日野エレクトロニクスのエンジニアのBLOG。


・・・とあるエンジニアの日常の話題です。
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2019/11/22

電子レンジ

電子レンジはかなり普及しています。
料理をする目的ではなく、食材を暖めるための道具として
利便性が良いからだと思います。
ちなみに、僕は今持っていません。5年前に故障して廃棄です。

コンビニなどで食品を買ってきて、暖めるだけであれば
そのまま庫内にいれて起動するだけです。
誰でも使える道具だと思います。

そんな道具でも使い方を間違えると事故が起きます。
危険だと言われて有名なのは、卵を加熱する使い方です。
僕も実験した事があります。
破裂が怖いので出力を抑えて弱で加熱を試しました。
最後までうまく加熱できました。
庫内から取り出すところまで大成功です。何も異常は
有りません。安心して取り出します。
殻を割ろうとした瞬間に破裂です。内圧が高くなっていた
ようです。概観は綺麗だったので圧力が均衡していたようです。
ひびが入ったところで圧力が開放されたのです。
部屋の掃除をして一つ反省をしました。何事も実験は楽しいのです。


そういった電子レンジですが加熱のし過ぎでの危険性が
有るようです。卵の破裂レベルではなく、かなり危ないです。

メカニズムは簡単です。
・加熱によって水分が蒸発する
・水分が減って有機素材が炭化する
・炭化した部分か有機気体となってガス化する(木炭ガスっぽい)
・炭化して電導した部分で放電が発生
・ガス化した有機物から出火する。

肉まんを使った再現実験で、加熱6分程度でその現象が起きています。
どんな道具でも使い方を誤ると危険です。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
加熱のし過ぎに注意






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2019/11/21

掃除

普段の掃除はロボット掃除機に任せています。
そのため多少埃が残っていたり隅が綺麗でなかったり
するのも見かけます。でも生活には影響が無いので
そのまま自動掃除に任せています。

家電を買う際に性能が気になっちゃいますが、自分の
使い方の影響が大きいので自分の用途を優先します。
掃除機の場合、「吸込仕事率」という基準があります。
掃除機がホコリを吸い込む能力をワットで示したものです。
JIS規格に定められている“吸込力”の目安です。

数字は目安では有りますが、自分の使い方が重要です。
階段は自動で掃除できないので充電式のハンディ器を
使っています。
これはダイソンの製品で紙パックが無くて消耗品を
気にせずに使えるメリットが有ります。

電動ノコの吸気口に取り付けている掃除機もダイソンの
サイクロン方式です。
ガラエポ基板を切った際の切りくずの粉末を吸わせています。
細かい粉末が大量に出るのでフィルターでは目づまりする
可能性が高いのです。
・・・業務用途なので家庭用に想定された以上の粉末を
吸わせる事になっています。
電動ノコに吸い込み口が有るのも業務用途だからです。

家電を買う際にカタログスペックは念のため見ますが、
自分の使い方にあわせて使い分けています。
最近は特長が有る家電が増えていて面白いです。
汎用用途を目指すのではなく、一つの機能が優れている
製品作りです。カタログの比較もけっこう面白いです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
掃除機






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2019/11/20

業務用製品

いろいろな物の回路設計をします。
特定のお客さんから特別な要望が有る場合があります。
業務用の製品の場合です。
お仕事で使う機器であって、それが実際の現場で使われる
場合とても重要な物になります。

最近の場合ネットワークにつながったり、特別な
環境で使われたりするので過酷です。
想定外の環境で使われたりします。機器が停止する可能性も
有ります。でも業務は止めたく無いとの要望が有るのです。

そんな場合、自動復帰の仕掛けを作りこみます。
その設計ではWDT(ウォッチドックタイマー)を組み込みます。
業務には予定された時間が有ります。通信や接続不具合や
外来ノイズによって通信が切れると仕事が止まってしまいます。
そんな不具合が発生したときにタイマーで再起動させるのです。

再起動は目的によって良し悪しがあります。
自動再起動が出来ると業務が継続できます。
業務が継続できるので、原因追及が後回しになってしまう
恐れがあります。ですのでお客さんとよく話し合って
自動復旧の内容の設計を行って行きます。

製品の使い方によって、何が重要なのか優先順位が違います。
設計の際に特別な対応を取ったりします。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
起動音







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2019/11/19

試験

製品を開発する際に開発者だけの特別な道具が必要に
なります。製品自身の機能だけでなく、品質を確認したり
免許や認証を受けるために必要な機能を設計します。

僕の開発していた端末でもBluetoothの無線を採用して
いたので何度もTELECに行って電波の試験を行いました。
試験の項目は決まっています。

・周波数の偏差
・占有周波数帯域幅
・空中線電力の偏差
・スプリアス発射の強度
・副次的に発する電波などの限度

書類も作成します。
・工事設計認証申込書
・申し込み設備の概要
・工事設計書
・送信機系統図、製品ブロック図
・部品表
・部品表に対応したデータシート
・部品配置図
・外観図
・アンテナ指向性特性
・技適マークのラベル図
・製造工場のISO9001認定証書
・容易に部品を変えられないことを示す資料
・識別符号を送信していることを示すエビデンス
・最終製品の取扱説明書
・試験用サンプル


開発用の道具はこの試験向けの専用のものです。
Bluetoothの通常の通信状態では測定が出来ません。
試験用の専用の設定を行うプログラムを用意します。

機能はだいたいこんなものです。
・キャリブレーションモード
・キャリア送信
・出力調整パラメーター書き込み
・拡散通信での送信(PRBS9)
・受信

この試験用の専用の設定を行うプログラムによって
無線機として電波の品質が検証できます。
出荷検査などにも使えます。
特別なプログラムなのでユーザーの方には分からないように
隠しています。

製品の品質を確認して良品だけを出荷するために
いろいろなプログラムが作られています。
見えない部分で品質の作りこみが行われています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
電波暗室





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2019/11/18

設計

物を作るときにいろいろ企画を検討します。
表面上分かりやすい仕様が注目されがちです。
そして表面上に見えない仕様も検討しています。

表面上に見えない仕様の一例として品質だったり強度や
寿命などだったりします。製品の重心や消費電力なども
検討項目です。

さらに、壊れ方の設計を行う事も有ります。
有寿命部品を使われている場合などです。モーターや
機構部品やコネクターなどの部品やスイッチなども
一定の寿命が有って壊れます。
その部品が壊れたときや、寿命がきたときにどのように
安全を確保して利用停止やメンテナンスを行うのか、
それを設計するのです。

例えば、自動車のブレーキパッド。
利用していくうちに磨耗して機能を果たせなくなる部品です。
定期交換が必要です。
もし定期交換を止めてしまったらどうなるでしょうか?
運転者が気づかないまま制動能力が下がってきます。
そこで、ブレーキパッドには仕掛けが有るそうです。
磨耗したら金属が音を出す構造です。
パッドの脇に金属の板が付けられています。これがローターに
当たって、キーキーと音がするように設計されています。
メーカー純正の部品の場合、見えない部分の設計で差が出るのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
ブレーキパッド





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2019/11/15

電源コード

AC商用電源を使う場合電源コードを使います。
僕もキッチンで加熱を行う場合コンセントに接続して
使っています。利用が終わった後にコードを片付けようと
触ってみると暖かさを感じる事があります。

電源コードは電流容量に応じて芯線の太さが異なっており、
電流が多いほど断面積が太いのです。
そうであっても抵抗分が存在していて電源コード自身も
発熱しています。

配線のコードにも設計基準や安全な利用方法が有ります。
誤った使い方は火災のリスクが高くなるので気をつけて
います。

・電源コードを束ねたまま使わない。
 束ねた部分は放熱が出来にくく発熱が集中します。
 絶縁体が溶融するほどに加熱される事もあり短絡の
 原因の一つです。

・折りまげを避ける
 電源コードを片付けるときに折り曲げて小さくまとめたい
 気持ちがあります。折りまげを行うとその部分の配線が
 損傷する事があります。内部断線が増えると電流を流す
 断面積が減って発熱が増加します。実際に火災にもなります。

・電源コードの上に物を置かない
 物を置くと放熱がうまくできない事になります。
 コードの存在に気がつかないまま圧力が加わったりして
 絶縁体が破損してしまうリスクが高いです。

冬場は大電流を消費する家電製品を使う事が増えると思いますが
時々電源コードを触ってみて異常な発熱が無い事を確認
したほうが良いのです。
折り曲げを繰り返したコードの場合、折り曲げ部分の発熱温度が
高くなっている可能性が高いです。異常が無いか確認を
行ってみましょう。


電化製品を買ってきた際に、電源コードは綺麗に束ねて
格納されています。そのまま使いたい気持ちになりますが、
それはリスクの高い使い方です。
放熱が出来るようにコードは伸ばして利用しましょう。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
束ねたコードの発火






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2019/11/14

電気工事

普段家のDIYをやっています。壁の中の構造やネジや
アンカーの使い方を学ぶためにYoutubeを参照する事が
多いです。
壁に穴を開けることに関しては、エアコンや水道設備の
工事の動画がちょうど良いです。

風呂湯沸かし器やエアコンの動画の場合は電気工事も
行われているので興味深く見ています。
エアコン専用のコンセントの増設や配電盤への配線も
興味深いです。

僕は電気工事の免許は無いので工事の際は業者の方に
依頼をしています。
電力を使う部分なので素人配線は危険です。
配線部分の発熱はよく分かっているので自分では手出し
しません。中途半端な接続部分に電気を流すと発熱を
始めます。その後炭化して赤熱を始めます。
USBなどでも破壊実験を何度か経験しているので、確実な
工事の重要性を認識しています。

動画で見ていると電源の接続はいくつかのパタンがあります。
・差込接続
・ネジ接続
・圧着端子接続

ACコンセント・インレットの場合は差込接続を使っている事が
多いようです。VVFケーブルを規定の長さにストリップして、
ACコンセントの背面に挿すと接続できます。内部でスプリングが
一定の応力で接続させているようです。
エアコンの場合はネジ接続が必要です。
屋外からの配線工事は圧着端子です。

差込接続はネジを使いません。1.5A程度であれば差込式の
ワンタッチ接続で良いようです。VVFケーブルの単線の芯の
太さが規定されているので規格どおりの電流が流せると
思います。スプリングでの接続なのでヒューマンエラーを
防げるメリットが有ると思います。

ネジを使わないのも良いです。
配線の接続部は多少なりとも抵抗分が存在しており、電流を
流すと発熱します。そして電流を止めると常温に戻ります。
この温度変化は金属の熱膨張と収縮を引き起こします。
熱衝撃と言いますが、ネジが緩んだりハンダがクラックしたり
する大きな原因です。接続部のネジはリスク要因でも有るのです。
長い経験を経て電気工事の方法が確立していったんだと思いました。
商用電源の電気工事も専門性が有って、動画を見ていて興味深いです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
エアコン取付






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2019/11/13

暖房

最近は朝冷え込む事があります。
本格的な暖房は不要ですが、気持ちよく朝を
過ごしたいと思っています。
動作確認も兼ねてエアコンで暖気運転をしています。
タイマーで朝の2時間程度です。
熱交換なので外気の熱エネルギーを部屋の中に
持ち込んでいます。

エアコンはフアンがありアクティブに部屋の空気を
かき混ぜていますが、部屋の天井側だけ暖気が滞留
しているのが分かります。
温まって膨張した空気が相対的に軽量化して上に
集まってしまうのです。

そこで活用しているのがシーリングファンです。
天井にフアンを取り付けています。
これも自分でDIYして取り付けたものです。
赤外線リモコンで風向きと強弱のコントロールが
出来ます。
部屋の空気をかき混ぜてくれるので暖気の滞留を
拡散する効果があります。

風の流れはかなり粘っこい感じです。
扇風機も使う事があります。
扇風機一つで部屋全体の空気をかき混ぜるのが
困難です。フアン正面は良いのですが部屋全体に
行き渡りません。
キッチンの換気扇も同様です。コンロ上の空気は
排気できますが部屋の空気を吸うところまでは
行っていません。

部屋の空気の流れをどのようにすれば良いのか
ファンの動作設定を変えて試行錯誤しながら
様子見をしています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
シーリングファン取付






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2019/11/12

掃除器

昨日Amazonから注意喚起のメールが届きました。
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【重要】ロボット掃除機と暖房器具を購入いただいたお客様へ 
    〜併用による火災にご注意ください
https://www.amazon.co.jp/b?node=6425680051

http://www.tfd.metro.tokyo.jp/hp-kouhouka/pdf/310208.pdf
電気ストーブが 掃除機 に押され て火災になること があります
東京消防庁管内において、 ロボット掃除機 が電気ストーブを
押して動かし、可燃物に 接触して燃える火災が 2件 発生しました。
====

いつもロボット掃除機を使っているのですが、たしかに
予見できそうな事故です。
ロボット掃除機は壁のようなものはセンサーで検知できるのですが、
あまり高さが無い段差には乗り上げて進もうとします。
また、電源コードのようなものは引っ掛けて進みます。

低い段差には赤外線のバーチャルウォールを設置しています。
そして、電源コードは床に置かないように家電を配置しています。
ロボット掃除機と共存して生活するために、ちょっと部屋の
片づけを行っています。
物をなるべく置かないのが良いのです。

ロボット掃除機を気にして部屋を片付けると言うのは
本末転倒ですが、片づけを意識させてくれる動機付けとして
掃除以上に役立っています。
物を減らす、多少の不便は代用可能、有るものを使って
工夫を楽しむ。
生活空間を片付けて物を減らすモチベーションになっています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
ロボット掃除機






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2019/11/11

DVDプレーヤー

映画鑑賞のためDVDプレーヤーを購入しました。
今まで使っていた東芝製のポータブル機がノイズ音を
出すようになってしまったので交換です。
DVDメディアを回転させる時に偏芯しているのか、
不安定に機械音が出ます。画も停止したりします。
新しいものはスムーズに再生できます。
とても静かです。

そして赤外線リモコンが一つ増えてしまいました。
たぶん使う事がないであろうと思われるボタンが
沢山有って多機能すぎます。マルチアングルとか
リピート機能は誰が使うのであろうかと疑問に
なっています。

赤外線リモコンですが日中に使っても夜に使っても
きちんと動きます。技術的に有る程度確立したもの
なので動いて当然と言うレベルですが面白いです。
赤外線と言う光を使っているので、外来光の影響を
受けます。光なのでカラーフィルターで光を分離
出来ません。きちんと赤外線リモコンの光だけを
認識させる必要があります。

赤外線の光は特定の周波数で変調されています。
自然光には存在しない変調された光なので電気的に
分離がしやすいものになっています。
受光部は特定の周波数応答のバンドパスフィルターが
使われていて、赤外線リモコンの変調された光を
分離しやすいです。
そうして自然光とリモコンの光が混じっても困らない
ように設計されています。
今回はリモコン機器同士の混信が無く安心しています。
しばらくはリモコン操作に不慣れな状態が続きます。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
赤外線リモコン






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2019/11/8

焼き鳥

時々焼き鳥が食べたくなります。
スーパーなどでも販売していますがいまいちです。
居酒屋や焼き鳥の店の味が一番です。
焼きたてが良いのかもしれません。

家で食べたいときもあります。
近くに焼きたてのお店がありません。スーパーの
惣菜のものは残念な結果になりそうです。
・・・そんな訳で、自宅で焼く事を試しています。

自宅で焼き鳥と言うのはかなり面倒なものです。
簡略化を考えると省ける工程も多いです。
つまり串に刺さない焼き鳥を計画します。
形は多少異なりますが、味は同じはずです。
宮崎焼き鳥風というべきでしょうか。

鶏肉を一口サイズに切って、網の上で焼きます。
あんがいうまく行きます。タレも自家製です。
炭火ほど良い焼き具合にはなりませんが、しっとりした
良い味が出ています。
キッチンでの実験なので試行錯誤中ですが、
試してみる過程も楽しいです。Beer飲みながらの
焼きと言うのはすばらしい。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
焼き鳥







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2019/11/7

DIY

時々DIYをやっています。
DIYは日曜大工的なものから専門道具が必要なものまで
幅広いです。アイデアを思いついても手が出ないものも
有ります。
工事が中途半端にならないように事前に情報収集してから
作業の準備を進めます。

よく使うのが動画サイトのDIYの工事例です。
メーカーさんの工事説明やプロの解説が有ります。
ハイアマチュアのすごいテクニックも見れます。

そして必要な工具や刃物や部材に感触をつけておきます。
おおよその必要工具や材料が分かると通販サイトで相場を
見て予算を見積もります。
必要工具の見積もりは難しくて、さらに工具専用の
道具を見て価格差と性能・機能の違いを把握します。

情報が集まると実際に手配です。
動画を見てイメージトレーニングしているので、
作業の段取りはだいたい分かったつもりです。
実際は壁の中の構造や現物を見て段取りを判断して行きます。

電気工事は免許が必要なので工務店に依頼します。
僕は電子設計の設計専門なので電気施工の専門性が分かります。
素人工事をして火災が発生するリスクを低減させます。
プロに任せる部分と自分でDIYをする部分を判断します。

いろいろなDIY工具が増えてきます。
経験も増えて、ますますDIYが好きになってきます。
たぶん今まで知らなかった事を試して成功体験や専門工具の
扱いに慣れてきて自信がついてくるのかもしれません。
小さな成長です。学校では習っていない事。自分で確かめ
ながら学んでゆく事は楽しいのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
DIY






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2019/11/6

自動給湯バス

今年は自動給湯バスの温度設定を変えてお風呂に
入っています。
毎朝お風呂に入っています。そして、お昼と夜も。
温泉やお風呂が好きなので、自宅の自動給湯バスは
便利で気に入っています。

夏は水風呂が基本です。初秋から給湯にしましたが
さすがに42度設定は熱いので温度を下げました。
実は例年は年間通じて42度でした。変更が面度なので
設定を変えなかっただけです。ただ、朝42度で入るのと
夜にぬるま湯で長く入りたいと思うので気分によって
温度が変わる事は実感していました。

初秋に設定したのは最低温度の37度です。
ぬるま湯設定です。
初秋はそのままでぜんぜん問題ありません。
寒暖の谷になると気温も下がってきます。さすがに
37度ではぬる湯状態です。
実際に入ってみて追い炊きボタンを押せばすぐに
適温になります。

体感温度が重要なので、温度設定に意味は無いのです。
運用はこうです。
プリヒートとしてぬる湯を自動設定にしています。
そのまま入っても良いです。夜には最適。
そして温度を上げたいときは追い炊きをします。
プリヒートでぬる湯まで上がっているので温度が
上がるのもすぐです。3分以内で適温になります。

この初秋の設定で今も使っています。
けっこううまく運用できていると思います。
だいたい150L程度のお湯を37度に加熱するか、
42度に加熱するかではエネルギー使用量が違います。
プリヒートを最低温度にしておく事で最初のエネルギー
消費が抑えられます。
そして、気分に依存してオンデマンドで追い炊きすれば
追加のエネルギー消費だけで済みます。
今現在はそうしてこのような形態の運用を試しています。
自動給湯バスは安全で便利です。
この運用の変更でどの程度エネルギー消費が減るのか
試してみようと考えています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
追炊機能の解析






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2019/11/5

ステンマグ

ここ最近朝が冷えています。
寒暖の周期の谷の時期のようです。
そんなときは暖かい飲み物が美味しいです。

簡単に作るためにココアを使う事が多いです。
コーヒーやお茶も良いのですが、準備や廃棄物の
管理が面倒です。
ココアミックスパウダーを使ってお湯を入れる
だけなので簡単です。

そしてカップはステンマグを使います。
何種類かステンマグが有るのですが、それぞれ
性能がぜんぜん違います。
100円ショップで購入したカップは驚くほど
カップ外側が熱くなってしまいます。
構造は二重になっていて外側と内側のステンレスが
間隙をあけて作られています。

断熱がとても良いマグが有って、これは
お湯を入れてもぜんぜん熱くなりません。
見た目の構造は同様の感じです。
2つのカップを間隙を持たせて二重化した構造です。

たぶん安いカップはデザイン性を意識して、外見
だけを真似た製品だと思います。
見えないところに性能の差が有るのでしょう。
断熱保温性能が良いマグは、真空引きをしているの
だと思います。

見た目で同様な感じの製品なのですが、求めている
ゴールが違うようです。
見えない部分の断熱性能の差に驚いています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
カップ製造





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2019/11/1

スープ

この季節、冷えている朝を時々迎えるようになりました。
季節の変わり目です。一気に寒くなるのではなく、波のように
ゆるやかに変化しながら少しづつ気温低下の方向に向かっています。

朝風呂の後に紅茶やココアを試していたのですが、最近は
スープに移行しつつあります。甘いものが苦手なのです。
お気に入りは酸辣湯(サンラータン hot and sour soup )です。
スープミックスに少しアレンジを加えて作ります。
胡椒と黒酢を加えて辛さとこくを増すのです。
最後に「かきたまご」を加えて仕上げです。

一見簡単そうな かきたま汁 ですが、なかなか思ったとおりに
なりません。
・汁が白濁してしまう。
・ふわふわに仕上がらない。(鍋底にタマゴが固まってしまう。)
見るのとやるのではぜんぜん違う良い例だと思います。

少し分析してみます。
汁をにごらせることを考えると、たまごが固まる前に汁と混じって
いる可能性が考えられます。
たまごが固まる温度は、黄身は70度前後で白身は80度程度です。
この温度はタマゴを固まらせるためにとても重要なのです。
推測としては・・・
・鍋のスープの温度が低い。
・投入するタマゴの温度のためにスープの温度低下が発生している。
・・・と考えました。

鍋底に固まってしまうのも思いつく要因があります。
たまごをかき混ぜてとき卵を作る際に軽く混ぜてしまうと
大きな白身のかたまりが残存しています。それを茶碗から
鍋に投入するとかたまりが勢いよく落ちるのと同時に他の
タマゴも一気に落ちてしまいます。
大量に投入されることによって温度低下が発生していたと
思われます。

次は試行錯誤です。
鍋の温度を90度以上にして、たまごを糸のように細く入れれば
温度低下しないはずです。たまごがスープに投入した先から
固まってゆけば白濁は防げます。
細く入れるために茶碗の形状は不利です。角がある食器
などで糸のような状態を作る必要があります。
かきたまごは よく混ぜて塊のだまを防いでおきます。

実際の実験は2つのパタンで試して見ました。
豆腐のパックを容器として、角の部分でゆっくり入れる
方法と、穴あきお玉を介して糸の状態を作る方法です。
いずれも実験的には良い感じです。

次に狙っているのは温度の調整です。
まだ実験していませんが、たまごがスープと混じる前に
固まれば良いという原理が分かっているのでそれの応用です。
水溶き片栗粉を溶きたまごに入れるというアイデアです。
糊化温度は62度〜70度程度です。早く固まればスープに
混じって白濁しないはずです。
まだ実験は計画段階です。

たまご汁をいかに作るかと言うキッチンワークは朝の
ちょっとした実験の場になっています。
試行錯誤が楽しいのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
たまごスープ






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2019/10/31

プログラミング

プログラミングを学ぶのは楽しいです。
そして活用するのは面白いです。
それは実用的だからです。

最近の学校の様子は知らないのですが、僕が
学んだときは言語と文法の授業がメインです。
だからテストなどは穴埋め問題や、実行結果の
数字を書くような決まりきった学習方法でした。
その中で実際にプログラミングが学べた人は
ほとんどいないと思います。
学校で試験の点数が高くても実際にプログラムが
出来ないと嘆く人が出てきます。

プログラム言語を学ぶ事と、プログラミングスキルを
身に着けることはまったく違う事だからです。
野菜の切り方や包丁捌きだけを学んでいても、料理は
出来ないのです。
まずは料理全体を見渡して、素材、調理方法、段取り
などを決めてゆくような視点が必要です。
料理は順番が重要だったりしますが、プログラミングも
同様です。順番を間違えると台無しになってしまいます。

普段からの遊び。
生活の中でのプログラミングも楽しいです。
例えば、ピザのチラシなどを見ながらプログラミングを
楽しんだりします。
ピザのクーポンは注文金額に応じて割引率が変わります。
注文する場合の組み合わせや追加素材なども有るので
一覧表にすると膨大なメニューになってしまいます。
最大限割引の効果を得れる組み合わせを自分で考えるのは
大変です。
そんなときはプログラミングで一覧表を作っちゃいます。
・ピザのチラシに詳細なルールが決まっています。
・素材はピザの各サイズ、ハーフアンドハーフ、トッピング、
そして複数トッピングそれぞれが素材です。
作戦は簡単です。全ての素材の組み合わせを足し込んで
いきながら、注文ルールに応じて利用可能なクーポンを
選んでゆくのです。
計算後にソートすれば膨大なメニュー表が仕上がります。
割引が最大限引き出せる注文メニューが完成するのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
宅配ピザ





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2019/10/30

てんぷら

酒の肴に軽くてんぷらを揚げようと考えました。
冷蔵庫に適当な素材はありません。
美味しく飲む事がメインなのでちょっとつまめば良い程度
家庭菜園で素材を探します。
この季節、紫蘇は実が出ていてこれが美味しいのです。

さっそく収穫に出たのですが、実の部分は微妙。
新しい実も有るのですが、半分以上は黒く種になりつつあります。
緑の実も全体的に小さくなっているようです。
食べれる数量がかなり減ってしまいました。

葉のほうはかなりなくなっています。
前回の台風の影響なのかなと思いましたが、葉を触ってみると
するりと外れてしまいます。
紫蘇の枝の下を見ると葉が自然に落ちてしまっています。
季節の変わり目なんでしょうか。
種が出来た時点で葉を自ら落としているようです。

手持ちの食材で大丈夫でしょう。
てんぷらの内容は確定です。
・紫蘇の葉
・紫蘇の実
・玉ねぎ
・きんぴらごぼうの掻き揚げ

うまいお酒が飲めるかな。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
てんぷら職人






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2019/10/29

設計

昨日は高耐圧高容量小型の部品の話題を取り上げました。
こういった部品は取り扱いに神経を使います。
高耐圧で高容量の電源部はそもそもエネルギーを沢山
扱います。電源回路ではエネルギーの変換を行います。

基本的な回路設計は簡単です。
品質を上げてゆく設計が大変なのです。
設計の中では一つの前提条件があります。
全ての部品は故障をする可能性が有る・・・という前提で
設計するのです。

部品の故障は推測できます。
・予見可能な故障
・予見不可能な故障
技術の蓄積が有ると、予見可能な故障に対して知見が
増えてきます。 そんな部分は設計の段階で抑えておけば
製品の品質が上がるという仕組みです。
予見不可能な故障であっても、エネルギー量から考えて
被害の想定はできます。エネルギーの集中を分散させれば
発火のリスクを低減できます。

そして悩ましいのが高耐圧高容量小型の部品です。
もともとエネルギー変換の場所なので充分発熱できる
エネルギーを持っています。
そして厄介なのはMLCCの故障モードです。
ほとんどの場合故障モードは短絡故障です。
これは、MLCCを基板に載せて落下試験や振動試験を
行ったり、部品実装したときのストレスでセラミックが
割れてしまったりするのです。破損の遠因が部品の
材質なので逃げる事ができません。

それを加味してMLCCのセラミックが破損した場合、
どのように製品を故障させるかを設計して行きます。
基板上でのリスクは発熱発煙発火です。
部品が壊れたときにどのようにこれを防ぐか設計します。
そして、実際に破壊試験を行い設計どおりに止まるかを
確かめます。

そうやって全ての部品が故障する前提で品質確保の設計を進めます。
部品個々には物理現象が必ず存在します。部品の故障でなくても
性能低下なども発生します。見た目に分からないのですが
使っているうちに部品がその役目を果たせなくなります。
例えば、インダクタを電源回路に使う場合です。
電流が増えてくるとインダクターが発熱します。銅損の影響です。
この温度がキューリ点温度を越えるとその温度でいきなり
インダクタンスがなくなってしまいます。つまりコイルが銅線に
なってしまいます。そうなると電源電圧が下がってくるので
電流を増やす方向に回路が動作します。そしてますます発熱が
増えてくるのです。
こういった予見できる故障は設計の時点で対処できるのです。

部品の特性や故障モードを考えて、品質の作りこみを行います。
品質も設計時点で作りこんでゆくのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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部品破壊





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2019/10/28

MLCC

時々SMTの部品を使って回路設計をします。
試作実験の場合はSMT部品のほうが扱い
やすかったりします。
足が無いので部品の取り付け、取り外しなど
定数の変更が楽なのです。
無線など高周波回路の部分では必ず部品交換が
必要で、部品交換しながら測定を行います。

もう一つは電源回路の部分。電源回路の部分は
ノイズも大きく電圧電流が大きいのでパターン
配線のインダクタ成分を低減させるため高密度で
部品を配置したいのです。モータードライバーも
同様です。

高密度で部品配置を行いたいのですが、部品自身に
大きさが有るので思ったとおりの部品配置が出来ません。
欲しい部品は小型で高耐圧大容量の部品です。

構造的に矛盾していて、高耐圧であれば電極間の
厚みが必要です。電極の厚みは高容量に反比例なので
容量を稼げません。容量を稼ぐためには多層にする
必要があります。多層にすると製造歩留まりが高く
なるので安く出来ません。

それに対応して毎年部品メーカーさんから新製品が
出てきます。小型で高耐圧大容量品です。
最新のカタログでそれを探してサンプルをもらって
実験します。
そういったコンデンサーは技術的に難易度が高いので
最先端の部品は日本国内にしか存在しません。
代替えが出来ないのです。

一番最初にカタログに載るのは京都の会社の部品です。
さっそくサンプル部品を提供いただいて実験を始めます。
そして、技術的に同等の優れた会社が群馬にあります。
この会社は最初にカタログには載せていないのですが、
XXこういった部品が欲しいと言うとカタログに載せていない
部品サンプルを提供してくれます。
開発部隊では京都と群馬の会社はほとんど同じ方向性で
開発を行っていて世界トップの技術蓄積が進んでいます。
ほとんど同じ仕様で最先端の部品が開発されています。

技術の開発はロードマップが存在しています。
技術的な課題の克服なのでどの部品メーカーも同じ
ロードマップになることが多いのです。
将来の性能や仕様が数年前に予測可能です。
部品の開発状況と製品の工場投入時期を見ながら最終的な
部品を決定して品質検査に進みます。

コンデンサーも奥が深く扱いが難しい部品です。
いつも悩みながら部品と戦うのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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MLCCキャパシタ






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2019/10/25

ソーラーパネル

米国アマゾンとウォルマートの倉庫の上に設置された
ソーラーパネルで事故が相次いでいます。
設置したのはSolaCityという会社ですが、T電気自動車会社が
その会社を買収したので今はT社が事故対応をしています。

一部裁判になっていて、事故の内容が明らかになってきています。
・インバーターの密閉が不十分で水の浸入があった。
・PSCのヒューズボックスの設置が工事規定違反で火災を悪化させた。
・パネルのホットスポットの確認見落とし
・不適切な配線
・ホットスポットへのマーキングの放置

施工に関わるものと、パネル保守に関わるものと、パネルの
劣化が原因と思われる事故のようです。

倉庫の屋上に大規模なパネルを敷き詰めるため大勢の
人員を投入すると思われますが、電気工事の専門知識が
無い人が工事を行ったのかもしれません。
ソーラーパネルのホットスポット問題は日本でも
顕在化していて、実際に火災になっています。

大きなエネルギーを扱うものなので元々発熱のリスクが
内在しています。

日本国内でも同様な事故が発生しています。
経済産業省も事故の分析を行いその内容を公開しています。
https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/hoan_shohi/denryoku_anzen/newenergy_hatsuden_wg/pdf/014_01_00.pdf
(今夏の太陽電池発電設備の事故の特徴について)

消費者庁
https://www.caa.go.jp/policies/policy/consumer_safety/release/2018/pdf/consumer_safety_release_190128_0001.pdf
https://www.caa.go.jp/policies/council/csic/report/report_012/
(住宅用太陽光発電システムに起因した火災事故等)

読んでみると、技術的にまだ改善を続けている段階と
思われます。 台風や強風の後に被害内容を分析して
改善内容を検討しています。施工方法やパネル直下の
防火対策が指摘されています。
また、定期点検の重要性も明確になっています。
台風や強風と飛来物の被害を遠因として事故が発生
しているものもあります。

システム全体として成長途上の製品かもしれません。
大規模に普及が始まってまだ10年程度です。
技術的に安定するまで様子見が良いのかなと思いました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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パネル施工基準





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2019/10/24

ワイン

涼しい季節です。最近はワインを飲む事が増えて
きました。2つ課題があります。

一つはワイングラスは倒れやすいことです。
そもそも安定感的に設計がよくないです。
重心が高く底辺が軽量です。そのためワインボトルを
あてた際に余計な力がかかると倒れやすくなります。
飲酒量が増えて食事後半で手元がすべると
テーブルが台無しです。
対応としてワイングラスは使わない事にしました。
ガラス製の背の低い器を使う事で解決です。

もう一つは
ワインを注いだ後の液垂れです。
これも設計問題ですね。構造的にワインボトルは
液だれしやすいのです。
お茶の急須とかポットの注ぎ口から液垂れが少ない
様子を見ると構造的に工夫をすれば解決できる
ことが予想できます。

ワインボトルの先端のRが課題だと思います。
もともと保存運搬用のボトルなのでそこに経済性を
集中しているのだと思います。
テーブルで注ぐ事に余計な配慮が行われていないのです。

先端のRの工夫を考えるのであれば、ワインボトルを
そのまま使うのではなくデキャンタを使うほうが理に
かなっています。
ワインを注ぐ目的で設計されているので液垂れが
最初から考慮されています。
先端部のRがゆるやかな半径ではなく、鋭利なRなので
垂れるしずくを切る事が出来ると思われます。

ボトルそのままで使う際はナプキンで拭く事に
なります。ナプキンが赤くなってしまい、ちょっと
スマートではないですが一つの方法です。

課題が有るところには工夫の余地が残っています。
生活の中の疑問を追ってみるのも面白いです。
特許の一つが書けるかもしれません。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ワインの注ぎ方





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2019/10/23

アナログTV

ちょっとNTSCコンポジット信号で遊んでみました。
技術的にはアナログ放送の最高傑作です。
TV放送用の技術として開発されたので経済的な
バランスや周波数帯域や視覚特性などを考慮した
信号になっています。

もともとは白黒放送用の技術でした。それにカラー用の
信号を加えて拡張しています。
基本の信号はインターリーブさせた2枚の画を交互に
放送する事によって帯域を抑えながら動画の動きを
見かけ上高速化しています。人間の目は高速な動きを
追うのは苦手です。
画の原点の同期信号を使って画面走査の基準点を作ります。
それを、垂直と水平それぞれに用意することで2次元の
原点が決まります。
位置決めが決まると後は画像の情報です。むやみに
解像度を上げずに帯域を制限することで拡張性が
確保できています。

カラー化の拡張は帯域制限された白黒信号より高い周波数
帯域のところに色信号を追加しています。
放送的には白黒放送に色成分放送を追加した形です。
そのためカラー放送の電波であっても白黒受像機は
きちんと絵が再現できます。

色信号も基準が必要です。白黒放送の同期部分に
カラーバースト信号と言う色の基準を配置しました。
その色の基準との周波数の差分が画像の色の情報に
なっています。白黒の画像は帯域制限されているので
色信号が多重されていても分離が簡単に出来ます。
そこから先は放送にまつわる技術的な工夫です。
この白黒の輝度信号と色信号を多重させるときに
周波数インターリブを行っています。
それぞれの高調波の成分が混ざらないように基本の
周波数がずれる仕組みです。
さらに色信号は画像のインターリブされた2枚の画で
位相反転させています。これはよく出来た方法です。
高額な受像機ではこの原理を活用してインターリブ
された2画面の色信号を足しあって打ち消して輝度信号を
取り出しています。ガラス管ディレーラインの活用です。
輝度と色信号を高精度に分離できるのは放送波に
仕組みがあったのです。

アナログ放送は終わってしまっていますが、技術的に
完成の域に達したNTSCはよく設計された伝送方式だと
言う事がよく分かります。
1940年に開発された白黒放送の規格が長くに渡って
使われたのは技術的に優れていたからだと思います。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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カラーVTR






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2019/10/21

演奏

週末に東中野のイベントに誘われて行って来ました。
大掛かりにテントを張るでもなく、通りのお店が
テーブルを広げて飲食物を提供する小さなイベントです。
イベントのメインはいろいろなプロが集まった
演奏と歌です。

13時ごろから16時過ぎまでお酒を飲みつつ
音楽を聴いていました。
・ゴスペル
・ジャズ
・ボーカル

楽器のすぐそばで聞いていたので圧倒的な
音圧を直接感じる事ができました。
ドラムもシンバルもトランペットも繊細な
響きをしています。
ステレオの音域を越えた音の響きがあって、
普段感じない抜けるような高音とドラムの
響きを直接体に感じます。

楽器演奏の楽しさを実感できるイベントでした。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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Jazz Sweet Memories







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2019/10/18

キッチン

最近午前中はカレーライスを作る事が多くなっています。
食べるのは僕だけなので一人前だけです。

作るのは簡単。キャンプ用のシェラカップに
肉と野菜を小さく切って、それを沸騰させます。
市販のカレールーを一切れ入れて、後はオーブンで
15分暖めます。
小さな器に押し麦と水を入れて、スチーマーで
加熱します。15分。あとは装うだけです。

肉野菜の分量は適当です。あまり物でも充分。
水180gにカレールー1個。ソース多めです。
押し麦50gに水70g程度。
これで麦めしのカレーライスが出来ます。

調理はスチーマーとオーブンです。
タイマーが有り、きちんと15分で電源が切れて
くれるので安心です。
あんまり本格的に調理しないのがポイントです。
簡単に手早く出来る事を優先しています。
ちなみに、カレーはS&Bゴールデンカレーバリ辛です。

カロリー計算
87/18x198/8=119KCal カレールー
340x50/100=170KCak 押し麦
390x20/100=78KCal 肉野菜
合計
367Kal = 119+ 170 + 78

MA

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カレー






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2019/10/17

保守

先の関東(千葉)の大停電の後にかなり発電機が
売れたようです。通販サイトでも売り切れが出て
いました。
たしかに安いもので3万円台。輸入品。小型の
製品で10万円前後です。手が出ない価格では
無いですね。

僕も数年前に中〜大型の発電機を検討したことがあります。
防災だけでなく運用を考えて使い道を考えましたが
普段の利用はあまり出来そうも無かったのです。
今手持ちの超小型発電機だけを保守する運用に
なっています。

一番の問題は燃料の管理でした。
一応コンクリート製のガレージが有るので雨雪を
避けて燃料保存はできます。
大量に保管する場合は危険物取扱者免許が必要に
なります。素人が管理できません。
危険性が無い場所にタンクを固定して安全に保管
しておく必要があります。場所の確保も大変です。
そして一番困るのが燃料の保守。燃料はタンクに
入れて置いておくだけでは駄目なのです。
劣化してゆきますし、気化して目減りしてゆきます。
残った燃料は品質が悪くなってゆくのです。
うまく回すには、定期的に利用してゆく方法しか
ありません。

今の生活の中で燃料の保管と発電機の保守が一番の
課題です。そうして、中〜大型の発電機購入の
計画は取りやめとなっています。

今手持ちの超小型発電機はカセットガス専用の製品です。
出力が小さく12V鉛蓄電池充電専用として使う目的で
購入したものです。無線用の電源とかでも使えます。
カセットガスは普段の生活でも利用しています。
ボンベに入ったガスは劣化しません。保守性が高いのです。
これが精一杯かなと思っています。
発電機も買うのは簡単なのですが、保守が大変です。
安全な管理に神経を使います。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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発電機始動





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2019/10/16

多摩川

週末の台風被害がだんだん明らかになってきました。
今回の台風は過去最大級の大きさで、2日前の10日には
カテゴリーでは最大級の「5」相当であることがNewsで
書かれていました。

僕も防災に向けた準備をしました。
過去に使った事がなかったのですが、雨戸を全て出して
窓の破壊を予防。停電、断水に備えて準備を行っています
日野市の防災情報で避難所を確認しました。避難所にも
影響が出ていました。
・開設している避難所(17か所)
・開設出来ない避難所(9か所)
多摩川と浅川に災害が有ったことを想定して水害に弱い
場所は避難所として開設できなかったようです。

浅川はかなり危険だったようで、危険水位でした。
浅川橋の通行止めも行われています。
今現在は日野橋の中央が壊れ、崩落の危険性が有り
通行止めになっています。この日野橋は自転車でよく
通った橋です。立川に向かうのによく使っていました。

多摩川でもいろいろ被害の状況が分かってきました。
念のためハザードマップを開いてみたところ、水害の
場所と赤〜ピンクの場所が合致していました。
もともと低地で危険性が分かっていた場所のようです。
特に武蔵小杉〜向河原周辺は堤防の破壊ではなく、
排水路の逆流が影響しているようです。
多摩川の水位が上がり排水路を伝って水が入ってきています。
同様に各地でもマンホールから水が吹き上がっていたようです。
その視点で見てみると、日野市が「開設出来ない避難所」の
判断をしたのはリスク低減の意味では正しかったのかもしれません。

再度ハザードマップを確認し生活範囲内で危険な場所が
どこに有るのか見ておくことが重要と思いました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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洪水ハザードマップ





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2019/10/15

バス

時々バスを利用する事があります。
それは、地元だったり外出した際の地方だったり。
最近は現金支払いは減っていますが、時々現金
支払いになります。

どこのバスも同じような運賃箱を運転手のそばに
設置しているようです。
どこの会社が製造しているのかよく分かりませんが
見た目は皆同じ会社が開発したように見えます。
最近はその運賃箱にICカードの読取機が取り付けられ、
黒い太いケーブルでどこかに配線されています。
運賃箱からの配線も太いケーブルでバスのどこかに
配線されているようですが、余ったケーブルは
適当に折りたたまれて縛られたままです。

標準化が進んでいるのでしょうか。
配線ケーブルの長さが調節されておらず、折りたたんで
縛っている事が気になります。
それだけでなく、運賃箱のデザインも不思議で板金の
折り曲げ細工です。最新のバスに対して不恰好です。
バス車内は樹脂が多用されてデザインも工夫されている
のに対して板金折り曲げの機器は不恰好です。

工業製品を見るといろいろ気になってしょうがないです。
設計者がどのように意図して設計したのか気になるからです。
これだけ沢山のバスに使われている運賃箱。もう少し
デザインや質感を向上させる事が出来る事が可能だと
思います。

板金の折り曲げ工作は自由度は高く適当に穴あけや曲げが
出来るのでオプション工事が比較的に簡単です。
両替機の穴や、カード読取機の取り付け穴も好きな場所に
加工できます。板厚も変えて強度の確保も簡単です。
デザインは折り曲げ板金の細工そのままです。
あまりデザインは考慮されていないまま同じ製品が継続的に
使われているのかもしれません。

たぶん競合の会社も無くてどこかの会社が独占的に
市場を持っているのかもしれません。
競争が働いたら少しはデザインにバリエーションが
出てくると思います。
そうなったらもっと良い運賃箱が普及するかも知れません。
成長が止まったような機器を見かけると気になってしまいます。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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新型バス






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2019/10/11 再掲版です


「ロウソクの科学」が急に話題になっています。
Amazonでも売り切れらしいです。
僕もお勧めです。

https://youtu.be/E1yAULdDvBo
ろうそくの科学
ロウソクの科学 マイケル・ファラデー

この発表の面白さは、
目に見える表面上のことだけでなく、その中で
発生している現象を分類して個々を解析している
ことです。

よく聞くといくつかの現象が同時に発生している
ことが理解できます。
とても面白いです。繰り返して何度も聞くとさらに
深さを実感できます。

そして、これに満足できず自分で細かな事に気づけば
ファラデーを越える事ができます。
一酸化炭素や不純物や色の変化や風です。

実は、ファラデーの発見の先が有るのです。
これは先人の知見を得た私たちの課題です。


==再掲(2019/7/24)==

燃料

幕営に使うため色々な燃料を使っています。
ガス、アルコール、ろうそくなどです。
屋外であれば木を燃やすことも有ります。

先日ろうそくを燃やしていたのですが、先端から
すすが出ていました。
いつも使っているUCOのろうそくではほとんどすすが
出てきません。ランタンの構造なのか、油脂が違うのか
よく分かっていませんが燃焼に違いが有るようです。

ガスやアルコールはほとんどすすが出ません。
有機ガス分が完全燃焼しているのです。有機ガス分は
水素と炭素に熱分解しますが、分子が細かく酸素に触れて
燃焼が容易なのだと思います。

ろうそくの場合も同様に油脂は熱分解しますが、炭素分の
燃焼が遅く完全燃焼できなかったものがすすになって
しまっています。ろうそくの赤い炎は炭素分子が赤熱して
色を出している状態です。水素の熱エネルギーで炭素を
加熱して酸化(燃焼)しやすい状態を作っています。

オイルを燃焼させるときも同様です。
オイルの成分や芯の太さやランタンによってすすの量が
違う事がよく分かります。

昔から色々使われていた燃料ですが、完全燃焼させるのは
かなり技術が必要なのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ろうそくの科学





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2019/10/10

揺れ

昨日PC作業中に突き上げるようなかすかな揺れが
ありました。その後遅れて横揺れです。
記録では年に2〜3回このような地震がありました。
震源東京23区。練馬区が一番揺れていました。
マグニチュード3.5で、深さ30Kmでした。
少し深かったので広域にたて揺れが感じられたの
かもしれません。

地震は予測が困難です。
いろいろな地震予測をうたうサービスも出てきて
いますが、日時、場所、大きさを的確に予測できた
組織はまだ出てきていません。
しかしながら、これまでの経験上地震のリスクが
有るのは明白です。

自然災害に関して、多少は自衛の必要性があります。
広域に同時に災害が発生するので公共のサポートが
追いつかないことが多いのです。
これまでの自然災害の経験者の方がいろいろな防災
用品について記録を残してくれています。
それらに目を通しながら、自分の生活に必要なものを
加えて備蓄を行うことをお勧めします。

長期間停電を経験した千葉の方も、経験談をまとめて
備蓄用品のメモを公開されていました。
夏場と冬場で衣食住の備蓄が異なるのですが、今回は
窓を開けて寝る毎日だったので蚊などの対策が重要
だったと書かれていました。
ゆっくり眠れない事で疲弊してしまいます。
経験者の記録は貴重だと思いました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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災害炊出






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2019/10/9

実験

市町村によってゴミ捨てのルールが違っています。
僕の住んでいる市では廃棄当日の朝8時までに、
自宅脇の道路に出す事になっています。

過去に1回カラスにやられてゴミ袋を破壊された
経験があります。そのためその後はネットをかけて
防止していました。
ネットは回収する必要があります。何気に面倒です。
最近ネット無しでゴミ捨てを行う実験を行っています。

今年、半年ぐらいの期間試していますが鳥害は発生
していません。
鳥害の対象はカラスと仮定しています。そして、
カラスは道路沿いのゴミ袋を壊す事が多いように
見受けられます。

今回の実験では、ゴミ袋を道路わきの壁にぶら下げる
作戦です。ステンレスのフックを使って地上高1m程度に
ぶら下げます。壁にフックをつけているので自由空間も
狭くなっています。
想定として、カラスは空中浮揚(ホバリング)みたいに
静止しながら空中にとどまるのは苦手なのではないかと
推測をしています。
空の滑空はできても停止は苦手でしょう。
空中に浮かせたゴミ袋を壊すのも構造的に困難だと
思った訳です。

このゴミ袋を下に落とすには方法が有るはずです。
脚を使ってゴミ袋自身を持ち上げればフックから
外れます。でも壁が近すぎて羽を広げたまま拾い
上げるのは困難です。

まだ実験中ですが、これまでの様子から見て穴を
空けられた形跡は見られません。
しばらく継続実験の予定です。

MA

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防鳥ネット





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2019/10/8

オンライン

最近は銀行に行く事が減ってしまっています。
基本的な取引に関しては自宅からオンラインでの
取引を使っています。

いくつかの銀行はワンタイムパスワード発生器を
使っています。操作のたびに数字の羅列が変わる
表示機です。
他の銀行では紙に書いた乱数表を使っています。

普段は自宅にある特定のPCでのみ決済をしています。
この年末に外出先で決済を行う可能性が有るので
手持ちのタブレットでの決済を試してみました。

アンドロイド端末でSSLで銀行につないでログイン。
いつもどおりに振込みを試してみました。
一応不具合も無く作業が終了できました。
利便性は良いのですが、外出先のどこでも利用できる
ことがセキュリティ的に良いのか迷ってしまいます。

将来的には生体認証が普及すると思いますが、
まだ普及途上です。
オンライン取引が普及してしまうと銀行の意味も
変わってきます。情報管理だけを見ると分散台帳を
使う暗号通過のような方式が強固です。
たぶんオンライン取引も利便性と信頼性が大きく
変わるブレークスルーが出てくるのではないかと
思いました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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認証





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2019/10/7

DIY

週末にインターネットでDIYの記事を見ていました。
僕もDIYを行うのでそのような記事が好きです。
ほとんどは家の中の改造がメインです。

記事の中に個人で井戸を掘るという紹介が載っています。
一人で掘ってだいたい10日〜14日程度で完成する
ようです。深さはだいたい8m程度。
道具類も自作。DIYなんですね。水道管の塩ビパイプを
つないで刃や土の取り出し道具を延長して深く掘るようです。

ちょっと面白そうだと思って、僕の家の周辺を調べて
見ました。近所に井戸が有って水が豊富なのか、どのような
地質なのか下調べが重要です。
市役所や東京都の公開情報に井戸の記録があります。

僕の家の近所での井戸は見晴らし公園のそばにありました。
税金をかけてきちんと深堀している可能性があって、
打ち抜き井戸にはつらいです。個人宅での井戸は1件ありました。
昭和48年に掘って、深さは40mでした。歩いて5分程度の場所です。
もし、自分で掘って管理できるとしても、6m前後かなと
想定しています。深いとポンプが高額になります。
掘るのも大変です。

別の観点でボーリング調査の記録を探してみます。
一番近いボーリング記録を見つけました。

国土交通省 ホーム>政策・仕事>都市>宅地防災>データベース
http://www.mlit.go.jp/toshi/toshi_fr1_000013.html

東京の地盤
http://doboku.metro.tokyo.jp/start/03-jyouhou/geo-web/00-index.html

近くの記録を見てみると、多摩動物公園内でした。
 表土    1.2m
 砂質粘土  1.9m
 砂交じり粘土  2.7m
 砂質粘土  4.8m
 粘土質細砂    5.6m
 粘土質礫  8.45m

この地盤は粘土質が多く大きな石の層がほとんど無い事が
分かりました。立川ローム層の地盤でたぶん火山礫が多くて
石が少ないのだと思われます。
せっかくやる気を出していた井戸掘りDIYの夢は実現の
可能性がかなり低いようです。8m掘っても水は出ません。
地盤が固く掘りにくいのもよく分かりました。
今回は残念ながら、事前調査で終了です。
・・・でも、井戸掘りはいつかどこかで試してみたい
遊びです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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井戸掘り






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2019/10/4

蓄電池

先日の千葉の大規模停電で蓄電池の重要性が
認知されてきています。
PVが増えているのは電気自動車のCMです。
電気自動車は大きな蓄電池を持っており、被災地に
電力を供給できます。日中は通電している場所に
移動して充電を行う事も可能です。

もう一つの考え方があります。
据え置き型の蓄電池です。
今週発表された京セラの蓄電池は新技術によって
信頼性と原価を抑えたバッテリーセルを備えています。
バッテリーセルが粘土状の電極を使っており、
リン酸鉄系のリチウムを使う事で発火のリスクも
低減できています。

さらに次世代のセルも研究されていて、固体電解質
セパレーターを活用すると、正極負極に別々の最適化
した電解液を使う事が出来ると発表されています。
クレイを活用という発想はセラミックの会社の
独自の強みです。

僕も自宅にバッテリーを用意しています。
無線機も免許もありますので、いざというときは
情報活用と伝達のお手伝いが出来ると思っています。
蓄電池を活用する事で負荷分散が出来ます。
日中と夜間、自然発電による電力の不安定性が
解消できます。
経済合理性と利便性を加味して利用が広がれば
良いなと思いました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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EV






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2019/10/3

回路図

いつも何らかの回路図を書いています。
実験用だったりプロダクトだったりします。
以前は600ピンを越えるSoCの回路図を
設計して書いていました。アンドロイド端末とか。
そうなったら1ページ内に部品が乗りません。
1個の部品を分割して6ページぐらいに細かく
書きます。それでも1ページ100ピンぐらいの
ボリュームです。

会社によっても回路図の書き方が違います。
大規模の設計になると複数の会社が関連するので
いろいろな回路図を目にします。
CAD設計のルールは会社や組織によって標準化が
と違うので回路図も各社さまざまです。
かなり読みにくい回路図を半年ぐらい見たことが
あります。無線機関係の会社のCADは難読です。

回路図は人間が読むものです。配線の接続や
設計上の注意点を表現しています。
それを回路図CADに書けば、コンピューターで
信号線が管理できます。
回路図を書いた後に実行するのはデザインルール
チェックです。DRC。
このチェック内容は実は設計者が自分で細かな
ルールを決めてCADに登録したものです。
一応DRCで機械的にチェックをしておくと配線漏れや
意図しない接続場所が自動的にハイライトになるので
配線ミスにも気づきやすいです。

その後は、僕はネットリストのチェックをします。
実は、回路CADは部品情報や接続に関しての情報が
含まれているのです。それを次の工程のパタン設計CADに
受け渡すためネットリストの形にします。
このネットリストのチェックをやっておけば、パタン設計
CADがきちんと情報の受け取りが出来るか見極める
ことが出来ます。

製造用の部品表は回路図CADを使って自動的に作成させます。
回路図CADには全ての部品情報が入っているので、部品も
一元管理を行うのが確実なのです。

回路図CADは、回路接続だけでなく、部品や設計ルールなどの
情報を一括して管理する道具だったのです。
印刷されて見る回路図はその情報の半分以下の情報なのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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製図






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2019/10/2

時計

時計は時刻を刻んで積算する機械です。
原理や構造も多くの人が既知です。
会社の新入社員教育などでみんなに作って
もらっていました。歯車と同じ、60や
24などのカウンターを使って自分独自の
回路設計を頑張ってもらうのです。

今僕の家にも沢山の時計が有ります。
腕時計などは歯車ぜんまいの時計が多く、
置時計は全て電波時計です。

電波時計はすばらしく、いくつかの
部屋の全ての時計が同じ時間を示しています。
秒まできちんと同期しています。

常時電波を受信しているわけではなく、
一日一回とか定期的に受信を行い、それ以外は
水晶発振子で自走しています。
電波時計向けの電波を出しているのはJJYで、
日本には2つの送信所があります。
運用はNICTです。時々公開日に遊びに行っています。

公開日では各担当者が詳しく研究内容などを
説明してくれるので楽しく一日を過ごす事ができます。
JJYに関しては、毎時15分と45分にコールサインの
放送があります。
僕もこのコールサインを受信して、受信報告書を
提出して記念カードをもらっています。
今まさに期間限定の記念カードが発行されているので
受信に挑戦するのもいい時期です。

JJYは本来は常時送信されているはずなのですが、
時々停波することがあります。
気象条件が悪かったり、雷雨が接近した場合です。
放送設備の破損防止のため停波しています。
電波時計はそんなときは自走クロックで動作を
続けるので実際には大きな影響は出ていません。
正確な時刻を放送というシステムで日本全土に
伝達しています。 技術的な背景を知ると時計も
面白いと思います。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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JJY






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2019/10/1

リレー

電子工作をやっていて、市販の製品をコントロール
したい場面が出てきます。
よく有るのがモーターを回すとか。水中ポンプを
自動で動かせれば庭の水やりも楽になります。
電磁弁でもいいですね。

動力系のモーターは大体8Vから15Vぐらいの電圧
なので、パソコンなどの5V系の電源とは分けて
扱いたいものです。

そんなときはリレーを使って制御します。
リレーは基本的には2つの部位で構成されています。
一つはスイッチです。 鉄片の接点があって、磁力で
ON-OFFします。
もう一つは電磁石です。 電気を流すと磁力が発生
します。そして、鉄片が引き寄せられてスイッチが
ONします。

磁力でON-OFFするので、スイッチ部は電磁石から絶縁
されています。モーターを回すのにもちょうど良いのです。

そんなリレーをパソコンで使いたい場面があります。
昔のパソコンでしたら簡単に動かせたのですが、最近の
OSではちょっと無理があります。
プラットフォームかされたシステムではハードウエアも
仮想化されているので物理デバイスの制御が困難なのです。
標準デバイスのシリアルを介して、リレーを制御する事を
考えました。実際作ってみると制御が楽です。

シリアルなので他のソフトとの相性も抜群です。
通信ソフトやMSエクセルからリレーが制御できます。
自動化も簡単です。組込みファームウエアの世界ではなく
パソコン上のソフトでその場でスクリプトを稼動させる
ことが出来ます。

パソコンとリレーを組み合わせて、自動化というのも
電子工作の楽しみになります。

MA

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リレー





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2019/9/30

マジックスパイス

週末にお酒を楽しんでいました。
夜はほとんど穀物は食べません。
おつまみにアヒージョを作ります。

材料は適当です。
常備している冷凍魚介類と白ネギなどを
混ぜます。味付けはマジックスパイスと
胡椒とにんにくです。

マジックスパイスは複雑で良い香りがします。
塩に香辛料を混ぜている製品です。
素材に絡めると味と香りがなじんできます。
カレーと同様に味と香りが一体になって
混在感が半端ないです。

混ぜた後は、オリーブオイルを入れてオーブンで
焼くだけです。
簡単ですが、お酒にはぴったりです。

オーブンは180度にセットします。
温度が管理されていて、そしてタイマー付きなので
多少飲んでいても失敗ありません。
リスク低減には最適な機材です。
素材をスパイスで香り付けさせて、焼くだけなので
おつまみ作りには最適です。

このアヒージョはいろいろた実験中です。
缶詰のオールサーディンや水煮の鯖缶なども
面白いです。どちらかというと魚より貝やえびの
方がおいしいです。
ワインや日本酒にもちょうど良いです。
たぶん香りも塩味も控えめなのでお酒が引き立つのが
理由だと思います。

MA

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スパイス






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2019/9/27

高幡不動尊

夕方近くを歩いたのですが、5重の塔の夜間照明が消灯
されていますた。ちょっとめずらしい光景です。
いつもは夜間照明が綺麗に映える場所だからです。

せっかくのチャンスなので写真撮影を試みる事に
しました。
環境的には夜の7時近く、曇りで、照明がまったく無い
場所です。カメラ撮影にはちょっと向きません。
近くの看板を手振れ防止の位置決めポールとして活用。
長時間露光など試そうと思ったのです。

使っているデジカメはフルサイズ1インチ撮像素子の
コンパクトカメラです。
HDR機能があるのでそれの実験を行う事にしました。
HDRは長時間露光から高速露光までの複数の写真を
一気に撮影して、それらの写真を合成する技術です。

驚くほどに明るくダイナミックレンジが映える写真が
撮影できました。
フィルムカメラではかなり困難だった撮影が一気に
仕上がります。

技術的には、
長時間露光の場合暗い部分はきれいに撮影できますが、
少しでも光が有るとその部分が飽和して真っ白になって
しまいます。
高速露光の場合は光が有る部分はその部分はきちんと
撮影できますが、暗い部分がまったく写りません。
そういった写真を複数枚撮影して、露出が適切であった
部分を寄せ集めて1枚の写真を完成させます。
撮像素子単体のダイナミックレンジの狭さを補うため
複数回の撮影でカバーする技術なのです。

実際の撮影場所で見るよりも綺麗な写真が撮れすぎて
しまうのですが、カメラの技術を使って遊ばれてみるのも
けっこう楽しいものです。

MA

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HDR撮影





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2019/9/26

回路図

普段からいろいろな回路や基板を設計しています。
ちょっとチャレンジ的なものはプロトタイピング
してから、動作確認後に回路図入力します。
プロトタイピングでは技術的な実現性や機能や
速度などを実証実験します。そのため周辺部品も
いろいろ変更になります。

技術的な裏づけが出来たら回路図の作成です。
その後は基板を製造したり、部品表を作ったり
製造用資料を作ります。
いろいろな図面管理方法が有ると思いますが、
僕はなるべく回路図にマスター情報を入れ込むように
しています。そうすれば回路図から自動的に
部品表を作成して、そのまま使えます。

会社によっては後工程はエクセルなどで編集する
組織もあります。
また、別の会社では部品在庫をCAD部品化して
回路図に取り込む厳格な方法を使っています。
あまり厳格だと、抵抗の定数が違うだけでCAD
ライブラリを作って管理する大変さが発生します。

僕は製造用の部品表まではCADで部品管理を行います。
つまり、回路の配線に関わらない製造用の部品も
CAD化して回路図に入れておくのです。
例えば、ICソケット、基板、ネジ類などです。
これらをライブラリ化して、回路CADに書き込んでおくと
部品表に反映されます。
過去にはSDカードや、配線ケーブルもCAD化しちゃいました。
回路CAD図面一つで製造部品一式が手配できます。

回路CADなのに製造用部品もまぎれている回路図が
完成するのです。
CADは道具なので自分の使い方に沿った利用法を行うと
効率化に少し貢献できます。

MA

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ワークフロー






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2019/9/25

音楽プレーヤー

普段はスマフォやタブレットを使わないので
音楽を聴く際は音楽プレーヤーを使っています。
以前はiPod nanoを使っていましたが、電池の劣化で
長時間聞けなくなったのでMP3プレーヤーを使っています。

こういった機器を買う場合、仕様の検討に悩みます。
デザインとか流行にとらわれないので無骨なものでも
いいです。自分の優先順位が有ります。
・乾電池で駆動できる製品
・SDカード対応の製品
・出来ればロスレス録音できる製品

そうなってくると製品は絞られてきます。
分類的には会議録音用か、生録専用モデルに
なってきます。
こういった乾電池対応の製品は、海外品の仕上がりが
よくないので国内メーカー品になってきます。

仕様が明確になってくると、選定も楽です。
後は価格とメーカー毎の差異が決め手になります。
自分の使い方にあわせて選んでいるので、けっこう
納得感があります。
乾電池の高性能化があまり進んでいないのは残念ですが、
新品に交換できるメリットが有るので納得して
使っています。

MA

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MP3プレーヤー






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2019/9/24

IKEA

事前予測では3連休は雨が続くとの情報でしたが、
実際は日曜に少し雨が降っただけでした。
大きな災害も無く安心です。

晴れたので月曜日にIKEAに行ってきました。
かなり商品も入れ替わっていて飽きません。
消費税変更前の駆け込みなのか、いつもより
混んでいました。迷子に関しての注意喚起の
案内をはじめて聞きました。

今回は大きなものは買いませんでした。
家具の衝動買いには注意です。
物の選定をする前に、実際の家での置き場所の
寸法を計っておくことをお勧めします。

重さとか組立て内容はショールームで確認できます。
念のため店員さんに質問をしてみるのもお勧めです。
かなり商品知識が深くて、分かりやすく説明してくれます。

僕はDIYをやっているので、建材としての素材を購入
する事がよく有ります。
建材としても割安に思えるものが多いです。
寸法の選択肢が少ないので、設置する前に家での
取り付け工法や部品の扱い方法を充分に検討しておく
必要があります。
家具を置くのではなく、家にそのまま据付工事を行う
というのもDIYとIKEAの組み合わせの面白さです。

MA

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IKEA METOD Kitchen Installation






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2019/9/20

電気配線

建築のための図面を確認しています。
従来の電気配線に関しては不自由を感じていて、
改善できないかと考えています。

工場などの電源の配線に好感があります。
僕は家庭用蓄電池システムの設計を手がけた事があり、
停電時にどのように電気を配分するのか検討をしたことが
有ります。

一般家庭ではブレーカーや照明はハウスメーカーさんの
標準の配線を使うと思います。
家庭用蓄電池を使う事を考えたら、配線を2種類に分ける
ことを考慮します。

・一般負荷
・特定負荷

もし電力会社からの電量が停止して停電になった場合
家庭用蓄電池からの電力に頼る事になります。
その場合重要度の低い一般的なコンセントへの電力
供給は止めて、重要度の高いものだけに電力を供給する
ように電気配線を分けるという考え方です。

特定負荷は停電時に必要最低限必要な負荷になります。
例えば、照明、冷蔵庫、テレビ、通信・・などです。
電力消費を限定する事で家庭用蓄電池の利用時間を延ばす
ことが可能になります。

今回検討している配線では、照明に関しての配線は全て
一般負荷から独立させました。
部屋の中のコンセントと別のブレーカーに接続させます。
例えば、キッチンで電気を使いすぎてキッチンブレーカーが
落ちても、キッチンの照明は光り続ける事を想定しています。
そうやってブレーカーを分割しています。

ACコンセントの高さは全てエアコンと同じ高さです。
天井から30cm程度の高さに指定しています。
これは工場などと同じ考えで、設備の配置に関して
壁のコンセントの場所に依存しない設計です。
よく有るのが、コンセントの場所が邪魔で家具の配置が
制限されたりします。
家具の影に隠れたコンセントはメンテナンスしにくく、
埃がかぶったり、引き出し配線が劣化しても分かりにくい
ものです。

当たり前だと思っている電気配線ですが、いろいろ改善は
出来ると思います。全面リホームや新築の場合は検討
されてみるのが良いと思います。

MA

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家庭用蓄電池







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2019/9/19

スモールセル

台風15号の影響で大規模な停電が発生して
今もなお復旧作業が続いていると聞いています。
停電の時間も長く、携帯電話の基地局のバッテリーの
電力も使い切ったようです。

停電
 ↓
4Gスマフォ基地局が停止
 ↓
倒木障害(道路、電線)
 ↓
連絡取れない(倒木除去依頼)
 ↓
停電復旧の進捗の遅延

電力会社の復旧対応の人は倒木の除去は出来ないので
市町村に依頼をしなければ作業継続できないのです。
でも携帯電話通信網が停止して連絡が取れません。
今回は、電力復旧作業に自衛隊が同行して、自衛隊の
無線機を使った連絡も行うと大臣が書いていました。

4Gの携帯電話はミディアムセルでこういった障害が
発生しています。昔の広域通信の場合は基地局も大きく
自家発電機を使えば多少なりとも通信は出来たかも
しれません。マクロセル。

これから5Gの携帯電話が広がってきます。
高速通信と大容量通信をカバーするためにスモールセルが
必要になってきます。
国も、信号機に5G基地局を設置する事を検討しています。

道路沿いの信号機が停電で消えてしまった場合、
携帯の通信も途絶えるかもしれません。
スモールセルなので小型基地局を大量に配置して
面をカバーするシステムです。
停電時に大量の小型基地局に発電機をばら撒くのは
現実的に無理です。

こういった障害時に活躍するのは無線です。
自衛隊やアマチュア無線などは自立して運用可能です。
自動車のバッテリーを使って運用出来るので
停電でも通信できます。周波数によっては県外の人と
直接連絡が取れるメリットもあります。
携帯電話通信網は基地局を活用しているのでシステムと
しては利便性が良いのですが、障害が発生すると
全滅してしまうデメリットが顕在化したと思われます。

MA

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熊本地震






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2019/9/18

スプレー缶

時々スプレー缶を使う事があります。
内部が加圧されていて、その圧力を使って
薬剤を噴出させる仕組みです。

加圧のガスはLPガスを使うものが多いようです。
可燃性のガスなので大量に密室で使う事は危険です。
使った後に換気を時々しています。

この夏は防虫のスプレーを使ったのですが、
廃棄のことを考慮したキャップがついていて
感心しました。
スプレー噴出口が一体成型のプラキャップで
覆われている製品です。
説明書きを読んでみると、ガス抜き機能が装備
されていました。
通常使用時は噴出口を押せば使えるのは一般的です。
噴出口横のプラ部分を押さえながら噴出口を押し込めば
軽くロックがかかりガスが継続的に出てゆきます。
屋外でガス抜きを行ってくださいと書かれていますので
その通り試してみると、圧が無くなってゆくのが
分かりました。
一体成型品のキャップ構造なのによく出来ています。
ガスを抜いて廃棄しておけば、リサイクル回収で
発火の危険性が減ってメリットがあります。

DIYをよくやっているので、ラッカーなどのスプレーも
使っています。
使った後は、逆さまにしてガスを出しておきます。
ノズル内の塗料を吹き飛ばしておく事で、ラッカー
固着を防ぎます。次回使うためのポイントです。

取り扱い説明の欄をよく読んでおくといろいろな
注意事項や発見が有ります。
何気ないスプレー缶ですが工夫があったり注意喚起が
有りますので説明はよく読んで使いましょう。

MA

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スプレー缶






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2019/9/17

IKEA

週末にIKEAに行ってきました。
IKEAの生活雑貨と展示は面白く、長居して見入って
しまいます。
いろいろな世代と生活を模した部屋が沢山あって、
お手本となるインテリアや照明や収納を見せて
くれます。

悩ましいのは僕の生活空間。
基本は何も置かないし、飾りも置きたく無いのです。
テーブルやソファーもまったく無い広い空間が欲しい
と言うのが理想です。

そのため、IKEAを何周も廻りながらなかなか手が出ません。
充分に推考して、僕の家の収納のサイズをメモした
紙を見ながら方針を決めてゆきます。
そして、利用頻度と優先順位。
利用頻度が明らかに低いと、余計な荷物となって滞留
してしまいます。ちょっと残念です。
IKEAの家具は組立て式が多く、収納の場合もサイズが
イメージできます。
組立てに慣れていない方は躊躇される事も多いと
思いますが、僕は平気です。

3回も通って、家の収納とサイズと照らし合わせて
買ったのは小型のテーブルです。
テーブルは値段や素材と収納性を考えて決めました。
システムは面白く、天板と足が別々に販売されています。
色や素材や大きさに合わせて自由な組み合わせが
出来るのです。・・・それも悩ませる元ですが・・。
天板の構造は主に4種類あります。

・木や竹の無垢材
・薄板合板の圧縮材
・パーチクルボード・おがくず圧縮材
・表面はパーチクル材で、中央はダンボール紙積層

今回は、軽くて安いパーチクル+ダンボール品を
購入しました。 店員さんに話を聞くと細かく
特徴を説明してもらえます。
軽くて扱いやすいのですが、面の耐加重は50Kgです。
常時重たいものを中央に置くと変形の可能性が
有るそうです。・・・そんな使い方はしません。
時々ノートPCと飲み物を置くぐらいなので充分です。

家に帰ってさっそく組立てです。ネジ20箇所。
簡単に出来ました。
課題だった収納もばっちりです。洗濯機横のスペースに
縦と奥行きと厚さぎりぎりのスペースが有るので
そこに押しこんじゃいました。普段は収納しています。

ちなみに、IKEAのネジはフィリップス・ネジではないのです。
通常の+(プラス)ネジではなく、IKEAのドライバーを
活用する事をお勧めします。Tipsです。


MA

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ダイニングテーブル







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2019/9/13

国立科学博物館

先日国立科学博物館に行ってきました。
常設展は日本館と地球館です。
日本館では日本列島の生い立ちや自然、自然を
見る技などが展示されています。

その中で技術的に興味があったのは時計です。
和時計は日の出から日の入りまでを分割して
時刻表示する特徴的な時計です。
ですから刻の時間は夏場と冬場で間隔が異なっています。
太陽の動きが基準になっていて自然体で
生活していた事がよく分かります。
時計の原理も面白く、夏場と冬場で、昼夜の振り子の
長さを変えながら時の進みを調整しています。
200年以上前によく考えて作ったと思います。

天体観測や地球儀なども展示しています。
長い夜に星の動きを観察したり、船の移動中に
自分の位置を確実に捉える技術を開発して
います。

地球館では、哺乳類、昆虫、鳥、動物などの展示と
科学と技術の歩み、日本の技術者、研究者の紹介。
地球環境観測、自然の仕組みなどが展示されています。

僕が興味を持つのは自然の仕組みです。
質量、長さ、電圧、電流、磁力などの単位の基準や
測定技術が紹介されています。

ジュール熱の観測や光の速度を体感できる展示も
有ります。
大型の霧箱が宇宙放射線を受けて霧ができる
様子も面白いです。

年に数回行っていますが、いつもいろいろな
発見があります。
全部見ると半日以上時間がかかりますが、お弁当を
持って行くのがお勧めです。
秋の散策にいかがでしょうか。

MA

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国立科学博物館






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2019/9/12

停電

台風の影響は大きく、千葉のほうでは昨日も
停電だったそうです。
停電のため電気は止まるだけでなく2次的に
影響も発生していました。

信号機が止まる。断水。コンビニやスーパーが
閉店。携帯基地局が停波。
ライフラインが全滅ですね。
そうなってくると自宅でのトイレが使えなく
なってしまいます。お風呂も駄目ですね。
赤ちゃんのご飯やおしめ替えにも影響します。
生活が成り立たなくなってしまいます。

今回は大型の強い台風ということが予報されて
いました。自分で事前の備えをしておくべき
ことです。

日本国政府として災害備蓄を広報しています。
https://www.kantei.go.jp/jp/headline/bousai/sonae.html

飲料水は一人一日3リットル必要だそうです。
大規模災害発生時には、「1週間分」の備蓄が望ましいと
書かれています。
飲料水とは別に、トイレを流したりするための生活用水も必要です。

今回の台風による停電を気づきのチャンスと捉え、
備蓄や災害対策のきっかけになれば良いかなと
思いました。
怖い台風では有りますが、生活を維持するための
インフラの重要性と備蓄を見直すチャンスです。
経験を生かして防災に努めましょう。

MA

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停電と断水







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2019/9/11

台風

週末に大きい台風が関東を直撃しました。
通過したのは深夜でした。
鉄道やお店などは早めに防災準備を始め
被害の低減を目指していたようです。

強風の影響で広範囲に停電が有ったようです。
夜、停電で電気が来なくなってしまうと情報の
取得が出来なくなってしまいます。
携帯電話などの基地局のバックアップ電源も
あまり長時間使えないため情報が途絶えて
しまいます。

非常用にちょうど良いのはAMラジオです。
市販の乾電池で使えて、電池の効率も良いです。
僕は普段はあまり聞いていませんが、地震が
きたときは速報を流しています。

普段の生活では携帯端末も放送も不自由なく
使えています。それが当たり前になってしまい
がちですが、長時間の停電に備えて照明やラジオ
などの用意をしておく事がリスク低減につながると
思います。

MA

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全国瞬時警報システム






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2019/9/10

改LEDランタン

シナリオに沿ったキャンドルランタンのシミュレーションは
それなりに面白く設計できているのですが、やっぱり改善を
考えてしまいます。

実際のろうそくの様子を見てみると、炎が揺らいでいます。
強弱の変化だけではなく、炎の位置が変化しています。
そのため、ろうそくの光を通じて照らされた物の影も
左右に微妙に変化しているのがわかります。
光源の位置が数ミリ動いただけでも、影の動きを作って
面白く動いてくれます。
影の揺らぎを作るために、この炎の揺らぎも再現させたくなります。

まだ充分に調査できていないので推測の域を超えませんが、
シナリオの中に風向きなどのパラメーターを追加して、
光が移動する事を模した複数のLEDが必要になると思います。

ほぼ無風な場合は、光が移動する必要性は無いです。
一定の時間同じ風向きの場合2点間で光が揺れるはずです。
細かに風向きが変化する場合は、光が回転するように
移動させる様子が良さそうな気がします。

設計的には4個程度のLEDの扱いが楽なのです。
どのような回路構成にすべきか思案中です。
自由な設計は楽しいものです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ろうそくゆらぎ





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2019/9/9

LEDランタン

幕営ではUCO製のキャンドルランタンを使っています。
テント設営した状態なので静かにワックスが燃焼します。
風の動きなどで光が揺れてみていて飽きません。
UCOのランタンは9時間ぐらい使えます。いつも3台持って
行きます。

この光を再現できないか、LEDランタンの設計をしています。
当然マイコンを使用します。
市販のキャンドルLEDを見ていると、明るさが激しく可変
するだけです。炎の様子や風の動きなどは考慮されて
いないようです。

せっかくの自作なので、なるべくUCOランタンに近づけるように
設計してみます。

最初に考えたのは1/fの揺らぎです。
いろいろ試しているのですが、点燈の強弱と、その発生
確立だけ1/fで作り出すことが出来ます。しかしぜんぜん
面白くないのです。 そもそも自然に光が揺らいでいない。

実際に山奥で見る炎の揺らぎは環境依存です。
風が無風だったり、突然風が吹いたり、風向きが変わったり
しています。それぞれに炎の揺らぎが違います。

今試しているのは、4つのシナリオに応じた炎のゆれを
シミュレーションしたプログラムです。
(1)ほぼ無風で、時々風向きが変わる
(2)微風でゆっくり低速で炎が風に流される
(3)細かな風向きの変化
(4)少し風が強い場合で、炎が弱くなりながらも耐える様子
・・・これらのシナリオごとにPWM変調をかけて、炎の
様子を作ってゆきます。
いくつかの炎のパタンを発光させながら、時々ランダムに
シナリオが変化してゆきます。
長く眺めていると、シナリオがどんどん変わっていって
面白い変化をしてくれます。
自然を模擬するのはちょっと大変ですが、試行錯誤は
楽しいものです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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和ろうそく






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2019/9/6

実験

電動キックスケーターは軽やかで欲しくなってきますが、
日本では公道を走るのが制限されています。
軽車両の扱いです。自転車より危険だと言う認識だと思います。

アメリカでは自動車製造会社のフォードが普及させようと
開発を進めています。具体的にはSpinという会社を買収して
その会社のキックスケーターの開発投資を加速させています。

実験の場所はヴァージニア工科大学です。
大学の敷地(10平方Km)に300台のキックスケーターを配置。
そのうち50台に、ジャイロスコープ、加速度計、さらに前方
カメラといったセンサー機器を搭載して学生に使ってもらいます。
20台以上のカメラをキャンパスに設置して使い方を記録します。
大学の交通研究所と共同で実際の運用データーを取得します。

もともとキックスケーターは危険だと言う認識があります。
電動キックスケーターのスピードは最高時速30Km近く出ます。
その速度で走ると危険なのは当然です。
研究では、衝突事故やふらつき、急ブレーキや速度などの
データーと使い方を解析します。
大量のDATAを解析すると安全な使い方や、危険な使い方が
判明してくると思います。
それらの情報が集まってくると、安全な運転が出来るように
機械制御も出来そうです。
言い換えると、自動車運転の自動ブレーキや、安全運転支援の
ような技術が出てくるかもしれません。

キックスケーターは危険という時点で思考停止しちゃうと
技術開発は進みません。危険性が有るのであれば、技術で
補えるかもしれないという発想が重要です。

安くて安全なパーソナルモビリティが普及すると社会の
姿が変わると思います。
日本でもこういったチャレンジが増えて言って欲しいものです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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電動キックボード






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2019/9/5

研究

神戸大学から面白い発表が出ていました。
==引用==
地理情報システムと環境DNAの組み合わせで
絶滅危惧種ヤマトサンショウウオの新規生息地を発見!
http://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2019_09_02_01.html

論文
Discovery of an unrecorded population of Yamato salamander 
(Hynobius vandenburghi) by GIS and eDNA analysis
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/edn3.31
======

岐阜県立岐阜高等学校 (岐阜高校) 自然科学部生物班の高校生の
活動を大学が応援して論文発表しています。
地理情報システム (GIS) を用いた生息適地の絞り込みと
環境DNA分析の組み合わせによって、岐阜県内に3箇所しか知られて
いなかったヤマトサンショウウオの新規生息地を発見することに成功。
その成果を国際学術誌「Environmental DNA」で発表です。

(1)地理情報システム (GIS) によって、サンショウウオの生息可能な
場所を岐阜県下の5箇所に絞って実地確認しています。
生息候補地の絞り込みは、現在知られている生息地と似た環境かどうかを
標高や周辺の土地利用といった各種の地理情報を重ね合わせて推測。

(2)その後の調査手法がすばらしいです。
通常であれば、候補の5箇所でサンショウウオを探すと思います。
ところが、この高校生のメンバーは水たまりの水を採取して環境DNA分析を実施しました。
環境DNA分析は水中のDNAを調べることで、そこにどのような生物が
生息しているかを調べる手法です。
この環境DNA分析も高校生が自分たちで分析しています。

(3)その結果、岐阜市の1箇所、関市の1箇所、海津市の1箇所の
環境水からヤマトサンショウウオのDNAが検出。
実際に再度行ってみて、1組の卵嚢を発見しています。

地理情報システムと環境DNA分析の組み合わせによって
希少性が高い生物の発見に役立つことを示唆しています。
高校生のクラブ活動でも、最新の技術と分析手法を
使う事によって、専門家でなくても環境調査が可能
であることを証明しました。
論文作成は大変だったと思いますが、楽しい活動だったと
思いました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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オオサンショウウオ





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2019/9/4

パソコン

最近プログラミング学習が話題になっています。
小学生から勉強を始めることになります。

どのようなプラットフォームで学べば良いのか
迷う事も多いと思います。
そもそも学校の先生自身はプログラミングの
プロでは有りません。そのため、いろいろな
プログラム言語を使った事がないのです。
当然ながら比較検討が出来るわけもありません。

パソコンの出始めのころは大体はインタプリタが
最初から入っていてそれで遊ぶ事が多かったと
思います。言語としてはBASIC言語です。
電源ONするとメモリーや周辺機器の初期化が
終わっているのですぐにプログラムを書くことが
出来ます。OSなど入っていないので単一のこと
しかできませんが、それがわかりやすい理由です。
キーボードは英数専用です。日本語の処理が
まったく入っていないのでキーボードの扱いに迷う
ことも無い世界です。

プログラミングの学習の特徴は試行錯誤が
簡単にできる事です。
一般の座学では教師がひたすら一つの答えを導き出す
流れを演技て起承転結の流れに持ってゆきます。
プログラミング教育はコマンドと言う材料をいくつか
与えて、回答の出し方を自分で考えて、自分で表現
してゆきます。
作文のように、一人ひとりの答えが違うのです。
そして、その作文は自分で実行させてみて、考えた
とおりに動いているか考えて、自分で見直します。
この試行錯誤は教科の中ではあまり見られないことです。

一気に例題を提示するクラスも出てくると思いますが、
それでは思考の学びに結びつきません。
大昔に流行ったパソコンのようなものがシンプルで
学びやすいように思います。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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PC-8001A






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2019/9/3

基板

電気製品を改造したり分解した際に基板を
眺める事が多いです。
基板は全て回路毎に新規設計しているカスタム
製品なので、設計者の意図が表れています。

日本のメーカー品の基板はかなり丁寧に設計されて
います。製造や落下振動にも対応した工夫も有って
けっこう良いです。
設計者と設計基準などのバランスが良いのです。
そんな基板は、基板の製造時においても歩留まりが
良いので安く製造できたりします。

海外の基板を見てみると、30年前の設計基準では
ないかと思われるほどひどい基板が多いです。
電気的にはつながっているかもしれませんが、
組立てに対しても信頼性確保の工夫も何も
なかったりします。
見えないところに設計スキルの差が有るようです。

こういった部分は短期間に学べるものでなく、
品質統計や故障解析が出来るほど沢山のものづくりを
して得る失敗の経験の積み重ねがベースになります。
基板を眺めていると、その会社の設計基準の良し悪しが
見えてきます。経験が浅い事が見えてしまいます。
製品の分解はちょっと面白いのです。

MA

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ハンダ付け






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2019/9/2

展示会

週末に無線関係の展示会に行ってきました。
東京の国際展示場です。
猛暑がひと段落していますが、暑い一日でした。

無線の工作は面白く、色々見て廻りました。
PWMを使ったAM変調など時代の変化を
思わせる展示もあります。

僕の家では今はアンテナが揚がっていないので
アンテナを立てたいと画策しています。
無線局免許はあるので運用が課題です。

簡易的なアンテナも展示されていました。
ツゥエップアンテナ。
同軸の端に同調回路を仕込んで、その先に
適当なワイヤーアンテナを伸ばします。
構造が簡単で、移動運用には最適です。
でも、エレメントを共振させていないという
アンテナとしての根本に課題がありそうで
共感できません。

最近はMLAも流行です。
マグネチックループアンテナなのでQが高いのです。
電波は磁界と電界を使いますが、磁界を積極的に
使う方式です。
これまで主流になっていないのはQが高すぎて
利用周波数に同調しにくかったためと思います。
高電圧の絶縁のためエアバリコンを使いますが
空気中の水分湿度などの影響で安定して同調
出来ません。誘電率が大きく変化するのとQの
高さの影響で周波数が維持できなかったのです。
最近の主流はコンピューターを使ってバリコンを
自動制御する電子工作で制御するタイプです。
困難であった同調を最新の技術で補うと言う意味で
チャレンジの意味がありそうです。

MA

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MLAアンテナ






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2019/8/30

電子工作

昨日は一日ハンダ付けでした。
部品が小さく、0.8mmの大きさです。
こういった部品の扱いは神経を使います。

それでもきちんとハンダ付けを行う必要が
あるので拡大しながら作業を続けます。
ニコンの立体顕微鏡を使って部分拡大
しながらハンダをつけています。

一番大事なのはハンダゴテです。
ハンダの酸化を防止しながら、きちんと
共晶接続する必要があります。
温度はコンピューターで一定の温度を
保っています。

一日作業をして、この半田ごてのすばらしさを
実感しました。
温度安定性と熱量のバランスが優れています。
ハンダの酸化を遅くしながらきちんとハンダ付け
します。
一日使っても手元も熱くならず、作業性が
良いのです。

今日も半日ぐらいハンダ付けの予定です。
その後は動作確認です
きっちり仕事が出来れば気分が良いものです。

MA

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ハンダ付け






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2019/8/29

9月1日

まもなく9月1日です。防災の日。
例年通り防災訓練が実施されます。
各地で防災イベントが実施されているようです。

僕の家では生活用品の備蓄を進めており、
キャンプ用の燃料や食器で自立した生活が
出来るようにしています。
テントもシュラフも有るので公園で寝起き
するのも可能かなと思っています。

災害が発生したときは情報が重要です。
ラジオはもちろん連絡手段も必要です。
AMラジオは低消費電力なので比較的にベース
インフラとしてはお勧めです。

過去の地震では携帯電話は停電後5〜8時間で停波。
電柱の上に有る中継機は商用電源から蓄電池に電力を
貯めているのですが、これが電池切れになってしまい
止まります。
強かったインフラは有線の電話と光ファイバーだそうです。
固定電話網では全交換局の1/3に当たる約1000局に
自家発電機が設置されていて、運用管理も強固みたい
です。

そうは言え災害時には固定電話も輻輳します。
広域に家族などへの連絡は災害用伝言ダイヤルが
お勧めです。

明日から訓練運用が始まります。
災害用伝言ダイヤル
訓練期間 8月30日9時〜9月5日17時

かけ方は下記のとおりです。

 1 『171』にかける
 2 録音する場合は1、録音を聞く場合は2をさらに押す
 3 自宅の電話番号を入れる
 4 メッセージを入れる

基本的な伝言は状況の報告です。
   名前
   現在地
   体調・ケガ・状況

自宅でなく公民館や体育館に避難していても
双方からメッセージを残す事ができます。

家族や親戚の方からのメッセージも同様に録音できます。
 1 『171』にかける
 2 録音する場合は1。
 3 「相手」の電話番号を入れる
 4 メッセージを入れる

自宅の電話番号にひも付けて、相互の連絡が
可能になります。

ちなみに、パソコンなどインターネットでも使えます。
web171です。
https://www.web171.jp/web171app/topRedirect.do

明日からの一週間、訓練を試してみてはいかがで
しょうか。


MA

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災害用伝言ダイヤル






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2019/8/28

経験

いつもいろいろ設計開発をしています。
企画が決まってそれからスタートする基板も
有るのですが、何も決めずに実験をする事も
多いです。

電子部品のDataSheetは400ページとか有るのですが
一通り全て読みます。全部英語です。
そして、面白そうな機能の部分に関しては
実験的に設計して使ってみます。
プロトタイピングです。

このプロトタイピングは半分は興味半分なのですが、
使い方のコツをつかんだり、性能の限界を
知る事ができるので面白いものです。
同時に機能ブロックの関数が出来ます。
習熟しておくと、本格的な設計の際にも確実に
動作する設計が出来るのです。

習熟はとても大切で、そのために重要な部品に
関しては品数を限定させています。
そして、設計の記録をNoteに書いています。
設計ノウハウの部分はDataSheetから抜粋ですが
自分で見やすいように記録します。
部品にも間違えやすい部分が有ります。
最近の部品は設定を変更して複数の機能を
選択できるのですが、同時動作の制限やクロックの
利用制限があってややこしいのです。
一度自分でプロトタイピングして制限いっぱいで
試してみると部品の限界性能を体感できます。
沢山最新の部品が発売されて、それも面白そうなの
ですが、慣れた部品をとことん使い倒すほうが
確実で設計品質の向上につながります。


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MSP430 using Energia IDE







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2019/8/27

防災

昨夜も深夜に地震が発生しました。
神奈川県内陸10Kmの深度でのゆれです。
地震は避ける事ができない現象ですし、不定期に
発生するインシデントです。
確率的に想定できるので、リスクとして管理
出来ます。

もし大きな地震が来て生活インフラが滞ると
たぶん数週間以上孤立する事が想定できます。
いつもそれを想定して備蓄を進めています。
定期的にメンテナンスが必要ですが、僕は山で幕営を
するのでそれの延長線でも有ります。

インターネットで検索すると、過去の災害時に
どんな行動を行い、何が必要なのか記録が出ています。
熊本地震など最近の防災の記録を見れば事前準備の
備蓄の参考になります。

普通の家庭では鉛蓄電池とかを備蓄に用意する
ことは少ないと思いますが、これも定期保守しながら
備蓄しています。情報が重要なので孤立しても
連絡を取れる体制を作ります。
無線の免許も有るので、いざとなってら非常通信も
出来ますし、ボランティア応援も出来る状況です。

地震は困りますが、特定の確立で発生予測されている
インシデントです。リスクマネージメントできますので
防災の対応を行って普段から備えておけば生活の防衛が
出来ます。

MA

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防災





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2019/8/26

学び

土曜日に日野市主催の電子工作教室に行ってきました。
小学生の希望者が参加するクラスです。
今回はプログラミングの初級レベルの勉強です。
キーボードの扱いに時間がかかるのではないかと
心配していたのですが、みんなキーボードは使える
ようです。驚きました。

プログラミングはいわゆる創作活動です。
作文と同じで自分の考えで動作を自由に書くことが
出来ます。
決まった答えが無くても良い世界なので、勉強の
方法も色々です。

好きで頑張る人はどんどん新しい事にチャレンジ
出来ます。
試行錯誤が簡単にできるので、失敗と成功の体験の
繰り返しを自分ひとりで経験できます。

体験が多い人は先生よりスキルがあったりするのです。
先生はプログラマーではなく教科として教科を教える
レベルです。面白がって沢山のプログラムを書く子供は
先生のスキルを簡単に追い越してしまいます。
親もまったく手が出せないです。
プログラミング学習を通じて学ぶ楽しさを実感して
小さな試行錯誤を簡単に経験できると思います。

MA

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Texas Instrument's LaunchPad






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2019/8/23

ろうそく

冬の幕営に向けて、照明を整備中です。
準備したのはIKEAのランタンです。
これを改造して使う予定です。
中の構造を全面的に変更してゆきます。

燃料はろうそくにします。
メンテナンスが非常に楽です。
液漏れや低温時のガスの液化などの課題が
ないので冬場には使いやすいのです。
いろいろなろうそくを試していますが、
すすの量が違います。パラフィンの質が
違うのかもしれません。

改造はボール盤を使っての金属加工になります。
現物合わせでの加工ですが、内部構造物なので
仕上がりはあまり気になりません。

加工が全て終わって試験的に点灯させて見ます。
ろうそくが側面に垂れてしまっていますが、
外部には漏れていないようです。
気になったのは酸素の供給口の大きさ。
これが不十分だと、燃焼が中途半端になって
一酸化炭素が発生します。
下側から必要な量の空気が入って、上に抜けています。
改造はうまく行ったようです。
冬の夜を楽しくしてくれると思います。

MA

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ろうそく






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2019/8/22

発色

夏も本番の状況です。洗濯物も増えています。
そんななか洗剤メーカーが告知をしていました。

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塩素漂白できる白い衣類を「ハイター」で漂白したら、
衿や袖口がピンク色に変色(着色)した。
https://www.kao.com/jp/soudan/sos/bleach_07.html
https://twitter.com/kao_attackjp/status/1163282989742080006
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面白い現象ですね。
僕は見た事は有りません。
漂白剤である次亜塩素酸ナトリウム等は塩素酸化物です。
化学反応をして発色をしているようです。
メーカーさんでは、日焼け止めのクリームなどが漂白剤と
反応していると書かれています。よく水洗いをすれば発色した
水溶液は落ちるそうです。

同様にたんぱく質系の汚れも発色するようです。
皮脂汚れがついた洗濯物を漂白剤につけると発色する事になります。
ピンク色に発色している時にはドーパキノンという物質が
生成されており、その後赤色に変化する時にはドーパクロムという
物質が生成。ピンク色から徐々に赤く発色してしまうようです。
最終的にはメラニンになり褐色の色調に変化してしまいます。

実はこの現象は古い衣類の袖が黄ばんでくる現象と同じ原理の
ようです。アミノ基が酸化して発色しています。
古い衣料の場合は、空気中の酸素によって酸化しています。
洗濯中の発色は、漂白剤の塩素酸化物によって酸化されています。

漂白剤で何もかも白くなるのかと思っていましたが、
酸化して発色する物質が有ると色がついてしまいます。
メーカーさんのページでは洗剤利用に関してのQ&Aが
出ています。化学反応を使った製品なので想像を超えた
現象が有るわけです。
取扱説明書をよく読むように、Q&Aを読んでおけば
驚かずに済みます。

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しみ落とし






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2019/8/21

油煙

PC周辺機器メーカーさんが注意喚起の告知を行っています。
取扱説明書に書かれている内容ですが、不具合事例が発生
しているために利用者に告知を行った形です。
製品は天井などに設置したりできるプロジェクターです。
その筐体の樹脂が油煙に被爆を続けると材質が劣化して
しまっているようです。実際の写真を見てみるとクラックが
発生していました。 それによって落下事故が起きています。

環境に依存して材質劣化すると言う事はよくあります。
過去に設計した製品でも、お客様環境が工場だったりすると
必ず環境要因の不具合対策を事前にやっておきます。
ケミカルアタックと言いますが、要注意です。
最初から想定していれば、対策が打てます。
商品企画時に利用環境の想定を厳しく考えておけばリスクの
低減ができる項目です。

環境要因
油煙が多い場所
 家庭のキッチン・ダイニング、 飲食店、工場、調理実習室など
溶剤や薬品が揮発している空間
 工場、実験室など
油、洗剤、薬品などの付着する場所
 家庭のキッチン・ダイニング、 飲食店、工場、調理実習室など
アロマオイルを頻繁にたく場所
 エステサロンなど
 イベント演出などで使用するスモークや泡が多い場所

ラーメン屋さんなどの厨房を見ていると、油煙にいぶされた
電化製品を見ることがあります。
ACコンセントなども油がかぶりやすい場所にあったりしています。

樹脂が油煙に被爆すると劣化してゆきます。太陽光の紫外線も要注意です。
キッチン周りの電気配線も時々メンテナンスをするほうが良いです。

MA

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プラスチック劣化






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2019/8/20

冷奴

夏も本番で猛暑・突発的な豪雨・雷という気象
状況になっています。
そうなってくると買物も億劫になってしまいます。
雨の日と晴天はパス。曇りの日に出かけます。
天気予報の様子を見て、豆腐を買出ししてきました。

外出を減らすため備蓄用に豆腐を多めに買いました。10個ぐらいです。
密閉パックに入った豆腐で、にがりを使っていないものです。
この豆腐は液体状の豆乳を密閉容器に入れて、90度以下で
加熱して作る豆腐です。熱硬化剤が入っていて密閉
状態で硬化します。熱殺菌も同時に行えます。
そのため賞味期限が少し長くても腐敗しません。

この季節は夕食は食欲が低下します。それを見越して豆腐を
使っています。
鍋に入れても美味しいのですが、冷奴で食べるのも
美味しいです。
いつもの味付けは生姜とネギと醤油です。

今年は自家菜園で紫蘇(しそ)が生っていたので細かく
刻んで試してみました。醤油と紫蘇と豆腐だけです。
食べて驚いたのは香りの広がり。味は極端には変わらないの
ですが香りが広がる事で美味しく感じられます。
お気に入りです。

紫蘇も常用したいと思い、いろいろ試しています。
・自家菜園の紫蘇
・冷蔵庫保存の紫蘇
・チューブ入りの調味料の紫蘇
香りと触感で、自家菜園の採りたての紫蘇がいちばん
良いことが判明しました。比較実験なのですぐに結果が
分かります。 ぜんぜん違うので判断に迷いません。
そうして、冷奴の際には庭に出てから収穫した後に
調理をする生活です。
夕食の冷奴は最近のお気に入りです。

MA

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冷奴






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2019/8/19

掃除

週末に買物に行って、床掃除の道具を買ってきました。
電動で床を掃除してくれる機械です。
役目はモップ掛けです。

ロボット掃除機のような形で、床を自動で掃除します。
その中にはマイコンが入っているようですが、部屋の
形状は記憶できないようです。
使ってみて、動きがよくないようであればソフトウエアを
改造しちゃおうと思っています。

動作はランダム動作です。
センサーは加速度センサーが有るようで、壁にぶつかると
反転動作します。
モップ掛けの場合、適当に走って、壁にぶつかれば反転動作。
直進時も特定の時間を走ると反転動作します。
掃除の完了は、30分走り回ると停止。
・・・それだけです。簡単な仕組みです。

モンテカルロ的な動作ですが、それでも一応は部屋を一回り
してくれます。
古典的なアルゴリズムです。サイコロを振って出鱈目な
動きを行っていても、統計的に見れば一様に出現回数は
平均化されます。
部屋掃除も出鱈目に動き回っているように見えますが、
長期に動き回る事で一様に網羅できることを目指しています。

いつもはロボット掃除機で掃除後に自分でモップ掛け
していました。これからはモップ掛けも自動化です。
完成度や品質はあんまり関係なく、不完全であっても
多くの回数の掃除で向上してゆくはずです。

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iRobot Braava 300 Series







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2019/8/9

ケーブル

最近通販A社を見ていると海外製品が販売されている
ことが分かります。
コンセントから電力を供給する民生品も多数あるようです。
そもそもPSEの試験をしておらず、認証も取っていない
製品もあります。

PSEは最低限の安全確保のためのルールです。
一定の技術要件を満たして、検査して記録を残して販売。
非認定品は事故の可能性が内在しています。

隠れていて怖いのはケーブルの材質です。
電源ケーブルはハイテクではないので技術力がない
メーカーも参入できて安い低品質なケーブルも
作れてしまいます。
実際、電源ケーブルが事故を起こしてリコールになった
案件も多いです。

ケーブルの材質は絶縁性が重要ですが、有機材料で作られて
いるので難燃性を求められています。
海外ではリンを含む材料で難燃性を確保したケーブルが
いまだに流通しています。
このケーブルは、湿度の低い場所では化学反応は遅いの
ですが、湿度が高い場所で使うと絶縁性が低下します。
つまり、多湿の場所ではケーブル単体で発熱して、発煙
発火してしまいます。
海外で事故がなくても、日本に持ってくると火災事故に
なったりする危険性が有るのです。

見た目に分からないのでリスクが高いのです。
商用電源100Vを使う機器は、PSE認証を受けて
設計製造検査を受けている製品を使う事をお勧めします。

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絶縁破壊






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2019/8/8

USBケーブル

製品開発現場では実際の製品を開発しますが、
同時に添付品のUSBケーブルも開発しています。
一般には互換品のUSBケーブルが流通しています。
これだけ沢山のケーブルが有るので、当然品質も
異なっています。

USBケーブルの品質って・・・?
製品に添付されるUSBケーブルは特別仕様で
設計される事が多いです。 本体製品の性能を
最大限に生かすように設計開発を行っています。
当然、評価試験を行って寿命や耐久性も品質
基準をパスした仕様になっています。

そんなUSBケーブルには側面に仕様が印刷
されています。
例)
28AWG/1P+24AWG/2C 
VW-1 80℃ 30V E214500 WL CSA AWM 2725

UL認定品で工場監査も定期的に行われている
工場で生産されています。
電流を多く流すことを想定しているケーブルです。
このようなケーブルが製品に添付されている場合、
このケーブル以外を使うと製品の性能が低下
することも考えられます。

最近印刷がないUSBケーブルが安価に売られています。
実験用に購入して、ケーブル切断して断面を見ますが、
ちょっと残念なケーブルも多いです。
ありふれたケーブルではありますが、品質もばらばら
です。ケーブルに印刷された内容が気になっています。

MA

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USBケーブル





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2019/8/7

蓄電

最近は自作ソーラー発電システムのDIYの話題を
見かけることがあります。
ソーラーパネルと充電用のコンバーターと蓄電池を
つなぐととりあえず充電が出来ます。
利用のほうは直流利用であれば自動車用の12V/24V機器を
使えばそのまま使えます。100Vが必要であればインバーターを
接続するだけです。

そのなかで、蓄電電力不足が一番の課題のようです。
簡単に容量を増やすのであれば蓄電池の並列接続です。
学校で学んだ電池の接続。直列接続と並列接続。
配線で接続すれば回路は一応完成します。
テスターで計っても電圧は出ていますし、ライトを
光らせたり出来ます。

設計者の視点で見ると並列というのは注意すべき
ことが多い配線です。
電流を増やしたい、熱を拡散したいなど理由があって
並列回路を組む事があります。
トランジスターを並列に並べたりします。

一番悩ましいのは、コネクター接続部分で大電流を
流したいという願望です。
3Aの電流が必要で、物理形状的に1ピン2Aのコネクターが
あったりします。単純に1ピン2Aを2倍して4Aにならないかと
発想しがちですが、危険な行為です。そういった設計は
行いません。
複数の部品は微妙に特性が異なっています。
電力の面で見ると電流の2乗で影響します。
微細な差だと思っていても2乗で影響するので接続の
バランスがすぐに変動します。

自作ソーラー発電システムの蓄電池の並列接続も
基本設計を誤った配線を行うと大変危険です。
寿命低下になる可能性も高いです。
セルバランスを考慮できていない並列接続の場合、
並列の1個の電池だけが常時稼動される事になります。
他の複数個の電池に比べて酷使されます。
特に充放電が頻繁に大電流で行われた場合、劣化が
激しいです。
並列でバランスを取るということの難しさがあります。

MA

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独立型太陽光発電






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2019/8/6

キッチン

よく酒の肴つくりをやっています。
遊びなので圧力鍋を使ったりスモーカーを使ったり
調理器具を活用するのも楽しいです。

角煮を作った事がありますが、いつもパサパサに
なっています。肉なんて煮れば柔らかくなると思って
圧力鍋で作っていますが思ったような仕上がりに
なっていません。 まあ、柔らかくなりすぎて
ぼろぼろになることも有ります。

別の方法をと思って、普通の鍋と保温器で試して
見ました。
最初にオーブンで肉表面を焼いておきます。
次にたっぷりのお酒を使って水煮をします。
保温器で時間をかけてゆっくり温度を維持させます。
最後に味付けして、保温器で暖めます。
・・・ラーメン屋さんの叉焼の作り方をイメージして
ひたすら低温で長時間煮込む感じです。

驚いた事に、肉のぱさつきも無くしっとりした
角煮が完成しました。
箸でつまめば崩れる柔らかさで、肉の内部はジューシーです。
調味料も肉も大きく変わっていません。調理法法だけの
違いです。ちょっと驚きです。
いろいろ試行錯誤してみて酒を飲みながら反省するのも
楽しいものです。

MA

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角煮





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2019/8/5

家庭菜園

夏本番になって毎日猛暑が続きます。
朝か夕方に水を撒きながら菜園の成長の様子を見ています。
ついでに収穫です。ほとんど毎日ミニトマトが収穫できます。
量はどんぶり一杯というところでしょうか、赤く色がついている
ミニトマトを選別しながらの収穫。完全無農薬の家庭菜園です。

家に入ったら軽く水洗いをします。水が入ったボールに入れて、
冷蔵庫で冷やしておきます。

食べるときはそのまま頂きます。
酸味もちょうどよくお酒にも合います。
食べながら面白い事に気づきました。ミニトマト、水に浮くものと
水に沈むものがあります。
家庭菜園で育てているので、マーケットで販売しているものと違って
固体のばらつきがあります。それが可視化されたようです。

お酒とミニトマトをいただきながら調べてみます。
糖分が低いミニトマトは水に浮きます。
ほとんどが水分とセルロースできているからです。
セルロースは水より比重が軽いために浮くのです。
ショ糖が水にとけたショ糖液は、水より比重が重いです。
ミニトマトにショ糖が多く含まれると比重が重くなります。
そして水より重くなると沈みます。糖度が6〜8%以上になると沈むようです。

沈むミニトマトは甘い可能性が高いようです。

ついでに、科学的な思考で学んでみる事ができます。
使っていた水に塩分を少しづつ増やしてゆきます。
そうしてゆくと、糖度6%のものは浮いて、よれより甘いものは
沈んだままになります。それを回収して、さらに塩分を足してゆきます。
それを繰り返してゆくと、糖度の順位が簡易的に確認できます。
最後まで沈んでいたミニトマトは甘いはずです。

家庭菜園のミニトマトで、夏の実験レポートが出来そうです。

MA

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ミニトマト栽培






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2019/8/2

DIY

普段からDIYをやっています。生活していて改善したほうが
使いやすくなりそうと思ったら、寸法を記録して材料を
そろえます。
また、IKEAを歩いていると面白いものを発見して、使って
見たくなります。

今回もIKEAの材料を買ってきて工事しました。
取扱説明書に特徴があります。

IKEAの取扱説明書は言語に依存しない説明書になっています。
基本的に組立ての説明は全てイラストです。
必要最低限のイラストだけで表現されているのです。

組立ての際、そのイラストと部品を見比べながら自分で
考えて作ってゆきます。
キットには治具も含まれていて、安全性を確保しています。
基本的な設計思想が統一されています。

言葉の壁を越えてゆくために、言葉自体を使わないという
作戦がすばらしいです。
古代壁画が狩猟の様子を描いていて、言葉無くてもその
時代の生活が現代人に伝わるのと同じです。
無駄が無くそして強弱があるイラストが言葉を介さない
コミュニケーションの手段として使われています。

MA

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IKEA





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2019/8/1

スイカ割り

夏季休暇や夏祭りなどイベントが多い
季節です。
毎年、夏祭りのイベントに参加しています。

スイカ割りは注目のイベントで、参加者も多く
にぎわっています。
目隠しをして、周りの人の誘導によってスイカに
近づいて、そして棒でスイカを割るというシンプルな
遊びです。子供から大人まで楽しめます。

いつも不思議に思っているのは周りの人の誘導です。
まえ、うしろ、みぎ、ひだり・・・・という声が
多くの応援者から出ています。
これで誘導されるときちんとスイカまでたどり着けません。
ハイライトで難しいのは、スイカに接近したときです。
微妙な調整が必要ですが、まえ、うしろ、みぎ、ひだり・・。
コントロールが大雑把です。

もうすこし具体的な誘導をしてあげると相手に伝わるのでは
ないかと思っちゃいます。
・2時の方向に回転
・30cmみぎ移動
そういった具体的にイメージしやすい誘導が出来ていないのです。
毎年参加していつもそうです。
文化的ハイコンテクストなのが背景に有るのではないかと
思います。スイカ割で見える説明の難しさです。

MA

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スイカ割り





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2019/7/31

備蓄

防災のため倉庫に非常食と飲料水などを保存しています。
生活用品は、キャンプ道具と燃料が有るので普段使いです。

飲料水に関して、賞味期限の解説を読みました。
ちょっと興味深い話題です。

==引用==
ペットボトルの水が「何年たっても腐らない」なら、
いっそ賞味期限を「無期限」にしてはどうか。

「いや、水の賞味期限は、表示された容量が確保できる期限です」

 こう話すのは日本ミネラルウォーター協会の渡辺健介事務局長だ。

食品は、食品事業者が科学的・合理的な根拠に基づいて賞味期限を
設定している。一方、計量法の規定に基づいて内容量を表示する決まりもある。

ペットボトルの容器は、通気性がある。すると、水が少しずつ蒸発する。
つまり、時間の経過とともに減るのだが、表示と実際の容量が許容の
誤差を超えた商品を「販売する」と計量法違反になる。

https://www.sankei.com/premium/news/180703/prm1807030003-n3.html
======

加工食品には、「消費期限」または「賞味期限」のどちらかを
表示する義務があります。
飲料水の場合は、「容量保証期限」だったわけです。しかし、表示
義務は2から選ぶ必要があって「消費期限」を使ったようです。
ちなみに、この計量法は「販売」に関して重要です。「譲渡」の
場合は問題ありません。 備蓄水の長期保存は大丈夫ですね。


僕の経験で、ペットボトルの炭酸水が目減りするという経験が
有ります。これも防災倉庫の中に入れていたものです。
12本1箱の中身を点検してみると、1本だけ容量が減っていました。
新品を買って保存しているので驚きました。
メーカーさんに調べてもらったところ、新品の状態は確認できました。
目減りの原因は容器の劣化でした。目に見えない小さなクラックが発生。
それは、保存環境にアルカリ性の物質があったことが原因だそうです。
実際そうでした。コンクリートの床に梱包された炭酸水を置いていたので、
湿度の水分とコンクリートが反応してアルカリ溶液として影響
していたようです。ケミカルアタックでした。
長期保存も難しいのですね。
今はコンクリート対策を行って保存しています。

MA

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防災備蓄






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2019/7/30

メジャー

普段からDIYを行っています。
作業は思いつきで始めるのではなく計画と準備が必要です。
最初に行うのは長さの測定です。メジャーが必要になります。

小さな場所では普通の巻取り型のメジャーを使っています。
部屋全体の測定になるとレーザー距離計を使います。測定誤差も
少なく正確です。40m測定して誤差±2mmです。
レーザー光線を当てて反射してくるまでの時間を計ります。
その結果を計算して距離を表示するのです。
非接触で計れますし手元で操作するだけで良いので楽です。
測定始点から終点に移動する必要はありません。測定始点から
終点にレーザーを当てれば距離が分かるので測定も簡単です。

レーザー距離計は計算で距離を出しています。コンピューターが
内蔵されているので他の計算も出来ます。
・面積の計算
・体積の計算
建物が何平米なのか、部屋の角で2点測定すれば分かります。

ピタゴラス演算
a^2 + b^2 =c^2 という計算式を使って測定していない部分も
計算可能です。これを使えば高さの測定も計算的に出来ます。

非接触メジャーと計算機能が連携される事によって、
計測が簡単に出来ます。道具として面白いです。

MA

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レーザー距離計






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2019/7/29

天気予報

いつもNetで天気予報を見ています。
活用しているのが、ピンポイント予報と雨雲レーダー画像です。
ピンポイント予報では市のレベルで予報がされています。
居住地や目的地の市を選びます。そこでは3時間予報がされていて、
その日の何時にどんな天気予測なのか分かります。
雨雲レーダー画像は、電波を使って雨雲の状態を調べた画像です。
風向きを加味して1時間先までの雲の動きが分かります。

いずれも機械的な天気予報だと思いますが、どんどん予報の
内容が変わってきます。
実際の雲の様子や風向きなどを観測して数時間おきに予報の
内容を更新しているのです。
朝見た天気予報と、お昼に見た天気予報で内容が変わったりします。
当然最新の天気予報のほうが正確です。

レーダー画像は雲の動きが分かります。
天気予報の予測情報に加えて雨雲の動きが分かるので、自分で判断する
材料になっています。
ここ最近、梅雨の時期のレーダー画像を見ていると、大まかに
二つの雲の状態が有ることに気づきました。
前線の大きな雲の動きです。気圧配置が動くので、低気圧と高気圧の
境目の前線自身も動きます。
大きな雨雲の移動ですので、今後の天気の予測は楽です。
雨雲が山梨県あたりまで移動してきたら、雨が近いと推測できます。
もう一つの雨雲は、たぶん夏の雨雲だと思いますが、小さな雨雲が
ポツリと発生してその後消えたりします。
大きな雨雲が移動するのではなく、部分的にその場で雨雲発生するようです。
たぶん湿度が高い空気の移動の際に突発的な部分的雨雲に変化するのでは
ないかと思います。この突発的な雨雲は予想が出来ないです。

突発的な雨雲が増えてきたら傘を持って外出したほうが良いです。
大きな前線が移動している場合は、ピンポイント予報を見て晴れる
時間帯を狙って外出します。

天気予報と雨雲レーダーを両方見て考える事で、晴れ間の少ない
この時期の行動計画が決まります。

MA

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気象予測






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2019/7/26

リース契約

電気使用量の低減は検討課題で、いつも気にしています。
それとは逆に、ガス料金は何も気にしていません。
ガスは風呂がメインで、これの利用低減は生活の質を
下げる事になってしまいます。
引き落とし金額だけを気にしていました。

ふと手にした今月のガス使用量のお知らせ。
そこには「警報機リース料金」が書かれていました。
驚きです、リース契約を行った記憶がありません。
そもそもガス開通の時も何も契約書は交わしていません。

東京ガスのページで調べてみました。
・警報機リース
・5年契約
・リース料金 302円(一ヶ月)
・・・期間合計では、302 x 12 x 5 = 18,120円 になります。

固定費低減を目指しているので、東京ガスに電話してみました。
・リース契約中の警報機を「現行品買取」出来るか?
・リース契約解除は、違約金が発生するのか?
結果は、買取の場合は1万5千円程度。(リース残存期間による)
違約金は発生しないとのことでした。

それだったら、簡単。DIYで自分でガス警報機を取り付けて
運用してみます。
ガス警報機は、Amazonで手配。PanaとYazakiが候補です。
100V商用電源で動作する警報機を手配しました。
信頼性第一なので、安価な外国製品は使いません。

・メーカー: パナソニック
・対象ガス:都市ガス(空気より軽いガス12A・13A専用です)
・警報ガス濃度:爆発下限界の1/4以下
・検知方法:半導体方式
・警報方法:1赤ランプ点灯(自動復帰式)、2ブザー断続音(ピッピッピッ)、3反限時警報型
・電源:AC100V 50Hz/60Hz
・消費電力:通常時2W、警報時4W
・電源コード:長さ3m予備コンセント付プラグ(アドオンプラグ)
・有効期限:5年

価格は6,000円ほどです。
自分で管理する必要がありますが、たいした工事ではありません。
年間2,400円ほどの固定費削減ができる事になります。5年で12,000円節約。
さっそく東京ガスに電話して、リース契約の解除を申し込みました。
今月31日に回収に来られる予定です。


ちなみに、キッチンではほとんどガス調理はやっていません。
電気調理が多く、ガスの利用は限られています。
このガス警報機が鳴ったのは1回だけあります。
キッチンで 「練炭火鉢」を使っていたときです。
一酸化炭素にも反応しています。 

MA

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ガス警報機






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2019/7/25

ハンダ付け

仕事柄ハンダ付けを行う機会が多いです。
ハンダは複数の金属を混ぜた合金で、対象となる
金属と金属の表面を溶融させて接続させます。
金属が固体から液体に相変化するために一定の温度が
必要です。加熱する道具を半田ごてと言います。

半田ごてはハンダを溶かす温度まで加熱する能力が
必要です。そして、接続させる相手の金属を暖める
能力も必要です。
温度が高く熱容量もあれば比較的ハンダ付け作業も
スムーズです。

実験室でハンダ付けを行う場合は、少し事情が違います。
連続作業としてハンダ付けを行うわけではなく、実験や
測定の合間の配線変更の際にだけハンダ付けを行います。
間欠的なハンダ付け作業です。

間欠作業用の半田ごて。
実際に実験室用の半田ごてが販売されています。

ハンダ付けしていない間に加熱が進むと、こて先が酸化して
ダメージを受けます。これの防止が必要です。
ハンダ作業を行う際にはすぐに一定温度にする必要があります。

ちょっとDIYすればそれを実現する事ができそうです。
ハンダコテ台に置いたときに、センサーで検知して電力を
下げて温度を低く維持します。
コテ台から持ち上げると、電力を元に戻して高温を維持させます。

ハンダ付けをやりながら温度をいつも気にしています。

MA

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窒素対応半田ごて






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2019/7/24

燃料

幕営に使うため色々な燃料を使っています。
ガス、アルコール、ろうそくなどです。
屋外であれば木を燃やすことも有ります。

先日ろうそくを燃やしていたのですが、先端から
すすが出ていました。
いつも使っているUCOのろうそくではほとんどすすが
出てきません。ランタンの構造なのか、油脂が違うのか
よく分かっていませんが燃焼に違いが有るようです。

ガスやアルコールはほとんどすすが出ません。
有機ガス分が完全燃焼しているのです。有機ガス分は
水素と炭素に熱分解しますが、分子が細かく酸素に触れて
燃焼が容易なのだと思います。

ろうそくの場合も同様に油脂は熱分解しますが、炭素分の
燃焼が遅く完全燃焼できなかったものがすすになって
しまっています。ろうそくの赤い炎は炭素分子が赤熱して
色を出している状態です。水素の熱エネルギーで炭素を
加熱して酸化(燃焼)しやすい状態を作っています。

オイルを燃焼させるときも同様です。
オイルの成分や芯の太さやランタンによってすすの量が
違う事がよく分かります。

昔から色々使われていた燃料ですが、完全燃焼させるのは
かなり技術が必要なのです。

MA

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ろうそくの科学





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2019/7/23

ティアダウン

100円ショップ(100均)でUSB HUBを買ってきました。
製品は4ポート品でUSB2.0対応(表記)のものです。
実験工作用に一つ改造・増設したかったからです。
いろいろな実験中は配線が短絡する事があり、USBの
信号線の短絡も時々有ります。
色々な障害が有るのですが、一番困るのはVBUS電源の
短絡です。これの保護回路を組み込もうと言う作戦です。

さっそく中をあけて解析を始めます。
驚いた事に、水晶発振器がありません。どうやらIC内部の
発振器で48MHzを作っているようです。EMC対策は良いのですが
精度が出ているか微妙です。(・・・かなり怪しいです。)
コネクター部は取り付けが雑で、信号線にしかハンダが
ついていません。コネクタ本体の固定脚にはハンダが付いて
いないのです。良く観察してみるとフラックスが逃げている
ことが分かります。最初からハンダ量を削減するために
信号線以外にはハンダをつけない作戦のようです。
こういったことで費用低減しているのかと感心しますが、
強度とGND接続の信頼性が下がっています。

回路的な視点で見てみます。
通信信号線はインピーダンスコントロールが行われていません。
もしやと思って、USBメモリーを挿すとWindowsのメッセージが
でてきました。480Mbps非対応です。
どうりでインピーダンスコントロールをやっていないわけです。
動作は12Mbpsが限界。1MB/s程度の転送速度になります。
つまり、USB2.0と表記されていますが、実態はUSB1.1仕様の
回路構成です。USBディスクリプター情報にUSB2.0と書かれている
ものです。(USB2.0の下位互換性を使った、USB1.1製品です。)

そして、今回改造の対象にしている電源部。
まったく部品が付いていません。潔いほど何も無い回路です。
USB設計の立場で見ると500mAの電流制限回路と、短絡検出回路は
必須です。これらの回路が無いので、過電流が流れるとそのまま
電流を流し続ける構造です。ちょっとお勧めできません。

部品が無いのは逆に改造がやりやすいともいえます。
4ポート有るのでそれぞれに電流制限回路を追加します。
50mA制限を1個、200mA制限を2個、500mA制限を1個、回路追加
しました。
これで、実験中の不慮の短絡でも過電流を防止できます。

思いがけないティアダウンでした。限界までコストダウンを図る
作戦ではなく、品質を落とした最低限のライン狙いと言うことが
驚きです。 改造目的であれば100均のUSB HUBは改造しやすいです。

MA

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USB規格






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2019/7/22

燻製

土曜日曇りでしたので急いで燻製をしました。
気温も低く少し雨の雰囲気もあったので
燻製にはちょうど良いです。
この春夏で、最後の燻製になるかなと思いながら
撤収を行いました。

燻製の基本的な流れはこんな感じです。
下処理→塩漬け→塩抜き→風乾→燻煙→完成

基本は保存食です。
・塩漬によって微生物の殺菌、制菌が出来ます。
・燻煙によって食品に殺菌成分や防腐成分を浸透できます。
・樹脂膜が食品をコーティングし、細菌の進入を防ぎます。
・食品内の水分が低下する事で保存性が高くなります。

でも、お酒のつまみにちょうど良いので1週間ほどで食べきって
しまっています。

実際に燻製をするのは住宅地です。少し環境の事も
考えないといけません。
ご近所さんが窓を開けていたり、洗濯物を干して
いるときには燻煙はだせません。
天気予報で雨の日を狙って燻製つくりをします。
火事も困るので火を使うのは短時間にします。
加熱燃料を少なくして確実に消火するようにしています。

食材の乾燥に時間がかかります。そのため気温の高い
時期は避けたほうがリスク低減になります。
30度を越えると危険なので夏場はやっていません。

環境要因を考えると梅雨時が最後のチャンスです。
冬場は温度が下がって良いのですが、雨の日が少ない
のでなかなか着手しにくいです。
次のチャンスは秋の雨を狙うことになりそうです。

天気予報を見ながら計画し、雨で外出できないときが
ねらい目なのでイベントとしては面白いです。

MA

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マスの燻製






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2019/7/19

ひげそり

いつも風呂に入った際、ひげをそっています。
かみそりを使ったひげそりです。時々サボってしまう事が
あります。ひげが少し伸びた後にひげそりをすると刃が
引っかかったような感触になります。
引っかかるのは困るので、シェーバーを導入しようと
考えました。大まかにシェーバーで剃って、かみそりで
仕上げる作戦です。

さっそくAmazonで下調べです。
いろいろランキングも有るし評判も書かれています。
電気シェバーも大きくは3つほどの種類があって、
それぞれはさらに細分化されているようです。

評判はまちまちです。
・人によってひげ自身が違っている。
・期待度との乖離。すべすべにならない・・など。
・体感の書き込み。引っかかる・・・など。

方式では、回転タイプと往復運動タイプに分かれています。
往復運動タイプは反転動作の際に必ず停止する場所がありますし、
刃が多い構造みたいです。
回転タイプは表面の刃に対して内刃が回転して切ります。

ざっくり見て、まだ成熟した製品になっていないのでは
無いかと感じました。製品が成熟してゆくとおおよそ
一つの方式に収束して行きます。
いまだに色々な方式があって利点欠点が有るようです。

こういった製品分野は、工夫の余地が残存している
可能性があります。 工夫すれば製品の差別化できます。
時々単発勝負の高性能の製品を発表して、他社も同様な
製品を追従させるような現象です。

枯れた技術分野だと思っていましたが、なかなか
難しい製品かなとも感じました。

MA

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電気シェーバー







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2019/7/18

GPS

EU地域で独自の位置情報サービスが行われています。
ヨーロッパが22機の衛星を打ち上げて運用していました。
その最近ガリレオ(ヨーロッパ版のGPS)のサービスが
全て止まっています。
https://www.gsc-europa.eu/system-status/Constellation-Information
中部ヨーロッパ時間7/11の午後1時に予想外のサービス停止。
それ以降全て全滅してしまいました。
原因はthe Precise Time Facility (PTF)イタリアの地上局設備故障みたいです。

地上局が何らかの原因で正確な時刻情報を伝達できなくなって
しまったのかもしれません。普通であれば予備器が有ると思いますが、
いまだに復旧できていません。

これらGPSやガリレオの位置情報システムはかなり生活に
密着しています。それだけでなく最先端の自動運転にも
活用されています。

当たり前に動いていて社会のなかで重要な位置を占めていたものが
いきなり停止してしまったのです。
今はまだ自動運転の車は実験段階です。例えば2030年に
自動運転の車が普及して走行してた場合、車の運転が
全滅する可能性が高いです。

現在は米国のGPSは安定して動いていますが、これが停止した
世界を考えると生活への影響はかなり深刻だと思います。
例えばスマフォの基地局などもGPSで時間の同期を取っていたり
しています。地震観測などもGPSを活用しています。
何かに大きく依存していて、それが欠けてしまった場合の
影響が大きいと思います。

バックアップ計画の重要性を認識させる事象です。

MA

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Driving with Galileo






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2019/7/17

DIY

時々休日に日曜大工をやっています。
最近は雨が続くので、室内遊びとしてはちょうど良いです。
今回はキッチンの隙間に小さな棚を仕込もうという計画です。
棚の材料は100円ショップの白い金属網です。
固定の横棒はアルミ材料を考えていたのですが、ツッパリ棒が
安かったのでそれを使う事にしました。総予算400円。
おおよその寸法はメジャーで測って材料調達しています。
課題になるところは1っ箇所。現状のステーと交差する部分が
出てきます。そこの部分は網の一部を切って回避します。

実際の作業は位置決めから始めます。
三脚と固定版、それとレーザー水準器です。
この水準器は使いやすく簡単に水平垂直が出てくれます。

引力・重力を利用してレーザーモジュールを水平に固定して
いるようです。糸でモジュールをぶら下げている感じでしょうか。
そして、水平と垂直のレーザー光が出ますので壁などの
位置決めに最適です。
まったく床や他の壁と独立して水平垂直が出るので安心です。
DIY工作で寸法ずれで傾いた工事はちょっといただけません。

レーザー光を頼りに固定場所をマークしました。
固定用の棒と網を設置。簡単です。
今回のDIYもうまく完成しました。キッチンが使いやすくなります。

MA

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レーザー水準器






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2019/7/16

翻訳ソフト

日本は古典籍、古文書、古記録などの過去の資料を
受け継いでいます。文化を残そうと考えた先人たちがいます。
ただ、現代の言葉とかけ離れている部分があって、簡単に
読むことが出来ません。

この7月から、この古文書を人口知能で翻訳しようという
技術コンテストが始まります。

==引用==<国立情報学研究所>
日本は、古典籍、古文書、古記録などの過去の資料(史料)を
千年以上も大切に受け継いでおり、数億点規模という世界でも
稀なほど大量の資料が現存しています。
日本の歴史・文化の研究や、過去の災害などの自然現象の解明を
進めるには、これらの資料をデジタル化・オープン化するとともに、
その内容を読み解く必要があります。ところが、現代のほとんどの
日本人は「くずし字」で書かれた過去の資料を読めなくなっており、
大量のくずし字をどう読み解くかが重要な課題となっています。

そこでこの社会課題の解決にAI(人工知能)を活用する方法を探るため、
この7月から10月にかけて、世界最大規模の機械学習コンペ
プラットフォームである「Kaggle(カグル)」で、「くずし字認識:
千年に及ぶ日本の文字文化への扉を開く」と題する全世界的なコンペを
開催します。コンペを通して画期的なくずし字認識手法の開発が進む
だけでなく、くずし字データセットを通して日本文化への関心が世界的に
高まる効果も期待できます。
https://www.nii.ac.jp/news/release/2019/0710.html
http://codh.rois.ac.jp/char-shape/transcription/
======

翻訳と言うと外国語に注目が集まりますが、日本の先人が残してくれた
毛筆文章が現代によみがえるのはすばらしいと思います。

この機械翻訳は最初の一歩です。
多くの文章が翻訳されると、歴史の調査もどんどん加速されると
思われます。面白い研究だと思いました。


MA

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くずし字読解入門






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2019/7/12

掃除

生活の中で出来るだけ効率化したいと思い、ロボット
掃除機を使っています。

自動モードで掃除をすることが多いです。このモードでは
布の縦糸と横糸のように面を塗りつぶすような走行パタンで
掃除をしています。
最初に縦の方向で部屋全面を掃除して、その後に横の方向で
部屋全面を掃除します。掃除の途中で汚れが多い部分を検出
したら、その部分を集中的に掃除しているようです。

市販されている自動掃除機のレビューを時々見るのですが、
壁にぶつかってその後に方向転換する製品も有るようです。
今使っている掃除機は、接近センサーが有るので衝突しない
ので良好です。

どうやって部屋の面の塗りつぶしをしているのか気になるところ
ですが、たぶん部屋のマッピング用のメモリーを持っているのでは
ないかと思われます。
走行しながら部屋の空間を地図として作画します。一度通った場所は
マークして、走行していない場所を走行するようにすると全面を
網羅できます。
2度目は完成した地図が有るので、既にマークした部分を横方向で
網羅すれば良いだけです。全部網羅できたら仕事の完了になります。

プログラミングはちょっと難解かもしれません。
従来から掃除機を作っている技術者のスキルとは違うスキルが
要求されます。もともと普通の掃除機にはマイコンもプログラミングも
不要です。
たぶん社内試験では部屋全面を網羅して掃除する実験をかなり
繰り返しているのでは無いかと思います。

ロボット掃除機の動作を見ながら、どのようなアルゴリズムで
動くのか様子を見ています。設計者の意図が分かりやすいので
見ていて面白いです。自分だったらどのように設計するべきなのか
ちょっと考えながら掃除の様子を観察しています。

MA

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アイガモロボ






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2019/7/11

測定器

雑誌に電子工作の記事が出ていてそれを実際に
作ったりする事が有ると思います。
多くの場合、公開される前に数回作ってみて
その複数個のものがちゃんと動くか様子見を
したりします。再現性の確認です。
KIT製品などでも再現性は重要な要素です。

そして、自分で作ってもちゃんと動きます。
組み立ててそのまま動くので助かります。

せっかくの教材なので応用をしたり改造をして
みるのも楽しいものです。
動作原理を深く学ぶのも良いことです。

電子工作は電気を使っています。ちょっと目に
見えないものなのでどうして動くのか分かりにくい
ことが多いです。目の前で動いていてもその
動作原理を学ぶのが大変だったりします。

そんなときに役立つのは測定器です。
時間、電圧、変化、周波数など可視化してくれます。
実際の回路図に沿って、テスターで電圧を測りながら
センサー部分を触ってみると電圧変化が見えます。
見えないものを見る。測定器を使って電気の動きを
追っかけてみると回路の動作原理を理解しやすいです。

工作してみて動かない場合、ほとんどがイモハンダが
原因だったりします。テスターで確認してみると、
部品の出口では動いているのに相手に届いていない事が
すぐに分かります。その配線に接続不良が有ることが
想像できます。
測定器を使って、見えないものを可視化してみるのも
けっこう面白いものです。

MA

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テスター





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2019/7/10

末端処理

キッチンなどで使う洗浄用素材、日用品店や100円ショップで
いろいろな種類が販売されています。
よく目にするのはスポンジ食器洗いなどです。
化繊たわし系が多いように見えます。

僕もキッチンに立つのですが、このたわし系には
納得できていません。食器を洗った後なかなか乾燥せずに
湿度が保たれている事が良くないと思っています。
キャンプ場の水場で常備されているものを使った事が
ありますが、いつも濡れていました。

手ごろなものが無いかなと物色して見つけたのは
浴用品のところにあった、化繊の体洗いタオルです。
繊維が太くゴワゴワしています。そして広げると
薄く広がり乾燥も速いです。
ただ小さな手ぬぐいサイズのものが無いのです。
試しにタオルサイズのものを買ってきて自分で切ってみました。

はさみで切るのは簡単でも切り後はほつれやすそうで
繊維がほぐれてゆく感じです。このまま使うと耐久性が
無いのは見てて分かります。
試しにミシンでほつれ防止加工をやってみましたが、
納得が出来る加工は出来ません。繊維の密度が荒いので
きちんとミシンがけできないのです。
でも、しばらくはそれを使っています。

昨日シーラーを使ってひらめきました。
これは端末処理に使えるのではないか。
このシーラーは、袋の入り口を熱で溶かして封印する
機材です。よく食材の袋入りの口が熱加工で閉じられて
いるのを見ると分かりやすいです。部分加熱して
2枚の樹脂フイルムを融着しています。

面白そうなので化繊の体洗いタオルの切り口で
試してみました。
ちょっと熱量のコントロールが難しかったのですが
うまく溶融できました。繊維のほぐれが防止できそうです。
そして、キッチンに投入です。耐久性試験。
洗うときは適度な泡立ちがあります。
洗浄が終わって広げれば薄く広がり乾燥も速いです。
どの程度実用的なのかお試し中です。

MA

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ジグザグミシン







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2019/7/9

サイコロ

サイコロってご存知ですよね。
子供のころにゲームで使った?
最近の子供たちは知っているのでしょうか?
誤飲を防ぐために子供には触らせないかも
知れないですね。

このサイコロを振って双六のようにコマを
進める事は今の開発で活躍する手法です。
アルゴリズムの世界ではモンテカルロ法といいます。

例えばトランジスタ1石の回路を書きます。
ざっくり抵抗は4個。抵抗値を決めれば
設計は完了です。

その後に行うのは設計検証です。
抵抗は抵抗値の誤差が有ります。工業製品なので
ばらつきを加味した上で販売されています。誤差有品です。
そうなった場合、抵抗4本のばらつきによって
回路動作が変わるかもしれません。

この設計検証をシミュレーションで行います。
そして使うのがモンテカルロ法です。サイコロ応用。
用意するのは抵抗4種類、それぞれ7本ずつです。
抵抗1種類に誤差を加味した抵抗を用意します。
例えば10KΩの場合、
10KΩ前後+10%, +5%, +1%, ±0%, -1%, -5%, -10%の
誤差ばらつきの部品です。

このばらつきの部品を使って回路動作をシミュレーションします。
その際に使うのがサイコロです。 
サイコロを振って、部品を選んでシミュレーション。
それを何回も繰り返します。誤差有り部品の組み合わせ試験です。
そういった設計検証を行うと、回路動作に大きく影響を
与える部品が見えてきます。

最終的に決めるのは、特性に敏感に影響を与える抵抗は
1%品の品質の高い(高価な)部品を使う事。そして特性に
あまり影響が無い安い部品が選定できます。
最後に選定した抵抗で特性を検証すると、品質の裏づけが
出来ます。

同様に、例えば製品の操作スイッチの出鱈目押し
テストもサイコロに準じて打てば良いです。
ボタンと時間をサイコロで決めてランダムに押します。

誤動作しないはずですが、万が一誤動作しない事を
確認するためにテストします。品質確保のためです。
想定可能な予期せぬ誤動作が検出できます。
もしくは、200時間誤動作しなかったと言う
裏づけ取りも可能です。

サイコロ応用のアルゴリズム。今でも設計で
活躍しています。

MA

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電子サイコロ





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2019/7/8

燻製

週間天気予報を見たところ週末は雨の
予測が発表されていました。
雨の日の外出は楽しくないので、イベントを
勝手に計画しました。 燻製です。

実は雨の日の燻製は住宅地では最適です。
お天気が悪いので洗濯物を屋外に干している
人がいません。ご近所迷惑にならないように
煙も最小限にとどめます。

燻製はキャンプや夏場の遊びに思われますが、
夏場はかなり危険なのでお勧めできません。
食材の乾燥が必須なので気温が高いと腐敗が
進みます。30度を越える場所での乾燥は危険です。

今回は長時間コースでの製造を計画。
3日がかりです。

最初に準備したのは卵。スチーマーできっかり13分。
14個の卵をスチームして半熟卵を作ります。
なぜか、スチームすると殻がむきやすく便利です。
その間に薫液を調味。卵に味をつけるためです。
袋に卵と薫液を入れて冷蔵庫で24時間寝かせます。
この日はこれでおしまい。
翌日は乾燥の開始です。卵を取り出して網に載せて
冷蔵庫で寝かせます。表面が乾燥するまで放置です。
そのあと、スモーカーを改造です。
もともと直径24cm網を使って1段でスモークしていたのですが、
メンテナンスしているうちにひらめきました。
22cmの網が入れば2段スモークになりそうです。
網はAmazonで手配。日曜午前中に届きます。
スモーカーに穴を開けて網を載せるフックを設置。
日曜午前中に網が届いてから、スモークは開始です。

玄関先にアルコールコンロを置き、コンクリートブロックで
風除けのかまどを設置します。
あとはスモーカーと食材と薫えん材を準備します。
燻製はさくらのチップです。
アルコール固形燃料をアルミフォイルで包んで燃焼時間を
調整して着火です。 燃え尽きたら作業は終了です。
固形燃料は燃焼時間が決まっているので助かります。
長時間放置するため時間コントロール可能な設備が安全です。

良い具合にスモークできました。ソーセージと卵です。
2ラウンド目は薄いベーコンです。お徳用として400g弱で
販売されているものです。表面積が大きいので燻製には
最適だと思います。

暖かいうちに少しだけ味見です。なかなか良い仕上がりです。
現在冷蔵庫で寝かしています。
Beerと一緒に食すのは火曜日の夜の予定です。
長雨もそんなに悪くないかも知れない梅雨時期の燻製でした。

MA

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燻製作り









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2019/7/5

プログラミング

自分で物を作ってマイコンを乗せて自動で動くように
するのは面白いものです。
それぞれに難易度は違うのですが、簡単なものであれば
すぐに出来ます。

電子工作でプログラミングをする場合、ちょっと
特徴的なことがあります。
それは「時間」です。

一般的にパソコンで動くソフトウエアなどは、時間の
ことはあんまり考える必要はありません。
論理を組み立てて、実行させるだけなので時間を管理
する必要性は無いですね。

実際に物を動かしたりする場合は、確実に物理的な
物の存在が有ります。どの程度動かすのか決めないと
制御できません。
プログラミングの中に時間の概念を入れる必要があります。

例えばロボット掃除機の走行のプログラムを書いて見ましょう。
部屋の空間を学習して掃除を始めますが、猫が寄ってきて
センサーが反応したりします。検知情報では動いているように
反応が激しいです。一定の時間待って様子を見るべきか、
反転させるべきかシナリオが必要です。
しばらく待って様子を見ようというプログラムを作成する
必要があります。

猫が邪魔をしてくる専用のシナリオを作ってロボット掃除機に
書き込んでおくことになります。
タイマーを使って時間を決めて様子を伺う動作を作りこんだり
します。
設計の場面では面白かったりします。想定外の場面で反応
するからです。猫と向き合って猫じゃらしするプログラミングも
楽しいですね。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ロボット掃除機






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2019/7/4

定期保守

最近梅雨の雨雲が一箇所に停滞して、長期間
雨が続く状況になっています。
「線状降水帯」というそうです。
継続して雨が降るので24時間雨量が増えています。
停電や土砂災害や浸水、川の氾濫が発生しています。

防災用に鉛バッテリーを用意していますので、
念のため充電しました。

GS Yuasa製で300CCAです。
防災用なので普段は使っておらず、定期的なメンテナンス
だけを行っています。

日時   1台目       2台目
2019/7/3  274.2CCA  11.33mΩ  304.5CCA  11.35mΩ
2018/9/20 256.4CCA 11.28mΩ 291.0CCA 11.28mΩ

ついでにポータブルのバッテリーも充電しました。
UPS用の予備電池です。12V 7.2Ah 130CCA程度。
@13.01v 63.39CCA 47.40mΩ
A13.28v 157.3CCA 20.43mΩ

@の物はもう5年ぐらい使っているので、内部抵抗も
大きくなっているようです。Aは新品同様です。

この予備電池は通信工業用シールバッテリです。 
自己放電を極端に少なくするために電極にカルシウムが
添加されています。 内部抵抗が高くなっております。 

保管性能は、1ヶ月92%、3ヶ月90%、半年80%です。
寿命に関しては、
100%放電サイクル時、200サイクル
80%放電サイクル時、225サイクル
50%放電サイクル時、500サイクル
UPSスタンバイ時 3〜5年
・・・です。

電池は生ものなので仕様を確認して、定期的な
メンテナンスが必要です。

MA

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UPS






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2019/7/3

電源

実験中に複数の電源を使う場合があります。
電圧が異なる場合も有り神経を使います。
また、信号端子にかかる電圧が、電源ピンに
かかる電圧より高いことが駄目だったりします。

複数の回路を接続して電源投入時に、どの電圧から
投入すべきか心配したりします。
そんな際は、トランジスタ回路を間に挟んで
電圧変換を行います。
信号極性が変わりますが、ソフトウエアでの
変更で対応が取れることがあります。

他社開発の基板を見ることもありますが、
Datasheetに書いていない部品が実装されていたりします。
念のためオシロスコープで波形を確認してみます。
電圧変換回路だったりします。

設計者のセンスが見えてきます。
安価で確実な方法をとっているのか、スマートな
設計なのか、見ていて面白いです。

時にはひどい設計を目にすることがあります。
危険な回路構成を見たときは、改造してしまったり
します。

小さな付属部品の意味を読んでみると、
設計者の意図が見えてくるのです。

MA

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変圧器






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2019/7/2

気圧

最近は天気の動きが激しいです。
雨の日も多く、天気予報もどんどん変化しています。
リアルタイムで、現在場所の天気予報を見ていると
予想が変化しています。
1時間前の天気予報と現在の天気予報がまったく違う
予想になっているのです。

観測精度が上がってリアルタイムで細かな天気予報を
出せる事になったためだと思います。
まあ、現在地の1時間予報を見ているので当然かも
しれません。

気圧計を見てみると気圧が上がっているのが分かります。
低気圧の前線が去っていって高気圧の影響を受けて
いるようです。

もうしばらくで雨もあがりそうな予感です。
梅雨時であまり外出を避けてこもってしまいますが、
気象観測の面では変化が早いので面白い
時期でもあります。
グラフ付きの気圧計は観測には最適です。

MA

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低気圧





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2019/7/1

動作確認

先日自転車にドライブレコーダーを取り付けました。
8GBのメモリーを使って、おおよそ2時間で上書きが
始まる感じです。 連続録画で上書き。動画ファイルは
5分で小分けです。
ドライブレコーダーなので、この機能で必要充分です。
記録が残れば良いだけです。

手元に32GBのメモリーが有ったので、それを使って
どの程度記録できるか試してみました。
実験は簡単で、電源供給したまま24時間録画します。
その後、ファイルのタイムスタンプを確認すれば最大
録画時間が分かります。

結果のファイルを見て驚きです。
・勝手にJPEG写真を撮影。
・録画が止まってしまう。

どうも連続動作限界が2時間でした。
その後はメモリーリークと思われる不安定な動作です。
設計時の動作確認はどうだったのかかなり疑問です。
そんなに難しい検査でなく、ただ24時間放置して録画する
だけで確認が出来るはずです。
これも、開発SDKのサンプルコードをそのまま使って
製品化された例かもしれません。

MA

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ドライブレコーダー







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2019/6/28

自動化

色々な製品を開発していると、動作試験など
行う必要があります。
開発中は機能試験などが中心だったりします。
開発の終盤からは品質の確認試験が重要に
なってきます。

一つは、想定された使い方での試験です。
連続動作耐久試験や、落下試験や、凝り返し磨耗試験など。
製品は設計寿命があるので、それの確認を行うのです。
もう一つは、想像可能な間違った使い方の試験です。
これは破壊試験になるかも知れないのですが、誤った使い方を
行っても利用者に被害を与えないためです。

基本的には、試験のためのシナリオを作って合否判定の
基準を作ります。
実際の試験はなるべく自動化したいと考えます。
ただ、独自基準の試験なので一般には試験機が販売されて
いないことがほとんどです。

そこで自分たちで試験機を作る事が多いいです。
例えば、電池を使った製品。 何時間稼動できるか
実際に新品の電池で確認します。
例えば音楽プレーヤーの場合、利用場面を想定します。
平均通勤時間が58分だそうです。公開された統計情報があります。
その後はカバンに入れますね。帰りも58分です。
電池は休ませると内部抵抗が下がるので、カバンに入れる時間も
利用場面として考えます。

そういったシナリオを考えて、自動運転のプログラムを
作ります。
実際に製品のスイッチ部分にリレーを配線して、LEDランプや
電池の電圧をADCで測定するための配線をします。
あとは自動運転です。 自動的に繰り返し試験が行われ、
Logに記録が残ります。

そういったものを複数台用意して同時に試験する事で
試験結果の信頼性が上がって行きます。

操作スイッチのボタンを出鱈目に押す試験も可能です。
想像可能な間違った使い方として、操作ボタンの出鱈目押しを
評価してみます。
自動運転のプログラムに乱数機能を含めると、出鱈目操作の
動作が可能になります。

実験室での自動化です。 市販されていない検査装置は
自分で作るしかないのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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自動検査






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2019/6/27

言語

先日NICT=国立研究開発法人情報通信研究機構に見学に
行った際に自動翻訳の技術者の方とお話をしました。
多言語翻訳の際に中間言語を使っているのかと思ったのですが、
直接翻訳だったようです。
翻訳の質は上がると思いますが、多言語の辞書作りが
指数関数的に増加するという課題もあると思いました。
まあ、中間言語として英語を使う方法も有りかもしれません。

ところで、
自動翻訳の技術の視点で日本語を観察するとかなり
難しい言語だと分かります。

出典:FSI
Language Learning Difficulty for English Speaker 

JAPANESE
Category IV+ Languages: 88 weeks (2200 class hours) plus more than 88 weeks

“Super-hard languages” : Languages which are exceptionally 
difficult for native English speakers.


FSIは米国の国務省の語学研修機関です。
Language Difficulty Ranking
The Foreign Service Institute (FSI) has created a list to show 
the approximate time you need to learn a specific language as 
an English speaker. After this particular study time you will reach 
“Speaking 3: General Professional Proficiency in Speaking (S3)” 
and “Reading 3: General Professional Proficiency in Reading (R3)”

Please keep in mind that this ranking only shows the view of 
the Foreign Service Institute (FSI) and some language students or 
experts may disagree with the ranking.

英語を話す方が勉強する外国語として、世界で一番
学習時間が必要な言語として日本語があげられています。
大きくは2つの観点で難易度が高いと思います。

1.漢字に音読みと訓読みがある
    さらに厄介なことに、「当て字」もある
2.必須語彙数が多すぎる
  英語における必須語彙数は、ざっくりで2,600〜2,700語
  日本語の必須語彙数は、7,000〜10,000語
3.主語が略されて記述があいまい
  主語がなくても伝わる
  複数形などが曖昧
  時制が曖昧
4.オノマトペが多い(擬音語と擬態語(擬声語))
  日本語日常会話で最低限覚えるべき表現は600〜5,000語
5.方言が多い
6.男性名詞、女性名詞、中性名詞が無い。
7.動詞の不規則活用が少ない
8.ハイコンテクスト文化なので、そもそも会話内容がPoor
  「察する力」を活用するコミュニケーション


言語だけでなく、ハイコンテクスト文化が
難易度を上げている背景だと思います。
そもそも会話にして語らなくても伝わるため
言葉の使い方が短縮形になってしまっています。

実際、難易度が高い言語だと思います。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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NICT-UCRI-多言語翻訳研究室







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2019/6/26

菜園

朝の散歩の後に家庭菜園の手入れを行いました。
もうイチゴの季節は終わって、ミニトマトの季節です。

ミニトマトの茎はどんどん上に向かって成長します。
果実が大きくなると自立できなくなってしまいます。
昨年はそれを案じてポールと網を準備しましたが、
上に向かって育つので手に負えなくなってしまいました。

どのように育てるのか迷っていたのですが、調べてみて
一つの案にたどり着きました。茎を横に広げる方法です。
大きく育ってきて自立できなくなったころを見計らって、
横に広がるように固定して行きます。
たて方向は管理が難しいのですが、よこ方向は作業性が
良いので育てるのも楽です。

晴天が続いて水が欠乏しているときであれば茎も柔らかく、
成長の方向を変更するのが楽なようです。

いくつかの果実は少し赤くなり始めています。
梅雨が明けたころには沢山のミニトマトが食べれると
思います。楽しみです。

MA

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トマト栽培








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2019/6/25

ドライブレコーダー

安全のためドライブレコーダーを導入しました。
自転車用です。

これまでにも色々なドライブレコーダーを使って
きましたが、主に家の防犯用に設置してきました。
ドアにスイッチを取り付けて、開閉で自動的に
録画が開始するシステム構築です。

今回は初めて乗り物用として設置します。
まずは動作確認です。
自転車用ということも有って配線は不要です。
電源ONと同時に録画が始まります。

事前に時刻情報をファイルフォルダーに入れておけば
タイムスタンプも入ります。

動画の記録は5分毎に小さなファイルとして保存されています。
ファイルシステムの構造としては、小分けにする事で
DATA破壊を防ぐシステムだと思います。
大きなファイル、例えば4GBの動画保存中に最後のCLOSE
処理の失敗で全て駄目になってしまうリスク回避です。

週末、自転車に取り付けて走る予定です。
安全運転が第一です。

MA

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ドライブレコーダー






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2019/6/24

NICT

週末にNICTに遊びに行ってきました。
たっぷり5時間も遊んでしまいました。
NICT=国立研究開発法人情報通信研究機構です。
総務省所管の国立研究開発法人です。open house 2019。

産業上重要な事の研究開発を行うのですが、
単独企業での開発では荷が重い課題や、標準化の
業務を行っています。

特に面白かったのはテラヘルツ帯に関わる研究です。
工業的に未開拓の分野なので特性も気になりますし、
標準化の進め方も気になります。
テラヘルツ帯は、電波としては周波数が高すぎます。
光としては波長が長すぎます。光と電波の中間として
応用が進んでいない分野なのです。

テラヘルツ帯の測定器もあまり多くないのです。
そもそもパワーメーターなども無いので、無線通信として
免許を取ろうと思っても送信機の性能を証明できない
分野です。
そんな研究内容を聞いて、質問して、研究の状況を
教えてもらったのです。

そして、NICTで有名なのはJJYです。
一般にはJST(日本標準時)ですね。電話で117で時報が
聞けますが、この標準時を作っているのがNICTです。

今回の会場で40KHZの受信設備が用意されていました。
せっかくなのでコールサインを受信して、受信報告書を
作成してきました。
20周年の記念カードがもらえるそうです。

JJY・日本標準時の運用技術者の方とも話をしてきました。
気になったのはGMTとの同期方法。素朴な疑問です。
GMTはグリニッジ標準時です。イギリスの天文台にマスター
クロックがあるのかという素朴な疑問です。
ところが、マスタークロックは無いそうです。
現在の国際的な基準時刻は、時刻概念を修正した協定世界時 (UTC) を
用いているので各国の標準時を統合して運用していました。


MA

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JJY








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2019/6/21

リモコンスイッチ

今設計している基板で、赤外線リレー基板(受信器)という
ものがあります。
赤外線リモコンの操作ボタンを押すと、リレーが動作して
ON-OFFできるものです。この基板を使えば、遠隔で自分の
使いたいものが操作できるようになります。
リレーを使っているので、スイッチ動作が出来るのが良いです。

完成後に、色々動作確認を行っています。
TVのリモコンのように、決まったボタンを
押せばリレーが動作するシンプルなものです。

なにか、応用できれば面白そうだと考えました。
せっかく数字(0〜9)のボタンがあるので応用を
考えたのです。

一つの案が、「暗証番号」です。
使い方は、特定の暗証番号を押せばリレーが動作するのです。
勝手に使って欲しくないものに使うのが良いですね。


そして、複雑さを追加します。

考えた仕様はこうです。

・数値ボタンつきの赤外線受信機・リレー動作
・入力した数値を計算して、合計が合致すると動作する。
・利用者は「合計の数字」を知っている。操作ボタンは
 自分で決めて良い。

例えば、「合計の数字」を「10」にしましょう。
5+5=10 : 動作
2+8=10 : 動作
6+4=10 : 動作
9+8=17 : 変化なし
四則演算を使い、桁数を増やせば複雑さが増してきます。

あっという間に設計しちゃいました。
実際に設計してみると、きちんと動いてくれます。
リモコンを使う前に少し計算が必要だという事が
通常の製品と違っています。

完成
計算して答えが正しくないと動作しないリモコン
理工系向け製品ですね

MA

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電子計算機







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2019/6/20

GPS受信機

旅行や施設見学など移動する際にGPS受信機を
使う事が多いです。移動中の位置の記録が出来ます。
普段は、地図上に経路を表示させて使いますが、
時々DATA採取のためGPSを使う事があります。

今年は、20年ぶりにGPSのカウンターがロールオーバー
する場面が有り、DATA採取を行いました。
日本時間では日曜朝の8:59:42です。
2019/4/7  8:59:42 (JST)
2019/4/6 23:59:42 (UTC/GMT)

DATA採取は簡単で、自宅の窓側にGPS受信機を
置いたままにして受信します。
移動しない。静止状態でGPS衛星からの信号を
記録します。

静止したままなので、GPS受信機の位置情報は
止まったままかというと、そうではありません。
GPSの位置精度に誤差が有るため、数メートル範囲で
緯度経度の数字が変化しています。

4月はロールオーバーのカウンター動作に着目して
いました。昨日はそのデーターの位置精度の検証を
エクセルで行ってみました。

GPSのデーターで活用しやすいのがNMEA 0183フォーマットです。
米国海洋電子機器協会が定義した形式です。

$GPRMC 緯度経度と協定世界時(UTC)と移動の速度方位
$GPGGA 位置特定品質、使用衛星数、水平精度低下率、海抜高
$GPGSA 位置精度低下率、水平精度低下率、垂直精度低下率
$GPGSV 衛星番号、衛星仰角、衛星方位角、C/No(キャリア/ノイズ比)
$GPVTG 移動方位、移動速度

地図にプロットする位置情報だけでなく、受信環境に関しての
多くの情報が含まれています。

GPSデーターは、いったんエクセルに取り込んで、ソートさせながら
グラフ化してみます。

使用衛星数、水平精度低下率や衛星番号、C/No などを
表示してみると、衛星の場所に影響して位置精度の低下の
変動がよく分かります。

普段は地図参照に使うGPS受信機ですが、DATAの中身も
興味深い内容でした。

MA

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電気を帯びた大気−電離圏






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2019/6/19

測定器

回路を作成して動作を確認するために
測定器を使います。
電圧、電流であればテスターなどを使います。
動作の波形を見たいときはオシロスコープを
使ったります。カレントプローブをつないで
電流の変化も観測できます。

オシロスコープはマルチチャンネルなので、
複数の信号の変化を一つの画面で見れるのです。
電圧1、電圧2、電流1、電流2が同時に観測
出来ます。とても使いやすいです。

いろいろ測定をした際は、きちんと記録も残します。
テスターで電と電流を測定した場合はメモを残します。
オシロスコープで測定した場合は画面の波形を記録
します。 昔は、画面の波形を記録するために写真を
撮影していた時代があります。
今だったらスマフォで画面の写真が残せそうですね。

僕の実験室では、オシロスコープとパソコン(PC)を
接続しています。
いろいろ自動測定も視野に入れていますが、今は簡単に
MSエクセルに連携させています。

エクセルにアドインソフトを連携させています。
パソコンのエクセルのボタンを押せば、オシロスコープの
波形の画面が取り込まれます。 
エクセルのSheet上に波形の画像が貼りこまれるので
レポート作成も簡単です。

もう一つの方法は、オシロスコープの波形を測定した
ADCの生のデーターを取り込むことが出来ます。
画面に映す前の元のデーターです。
測定したそのままの数字の羅列をエクセルに取り込む
ことによってエクセルで計算をさせることができます。

例えば電力の積算とか、FFTを計算させてスペクトラムの
解析もエクセル上で行えます。

測定器とパソコンを連携させる事で、効率化と
分析の質の向上が図れます。
とても使いやすいシステムだと思います。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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オシロスコープ







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2019/6/18

実験

日中はかなり頻繁にハンダ付けや設計をやっています。
初めて入手した部品を使って、ゼロから設計して行きます。
最初は実験回路を組んで試します。実験回路は必須部品だけが
使われているシンプルな構成です。動作に必要が無いものは
使いません。

ある程度動くようになると、他の機能部品と組み合わせて
システム的なものも組んでみます。
単機能の確認を部品毎に確認して、システムを組むので、
基本的には組み合わせに起因する課題はあまり発生しません。
昨日も同様に設計が出来ていました。

せっかくなので、モーター駆動させてメカ動作も試そうと
筐体に仮止めしてみます。ついでに電池も接続させてみます。
そして、電源をONさせてみたら様子がよくありません。
想定どおりに動いてくれません。

そんな場合、全ての機能を試してみます。設計上分かっている
変化点も試して見ます。

面白い動きです。
・配線は全て正しく接続されている事が分かった。
・各機能も動作できている事が分かった。
・時々センサー検知で失敗する事もある。成功する事もある。

さらにセンサーの部分を見て行きます。
・環境変化で成功確率は変化しない。
・最初は失敗が続くが、全体が動き出すと失敗確率が変化する。

・・・良い感触です。
   事象の絞込みもできます。既知の障害です。

念のため、電池をはずして安定化電源につなぎかえると
まったく問題なく動作する事が分かります。
全て確実に機能できています。


測定器をつないでみたら、電池の電圧が綺麗では有りません。
電池に接続した最初は、間欠的に電源ノイズが発生。
機能が動き出したら、数十KHzの三角波ノイズが発生。
電源対策を行って、設計どおりの機能が確認できました。

このような現象は、早ければ早いほど設計にフィードバッグ
出きるので助かります。不具合の発生ポイントも理論的に追える
ので、対策の妥当性の確認も容易です。
新しい部品を使った際、その部品の弱点を学ぶ事ができるので、
設計時に対策を施す事が出来ます。

なるべく開発段階が小さなうちに失敗と成功の経験を積むことが、
部品を使いこなすコツでもあります。

一番困るのが、稀にしか発生しない障害です。
実験室や試作機でまったく問題なく動作して、環境試験や
モニター機での実運用も完璧だと思わせる障害は困ります。

良くあるのがリコールなどです。
試作の100台で問題なく動作しているのに、出荷した100万台で
問題が発見されたりする事があります。
危険性に応じたリコールなど行いますが、膨大な費用が発生します。

実験室で想定できるいじめ試験を行って、なるべく沢山の弱点を
探る事が重要なのです。
最初から動いたと思って喜んでいるうちは、評価不足の可能性も
有るのです。いじめ試験が足りないのかもしれません。

MA

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電源ノイズ








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2019/6/17

モーター制御

週末にモーター制御の回路設計をやっていました。
ドライバーはMOSFETのブリッジ回路を使う事にして、
制御部分はマイコンで行う事にしました。

全体の動作の検討から進めます。
入力部分では、前進、後進、停止と決めます。
ただし、停止は優先順位が高く、動作中でも必ず止める
ことを優先します。ゲートで言うと2段のゲートです。
追加で、禁止事項を考慮。前進と後進の2つの信号が同時に
ONになった場合も停止にしちゃいます。

次は速度調整の部分です。
ボリュームを追加して、その電圧によって速度調整を
行います。簡単な構成としてPWM動作としました。

マイコン設計では、この入力ゲートの部分(優先順位つき)と
電圧読み取り&PWMの部分をプログラミングに落とし込んで
行きます。
制御信号を読んで、判断して、モーター動作部分を起動
させるのです。
動きとしてはシンプルなので入力と出力関係だけを考慮
すればプログラムも比較的に簡単です。


第二弾として、もう少し、実際の機構部に合わせ込む
ことも検討してみました。
機構部にはフォトセンサーがあります。このフォトセンサーを
検知したら前進と後進の動作が切り替わります。
しかし、フォトセンサー検知後に反転動作をさせると
センサーの信号が途絶えます。 そうなっても動作は
継続する必要があります。
入力が途絶えても動作を続ける設計になります。

動作状態を保持する必要が出てきました。
そして、動作状態に応じてどの入力信号を取り込むのか
変わって行きます。

こんな設計の場合は、ステートマシンを組んじゃったほうが
検討が進みます。
全体のステートとイベントと状態保持を図に描いて、
優先順位が高い停止機能とその復帰を図視してゆきます。

後は、プログラミングしてゆくだけです。
今回は、図に示されたステートをブロックとして
ソフトウエアで書くだけです。
ステート0、ステート1、ステート2・・・小分けして
いくつかのブロックをプログラミングします。

実際にマイコンにプログラムを書き込んで動作確認を
します。変化点の動きの確認を最優先として進めます。
ステートマシンの信号変化をマイコンに与えてみます。
どんどんステートが変化する様子が分かります。
さらに、ステートの途中での停止信号の印加も試します。
きちんと停止できる事と、停止解除で元の動作継続
できる事も確認出来ました。
次は予期せぬ信号を与えて誤判定しないのか確認を
進めます。 複数のセンサーを同時に動かしてみます。
この部分もステート内動作で考慮済みなので誤動作は
有りません。

小さなマイコン開発ですが、たっぷり遊べました。

MA

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ステッピングモーター






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2019/6/14

モーター駆動

電子工作では時々モーターを駆動したりします。
動いたり止まったりを何かの仕組みで制御させます。
モーターが2個有ると、左右への動力配分を変えて
車両の方向制御も出来ます。
夏休みの工作でもそんなところでしょうか。

最近はモータードライバーICが普及していて、
モーターの駆動も楽になっています。
正転と停止だけでなく、逆転も可能になっています。
プラスとマイナスの2本の配線を入れ替える必要が
有ります。それを半導体スイッチで行います。
モーターを動かす事だけを考えたら、スイッチでも
良いのですが、技術的には深堀も出来ます。

単純に動かすだけであればON-OFFだけでも良いのですが、
ちゃんとモータートルクを考えるのであれば、定電圧を
与えたりして一定のトルクを設計できます。
さらにモーター内部のコイルのエネルギーを考えた設計では
定電流制御が最適です。
モーターの負荷の変動があっても常に一定のモーター電流で
制御できます。モーター内部の抵抗値の変化を電流で制御
して負荷変動を抑えることが出来ます。

モーターの内部はコイルなので、電流の方向が一定ではありません。
電圧印加を停止した瞬間から、回生電流が流れようとします。
この電流をきちんと流す制御を行ったりします。
モーター内部で発電された電気エネルギーを駆動トルクに変換させます。

モーターは電圧印加での駆動と、発電を繰り返す構造になっています。
回路設計をする際にどのように回生をさせるか、トルクを発生させるか
悩むところです。

MA

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直流モーター







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2019/6/13

操作ボタン

いつも設計中に悩む部分があります。
操作ボタンです。

回路設計やICのピン数などの制限で操作ボタンを
4個など決められた数しか配線できない事があります。
その限られたボタンをどのように使うのか迷います。

一番単純な設計では、ONとOFFのボタンを設定します。
4個のボタンでは2つの機能に対してONとOFFが出来ます。

繰り返しでONとOFFの操作の設計も出来ます。
一度押すとONで、次に押すとOFFです。それの繰り返し。
4個のボタンでは4機能に対してONとOFFが出来ます。

別の設計もあります。複数のボタンの同時押しや、
押した回数で機能を指定できます。
4個のボタンでは15機能が設定できます。

暗証番号のように設計するなら、Aのボタンを2回、
Bのボタンを5回、Cのボタンを3回、Dのボタンを4回、
Aのボタンを長押しするとドアが開く設計も出来ます。

利用者が分かりやすいのはONとOFFを分ける設計です。

手元にパソコンがあります。
各社電源ONの方法が違います。
ボタンを押すだけのもの。ONとOFFの繰り返しに長押しを加味。
OFFボタンがあるパソコンは見当たりません。
デジカメもそうですね。
TVのリモコンはONは赤いボタン。OFFは黒いボタンだったりします。

使い方を想定しながら、どのように操作ボタンの
動作を設計すべきか悩みます。
重要なのは意図した動作を確実に実行できるか。
実際に試行錯誤をしながら、操作ボタンの動作の
設計を試しています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ドアロック







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2019/6/12

資源回収

資源回収についてはゴミ回収カレンダーに色々分類が書かれています。
ビンは昔から再利用資源のパイオニアです。
金属類も再利用しやすい資源です。
ペットボトルも再利用しやすいので、ラベルとキャップを
はずして水洗して回収してもらいます。
きちんと分類回収すれば資源として活用できます。

ペットボトルの回収時は、つぶして箱に入れることに
なっています。つぶすのはちょっと力が必要です。
炭酸水のボトルが多い都合上、少し硬いのです。

玄関で靴を履いて、ボトルをつぶすという形で
落ち着いています。硬い部分も靴を介せば何とか
つぶれてくれます。

先日100円ショップで手動の排気ポンプを買ってきました。
これは、ペットボトルをつぶす為だと書かれています。
見た目はたいしたことがないのですが、試しに使ってみます。

使ってみたところ、あまり力も必要とせずにつぶれてくれます。
炭酸水のペットボトルは内部からの加圧に対応するように
作られています。減圧には弱いみたいです。
減圧はボトル内部の視点です。内と外で相対的な視点で見れば
大気圧で加圧されたように見えます。

どのようにつぶれるかも気になるところです。
少しづつ減圧変形してゆき、折り目が出てきたらそこが弱点になって
折り込まれた形でつぶれます。
靴で踏んでつぶれた形とはちょっと違う形です。
大気圧の姿が見えてきます。

MA

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減圧ポンプ








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2019/6/11

スチーマー

ちょっと前に小型のスチーマーを購入しました。
小さなどんぶりが一個入る程度の小ささです。
ゆで卵調理向けに作られたものです。(電気ゆで卵器)
興味半分に肉野菜卵など色々蒸しています。
そして、米飯も試しています。


米飯に挑戦
普段の生活ではあまり米飯を食べていません。
そして炊飯器も持っていません。
でも時々、圧力鍋で炊飯をしたりします。
ガスコンロの前で監視しておく必要があって、なかなか面倒です。
今回買ったのはタイマーつきの電気スチーマーなので、
キッチンで監視する作業は不要になります。

炊飯に関しても色々実験しています。
・浸水・炊飯
・おこわ・蒸し調理
スチームで蒸すので、焦げる恐れもありません。
気分的に楽です。

炊飯プロセスの見直しが出来ないかなと思って実験中です。
お米を水で研いで、そのまま炊飯開始する方法を
試しています。 浸水時間が0分です。
蒸し時間15分では「おかゆ」みたいな状態です。
全体で30分ほど蒸せば、「ご飯」になります。
ちなみに、無洗米を使えば研ぐ工程も不要です。
・スチーマーに茶碗を置いて、水と無洗米を入れる。
・スチーム30分〜
・米飯完成
・・・・けっこうプロセス短縮できます。
茶碗のまま炊飯するので、食器の洗浄も少なくていいです。

MA

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玄米炊飯






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2019/6/10

オートドライブ

僕が北米で車を運転する際、オートドライブ機能が
ついた車を使っています。
ハイウエイではだいたい定速走行なので速度調整も
楽に思えますが、実際は道路に登り下りがあって
微調整が必要です。
オートドライブを開始すると、道路の登り下りに
応じてアクセルが動いて定速度走行が自動化できます。

それよりも高度なトラックの新製品が発表されています。

==引用==
新ハイブリッドシステムでは、GPS等による自車位置情報と
3D地図情報から、走行ルートの勾配を先読み。それをもとに
AIが走行負荷を予測し、燃費の最適化及びバッテリーマネージメントを
行う。下り坂では車両重量の大きさを活かし、大きな減速エネルギーを
電力に変換し、大容量リチウムイオンバッテリーに充電する。
平地では貯めた電力でモーター走行し、燃費を向上。登坂時は
モーターとエンジンを使いパラレルハイブリッドとして走行する。
さらに、一般路走行でも従来のハイブリッド技術に加え
協調ブレーキシステムを採用することで、燃費向上と燃費バラツキの
低減を実現。燃費は、重量車燃費基準値の4.04km/リットル
(車両総重量20トン超〜25トン以下)+17.5%の4.75km/リットルを
達成した。
https://response.jp/article/2019/06/08/323236.html
======

トラックは大きな位置エネルギーを持っているので、減速時や
下り走行時にはエネルギー回収に貢献できます。

勾配先読みは登り車線に先行してパラレル動作を開始するようです。
エンジン自身はエネルギー効率のピークが有るので、パラレルの
モーターがエンジンのピーク維持を補助すれば全体的な効率化に
貢献しそうです。

高速道路の自動運転に向けた布石かもしれません。

MA

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自動運転








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2019/6/7

設計評価

横浜の自動運転モノレールの誤動作について
記事が出ていました。
2号車に取り付けられた自動列車運転装置(ATO)から、
1号車にある走行制御機器に接続する電気系統に断線が
見つかったそうです。1号車への指示が各車両に連動している
ため、5両全体で誤動作をしたようです。

ちょっとあまりにも初歩的な設計ミスと思われるので
残念です。

設計するときに考えるのはフェールセーフの考えかたです。
たとえどんなに悪条件の故障であっても、確実に停止させる
設計を心がけます。
例えば、コピー機などのドアにはインターロックスイッチを
取り付けて、ドアが開いた瞬間に物理的にモーター電源を切ります。

制御系の配線が切れたら、動力をとめるというのが全ての
基本です。
センサーが誤動作する、配線が切れるというのは既知の障害例です。
長い筐体に配線を張り巡らせているので、工事や振動で配線の
破損やコネクターの接触不良があるのは当然です。

そして、試作機が完成したら、一つづつ配線を外す実験行って
設計どおりに停止するのかを確認します。
そうです、確実に停止を行えるかは、設計時点で仕様に
組み込むのです。
配線を外してみて、車体に短絡させて、きちんと停止すれば
設計どおりに動作した事が証明できます。

今回は、動力系の制御機器の設計ミスの部分に断線という
比較的発生頻度が高い障害が発生して、メカニズムどおりの
誤動作でした。残念です。

News記事ではシステムの障害とか、断線検知が出来なかったとか
書かれています。複雑な対処は指数的に難易度を上げて二次被害も
大きくなります。

配線は断線し、センサーは誤動作するという既知の課題を、
設計時点で制御回路に組めば良いだけです。
難しい話ではなく、とてもシンプルに動作を停止できます。
予見可能な単一故障で誤動作しています。完全な設計ミスです。

MA

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インターロック







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2019/6/6

塩分計

キッチンの引き出しに塩分計が入っていました。
最初は色々計っていたのですが、だんだん興味が
なくなっています。
測定する事が目的になっていて意味を成していません。

もともと健康を気にして買ったわけでなく、
測定を通じて味のばらつきをなくそうと言うのが発想です。
定量的に測定できる機材として使っています。
目分量で調味料を入れているので、味のばらつきが
あるのではないかと思って測定を開始しました。
でも、毎食ほとんど0.8%前後の結果が出るので
つまらなくなってしまいます。

医療系の情報を見ていると、一日の塩分摂取量が
目安となっています。
==引用==
一日に摂る塩の目安
日本人(20歳以上)は、平均で一日に9.9gの塩を摂っています。
男女別では、男性が10.8g/日、女性が9.2g/日となっています(平成28年)。
厚生労働省では、一日に摂る塩の目標量を、男性(12歳以上)は8.0g/日、
女性(10歳以上)では7.0g/日未満としています(平成29年4月現在)。
https://www.shiojigyo.com/siohyakka/number/indication.html
======

塩分計とはかりを使って、塩分の質量を求めて、
一日分の総和を求める・・・なんて大変です。
目安として塩分0.7%の食事を目指しましょうと言った方が分かりやすいです。

ところで、
塩分計の原理が気になります。
ちょっとメーカーの資料を眺めてみます。
大きくは4つの方式があるようです。

1) 塩素の量を測って食塩濃度を求めるモール法・硝酸銀滴定法
2) ナトリウムの量を測って食塩濃度を求めるイオン電極法
3) 導電率を測って概算で食塩濃度を求める電気伝導度法
4) 溶解量に応じた屈折率を測って食塩濃度を求める屈折計方式

僕の塩分計は導電率測定方式で、金メッキ電極でした。
分極を低減させることと、食品衛生法に適合との記載。
塩分計では%表示です。

MA

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塩分計






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2019/6/5

家庭菜園

僕の庭では家庭菜園をやっています。
今はイチゴが赤く生っています。時々散歩帰りに
つまんでいるところです。
ミニトマトは大きく茎を伸ばしつつあって、ポールに
巻きつけているところです。

栽培で気になるのが肥料や水の管理です。
きちんと定量的に管理したいと思って測定器を購入しました。

測定する項目は2つです。

・electrical conductivity 電気伝導率(電気伝導度)
 電気伝導率の単位はSI単位では〔S/m〕(Sはジーメンス)で,
 電気伝導率の数値によっては〔mS/m〕,〔μS/m〕などを用います。

・Total Dissolved Solids 総溶解固形分
 単位はppmです。
 ミネラル分を測定できるようです。というよりECから計算補正値を
 出しているのではないかと思われます。
 水温と電気伝導率から、一般的なミネラルの凝固成分を計算かな。


一般的なミネラルは、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム等で、
それが塩化物、硫酸塩、重炭酸塩、硝酸塩、珪酸塩の形で溶解しています。
また、水温が低いと水中に浮遊していて水に溶け込まない2mm以下の固形物質の
形になっています。浮遊コロイド成分。イオン化しないと電気伝導率が下がります。
たぶん計算なので、参考値レベルと思います。


測定器が手元に有るので、センサーの信号波形を観測してみます。

1000mSec毎に、20uSecの4V-DCパルスを出しています。
擬似交流(厳密には違うけれど)を使って、電極の分極を低減させる
動作のようです。交流4端子法を使った高価なものでは無いです。


まじめに遊ぼうと思うと、蒸留水や校正液でキャリブレーションして、
はかりや振とう機で一定量の土壌サンプルのミネラルを抽出したり
するので手間がかかります。


しばらくは、水道水やミネラルウォーターで遊ぶレベルに
なりそうな予感です。
もう既に畑のことはどうでもよくて、測定する事が
目的になってなっているような気がします。


商品名  種別    TDS数値
サントリー天然水 ナチュラルミネラルウォーター   40ppm
いろはす ナチュラルミネラルウォーター   50ppm
ebian    ナチュラルミネラルウォーター   290ppm
水道水   東京都多摩川伏流水? 180ppm



<参考>
電気伝導率計の原理と応用
https://www.jaima.or.jp/jp/analytical/basic/electrochem/ec/

土壌分析法 - 農林水産省
http://www.maff.go.jp/j/seisan/kankyo/hozen_type/h_sehi_kizyun/attach/pdf/ibaraki01-4.pdf

電気伝導率測定法 JIS K0130「電気伝導率測定法通則


MA

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電気伝導率計







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2019/6/4

気圧計

僕が使っている時計には気圧計と温度計が内蔵されています。
北米のRadioShackで購入した製品です。
気圧計は過去24〜12〜6〜3〜1時間と現在の気圧表示がグラフで
見れます。

気圧が上がっているのか、前線が越えたのか、見た目で
分かる仕組みです。
昨日〜現在は、気圧が上昇を続けています。
天気予報では前線が書かれていない場所ですが、自宅の
気圧計で動きが見えます。

さらに、天気予測の表示がされています。
内蔵のマイコンを使って定期的に気圧を測定して、
特定のアルゴリズムで天気予測の表示を行っているようです。

過去の経験則で、気圧が上昇傾向に入ると8〜9時間後には晴れて、
逆の場合は雨になる原理を使っているようです。
そして、急激な変化の場合や停滞なども考慮する
必要性がありそうです。

天気予報には完全解はまだありません。
自宅で長期観測して独自のアルゴリズムを開発できる
余地も残っています。
未開の部分で、面白い発見があるかもしれません。

MA

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大気圧センサー








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2019/6/3

技研公開

週末に放送関係の技研公開に行ってきました。
もともとテレビ放送は見ていない生活ですが、
技術的な部分は気になります。

無線技術やIP化や画像処理や圧縮方式など
通信系の話題も面白いです。
直接技術者の方に質問できるので、色々
話してきました。

もう一つはイメージセンサーの話題です。

最近は4K,8Kなど高画素の放送の実用化に向けた
製品が増えています。
受像機側が8Kとかになってくると撮影機材も
それに対応する必要があります。

困った事に色々な規格に縛られていて、例えば
8K-120Hzなどのようにフレームレートが決まっています。
そうなると、カメラ側が大変な事になってしまいます。

普通のカメラであれば、暗いところはシャッター速度を
遅くするなどして光量を増やしたりすることが出来ます。
時間を増やす事で解決できます。
最初から120Hzとか決められてしまうと、低光量になるので
ノイズの多い画像になってしまいます。

もう一つ困ってしまうのが、高画素の部分です。
カメラのレンズやイメージセンサーサイズは従来の
ものと互換できる必要があります。
つまり、HV,2K,4K,8Kのカメラ個々のためにレンズを
買いなおしたりしません。4Kと8Kでも同じレンズを
使っています。そのためイメージセンサーのサイズも
同じです。

そうなった場合1画素の大きさが小さくなります。
4Kの1画素の大きさを考えた場合、8Kであれば2画素の
面積しか取れません。画素を増やすほど1画素単位の
光量が減って来るのです。

今回の技研公開でもそれの対策実験が公開されていました。
物理・電気の世界では一般的「アバランシェ増倍」という
方法を使って電荷を増倍させる方法です。
カラーフィルターとフォトダイオードの間にセレン膜を
多層させて電圧を加えます。
物理実験だったら100V越えの電圧をかけたりしますが、
放送向けでは感度10倍を目指して、15V印加でした。
通信や映像技術に興味のある方であれば説明員と話をして
実験内容を詳しく聞ける会場でした。

MA

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CMOSイメージセンサ






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2019/5/31

電源

試作実験をしていると色々な電源を使う事が
多いです。実験用には電圧と電流が可変できる
CVCC電源を使っています。
CCがあると回路短絡や誤実装の場合でも電流
制限が出来るので安心です。

さて、最近気になっているのがモバイル
バッテリーとUSB充電器(ACコンセントタイプ)です。
いずれも小さくて使いやすいように見えます。

それらの製品は、携帯端末の充電向けの
製品です。 携帯端末内部の電池充電だけの
ことを考えれば出力側のコンデンサー容量を
減らしても問題ないです。
電池充電向けなのでリプルノイズに関して
あんまり神経を使っていない製品群です。

電池無しの製品にUSBケーブルで接続した場合
リプルノイズが気になる事もあると思います。
電源の品質の差が見えてしまいます。
何気なく使っている充電向けの電源製品は、
ノイズが多いのでアナログ回路を使う際は
要注意だったりします。

回路によっては特定の周波数ノイズ成分に
敏感だったりします。
電源回路へのフィルターの取り付けなど
ケアが必要だったりします。
電源も念のためオシロスコープで観測して
ノイズ成分を知っておく事が大切だったり
するのです。 電源の品質の確認です。

MA

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電源ノイズ









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2019/5/30

シフトワイヤ交換

週末に自転車のメンテナンスを行いました。
あらかじめどこの部分を交換するのか決めて、
販売店や値段や工具などを調べて注文するので
準備に時間がかかってしまいました。

ブレーキパッドのゴムも交換済みで、
亀裂が見えていたシフトワイヤの交換が
残件となっていました。

実際のシフトワイヤーの長さと終端の処理と、
工法を確認後に通販で注文しました。
近くの自転車店ではあまり交換部品の品揃えが
良くなかったからです。

工事は簡単でした。
ワイヤーの末端処理をワイヤーカッターで
切り離します。アウターコードを、現在の
自転車に合わせて2分割します。
シフトギアの部分からワイヤーを通して
ギアまで持ってゆきます。
さすがSIMANOの純正ワイヤーです。
何年も前に買った自転車でも交換部品の
互換性は高かったです。

ワイヤーのテンションを確認しながら
ギア部分で固定して、末端処理を行います。
実際にタイヤを回しながらギアの切り替えの
微調整を進めます。
ギヤ部分に微調整用のネジが有るので、それで
全ての段がスムーズにかかる場所を設定するのです。
大まかな調整+微調整という仕組みが良くできています。
少しづつ保守を行って、安全に走れるように
メンテナンスを続けてゆきます。

MA

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メンテナンス







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2019/5/29

スチーマー

最近小型のスチーマーをキッチンで使っています。
タイマー付きのもので、一般にはゆで卵器として
販売されています。
ゆで卵を作るために買ったのではないのです。
蒸し器として使うために一番小さなサイズを選んだら
そう書かれていました。

さっそく測定です。
けっこう良くできていて、最初は300W程度で沸騰させるのですが、
その後は沸騰しないぎりぎりの温度で保温の動作です。
温度計で測ってみると96度前後を保つ動作です。
無駄に水を蒸発させるのではなく、沸騰手前の温度を
維持するので水も少なくて良いです。

肉野菜穀物など何でも器に入れて蒸せば、一皿できます。
冷凍野菜や肉の解凍〜調理にも良いです。
タイマー付きで、温度が一定なので過熱しすぎの
心配も必要ありません。
調理中に別の作業が出来るのが一番のメリットです。
これは、アクティブな恒温化の製品です。

水蒸気の観点で見てみます。
一般に水は100度で沸騰します。1気圧の場合。
1Kgの水を蒸発させるために2257KJのエネルギーが必要です。
このエネルギーは水を蒸気にするために使われます。(蒸発潜熱)
液相から気相に変化させるためのエネルギーです。
水を加熱して液相が気相に変化して、器の中から飛び出してゆきます。
液相の状態では100度を超えないのです。


スチームは、アクティブでもパッシブでも温度維持が
出来るので調理には最適です。

MA

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スチーマー







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2019/5/28

異常発振

先週から実験していた機材がどうも調子が良くありません。n=2。
動作不安定と思われる動作です。
一度動き始めると、今度はまったく問題なく動作します。
最初だけ調子が良くないようです。

経験的にはいくつかの原因が推測できます。
念のため電源を色々変えて様子を見ています。
そして、測定器を接続させるため評価プログラムを
作成します。
予想通り、異常発振のモードで動作していました。

発振子はセラロックです。この部品は3種類あります。
さらに、異常発振の動作モードも分かっています。
動作モード:基本波、3倍波、5倍波
異常発振:表示の1/3周波数、表示の3倍周波数、表示の5/3周波数

どうやら、基本波動作の部品であって、表示の1/3周波数動作で
あることが実験で確認できました。
発振回路のDataSheetページを確認して、ドライブゲインを可変させて
見ます。ゲインを下げると、確率100%で表示の1/3周波数になる事が
確認できました。
つまり、高域のゲインが不足していて、低域のゲインが大きいようです。
動作メカニズムを確認する事で、対策の方法が変わってきます。

発振回路を評価する場合、3つのポイントがあります。
(1)発振周波数(周波数マッチング)評価
(2)発振余裕度(負性抵抗)評価
(3)励振レベル評価

これは、実際の基板で確認するしかないのですが、たいていは、
抵抗数本と測定器を使って簡単に測定できます。
Rs抵抗を増やしながら、安定して動作する最大の抵抗値を
探します。これで負性抵抗の値が確認できます。
振動子の等価直列抵抗規格値と負性抵抗を確認すれば、
安定した発振をしているのか分かります。

時々のトラブルは面白いです。
半導体と基板と発振子は違うメーカーなので、設計者は
個々に調整と確認が必要です。
既知の症状だったので、すぐに確認できました。
小さなトラブルと対処の経験が設計のノウハウになって行きます。

MA

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水晶発振器







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2019/5/27

特許技術

令和元年度全国発明表彰で、富士フィルムの撮像センサーが
「文部科学大臣賞」「発明実施功績賞」を受賞しました。

==引用==
本発明は、当社デジタルカメラに搭載しているイメージセンサーに、
周期性の低い独自のカラーフィルター配列を採用することで、
解像度低下の原因となっていた光学ローパスフィルターを使用せずに
色モアレを抑制し、高画質な写真撮影を実現するものです。
https://www.fujifilm.co.jp/corporate/news/articleffnr_1424.html
======

デジカメの欠点として考えられるのが、規則正しいセンサーの並びです。
被写体がそのセンサーの並びに似た模様の場合、モアレや偽色が
撮影されてしまいます。一般には規則性が高い被写体を曇りガラスで
ぼかすような処理がされていて解像度が低くなってしまいます。

センサーを作っているのは東芝らしく、基本特許は東芝が出願しています。
2010年3月出願、2011年10月公開の特許出願(特開2011-205307)が
この非ベイヤ配列の基本発明のようです。
基本発明では16画素を1ブロックとして記述されていますが、富士フィルムの
製品では36画素を1ブロックに拡張しています。
富士フィルムが、カラーフィルターのデザインをしたのかもしれません。

銀粒子が不規則に並ぶ写真フィルムではモアレは発生しません。
そういった知見があってシミュレーションを繰り返したと
思われます。
36画素というのも面白くて、6×6配列では常に各行列にRGBが存在するため
偽色抑制の補間処理がうまく行くヒントかもしれません。
カラーフィルターの改善でOLPFを不要にして解像度を上げる事に成功しています。

MA

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モアレ







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2019/5/24

長時間調理

保温性能が比較的良好なミールコンテナがあります。
スープジャーで、400mlです。

保温効力:
・スープジャー 64度以上(6時間) 室温20度、94度温水。

長時間高温を維持できるのであれば、調理にも
使えるはずです。さっそく、ちょっと試してみました。
材料は「マルタイ・棒ラーメン」です。
パスタの澱粉の糊化開始温度(52℃)〜糊化終了温度(67度)らしく
熱湯でもアルファー化できると思われます。
ミールコンテナに折った麺と副素材とスープの元をいれて
熱湯を注ぎます。

朝8時に仕込んで、お昼に開けてみました。
ちゃんと麺は戻っています。
・・・というか、少し伸び気味では有ります。
朝自宅で仕掛けて、お昼休みに食べるのにはちょうど
いいタイミングになると思います。
6時間〜64度維持というレベルであれば、保温調理にも
ちょうど良い感じです。


MA

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トマトのスープパスタ








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2019/5/23

赤外線リモコン

昨日は、赤外線リモコンの制御部のプログラミングを
していました。その通信フォーマットは、3つの構造を
持っていて、カスタマーコードとデーターと信号チェックの
構造です。
一般にはカスタマーコードは、個々のメーカーに割り当て
られた数字があります。そのメーカーは製品の機能ごとに
データーを割り当てます。
つまり、メーカー識別記号+製品機能記号・・・といった
感じで操作の信号が通信されています。
メーカー識別記号が有るので混信を避ける事ができています。

うまく動作して、手持ちの色々なリモコンで動作確認を
していました。
そして、その中からメーカー未定義のメーカー識別記号が送信される
ことが分かりました。この特定の「メーカー識別記」は
開発実験用に割り当てられたもので、製品出荷には
使われないはずです。
想像するに、「SoC製品開発キット」のそのまま製品化して
出荷したのではないかと思われます。これは危険です。

こういったカスタマーコード「メーカー識別記」が市場に
出回ると、混信して誤操作の原因になってしまいます。

念のため検索してみると、告知されていました。

==引用==
http://www.pref.kyoto.jp/shohise/1163636323471.html
リモコン付電気ストーブの誤作動に注意!
「リモコン付電気ストーブのヒーターが勝手に点灯した。」
という現象が発生しています。具体的には、テレビのリモコンで
チャンネルの切替操作をしたところ、電気ストーブが点灯した
などの事例です。

http://av.hitachi.co.jp/link/remocon_0611.html
NITEによるテストの結果(当社に関する部分を抜粋)
誤作動を起こす製品:(株)アイアンが中国より輸入した
リモコン付き電気ストーブ(カーボンヒーター)IR-4622
リモコンを使った製品:日立製DVD/HDDレコーダー 
DV-DH400T/250T/160T/161T 
* NITEによるテストで確認できたものは、上記のものですが、
以下にあげる原因から、他の家電製品のリモコンでも、
リモコン付き電気ストーブが誤動作する可能性がありますので、
ご注意ください。

https://www.meti.go.jp/shingikai/shokeishin/seihin_anzen/pdf/005_s02_02.pdf
「リモコン付き電気ストーブ」の誤作動について
独立行政法人 製品評価技術基盤機構(nite)は、
「リモコン付き電気ストーブのヒーターが勝手に点灯した。」
という情報 を受け、同様の製品について誤作動に関する試買
テストを実施しました。

その結果、家電製品のリモコン操作やノイズで、電気ストーブの
ヒーターが点灯する等の誤作動を起こすものがあることが確認
されたため、火災等、事故の未然防止の観点から注意喚起を行います。
=======

海外の製品で、カスタマーコードがいい加減に運用されていたり
開発者用の「SoC製品開発キット」の試作品の設計データーで
出荷されていると混信の恐れがあります。

輸入製品の利用はリスクがあるかもしれません。

MA

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電気ストーブ






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2019/5/22

携帯機器

朝の散歩用に音楽プレーヤーを購入しました。
通常はパナソニックの製品を使っているのですが、
鞄に入れておきたいので別途用意しました。

散歩用途なので、単機能の安いものを購入しました。
使っていると操作に違和感を感じます。
画面上は上下の選択なのに、操作ボタンは左右だったり
するのです。上下を押すと別のモードに移行。
使っているうちに混乱してしまいます。
こういった変な製品を時々目にすることがあります。

この手の製品はアジアの小さい会社で作られたものが
多いと思います。
そして、この変な操作性にも理由があります。

製品を安く製造するためにSoCのチップを使うのですが
その際に開発キットを購入したりしています。
その開発キットは、SoCの一連の動作を紹介するために
最低限の単機能の設計になっています。

そして、その機能ごとにバラバラなソフトが用意されていて
適当なボタンが割り当てられています。
基本は開発者向けなので、最低限動けば良いレベルです。

本当は、その開発キットのソースコードを使って、自社
製品向けに仕上げる必要があります。
つまり、画面だったり、操作ボタンだったり、機能ごとの
関連を作りこむ作業が必要です。

しかし、実力がないメーカーの場合は、自社の基板に
そのデモ用のソフトを入れて販売したりしているようです。
製品の完成度を上げようと考えずに、最低限動くものを
販売しちゃっています。
そういった一連のプラットフォームの存在が変な操作性の
製品を生み出したりしています。

当然、品質も怪しかったりします。
特に電池の電圧が下がってしまった際に変な挙動や
出鱈目な音が鳴ったりします。
細かな部分で製品の品質の悪さが露呈します。
もう少しきちんと仕上げたら使いやすくなると思う事も
多いです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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MP3Player







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2019/5/20

集団行動

僕の家庭菜園でイチゴが赤い実をつけ始めています。
昨年同様にアリがたくさん集まってきます。
集団行動なのですね。
少しかじられているのを見ていたら、どんどんやってきます。
あっという間に半分食べちゃいます。
半分食べたらそれでおしまいみたいです。甘い部分とそうでない
部分がわかるのでしょうか?

アリの集団行動を調べてみたら面白い記事を発見しました。

==引用==
ミツバチの8の字ダンス。ご存じの方も多いだろう。 
 〜略〜
 ミツバチの高度な情報伝達法とされているが「ダンスの指示に
従わないのが結構いるんですよ」と、 
徳島文理大香川薬学部学術研究員の岡田龍一さんが教えてくれた。 
匂いの記憶をもとに別の方向に飛んでいったり、 
最初の1匹が持ち帰った蜜の甘さが気に入らないと巣にとどまったり。 
 「1万匹が一斉に同じ方向に飛び、目指す餌場が何らかの原因で
駄目になっていたら、 コロニーは死滅の恐れがある」

集団が生き残る知恵と言えば、アリの世界にも似た話がある。 
「働かないアリに意義がある」(長谷川英祐著)によると、勤勉の
代名詞のような働きアリも、その2割が実は仕事をしていない。
異変が生じた際、いつでも戦列に加われるスペアの役割と著者はみている。 
パレートの法則(例えば、従業員の2割はよく働き、2割はあまり働かない)が
アリの生態にも当てはまるようだ。 

四国新聞 column/2012/03/05
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アリの行列からはずれ、甘い香りを自分自身で探しに
出かけたアリが、僕のイチゴを発見したのかもしれません。
チャレンジャーです。

うろうろして発見できないかもしれないのですが、試行錯誤は
当然です。行列の中で楽に餌を得るのが良いのか、自分で
探しに行くのか、判断力が試されています。

MA

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いちごレアチーズ






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2019/5/20

キログラム

2019年5月19日、キログラムの定義が変更されました。
これまで130年使われていたフランスのキログラム原器は
キログラムの定義から外れました。
基準となる単位SIで唯一物理的な基準だったキログラムは
物理定数を基準とすることが決まりました。

質量は場所に関わらず変化しないのですが、重量は場所と
時間によって変化し続けます。
日本にも標準原器が配布されていますが、30年に一回
フランスに持って行って、キログラム原器と比較しています。
また、「国際キログラム原器」は一つなのですが、同時に
6個造られ同じ場所に二重真空保管されています。
しかし、僅かに重さが異なってしまっているようです。
理由は、表面の汚染(空気中の分子など)が影響している
ようです。基準が変化してしまうのでは、困ってしまいます。

重量というのは絶えず変化を続けています。
例えばタニタのはかり。日本向けで16種類の地域番号が
設定されています。
北海道の札幌で9.805m/s2、沖縄の那覇で9.791m/s2の
重力加速度になります。
地球が回転しているので遠心力の影響があって、場所が
違えば重量が変わってしまいます。
また、地球の回転も厳密には一定ではなく可変しています。

国土地理院
http://www.gsi.go.jp/buturisokuchi/gravity_JGSN2016.html

月と太陽と地球の位置で重力が変わる。
https://youtu.be/SXlDAgofFWo

厳密に測定するために、日本の標準原器は、フランスに
持って行ってキログラム原器と比較確認を行うのです。

ちなみに、日本にある標準原器はNo.6。
副原器 No.30, No36, No.E59, No.94が割り当てられているが、
No.39は韓国に譲渡されているようです。

精密に重さを計ってみたら、場所、時間、経年変化で変化を
続けてしまうのでは標準にはなりえません。
そんなわけで、物理定数を基準にする事が決定されました。
キログラムをプランク定数 h によって定義することに決定しています。

MA

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キログラム原器






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2019/5/17

ミールコンテナ

僕はミールコンテナをいくつか持っています。
高尾山など散策に行って朝食を食べたりするために
用意しています。家を出かける前にアルファー化米に
お湯を入れて持ち歩きます。現地ですぐに食べれます。

特に、真空二重保温の製品を使っています。
ミールコンテナは種類が2種類あります。
・保温ごはんコンテナー 
 ごはんを保温するものです。口がネジではなく広く、ご飯が
 食べやすいです。洗いやすいです。パッキンがありません。
・スープジャー
 スープを持ち歩けます。パッキンがきちんと有って、水分が
 こぼれません。口にネジが有って絞っていて、食べにくいです。

保温効力:
・ごはんコンテナ 53度(6時間)。
・スープジャー 64度以上(6時間) 室温20度、94度温水。
        10度以下(6時間) 室温20度、4度冷水。
パッキンがきちんとしているスープジャーのほうが保温性能が良いです。

ちなみに、各メーカーさんが「保温効力」をカタログに書いています。
保温性の性能なので比較してみると面白いです。(同じ容量で比較)
タイガーや象印やサーモスなど、魔法瓶メーカーはこだわって高性能の
製品を出しています。特に象印の製品は、蓋を全部分解できて清潔に
洗いやすいことにもこだわっています。
消耗品のパッキンも別売り保守品があるメーカーが良いです。



話は変わって、
最近、夜は冷えたビールが美味しいです。
ただ、グラスで飲んでいると露が付いてテーブルがぬれるし、
手にも水分が付いてしまっています。
空気中の水分がグラス表面で結露しているのです。

ビールの液温がグラスに伝わって、グラスの温度が下がって
空気中の水分が結露しています。
なんとかならないかなと思って思い出したのがミールコンテでした。
真空二重構造で、断熱効果が高いはずです。

試したところ、かなり有望です。
冷たいビールを入れても、氷とハイボールを入れても表面に
結露は発生しません。 すばらしい。
さらに、ミールコンテナは背が低く重心が低いです。そのため
誤って倒すリスクも低減されます。

手持ちのミールコンテナの活用なので、追加費用はかかっていません。
外出時の利用だったものが、普段の家庭内の生活でも生かせます。



MA

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ごはんコンテナ






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2019/5/16

ドアDIY

数週間前にドアのDIY工事をしました。
かなり使い勝手が改善されてうまくいっています。

最初、ドアノブの使い勝手がとても良くないため
改造を計画していました。

そもそも設計思想が間違っていないのか?
・ドアノブを回す
・ドアを押してあける。
・・・この2つのアクションが本当に必要なのか?
ドアの開閉だけを考えたら、ドアノブを回す必要性が
有りません。
風が吹いてもドアが勝手に開かない程度の安定性と、
押したら開く程度の応力があれば良いだけです。

計画したのは、100円ショップの材料で、ドアの
改善案です。
購入したのは、ステンレスのL型アングルと、小さな
金属プレートと、磁石フックです。
磁石フックは耐加重2Kgの製品で、冷蔵庫などに
荷物をぶら下げるハンガーです。

プレートはドア側に。磁石とアングルは壁側に取り付け、
ドアノブは機能しないように金属板でふさぎます。
磁力だけでドアの開閉は固定された感じです。

スムーズなドアの開閉が実現できました。
特に、両手に物を持ったままでも開閉できるのが
良いところです。米国の出口のドアのような感じです。
押せば開く。単純にそれだけでOkayです。
・・・ドアノブを回すという事の必要性はまったく無いのです。

念のため開閉の耐加重を測定してみました。
デジタルバネばかりをドアに取り付けてゆっくり
引っ張ってみます。
複数回確認したところ、2560g〜2890gでした。
約3Kg程度背中で押して開くのです。
外に風が吹いていても勝手に開きません。
窓を少し開けて様子を見ていますが、大丈夫なようです。

予算300円でしたが、かなり使い勝手が改善されました。
DIYも面白いのです。

MA

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ドアDIY






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2019/5/15

工作

HPB BASICの動態展示の準備のため、模型の
車両を作成しています。
ギアボックスは友人に調整を依頼していたのですが
うまく仕上がりました。組み付け作業です

回路は簡単で、モーターにHブリッジドライバーを付けて、
その先はHPB BASICマイコンです。
テストプログラムを30秒で作成。まあ、動作試験なので
そんな感じのプログラミングでOkayです。

駆動は無限軌道車(キャタピラ)方式です。
全ての動きの組み合わせを全部試して見ました。
けっこう面白く動きます。
全機能試すのが基本なので、プログラミングして
動かしています。

特徴的なのが、左右への方向転換。

例えば右への転換の場合。
・右駆動輪は後進。左駆動輪は前進。
 =>車体中心に小回りします。
・右駆動輪は停止。左駆動輪は前進。
・右駆動輪は後進。左駆動輪は停止

・・・全て右への方向転換が出来ますが、車体の
どこが回転の中心点になるか変わっています。
速度も違います。
この小さな違いが実際のライントレースで意味を
持つのでしょう。

ここまでは模型の話ですが、工事現場で見る
ショベルカーなども同じ原理だと思います。
意識しながら、回転中心の移動を想定して
動かしているとすればすごいものです。

MA

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模型






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2019/5/14

降雨

外を見てみると、今日は雨の雰囲気です。
天気予報では曇りのち雨です。
念のため気象庁の降雨レーダー画像を見てみると
近くまで雨雲が来ているのが解ります。
朝の運動は中止します。

この降雨レーダー画像は5GHz帯の電波を使って
観測しています。
僕もこの5GHz帯の無線機器の技適やTELEC認証など
実務経験があるので気になっちゃう周波数です。

5GHzの理由。
この5GHz帯の周波数の電波は、遠距離通信には向いていません。
雨の水分の分子が電波を吸収しちゃうのです。
そのため見通し通信を5GHzで行おうとすると
雨によって電波が減衰して通信の信頼性が低下します。
そんな遠距離通信に不向きの周波数帯なので、通信以外の
目的で使おうということで開放された周波数なのです。
水分子による電波の減衰が起因なので、世界中で同時に
開放されています。日本だけでは無いのです。

ISMバンド (Industry-Science-Medical Band: 産業科学医療用周波数帯) 
そう、5GHzの遠距離通信以外の応用がこのバンドの呼び名として
使われています。

そのひとつが降雨レーダーへの応用です。
雨で電波の特性が変化をするので、雨の観測には最適ですね。
いくつかレーダーの方法があります。
初期は降雨の電波反射だけを使っていました。
最近は単純な反射だけでないマルチパラメーターレーダーが主流です。
そして最先端はフェーズドアレーレーダーとマルチパラメーター
レーダーの組み合わせ方式が開発されています。

マルチパラメーターレーダーでは雨粒のドップラーが観測されるので
雨粒や風の方向もわかります。近くに向かってくる電波の場合
周波数が短くなるので雨雲の動きがわかるのです。
それにフェーズドアレーでの探索を行えば上下の雨粒の動きが見えて
3次元で雨雲の動きが見えてきます。(MP-PAWR)
オリンピックでの実証実験のために埼玉大学の建設工学科の建物に
設置されて運用開始しています。

マルチパラメーターレーダーなどの降雨レーダーは日本に
60局設置されています。 Cバンド=5GHz帯
気象庁が30局、国土交通省が25局、電力会社が5局。
1台で半径400Km程度観測できるのがメリットです。広範囲。

5GHzの電波というとWiFi無線の5GHzを想像される方が多いと
思います。しかし、WiFi電波が他のISM機器に影響を与えないように
仕組みが作りこまれています。WiFiの5GHz帯は屋内専用で
設計されています。建物の壁で電波の減衰を行い、降雨レーダーなど
他の業務に影響を与えないように出来ています。
利用者が気づかないところで妨害電波の防止が出来ています。

MA

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気象レーダー






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2019/5/13

ザック

僕は普段の外出時にはザックを使う事が多いです。
ザック=リュックサックとも言いますね。
サイズは38L(リッター)ぐらいのものです。
もう少し小さいものもあるのですが、買物の
荷物を全て入れたいので普段からこの大きさの
ザックを使っています。
山に幕営に行くときはもう少し大きく80Lぐらいの
ものを使っています。冬テントやシュラフも全部入ります。

普段使いのザックは、自分の持ち歩きの物に合わせて
サイドポケットやジッパーの多いものを使っています。
しかし、どうしても必要なポケットが無い場合があります。
僕の都合上、GPSポケットを上面に欲しいし、電池ポケットも
側面に欲しい。栓抜き用のフックも使いやすいところに欲しい。
・・・そんなわがままなザックが売っているわけがありません。

普段からDIYや改造も苦にならずに楽しむので、ザックの
改造もすぐに計画して進めちゃいます。
ミシンを使って、自分に必要なポケットやフックなどを取り付けて
行くのです。

布製品なので、縫い付けてゆくのは面倒ではありません。
市販のカメラケースやスマフォケーケースなど、ジッパー付きの
小物入れの布ケースもサイドポケットにちょうど良いです。
ザックに取り付けて使っています。

自分専用のサイドポケットが有って、ザックは使いやすくなります。
すぐに使うものを取り出しやすい位置に配置しているので
便利なわけです。
ちょっとした改造ですが、自分の使い方として最適なカスタム
ザックが完成してゆくのです。

MA

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ミニマムパッキング







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2019/5/10

冶具

短距離の通信を行う基板の設計をしています。
既に基板は完成していて、動作プログラムの
開発の段階です。
通信は送信側と受信側が有って、双方がうまく
動作しないとDATAの受け渡しが出来ません。

基本的には通信プロトコルが決められていて、
その仕様通りに通信が行われている必要があります。
送信側が誤送信しても、受信側が取りこぼしをしても
駄目なのです。でも、開発中はいずれもその可能性が
有ります。どちらが駄目なのか判断が付きません。

それの対応のために、最初に冶具の開発を進めます。
簡易的なプロトコルアナライザーです。
通信の各bitのパルス幅を検知して通信の内容を
物理レベルで表示する装置を最初に作っておきます。
これが、自分専用の測定器になるのです。

それに向かって、開発中の送信機のDATAを送出すると
どの信号の正誤が判定できます。
物理レベルの解析結果なので、DATAが多く分かり
にくいのですが、生の情報が見えるので細かな
タイミングのずれなども見えてきます。
それを微調整しながら送信側が完成。

受信側の設計を進めます。
冶具でちゃんと受信できているのに、受信プログラムが
取りこぼしをしたりすると、どの部分でアンダーランが
発生したのか解ります。

自分専用のプロトコルアナライザーを作って作業を
進めるので、作業がはかどります。
ちょっと最初に手間がかかるのですが、開発効率が
良いのです。
冶具の自作は自分の目的に合わせて独自に設計します。
ちょっとしたひと手間で見えない部分の品質が担保されるのです。

MA

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アナライザー






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2019/5/9

自転車空気入れ

自転車のメンテナンスのため「空気入れ」が必要です。
最近は100円ショップにも携帯用の製品が販売されています。
これは、LPGガスを使った製品です。

以前は、このLPGガスをタイヤに入れていたのですが
1週間ほどでタイヤの圧が下がっているので、頻繁に
ガスを入れたことがあります。
あまりに頻繁に圧が下がるのでピンホールパンクを
心配した事もあります。
しかし、通常の空気入れを使うとぜんぜん問題ないことが
分かりました。

調べてみると、ガスが抜けるメカニズムが存在していました。
自転車のタイヤはゴムで出来ています。
LPGガスは、タイヤの素材であるゴムに浸透してしまうのです。
ガスはタイヤゴムに吸収(溶解)されて、LPGガスがゴムの
中を拡散しながら透過して、低圧のゴムタイヤの外に放出されます。
LPGガスタイプの「自転車空気入れ」は、緊急予備的な製品で
あって、長期の利用には適していない製品だったのです。


僕が面白いと思ったのは、見かけ上ピンホールの穴があって
ガスが抜けたように見えてしまう事です。
実際はピンホールではなく、ガスがゴムの中に浸透して
拡散して、圧力が低いほうに透過していたのです。

現在開発が進んでいる水素ガスエネルギーシステムでも
水素ガスが抜けてゆく現象が起きています。
こちらは、水素の分子が小さすぎて、ボンベや配管自身から
どんどん抜けているのに近いなと感じました。

ミクロの世界で原子の振る舞いのため透過という現象が
見えませんでした。

現在は、小型で持ち運びできる空気入れを使っています。
圧が下がる事もなく問題ありません。

MA

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ガス式・空気入れ






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2019/5/8

メンテナンス

春の長期休暇中に倉庫から自転車を取り出して、
近所を走ってきました。
1年ぶりの利用だったので自転車自身もかなり
土埃まみれです。
出かけたついでに自転車の掃除と備品交換部品を購入。
帰ってから全面的にメンテナンスです。

ハンドルに付いている、ベル、ライト、ボトルハンガーと
変速ギアコントローラなどをネジで全てはずします。
トリップメーターもはずして、フレームを露出させます。

そうして、素材ごとに雑巾と金属ブラシで磨いてゆきます。
一番楽なのはステンレス素材です。大まかに金属ブラシで磨いて
研磨剤クリームで汚れを落とします。
あっという間にもとのステンレスの輝きが見えてきます。
鉄フレームに焼付け塗装の部分は、軽くプラのブラシでこすり
シリコン系のクリーナーで磨きます。ところどころ錆びも
見えますが、あまり大掛かりには整備できないので、シリコン
オイルでさびが広がらないようにコーティングです。

一番厄介なのは、ネジを含む鉄の部分です。
これは金属ブラシで磨かないと駄目そうなので、マスキング
テープで、鉄以外の部分をカバーしてブラシがけの準備を
します。
シリカを含んだクリームと、鉄ブラシ、真鍮ブラシを使って
さびを削ってゆきます。
表面上はさびが取れてきます。小さなぶつぶつにはさびが
残ります。ブラシだけでは落ちません。サンドブラストを
するほど大掛かりな掃除ではないので、シリコン系のオイルで
磨いて終わる事にします。

鉄のさび。困ってしまいます。
犠牲金属としてスズとか仕込んじゃおうかとも思いますが、
もう少し検討を進めることにしました。

鉄が錆びるというのは、加工が容易だという事の裏返しです。
人間は大昔から鉄を色々な生活に生かしてきました。
当然ながらさびとも付き合ってきたのです。
現在も鉄を多く使っているという事と、錆びも残存している
ということは、経済性を考えての妥協点にあると思います。

スカイツリーがステンレスではないのです。鉄の溶接で建造して、
防錆塗料とペンキで表面を保護するほうが経済性が良いのだと
思います。メンテナンスが続きます。

・・・そういうわけで、自転車も定期的にメンテナンスを行い、
使ってゆく方針でいます。同時に安全性も確認しながらの運用です。

MA

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錆び落し






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2019/5/7

サラダ

春の長期連休中には沢山の友人が遊びに来てくれました。
午前中に飲食の準備、午後から宴会のパタンです。
気持ちが良い季節なのでビールに合うおつまみとサラダと
ポトフなどを用意しました。

サラダは、乾燥を防ぐためにポリエチレンのラップで覆って
冷蔵庫に入れておきます。

このラップがよくお皿やラップ同士に引っ付きます。
製品の原材料を見ても接着剤は使っていません。
ラッブの素材だけでぴったりくっついてくれます。
ちょっと面白いです。

くっつく様子を見ていると、摩擦した下敷きに似たような
引かれかたです。さっそく原理を調べてみました。

ラップが引き付けあうのは「ファンデルワールス力」という
分子間力でした。
電子関係の勉強をしていると良く聞く言葉ですが、分極が
表面に発生しています。
ラップの素材自体の分子量が大きく、分極の陽子が大きく、
そのため電子の量も多いのです。

ラップと相手の表面に分極状態が発生し、プラスとマイナスが
引き合う形となっています。
当然ながら接触面積が広いとその力が強くなります。
分子の構造もあまり立体的ではなく平坦なほど接触面積が
大きくなります。
ファンデルワールス力は『距離の6乗に反比例する』力です。
密着すれば密着するほど力が強くなります。

そして、分子量が大きいという事の特徴がもう一つあります。
分子が大きいので沸点温度が高いのです。
加熱にも強い理由がありました。

何気なく使っているラップも、科学的な現象で生活に
役立っていたのです。

MA

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食品ラップ







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2019/4/26

改造

最近ウエラブルスピーカーを通販で注文しました。
商品が到着後に使ってみるとモノラル音声です。
商品説明ではステレオと書かれていたので、店舗に
連絡して、返品を進めていました。
店舗からは、「商品説明は間違いだった。返品は手間がかかるので、
半額返金との提示」 があり、それを了承しました。
じつに怪しいウエラブルスピーカーが、手元に残りました。

オーディオ製品で、モノラルで聞くにもなれないので
改造する事にしました。
自分で好き勝手作り上げたほうが使い道があると
思ったのです。

全部分解して、あっという間に配線と基板が現れます。
配線パターンを追っかけてみます。
AMPはL,R別でステレオです。それの入力でモノラル
配線になっています。SoCの出力はモノラル。
AUX端子を見てみるとコネクターはステレオ対応ですが、
配線がモノラルになっていて、SoCにつながっています。
Bluetooth電話ヘッドセットの回路を無理やり製品に
組み込んだ感じです。

改造の方針が決まったので、あちこちを切り離し
部品を追加して改造をしました。ステレオ化が目標です。
・・・得意分野なので楽しみながらの改造です。

完成したウエラブルスピーカー、
イヤフォンではなくスピーカーの音です。
Open Air ですね。軽い音です。
ステレオ立体感が有るけど、自分が部屋を移動しても
音がついて来る不思議な感覚です。
首を動かすと定位が変わるのも不思議。
経験が無い、面白い感覚です。

改造は、それなりに楽しかったです。

MA

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ランタン改造






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2019/4/25

120年

120年周期で花を咲かせる植物が、今年、日本中で
話題になっています。

==引用==
竹の花は120年にいちど咲く!? 

竹の花は、めったに咲きません。笹ではおよそ50年、竹の類では
およそ100年にいちど。きっと一生見ない人も多いことでしょう。

そして一斉に咲いたあとは、なんと竹林ごと枯死してしまいます。
突然の壮絶な自然現象に、昔の人は「これは天変地異では」
「枯れるのは伝染病によるものでは」と恐れをいだき、
「竹の開花は不吉の前兆」という言い伝えが各地に残ることと
なりました。

実際、1960年代のマダケの開花では国内のマダケ林のおよそ1/3が
枯死し、そのため日本の竹製品は大ピンチに陥ったのです。
======  (by tenki.jp) 


こういった周期性が良くあるのはセミで、3,5,7など素数が
現れるのですが、120は素数ではありませんね。
今年は、日本のあちこちで見られるそうです。

4月18日 神奈川県 横須賀市
100年に1度? 横須賀で竹開花、「大変まれなケース」 (神奈川新聞 2019/04/17)

4月23日 徳島連 小松島市
100年に1度の珍現象 小松島で竹の開花 (徳島新聞 2019/04/23)

2月10日 宮崎県 三股町樺山
三股で竹の花が咲いた 数十年から120年に1度 (朝日新聞デジタル 2019/02/10)

2月1日 兵庫県 明石市
120年に一度?タケが開花 謎多く不吉の象徴とも (神戸新聞NEXT 2019/02/01)

12月15日 高知県 牧野
120年に1度!? 竹の花咲く 高知県立牧野植物園 (高知新聞 2018/12/15)

11月23日 神奈川県 川崎区
100年に一度の竹の花咲く (タウンニュース 2018/11/23)

お散歩中に意識して探していますが、未だ見つけていません。


不思議なのは、「花が咲いた後に一斉に竹林が全滅する」ことです。
竹は地下茎でつながって育っていますが、その集団が全滅します。
普通で当然と思われていたものが全滅して、新しい種子が独自の
発達をする事です。
PDCAを回して改善を続けていたフィルムカメラが全滅して、
デジカメが成長したような感じに思えました。新しい成長が
始まるのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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竹の花







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2019/4/24

お散歩

今朝も朝から歩きに出ていました。
お散歩です。
定期的に運動をしようと考えていますが、
あんまりハードルを上げると長続きできないと
考えて、低レベルの運動をしています。

今も続いているのがお散歩です。
自宅周辺で、公園や神社などベンチが
あるところをゴールとしています。
何も無くても散歩は出来るのですが、
ゴールがあって、ベンチに座って水分補給の
休憩が出来るというのがモチベーションです。

今日は少しコースを変えて、歩きました。
朝歩くのは気持ちがよく、今の時期なら桜や
桜の花が散る中を歩くのも気持ちが良いものです。

そうはいえ、一応運度なのでGPSで記録を取って
います。

水平距離    4.87km  
沿面距離    5.03km
経過時間    1時間26分47秒   
移動時間    1時間04分53秒
全体平均速度    3.48km/h    
移動平均速度    4.52km/h
最高速度    9.82km/h    
昇降量合計  280m

今日は高幡不動尊で水分補給でした。
22分ぐらいの休憩ですね。
お疲れ様でした。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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高幡不動尊






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2019/4/23

曲げ加工

金属の曲げ加工を試してみました。
道具が無いとなかなか手間がかかると
予想しながらの作業です。

目標は、薄平の30cm程度の直線定規みたいな
板の先をJ型に曲げることです。
僕の工具から考えると直角までは何とか
なりそうな感じです。

最初にステンレスの板で直角までを
試してみました。思った以上に強度があります。
強く力を掛けてゆくと少しづつ曲がってゆきます。
一応直角までは曲がりました。
短い部分をクランプにかませて、長い部分を
曲げを押す部分にしました。てこの原理で何とか
曲がったと思います。L型の感じです。
さらにL型の先をJ型に曲げようとするのですが、
ぜんぜん曲がりません。短いほうに曲げの力を
加える事が困難です。

次にアルミで試してみました。
ちょっと固めのアルミでしたが、クランプを
使って複数回曲げてやると折り目が付いてきます。
曲げの中心に心棒を当てて、成型させながら
Jの形に持ってゆきます。
ハンマーで叩きながら微調整します。

こういった作業は本当はベンディングマシンや
プレスマシンがあれば簡単だと思います。
工具の重要性を痛感します。
うまく行っても行かなくても、試してみて判断するのも
悪くないです。自分用の便利道具を作っているので、
自分でメンテナンスできる事を優先しました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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曲げ加工






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2019/4/22

庭仕事

週末に庭の手入れをやっていました。
これまでの経験上、除草の時期を梅雨後に
するとかなり労力を使う事が分かってきました。
どんどん雑草が増えて、除草作業も大変です。
あまり雑草が大きくなっていない3〜4月に
何度か草刈をやっておくと軽作業で済みます。
新芽の雑草を簡単に抜いておきました。

同時に、畑の手入れも進めます。
イチゴも無事に冬を越しています。ツルを伝って
どんどん勢力を拡大しています。
通路などで根を張っている株は、畑のほうに移植を
進めます。
もう一つはミニトマトの準備です。
3月ごろからミニプランターで発芽させていたものを
畑に移植です。

畑の土作りは、市販の培養土を使っています。
プランター用に12Lなどのサイズで販売されている
物を畑の土と混ぜて水をやって落ち着かせます。
数日間散水を行って、落ち着いてきたときに発芽した
芽を移植します。そうして、畑でも育ってくれています。

昨年もトマトとイチゴは収穫できたのですが、費用や
時間や労務を考えると農家さんの作物のほうがバリューが
有ると思います。
専門化が独自のノウハウと機材で育てているので、
素人の僕には勝ち目が無いです。
家庭菜園は趣味性が高い遊びになっていると感じています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ミニトマト





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2019/4/19

測定器

回路を設計する際に、測定器を使います。
電圧だったり、電流だったり、ロジックや周波数なども
測定器を使って測定します。

いろいろな目的の測定器がありますが、
それだけでは観測しようとしている信号を
全て見れない事もあります。
もう少しXXXだったら見やすいなど、改善点などを
思いついたりします。

そんなときは、見たい信号をターゲットにして
測定冶具を手作りします。
そう、簡易的な自作の測定器です。

最初から目標の観測物専用に回路設計して
作っているので使いやすいのです。
買ってきた道具を使うだけでなく、自作の道具を
使って工作することも多いです。

こういった冶具がどんどん増えてくると
作業がはかどってきます。
同時に、対象の信号に対して経験が増えてきて
勉強にもなります。

まったく初めての信号の場合でも、観測用の
自作冶具を使って信号観察をします。
小さな一歩ですが、とりあえず見てみる事が
方針決定に役立つ事が多いと思います。
試行錯誤は小さく始めたときにやってみましょう。
経験は必ず役に立ちます。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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オシロスコープ







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2019/4/18

電池

最近少しNewsになっていますが、日本の企業が
「全樹脂電池」の量産化を始めるそうです。
基本構造も特許になっています。

正・負極の活性剤をゲル状の高分子膜で球状にして、
導電助剤と導電性繊維を使って集電体に導通させます。
電池の基本構造が従来のものと異なっています。

https://patents.google.com/patent/WO2015093411/ja
https://patents.google.com/patent/WO2015005117A1/ja

特許が公開されているので、構造がよく分かります。

電池の容量密度が従来電池の2倍
容量あたりのセパレーター使用量を1/5に低減可能
・・・という事で価格競争力があるようです。
極活物質をゲル状の電解質で包み、樹脂の基材で挟み込む構造なので
安全性も確保できるようです。

今、世界中の会社が次世代の二次電池の開発に突入しています。
従来の構造と違う製法で進化を続けている世界です。
面白くなってきました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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次世代電池







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2019/4/17

栽培

先ほど庭に水撒きに行ってきました。
栽培の準備です。

昨年はミニトマトとイチゴを栽培。
うまく出来ましたが、反省点もいくつか
有るので、今回はリベンジです。

イチゴは多年草なので、長期に成長を続けます。
僕の庭のイチゴは2回冬を越しています。
つるが延びてどんどん庭を侵食中です。
どのように歩けば良いのか迷ってしまいます。
好き勝手に広がっています。

冬をどのように越すのかがポイントです。
目の細かい防虫ネットを上に被せて、霜と雪の
冷害を防ぎました。
今、ちょうど花が咲いて、蜂が遊びに来ています。
夏前に少し収穫できるかなと思っています。

ミニトマトはどんどん生長してゆきます。
昨年は伸びるままに上に伸ばす棒を用意したのですが
あまりに伸びるので2mの棒では足りなかったようです。
今年は、上に伸ばすだけでなく、バネのように広くループ
させる事を計画中です。

週末に種植えしたので、毎日積極的に水をやっています。
だいたい1週間で芽が出ると思います。
一部は3月中から部屋の中で発芽をさせていました。
それも、庭に移植しています。ちゃんと芽が出ていて
植え替えるので心配なく育っているのがよく分かります。

今年もうまく育って欲しいものです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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いちごの栽培







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2019/4/16

半田付け

土曜日に「半田付け講座」に参加した事を書きました。
知り合いから、このような質問が来ました。

> 半田の歴史みたいな説明はありましたか?古代錬金術士がうんぬんみたいな...

当日は、この話は聞きませんでしたが、技術者にとっては
重要な話ですね。
メカニズムを知る事で、利用環境や製造工法などを
正しく検討できます。 取り付けが完成したのでOkay
ではありません。


ハンダはもともと合金です。
共晶半田の場合、スズ61.9%、鉛38.1%の組成で出来ています。
特徴的なのが、溶け始める温度と、固まり始める温度がほぼ同じ
183℃です。金属溶融を考えると、かなり低温です。

それに対して、部品や基板に使っている金属は銅です。
伝導性がよく経済性が良いから良く使われています。
電気配線や基板の母材として使われています。
銅でできた母材同士を、溶接でくっつけるのが一番簡単そうに
見えます。例えば、鉄骨溶接のように同じ材質同士を溶かして
接続すればシンプルです。
しかし、銅の融点は1083℃です。この温度で溶かすのは大変熱量が
必要になります。 (先に書いた共晶ハンダは183℃)

温度の話を書くと、面白い事に気づきます。
ハンダは鉛とスズで出来ています。融点を書いて見ましょう。

<融点温度>
スズ  232℃
鉛   327℃
銅   1083℃
ハンダ 183℃ (スズ61.9%+鉛38.1% の合金)

そうです、金属を合金にすると融点温度が下がるのです。
これがハンダの基本です。


ハンダ付けを行った場合、ハンダという合金を300度程度で
溶かします。それを母材の銅に乗せると、ハンダと銅の接点の
場所でハンダと銅の合金が発生します。=スズ+鉛+銅の合金。
この合金は、母材の銅の原子の表層の部分だけかも知れませんが、
比較的低温で銅が溶けて合金が構成されるのです。

このように原子同士が混ざり合って、そして固まるのでハンダ付けで
配線が接続できるのです。

この話は小中学生には少し理解できないかもしれません。
当日は、手順だけを教えていました。
手順
1.母材の銅を4秒間、半田ごてで温める
2.糸ハンダをそこに流し込んで2秒ほど温める
3.糸ハンダを引いて、はずす
4.半田ごてを引いて、はずす

この1,2のプロセスでハンダと銅の合金を作っています。
重要なのは、熱伝導が良くて温度が拡散しやすい母材をちゃんと
200℃程度に温めることです。合金を作るために1の温めが
ポイントになってきます。

物を接続させるのにも原理が潜んでいます。
エンジニアである友人もそれを気にして連絡をくれたようです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ハンダ付けのコツ







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2019/4/15

桜まつり

昨日「桜まつり」に参加してきました。
友人宅近くの地区町内会の花見イベントです。
参加費200円。当日受付なので町内会の
メンバーでなくても誰でも参加できるのが
特徴です。

イベント自身は、餅つき、ビンゴ大会、水ヨーヨー釣り。
子供たちには餅つきが好評で、長い列が出来ます。
小学校1年生には、歓迎会もあります。


イベントの半分は防災訓練です。
参加している子供たちをいくつかのグループに分け、
競わせます。

・防災用トイレの組立て競争(ダンボール製トイレ)
・テントの組立て競争(自立型テント)
・防災備蓄食料の調理(アルファー化米の炊飯)
・「ジャガリコ」を使った副食作り講座。

普段使うことが無い防災用品に慣れておこうという
感じで、町内会の防災用品を使った訓練を行いました。

他にもあります。
・消防設備の紹介展示(消火栓につなぐホースとノズル)
・防災用大型コンロの使用(石油バーナー)

石油バーナーは構造がシンプルなものでした。
気化器が無く、霧状の石油をいきなり燃焼させるので
完全燃焼は難しそうです。
石油タンクの高低差を利用した燃料供給などを活用する
構造で、単純な構造にして、故障防止を考えているようにも
思えました。

ご飯は、
アルファー化米、副食、トン汁と、つきたてのお餅でした。
ビールは有償。150円。

僕の作業は、PA(放送設備)の構築と運用と撤収。
個人持ちのPA設備を展開して、公園に設置します。

お花見と防災食料の活用というイベントは無事終了しました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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防災食料







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2019/4/12

赤外線通信

今、赤外線リモコンの設計をしています。
いろいろな実験をしているのですが、過去に
IrDA赤外線通信部の設計をやったことを思い出しました。

最近はぜんぜん見なくなったのですが、
PCのインタフェースとして赤外線を使っていました。
PC同士や、周辺機器に向かって赤外線で通信
させます、

プロトコルアナライザーでDATAの流れを見ながら
DATA化けの状態を見たり、再送信要求などの
通信の中身を確認します。
多少の通信状態が悪くても、通信DATAが正しく
届くように設計されています。

開発中はDATA化け後にどのように復旧させるのか
という部分が一番重要なものになります。
正常系はあんまり心配しなくても良いのですが、
異常系の試験は品質に関わるので重要です。
ですので、異常系のシナリオを検討して、どの
ような異常の際に、どのようにDATA再送信を
させるのか考えておきます。

ある時、製品の姿も形になって、社内向けのデモの
準備に行きました。
セットアップもうまく行って、試したところまったく
うまく行きません。通信に失敗しているようです。
さっそく測定器を持って調査に向かいます。

現場では赤外線の受信が永遠に続いていました。
想定外です。原因はすぐに分かりました。
天井の蛍光灯がインバーター方式で赤外線通信と
同じ周波数でパルスを垂れ流していたのです。
不幸なことに、赤外通信のDATA長を可変長の仕様で
作っていたため、通信が終了するまで受信を停止
出来ません。これは、将来的に大量のDATA通信を
することを考えての拡張機能です。

妨害しているインバーター蛍光灯は展示場を綺麗に
見せるために用意された最新のものです。
開発現場ではそのようなものは使っていません。
原因が分かると簡単に設計変更できます。
蛍光灯のパルスを無視する設計に変更します。
それだけできちんと復旧して、デモ当日は問題なく
利用できました。

今の赤外線通信部の設計も同様です。
どのような外部ノイズが来るのか想定して、
誤動作をなるべく避けるように作っています。
このような通信ものは、DATAが化けたりロストしたり
することを前提に設計する必要があります。
実験シナリオもきちんと考えておく必要があります。
目に見えないだけに思った以上に大変だったりします。

MA

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IrDA







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2019/4/11

モーター駆動

ラインとレースカーの実験のためタミヤのギアボックスと
モーターを組み上げて、動作確認をしています。
左右2個のモーターを使えば方向転換も出来ます。

普通に配線すれば2個のスイッチで前進と左右に
動きます。

ちょっと高度な配線にすれば、前進と左右。
それに後進と後進左右と左右旋回も可能になります。
高度な配線の場合はスイッチ切り替えが難しく、
合計8個のスイッチが必要になります。
それをコンピューターで制御するのが今回の目標です。

回路構成的にはHブリッジという回路を2ch用意して
モーターに接続します。
最近はHブリッジのICの入手も簡単なのでそれで
すすめます。方針を決めたら設計は簡単です。
コンピューターのプログラミングもものの5分で完了です。

苦労しているのはタミヤのギアボックスだったりします。
ギアも軸も全部バラバラのキット状態で入手しているのですが
組み上げて動作させるとスムーズに回ってくれません。
ネジの締め方などで歯車の接続にストレスがかかって
いるようです。

電流計で電流を測定しながら、ネジの強度の調整を
やったりしています。ネジを締めすぎると、ギアボックス内で
エネルギーのロスをしていることが分かります。
3Wとかのロスになると発熱も多く、無駄な負担です。

そうやって調整して一応全ての機能が動作しています。
しかし、直進性が良くないところが有って、たぶん左右の
バランスが未だ合っていないような気がします。
まだまだ試行錯誤中です。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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モーター駆動







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2019/4/10

IKEA立川

週末散策目的で立川のIKEAに行ってきました。
生活観とか空間の使い方とか照明とか、
DIYの参考にもなります。

店内で、お鍋の売り場の店員さんがお客さんに商品説明を
していたので、横で聞いていました。
どうやら、お客さんからどの鍋が良いのか
相談を受けています。

コーティングが優れている鍋を説明しています。
技術的なポイントとか、手入れのやりやすさなど
商品知識も優れています。機能的に優れた商品
だったようです。
次に、紹介していたのは、店員さんが実際に
自宅で使っているタイプの鍋でした。
蓋がガラスで作っていて、いつも鍋の中が
見えるのがポイントらしいです。
手入れの方法や汚れの落とし方まで具体的に
説明できています。商品の機能や仕様の説明も的確です。
ただ、いずれも良い鍋なので重いのです。
そして、説明しているのは軽量の鍋。
鍋板の厚さが薄いので、温度分布はそれなり
なのですが、扱いやすいらしいです。
もう一点、初心者用の鍋を説明をされていました。

この店員さんの商品知識には驚きました。
5〜6分程度の商品説明でしたが、お客さんの
質問にも的確に答え、各種類の鍋の特徴を
ずっと説明できていました。
鍋マニアかと思うほどの商品知識です。
説明書をよく読み込んでいます。
普段見かけてもそんなに気にならなかったし、
単純な鍋だと思っていたのですが、構造も
機能も使い方も特徴があって、よく勉強している
店員さんに驚きました。

・商品自体の知識が豊富である
・実体験も踏まえ、使い方や片付けまで具体的に説明
・お客さんの要望に沿った商品説明
・質疑の内容も的確

僕もキャンプのストームクッカーをいくつか
使っていますが、この店員さんほど勉強は出来て
いません。

ちなみに、週末に買ったクックウエアは、
さび防止加工のスキレットです。
鋳物のスキレットは洗浄後にオイル塗布と、
キッチンバーナーで焼くのが大変なので
改善したいと思っていました。
ちなみに、僕も説明書はきちんと読むほうなので、
スキレットの説明書も読み込んでしまいました。
技術的にすごいのは、内部6層、外部5層でプライマーは
鉄とアルミの溶射。IHヒーターも使えてアルミの
軽量化も生かせています。コーティング加工の
ためにアルマイト加工もしていると思いますが、
面白い構造だと思いました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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洗う







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2019/4/9

修理

朝っぱらから電気製品の修理をやってました。
手回し式の懐中電灯です。
これは、昔、レーザーポインターを組み込んだもので、
手回し発電をして、レーザーが使えます。

最近使ってみると、手回し充電中は点灯するのですが、
手を止めるとすぐに消えてしまいます。

どうも、二次電池が駄目になったようなので修理
することにしました。電池は事前に用意した6セルのもの。
昨夜お酒を飲みながら分解まではやったのでばらばらの
状態で机の上にあります。よく見てみると、配線が2本
切れています。
製造が良くないというか、おもちゃの類でしょう。
半田付けの方法がいい加減です。

基板を観察してみると、二次電池が粉をかぶっていました。
アルカリ性の溶液が浸透しています。
過放電の可能性が高いです。
さっそく半田ごてで電池をはずして交換です。
基板の裏もアルカリ性の液で錆びていましたが、テスターで
どう通が確認できたので一応Okayです。

手回しで数回発電しながら電圧を確認します。
ちゃんと二次電池も動作を確認できました。
電圧がかかったので、断線箇所の検索も簡単です。
課題は全て解決して、手回し発電式レーザーポインターは
復旧しました。
普段あんまり使わないので、電池の液漏れや予備電池を
気にせずに使えるのは便利です。

こういった二次電池組み込みの製品は、電池交換が面倒です。
ほとんどの失敗は過放電です。
長期間〜数年放置すると電池が自己放電して、そのうち分極して
駄目になってしまいます。
今回は電気2重層コンデンサーを使っても良かったかもしれません。

早く固体電池が普及しないかなと願っています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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電池の研究







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2019/4/8

GPS

週末に珍しいイベントがありました。
日本時間では日曜朝の8:59:42です。
2019/4/7  8:59:42 (JST)
2019/4/6 23:59:42 (UTC/GMT)

GPS関連技術者の中で話題になっているのが、
「GPS週数ロールオーバー」です。
20年に一度のイベントです。
GPS内部では「週」と「秒」を使って、日にちを
表現しています。週は10bitのカウンターを使って、
います。つまり週のカウンターは0〜1023までしか
カウントできません。その後は再度0からスタート
します。

具体的には、1022, 1023, 0, 1・・・という風に
週が表現されています。このイベントは20年ぶり
です。前回は1999/8/22でした。その際は、カーナビの
GPSが止まったりして生活に影響した製品も出ています。

そのため、政府、携帯キャリア、メーカー、内閣府などは
事前に不具合が発生しないか調査と改善を行っています。

この20年ぶりのイベント、せっかくなのでうちでも
受信してみました。

$GPGGA,235924,3539.1940,N,1392x.xx65,E,1,07,01.4,00154.4,M,039.3,M,00,0000*41
$GPRMC,235924,A,3539.1940,N,1392x.xx65,E,000.3,199.6,060419,,,A*72
$GPGGA,235939,3539.1954,N,1392x.xx72,E,1,06,01.5,00159.1,M,039.3,M,00,0000*46
$GPRMC,235939,A,3539.1954,N,1392x.xx72,E,000.1,309.7,060419,,,A*75
$GPGGA,235954,3539.1935,N,1392x.xx62,E,1,06,01.5,00139.6,M,039.3,M,00,0000*4A
$GPRMC,235954,A,3539.1935,N,1392x.xx62,E,000.5,145.6,060419,,,A*77
$GPGGA,000009,3539.1909,N,1392x.xx57,E,1,06,01.5,00153.8,M,039.3,M,00,0000*44
$GPRMC,000009,A,3539.1909,N,1392x.xx57,E,000.4,160.9,070419,,,A*73
$GPGGA,000024,3539.1920,N,1392x.xx47,E,1,07,01.4,00147.0,M,039.3,M,00,0000*4C

Sonyの受信機を使っています。NMEA 0183
23時59分24秒から0時0分24秒までですが、正常に受信と計算が出来ています。
「GPS週数ロールオーバー」での不具合は発生していませんでした。

昨日は3台の受信機を窓際に置いて、様子を観測していました。
問題発生無しに桁上げが出来ていることを確認しました。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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GPSの仕組み








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2019/4/5

しばらく使っていなかった機器を久しぶりに出して電源を
ONにしました。電源容量のランプは50%を示しています。
収納前は100%でした。
使っていない間に自己放電したようです。

電池の容量は170Wで、リチウムイオンバッテリーを使用
しています。
通常のリチウムイオンバッテリーは自己放電がほとんど無い
です。電圧が下がっていいるということは、回路構成に
よるものかもしれません。

公称14Vの構成で使っているようです。
きちんと設計しているのであれば、セルバランサーが各1個の
電池に一つ組み込まれて、4個直列の可能性があります。
そういった回路も保存時に自己放電をしています。

リチウムバッテリーは過放電と満充電で電池の特性が
変わってしまいます。
内部の物質が結晶化したりして電極から離れてゆきます。
そうなると利用できる容量が減ってしまいっます。
一般には30%〜80%の間で使うと性能劣化を防ぐ
ことが出来ます。

長期保存の場合でも、時々充電をしてあげましょう。

MA

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PHV充電






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2019/4/4

最近航空券などは自宅で印刷して空港に行くことが
増えています。自宅のプリンターで印刷した航空券でも
空港の機械でちゃんと読み取れます。

そうです、QRコードを媒体にして、搭乗の情報を
機械に伝達できるからです。
情報は2次元のマトリックスになっています。

通信などを勉強していると、この拡散された符号の
仕組みを知りたいと思っちゃいます。
どうやって同期を取っているの? ・・・って
思っちゃいます。

技術的にはなかなか面白いものです。
QRコードの構成はいくつかに分かれています。

(1)ファインダパターン
QRコードの3つの角にある四角いドーナツ状の
シンボルです。
白セルと黒セルの比率が1 : 1 : 3 : 1 : 1に
なっています。通常の書類で発生しにくいパターン
なので、コンピューターで走査検索する際に検出が
早くできる仕組みです。
(2)アライメントパターン
ドットの位置決めの補正を行う場所で、1:1:1の
構成になっています。
(3)クワイエットゾーン
QRコードのと周辺の切り出し点です。
切り出しのために仕様として白を指定しています。
(4)タイミングパターン
各ドットの位置決めを行うため、ファインダパターンの
位置、3箇所を基準にタイミングを取っています。
(5)フォーマット情報
ファインダパターンのすぐ横に、QRコード自身の
仕様を規定したコードが書かれています。
(6)DATA
DATAはリードソロモンで書かれています。
QRコードの右半分は実際のDATAです。左半分は
誤り訂正符号が書かれています。
誤り訂正レベルは4段階あって、QRコードが
汚れたりしていても誤り補正技術でDATA再現
出来ます。誤り訂正符号自身の面積は、7,15,20,30%の
4種類です。

QRコード自身は2000年にISO/IEC規格になっています。

単なる模様なのですが、いろいろな技術を使って
DATA読取の高速化と信頼性を確保できています。
何気なく見ることが多い画像ですが、調べてみると
面白い技術が隠れていました。

MA

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バーコード作成教室







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2019/4/3

パン焼き

先週の一週間、毎朝パンを焼いていました。
事前の練習もやって、生活リズムの中に醗酵時間を
組み込むこともうまく出来ました。
醗酵には時間がかかるのですが、生活の時間との
乖離があっては破状します。

最初の仕込みは夜の18時ごろ。帰宅後に風呂を
沸かしながら種を作ります。
すぐさま保温器に入れて一次醗酵させます。
この保温器はお鍋などの保温器です。そのままでは
60度近い温度が続くので酵母の醗酵には向いていません。
実験の結果、ダンボール紙を6枚ほど置いて、その上に
鍋を置くと30度程度を維持できることを確認して
使っています。東京は冷えて7度前後だったので
保温器が役に立ちました。
風呂と食事と映画を見終わって21時ごろに1次醗酵は
終了です。

本番焼き用のプレートに小分けします。
その後は低温長時間醗酵で最終醗酵させます。
これが、21時からスタートできるので生活時間に
ちょうど良いです。低温発酵なので保温器は使いません。

朝になるときちんと醗酵してくれていることが確認できます。
朝風呂に入って、朝食の20分前に本番焼きを始めます。

オーブンは180度、予熱5分、焼き15分。
きっちり定量的に制御できるのが良いところ。

1週間毎日焼いていましたが、かなり安定的にパン焼きが
出来ました。焼きたてのパンは、オリーブオイルをつけて
いただきます。
事前検証を何度かやっているので、時間配分もばっちりでした。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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電気パン焼き







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2019/4/2

物流

春休みにクロネコヤマト、クロノゲートの見学を
してきました。
関東で集荷した宅急便の仕分けをする場所です。

集荷荷物はトラックで運ばれてきます。
クロノゲートのコンベアに載せられるとバーコードの
記録を元に無人化されたラインの上で各配送先の地方向けに
仕分けが行われます。
この仕分けがものすごく速く、そして全て自動化されています。

1個、1個の荷物はセルという運搬台に乗せられますが、
空いた台を探すのも、きちんと台の中央に載せるのも、
正面に水平に乗せるのもコンピューターで行われています。

クロノゲート自身が1つのロボットのように連携して
動いているさまは圧倒的な迫力です。

24時間365日止まらずに動かすために、管理の方が
交代で監視をしています。
メンテナンスのために2つの同じシステムで運用しています。
一つのラインが止まって、メンテナンスをしていても
仕分け作業は止まりません。

荷物の重さが個々に違っていて、コンベアからコンベアに
移すことは、かなり設計が大変だと思います。
加速度や受け渡し速度を調整する技術が必要です。
仕分け工場の開発運用の技術者はかなり苦労されたのでは
ないかと思いました。

世の中に無いものを開発するのは楽しいと思います。
宅急便の会社のバックエンドで、ロボット仕分け機が
昼夜無停止で動いていました。すばらしい設計だと
思います。宅急便の荷物管理は情報管理だったのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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クロノゲート






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2019/4/1

ダイオード

学校でダイオードを学んだ時、機能として「一方向に電気を流す」
という学び方をしたと思います。

ちなみに、学校の教科も調べてみました。

・小学校理科 4学年
3   電池のはたらき
3.1 かん電池と豆電球
3.2 回路記号(かいろ きごう)
3.3 電池のつなぎかた
3.4 光電池(こうでんち)
3.5 導体(どうたい)と不導体(ふどうたい)

小学校理科 6学年
12  電気の利用
12.1    電気による発熱
12.2    電気を作る
12.3    電気と明かり
12.4    電気と音
12.5    電気をためる・コンデンサー

交流は中学校2年生でした。
電流の種類 直流 交流
電流の向き 一定 周波数変化
電流の大きさ 一定 絶えず変化(周波数に依存)
例  乾電池  ほとんどの家電製品
・・・この実験の中でLEDとダイオードが出てくるのですね。


機能として「一方向に電気を流す」という概念は
良いのですが、実用を考えると不十分です。


実際に電流を流してみると、ダイオードが発熱する
ことが分かります。電力用ダイオードの場合、
ざっくりと1V程度の電圧がダイオードで低下しています。
例えば5Aの電流を流すと1V x 5A = 5W が
発熱になってしまいます。
12Vバッテリーの場合、55Wが実際に動作に使えて、5Wが熱損失。
けっこう無駄なエネルギーです。


今の時代、交流を直流化する場合この損失は
悩みの種です。低電圧での電池製品でも困り者です。


僕がよく設計していたのは理想ダイオード電流スイッチです。
ダイオードの動作を模擬させた、複数のトランジスタを
応用した回路構成です。電流のかかる方向に応じて、MOSFETを
ON-OFFさせます。擬似的なダイオードを設計してしまうのです。


アンドロイドタブレットの開発で、リチウムバッテリの
利用時間を伸ばすためダイオードの損失が困るのです。
例えば電圧低下が電圧3.3VでダイオードのVf=0.6Vの場合、
20%程度無駄な電力消費が発生していることになります。
利用時間が短くなっているのです。


ダイオードは安いのですが、性能改善のためにはMOSFETと
制御回路を置き換え設計します。
ダイオードは悩ましい部品なのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ダイオード







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2019/3/29

MIPS

最近はソフトウエアのオープンソース化が進んでいます。
時々話題に上がるのがハードウエアのオープン化です。
つい最近、MIPSプロセッサーのアーキテクチャが公開され、
オープンソースのMPU(CPU)として使うことが出来るように
なりました。

==引用==
 Wave Computingは17日(米国時間)、同社が保有している
MIPS命令セットアーキテクチャ(ISA)のオープンソース化
プログラム「MIPS Open」を発表した。

 これに伴い、MIPSを次世代SoCを使う開発者、半導体企業、
大学などは、32bitおよび64bitのMIPS ISAをライセンス費用なしで
利用できる。さらに、MIPS Openプログラムの参加者は、
何百もの特許とともにライセンス供与される予定。
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1159305.html
======

この流れは、部品としてのCPU販売では無く、SoCに組み込む
CPUとして普及させることを意識しています。
組込み用途としてARMという選択があるのですが、そちらは
有償です。これの代替えとして一つの選択肢が増えました。

現在はARMを使ったアンドロイド端末などがありますが、
それより安い端末が出てくるかもしれません。
IoT機器にも組み込めるので廉価製品向けに普及が進むかも
しれません。
オープンソースコミュニティを使って、プラットフォーム化を
普及させる作戦のようです。

頑張ればSoCも中小企業が相手に出来る次代になったのかもしれません。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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CPU






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2019/3/28

DDR5

最近の設計技術の資料を見ていると、部品の高度化のため
メモリー集飯回路の設計の難易度が高くなっているようです。
一般的な低速度の回路設計では基板設計に関しては製造後に
波形の評価を行ったりしています。
メモリーや高速伝送路の設計では、配線しただけでは動作が
保証できないものになってしまいます。

高速信号を基板で行う場合は、基板自身が伝送路となっています。
つまり、基板自身が誘電体上のインピーダンスと配線長を持った
部品として振舞います。
そのため、基板のパタンが信号波形を乱さずに、規定の時間内で
信号を通すという設計が必要になってきます。

コネクターやソケットがあると、その地点でインピーダンスが
狂います。また、スルーホールで層をまたぐと波形が崩れます。
設計がなかなか大変なのです。

そんなときは、部品や基板や相手の部品の誘電率やIBISモデルなどを
使って事前に波形を観測してみます。
色々なシミュレーターがありますが、Spiceなどが使いやすいです。

最初に行うのは、トポロジーの設計です。
これは完全に事前の検証でSpiceを使って伝送路や分岐と終端を
イメージして配置配線の設計を試してみます。
分岐の位置が悪かったり、配線長の乱れが波形を乱します。
理想状態の配線の信号確認が出来たら、パタン設計の設計指示に
します。

また、設計CADを使ってパタン設計しますが、設計が終わって配線が
大体出来てきたときに、CADの配線情報をDATA出力させて検証します。
シミュレーターで再検証するのです。
高速信号の配線は、信号波形の乱れを発生させないように、慎重な
設計を行う必要があるのです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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Spiceシミュレーション




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2019/3/27

人感センサー

親戚が東京に遊びに来ます。
僕の家で数泊宿泊するので、少し準備を
しています。家のファシリティの改善をして
生活空間を良くしておこうという計画です。

それで、階段や廊下や浴室などに人感センサーの
LEDライトを設置しました。
以前から持っていたのですが、自分の生活では
まったく困っていなかったので設置していません
でした。今回はお客さんが迷わないようにLED照明の
自動点灯を推進します。

人感センサーは電子部品的に言うと焦電型赤外センサーと
言います。中には強誘電体が入っています。
人間は体温が有って、赤外線を発しています。
人体は約9〜10μmにピークをもつ赤外線を放射しています。
その赤外線がセンサー内部の強誘電体にあたると、
僅かですが強誘電体が熱を受けます。
かなり微小な変化ですが熱の変化を受けています。そして、
温度変化によって誘電体の分極(表面電荷)が変化する
現象を焦電効果といいます。
この誘電体は、赤外線による温度変化で分極をはじめますが、
その温度が一定になると安定して分極が戻ります。中和。

したがって、
温度が変化したときにだけ、分極が発生し、温度が一定になると
分極は中和して、最初のときの電位と同じになってしまいます。
センサーのセンサー受光範囲で、人間が移動したときに強く
反応するのでモーションセンサーの側面があります。
受光範囲を細かく分割すると細かな変動を検知しやすいので、
複数個の強誘電体を入れたセンサーも製造されています。

温度で動作しているということは、温度変化に弱い部品です。
高性能品では、温度補償回路が組み込まれたりして誤動作を
防ぐ製品も開発されています。

そういうセンサーなので、トイレとかで使っていると、人間が
動きを止めると人感検知ができずにLEDが消灯したりします。
使う場所と、検知後の点灯時間を考えて設置する必要があります。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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https://www.youtube.com/watch?v=5Cs6crT_tLQ
人感センサー付きLEDライト






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2019/3/26

全固体2次電池

自動車会社などが次世代のリチウム2次電池の開発に
猛進しています。それとは別に部品メーカーも別の
路線で開発を加速させています。

車載向けの電池は大電力を蓄電できて、寿命が長く、
発火しにくいということで電池開発を行っています。
別の考えで、製品の使い方に沿っていれば大電力で
なくても良いという考え方もあります。

電力量が小さくても良いというのは、蓄電のエネルギ量が
少ないので、発煙発火のリスクが減るということです。
構造的にインシデントが無くなれば、認証や評価試験に
コストをかけなくても済むということです。

有力なのは、現在コイン電池で動かしている製品などの
電池の置き換えです。そもそも2次電池なので充電できます。
電池を小型に製造できれば、基板上に半田付けできます。
やっぱりコンデンサーなどのメーカーが強く、TDKやFDKが
サンプルを出しています。(ほぼ量産に近いです)

小型の機器は電池寿命の関係で使うのをやめたりすることも
多いのですが、全固体2次電池であれば、寿命は気にしなくても
いいぐらい長いです。

ウエラブル機器などに採用が進むと思います。
早く普及してもらいたいものです。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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AppleWatch







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2019/3/25

昭和100年問題

コンピュータの開発をしていると、色々な
制限事項が設計に関わってきます。
HWはどんなに頑張っても10年ぐらいの製品寿命です。
技術革新が早いので、修理用の半導体部品が手に
入らないことも多いです。
他で代替できない、特に重要な部品は、予備部品を
購入して冷蔵保存することもありますが、それは
まれです。

SW(ソフトウエア)は、ソースコードが残っていると
流用しようという発想になります。
賞味期限というか、寿命という発想がありません。

30年も40年も前に開発したシステムのHWは置き換えられて、
SWだけが現在まで動き続けることもあります。
ただ、当時はメモリーやストレージが高価で容量も少なく、
頑張ってメモリー節約したソフトウエアがあります。

この古いSW,設計は西暦の4桁でなく、和暦の2桁を使うことで
2バイトのメモリー節約に成功しました。
そして、時代が「平成」になってもそれを使い続けることが
出来ています。
このからくりは、コンピューター内部では全て「昭和」の2桁で
計算し、画面や印刷の際に「平成」に変換することで
利用継続が出来たのです。

一例を書くと、平成2年は、コンピュータ内部で昭和65年で
扱います。
そして、新元号2年は、内部的に昭和95年です。うまく
いっています。
表示の換算部分の手直しで、新元号にも耐えうるのです。


ところが、昭和99年の後が対応できません。 
元号が2桁の和暦のシステムです。 
コンピューターのプログラムの何万桁の中は2桁の和暦でしか
計算できないのです。どこの部分を修正すれば良いのか分からない
ほど内部は複雑です。

システム開発から30年も40年も経ていますので、最初の開発者も
いませんし、開発ドキュメントも改版が進み、複雑化を増しています。


そんな昭和100年は、西暦でいうと2025年です。
もう少しです。
たぶん和暦を使っているシステムは、公官庁に多いと思います。
民間は西暦が主だと思いますが、公官庁に関わる事業者は和暦かも
しれません。

システムの再設計と評価試験であっという間に4〜5年は経ってしまうと
思われます。仕様書を書いて、見積もりして発注を考えると間に合わない
かもしれません。
過去の遺物が、突然出てきます。コンピューターの世界も大変なのです。


その次は2038年です。こちらはかなり危険で、Windowsの32bit版は絶滅
してしまうと思います。AppleのMACは全て64bit設計なので問題ないです。
32bitのOS内部カレンダーの桁上がりが、2038年1月19日3時14分7秒(GMT)で
発生します。カレンダーが全て0になります。 OS停止とアプリ停止の
可能性が高いです。上位互換を管理するカレンダーが狂うので想定外の
ことが発生します。

MA

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timepiece





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2019/2/22

試行

先日パン焼きを試行しましたが、生活の流れの中に
組み込めないのか考えて、新たに試行してみました。
計画は、作業開始は夕方で、焼き上げは朝の7時を
目指します。

最初は夕方18時。
作業は量りを使って材料を調合します。今回は、水加減は
比較的うまく行って綺麗にまとまってくれました。
今回は料理保温器に少し手を加え、二十数度で保温できる
環境を作っています。 その中で醗酵のスタートです。
温度が適温なのできちんと醗酵してくれています。

就寝前に本焼きのプレートをだして、小分けして次の
醗酵を開始させます。
キッチン周辺はパン醗酵の若干アルコールっぽい香りで
充満しています。

朝になって、6時過ぎからオーブンを暖めます。
プレートの上の小麦は醗酵していますが、やや潰れた
感じです。そのまま焼きます。

一応綺麗に焼けてくれました。
時間的には当初のイメージどおりです。

問題は、食味。
過醗酵っぽく、パン内の密度にばらつきが出来ています。
具体的には、上側はスカスカに穴が多く、下側は潰れた
感じです。
一番の問題はしっとり感が無いことです。水分がかなり
抜けています。

低温長時間醗酵を狙っていたのですが、加熱二十数度での
6時間はやりすぎだったのかもしれません。
温度上昇で、醗酵は進んだのですが、水分蒸発を促して
しまったようです。
生活リズムにパン焼きを組み込むのはなかなか大変なのです。

MA

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パン醗酵






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2019/3/20

定期健康診断

昨日の午前中は定期健康診断でした。
元々の予定は、昨年の夏だったのですが
さすがにBeerの季節。これを我慢して検診に
出かけるのは楽しくないということで先送り
していました。
年度末までに受診が必要だったので3月に予約
して、行ってきたところです。

前もって電話予約し、日時も確定させています。
前日から夜の食事とお酒は制限して、朝食抜きで
出発します。
指定した病院に行ったら、多くの方が待ち行列。
マスクの方も見かけました。
指定時間ぴったりの10時0分に受付の方に予約済み
であることを伝え、待機です。

すぐ1分後に、検診は開始。
病院側も準備が出来ていたようでスムーズに測定
してくれています。
問診も、治療の方とは別のコースで進み、速いです。
あっという間に全ての工程が完了しました。

血液検査の結果と総合判定は後日 郵送で届きます。

血液検査の数字が気になるところです。
あんがい数字は生活状態を示しています。
個々の指標があって、健康状態がよく分かるのです。

週末、気にしながらも道後温泉で風呂上りのBeerを
沢山飲んだ僕としては、ちょっと恐怖でもあるのです。
健康でこそ、おいしいBeerが飲めるのですが・・・。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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健康診断







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2019/3/19

VR写真

週末は松山に行ってきました。
少し雑務が有り、かなり力仕事をやっていました。
計画が順調に進んだので、早めに道後のほうに
移動しました。
今回は、珍しくVR写真のカメラを持っていったので
温泉や市内の様子を撮影してきました。

VR写真は撮影地点の前後左右の360度の全空間を
撮影する写真です。PCの画面の中で自由自在に視点を
移動させたり出来ます。拡大縮小も簡単です。

この撮影には特殊な機材が必要になります。
今回は簡易版のカメラを持参しました。

撮影地点の360度空間を記録するために、複数枚の
レンズを使って撮影します。
一個のレンズで撮影をするのであれば、自分がカメラの
後ろに下がっている限りカメラマンは写りません。
複数個のレンズで一気に撮影する場合は、カメラマンは
どこかの場所に写ってしまいます。
業務用の本格的な写真の場合は、複数枚撮影することが
多いと思います。

基本はカメラをきちんと水平にすること。
360度撮影してきちんと周回しても水平線が乱れるのは
気持ちが悪いです。普通の写真よりシビアなのです。
ピントも複数枚の撮影で近接と遠景になってしまうと変な
画面になります。ピントは手動で合わせて一気に全部撮ります。

そして一番難しいのは露出です。
360度ぐるりと回ると、必ず明るいところと暗いところが
出てきます。特に問題なのは太陽光線です。
太陽光は光が強いので、その方向の露出が極端に暗くなって
しまいます。影の方向も同様です。
僕は、なるべく日陰で撮影するようにします。
バランスが崩れないように、露出も手動設定です。

このピントや露出を手動設定しようとすると、安価な
カメラでは設定できません。カメラ選びもなかなか
悩ましいところです。

東京に戻って、視聴用のDATA作成をしています。
自動化しているのですが、DATAが大きいのでほぼ一晩
時間がかかりました。
いま、道後温泉の町並みがVR写真になって画面の中で
動いています。

MA

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画面を360度回転出来ます。







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2019/3/18

ミニトマト

去年はミニトマトの育成と収穫を行いました。
沢山出来て、楽しい家庭菜園でした。
夏を過ぎて、秋冬になっても実がついていました。
なかなかたくましい野菜だと思いました。

反省点として、暖かくなって種まきしたので出遅れたことと、
いきなり本栽培向けの土壌で栽培したことです。
ちゃんと3月に苗床で小さくスタートすべきだと反省
しています。

今年の作戦は、3月末に苗床を作ること。
小さな箱に少し培養土を入れて、小分けして種を
植える予定です。
トマトの種はかなり小さいです。大きな土壌に
植えて水やりすると、浮いてきて流れそうな感じです。
そして、種を小分けして植えることによって
株の集中を避けることが出来ます。
植え替え前提なので、苗床は日が当たって暖かな部屋の中で
様子を見ておこうという方針です。

そのためにプランターを用意するのももったいないので、
牛乳パックを使ってスタートさせます。

現在Youtubeで勉強中です。
沢山栽培の動画が出ているので、いろいろ見ています。

今年の栽培計画の立案中です。
どうなるか分かりませんが、1年楽しみにしています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
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ミニトマト栽培







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2019/3/15

お風呂

僕はお風呂が好きで、いつも入っています。
気分転換に昼も、そして夜も入浴しています。
朝は目覚ましのために入浴。

安全に入浴できるように心がけています。
給湯器は自動のタイプ。タイマー設定しておけば
朝目覚めたときには湯が入って暖かくなっています。
保温は6時間設定。寒い冬は午前中に何度も
入ります。


今週はちょっと様子が違っていました。
月曜の朝お風呂に入ると、ぬるま湯だったのです。
温度設定や湯温を確認しても正常です。
でも、体感としてぬるま湯です。

いつもの温度と違うと感じてしまった理由は、僕の
体温が少し高かったためのようです。
朝に寒気を感じていたのもそのためのようです。
風邪の初期症状だったのかもしれません。

ここ最近の2週間で電車に乗ったのは土曜日と
日曜日でした。 春先は花粉症のためマスクを
している人が多かったのですが、その中に風邪の
方がいたのかもしれません。

お風呂の温度は、コンピューターで温度維持されていて
いつも同じ状態を保つ設定です。僕の感覚はアナログです。
自分で体温変化に気づかなかったのですが、お風呂に
入ることで変化が分かりました。

今週は外出を減らして安静な日々に生活を変更。
風邪が深刻にならないように過ごしています。

MA

□□ コーヒーブレーク □□
Youtube
https://www.youtube.com/watch?v=sWl0UAevNIw
「LIVECAMERA」草津温泉「湯畑」湯滝前






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2019/3/14

電卓

普段の計算はエクセルを主に使っているのですが、
時々電卓を使っています。
複数台、各部屋に電卓を置いていますが、全て
RPN計算方式の電卓です。キッチンもそう。

RPN(逆ポーランド記法)
逆ポーランド記法による入力は日本語などSOV型の言語の
語順に近く使いやすいのです。
考えることを妨げないという面で、設計者に愛好
されている側面もあります。

計算例をいくつか挙げてみましょう。

(1)4と8を足す。

4 8 + 
結果は+を押した瞬間に表示されます。


(2)5と3を足して、6と7を足して、その結果をかける。

5 3 + 6 7 + X
結果はX(かける)を押した瞬間に表示されます。
計算式記述では(5+3)X(6+7)= 


括弧(、)と=イコールは有りません。
計算式に置き換えて入力する必要がありません。
日本語で考えたとおり入力すればそのまま結果が出てきます。

思考を邪魔しないというのは重要で、計算のために
計算式に置き換える意識が課題になってきます。


この計算方式はコンピューターの世界ではけっこう
有名です。
この計算記述でプログラミング言語も出来ています。

有名なのはAdobe社のPostScriptです。皆さんが普段
目にするPDFファイルもRPN記述で書かれています。


MA

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電卓







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2019/3/13

電力量計

スマート電力量計の不具合製品が既に設置されていることは
Newsでも公開されています。昨年12月26日、新たな不良品が
見つかったとして、交換が必要なスマートメーターが97,000台に
増加しています。対象Lot.が増えたと思われます。

電力系の配電工事はかなり慎重に行う必要があります。
回路設計や半田付けなど普段からやっている僕でも配電工事は
業者に頼みます。
配線回路や使用する機器やケーブルや工法などは全て分かって
います。しかし、工事を行うという作業は別物です。
専門のスキルが必要です。

電力を扱うということは大きなエネルギーを扱うことに
等しいです。素人工事で火災を起こすと最悪です。
生活の場であって、普段から数キロワットの消費をしているので
施工工事のミスで火災を起こすことは本望では有りません。
きちんと業者に依頼して工事をしてもらいます。
工事の現場には立ち会って、色々質問をするのも面白いのです。

それで、
この97,000台の電力量計の交換工事。火災発生の要因になるので
大急ぎで交換工事を行っているようです。1年計画。
急遽の工事計画ですし、現場には交換台数のノルマが行っていると
思われます。
スマートメーターへいっせいに交換するため、経験の浅い作業者が
増えている可能性があります。
実際、昨年東京電力管内で電力量計取り付け工事の「施工不良」に
よる火災が7件発生しています。

全て配線ネジの締め付け不足と緩みから発生しています。
急激な工事計画のため、人材不足が有ってスキルが低い
担当者が投入されたのかもしれません。

僕は昨年配電工事の現場に立ち会って質問をいろいろやっています。
配電盤工事の作業中に中性線欠損の火災の話をしました。
きちんと説明を受けて、工事も慎重にやってもらっています。

中性線欠損の火災は電力量計の火災だけでなく、自宅内の電化製品から
火が出ます。 通常100Vのコンセントに200Vの電圧がかかる感じです。
これもネジ1本の緩みが原因です。
家庭内の家電製品やPCなどが全滅するのは最悪です。
交換にも多額の費用がかかります。 家庭内のあちこちで火が出ると
手に負えません。

==引用==
2002 年度以降 2008 年 2 月末
までに寄せられたブレーカー等の電気・電気設備に関係した相談内容のうち、
単相 3 線式の配線方式で発生する中性線欠相に関する事例が少なくとも
58件・・・・。
http://www.kokusen.go.jp/pdf/n-20080410_1.pdf
独立行政法人 国民生活センター 
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不慣れな配線工事は怖いと再認識しました。

MA

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東京電力委託講習会スマートメーター研修







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2019/3/12

掃除

生活をする上で、いろいろ必須実務があります。
洗濯だったり、調理だったり、掃除などです。
手間がかかっても必要なことなので、工夫してなんとか簡単に
済ませたいと思います。

洗濯は、昔は重労働だったのですが、今は洗濯機を
使って簡単に洗濯できます。
調理は遊びみたいなもので、いろいろ実験課題をこなして
いるので、それ自身が面白いものです。

掃除の自動化を考えて、ロボット掃除機を導入しています。
4部屋と廊下と脱衣場は自動で掃除が進みます。
階段は案外埃っぽいのですが、固めのブラシで角の埃を浮かせて
ダイソンの充電式掃除機で吸わせています。手作業です。


ロボット掃除機にはカメラが有って、天井の形を見ながら
部屋を網羅するように走行ルートを決めているようです。
それと、埃っぽい場所は重点的に掃除を繰り返しているようです。

いろいろ使っているうちに弱点もみつけています。
どうも商用電源の電源コードが苦手です。
乗り越えようとして上に乗ってしまうのですが、うまく
脱出できません。同様に、なだらかな凹凸も苦手です。
基本は乗り越えるように設計されているようで、繰り返し
チャレンジしています。そして、あきらめてアラームが
なります。

共存
そこまで動作が分かったら、最初から弱点になるようなものを
直接床に置かないという作戦にしています。
床に物は置かない、掃除簡単でシンプルな部屋を目指す。
そうやって共存関係を作って、ストレス無しに自動掃除に
励んでもらっています。できるだけ走行がスムーズになる
部屋作りですが、それは僕の生活向上にもなっています。


責任分界点
掃除担当はロボット掃除機です。多少汚れていても僕は手出し
しません。まあ、再度掃除をしてもらいましょう。
床に邪魔な物を置かないというのが僕の担当です。

そうやって自動掃除が出来る環境づくりをやっています。
シンプルで歩きやすい部屋になって行きます。
掃除担当は僕ではないので、精神的にも掃除から解放されています。
多少汚してしまっても、僕の担当ではないので気分的に
気楽です。
家事の自動化によって時間の使い方が変わります。
自動掃除機は、僕の有効時間を増やす道具だったのです。

MA

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掃除機







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2019/3/11

電子レンジ

近年電子レンジが多く普及しています。
電波の力を使って、食品などを加熱する装置です。
使っている電波の周波数は決まっています。

周波数は2450MHzを中心とする100MHz帯域です。
水の分子、H2OがH-O-Hの形になっているのですが
直線(180度)ではなく104度の角度を持っていて、
この角度の分子に2450MHzの電波があたるとH2Oが
エネルギーを吸収して回転しています。
この回転エネルギーで振動して発熱しています。

言い換えると、水は2450MHzの電波を吸収してしまいます。
そのため、無線を使った通信では遠くと通信できない
周波数なのです。空気中の湿度(水分)が電波の
エネルギーを吸収します。あんまり遠距離での通信には
向いていない周波数です。

そんな周波数が色々あるのですが、通信にはあまり適して
いないので産業向けに使う周波数として世界中で決められました。
ISMバンドと言います。
産業、科学、医療などがメインの用途です。

もう一つの考え方があって、遠距離に通信が出来ないのであれば
混信が少ない近距離無線に使える周波数として考えられます。
それが、BluetoothやWiFiなどの無線機への応用です。

産業、科学、医療機器で多くの2450MHz機器がノイズを出して
いるのであまり静かな帯域ではありません。
短距離通信で有れば、多少のノイズは許容できます。
まあ、そんな使い方を想定して開放されている周波数です。

電子レンジと、無線の関係でした。

MA

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電子レンジ







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2019/3/8

プロパテント

先日技術動向の話題を書きました。
面白い資料があったので読んで見ましょう。

Yole Developpementは、SiCパワーデバイス市場が、
2017年の3億2000万ドルから2023年には15億ドル以上まで、
年平均成長率31%で着実に成長すると予測しています。
Knowmadeが知的財産権(IP)の調査結果を公開しています。

特許の観点で見ると、トレンチ型SiC MOSFET分野では、
日本のデンソーが世界で一番活動しています。

デンソーは、富士電機よりもはるかに優れたトレンチ型の
SiC MOSFET IPを所有しています。
特許数で言うとデンソーが1位。2位の富士エレクトロニクスや
ロームの2倍以上の特許出願です。
電車製造の三菱、日立の3〜4倍でしょうか。


特許出願されると、公開されます。
ですから、その企業が何の技術を開発しているか判ります。

そもそもデンソーは半導体を主力事業としてやっていません。
車載の電装系の中間部品の会社です。

この特許への熱意は、たぶん電気自動車のモーター駆動で、
先端的な地位の確立を目指しているのだと思われます。
絶対に必要なコア技術は、自社で確立する意気込みの
表れだと思います。

日本のパソコンが汎用部品を使って製品を生産していたため、
価格競争に巻き込まれ、撤退したように、汎用部品を使う
ことのリスクがあります。

独占的にIP技術を使って、自社でしか製造できない高効率の
製品を守ってゆくことが出来ます。
戦略的に必要なものはコア技術として自分で獲得してゆく
必要があります。

今で言うとAppleのiPhoneやMACですね。
独自のコア戦略とセキュリティチップを使って、HW的に
真似ができない世界を作り上げています。

コア技術を持っておけば、自社で製造しなくても、半導体
メーカーに製造委託できます。自社専用のトランジスターの
製造です。
たぶん愛知の自動車メーカーでは、高効率のモーター駆動車を
独自技術で走らせるのではないかと思われます。
経営者が未来の技術動向を見て、自分たちで勝てる場所に
集中投資できる会社なのだと思います。
特許を経営戦略的に使い、コア技術を育てているのです。

MA

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日本の電気自動車






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2019/3/7

マイコン

僕はマイコンを使って色々設計しています。
いつもDatasheetを開いて読んでいます。全部英語です。
アンドロイド端末も設計しましたが、MPUのDatasheetは
4000ページほどあって、それが4冊ぐらいあります。
電源関係のDatasheetでも100ページ。
端末の電源制御も全て通信で行っているので複雑です。
電池残量や動作Softに依存して、電源回路の動作を動的に
変えたりするのです。

普段使っているマイコンのDatasheetは200ページ弱です。
マイコンが多機能で、信号Pinの機能を変更したり出来ます。
周辺I/OやタイマーやADCなど、初期設定も必要なので、
Datasheetを熟読します。基本は正しく読めて、正しく設定
しないと動いてくれません。

そして、多機能で複雑なのに加えて、一部の設定が、
他の機能の制限になることがあります。
タイマーの設定だったり、割り込みだったり、それがADCなどの
動作にも影響します。
設計を行う際は、マクロ的に全体像を組立てながら、
希望する複数の機能を活用する設定を絞り込んでゆくのです。

組込みFWの難しさと、性能向上とが関係しています。
学習の困難さになっています。

ソフトウエアを勉強して書いても、マイコンは動いてくれません。
回路や周辺I/Oやシステム全体の設定が正しく理解できていないと
まったく動いてくれないのです。

Datasheetを読み込んで、全体像を把握するところから設計は
開始されます。マイコンのソフトウエア学習の困難さはそんな
所にあります。

最初から機能を絞って設定すれば、周辺I/Oや割り込みを気にせずに
プログラミング学習できます。HPB BASICはそんな観点でシンプルな
学習用の教材に仕上げています。

MA

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TinyBASIC






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2019/3/6

技術動向

今話題になっている5GやAIなどデジタル
技術の開発によって新しい生活が出来るように
なって行きます。
技術開発は、いきなり完成するものではなく
色々な方式や原理を使って少しづつ行われています。
開発の段階や、課題や、研究対象の変化など、
変化してゆく様子が見えます。
技術動向が連続しているので将来が予想しやすい
のです。

近未来の方向に向かって、研究者がどの方向に
向かっているのか気になったりします。

僕が時々見ているのは、特許庁の情報です。
分かりやすいようにサマリーが公開されています。

==引用==
特許出願技術動向調査

特許庁では、市場創出に関する技術分野、国の政策として
推進すべき技術分野を中心に、今後の進展が予想される
技術テーマを選定し、特許出願技術動向調査を実施しています。

特許情報は、企業や大学等における研究開発の成果に係る
最新の技術情報及び権利情報であり、特許情報の分析に
基づく技術動向調査は、先端技術分野等の出願状況や研究開発の
方向性を明らかにし、企業や大学等における研究開発テーマや
技術開発の方向性を決定する上で極めて有効なものです。

本調査では、特許情報にもとづき、日本の産業が優位にある分野、
あるいは日本が劣位にある分野等について分析を行っており、
企業の研究開発戦略において大変有用な情報であると考えられます。
また、企業のグローバル活動に伴う、世界規模での特許出願動向の
基礎資料として、各国・機関における特許出願動向調査 -マクロ調査-も
実施しています。
https://www.jpo.go.jp/resources/report/gidou-houkoku/tokkyo/index.html
======


僕が参加している学会もけっこう面白いです。

電子情報通信学会

ここもサマリーを発行しているのですが、試行錯誤・研究開発している
実際の論文を読むことが出来ます。
従来技術との比較や、原理的な限界性能などのグラフも多く、
詳細な技術動向が分かりやすいです。

技術動向を見ると、産業や社会が向かっている方向が見えてきます。
ちょっとだけ未来が見えてきます。

MA

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永久機関






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2019/3/5

試行

試行の続きです。
朝食向けに パン焼き の実験です。
作るのはシンプルなテーブルブレッドです。
パンの場合はオーブンが有るので、温度が一定に
なります。タイマーも使うので与える熱量は定量的に
コントロールできるメリットがあります。

小麦を使うのは、Beerのときにピザを焼く時ぐらいです。
小麦からピザを焼くのは簡単です。
今回は パン なので、どうなるか気になります。

材料:
小麦粉150g
砂糖12g
塩2g
ドライイースト2g
水100g

かなりべちゃべちゃになってしまいました。
そのまま湯煎で醗酵させます。

1次醗酵30分

空気を抜いて、バターを追加します。
バター10g

次に2次醗酵です。
湯煎です。


かなり元気に醗酵してくれます。

クッキングシートに取り分けます。
べちゃべちゃで困ってしまいましたが、
手に油を塗って取り分けます。

本番醗酵。
10分ぐらい醗酵させます。

190℃で暖めたオーブンで12分焼きます。

シンプルで、焼きたてのパンの完成です。


うちのオーブンは発酵用の温度設定が無いので発酵の
温度設定が少し面倒でした。
湯煎を使ったので一応醗酵してくれましたが、保温器を
改造して醗酵室を作っちゃっても良いかなと思いました。

水の加減の難しさを実感しました。

MA

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テーブルパン







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2019/3/4

試行

週末は、ちょっと簡単な調理を試していました。
炊飯です。
僕は普段は穀物をあまり摂らないので、炊飯器とか
ありません。月末に来客が2人来るので、炊飯の実験をやって
みる事を考えたのです。若いので、沢山食べそうな気がします。

基本方針として、定量的で、確実な方法が良いと
考えました。
つまり、鍋に米と水を入れてキッチンストーブで
温めるという不安定なことはやらないということです。
そもそも火力の程度が分からない。強火とか中火とか
その発想が誤っている。強火の後にX分後に様子を見て中火という
様子見のパラメーターが存在する。定量的と言えません。

それで、考えたのが圧力鍋による蒸し炊飯です。
この鍋に蒸し器の下駄を置いて、下に水を400g入れます。
上には水と米を入れた小さな鍋をおきます。
それで、規定時間蒸すだけというのが作戦です。


蒸気圧は鍋の蒸気口の圧力設定で一定になります。
したがって、鍋の中は120℃程度で安定化します。
時間は、米のアルファー化のルールどうり、98度以上を
20分程度維持する原則があります。

浸水が30分、蒸気過熱が20分、保温が10分。
放置しておけば鍋の赤いセンサーが黒く戻りますので、
それが作業完了の目印です。

試した結果、うまく炊き上がりました。
当然おこげも無いですし、きちんと中まで柔らかい
感じです。すこし甘みのある炊飯の完成です。

台湾の電鍋のような感じでしょうか。

MA

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台湾電鍋







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2019/3/1

通信

最近の通信接続はシリアル接続が多くなっています。
大昔のCPUではパラレルが多用されていました。
一番最初は4bitで、普及が始まったのが8bit。
さらに高速化を狙って、16,32,64bitと増えてゆきます。
配線が大変なのと、高速化の限界があってパラレル接続は
普及が停滞してきました。

シリアル接続は昔は技術的にハードルが高かったのですが、
技術的な進化で大きく普及しました。

USBなどは最初のころはIntelがSIEエンジンのIPコアを
無償で提供するなどを行い、各社の半導体の接続性が
向上しています。色々な半導体メーカーのシリアル接続の
端が同じIPコアなので互換性が容易に保たれました。

僕のところでも基本的なシリアルの設計を行っています。
悩ましいのが通信速度です。
通信の速度は、デファクトスタンダードの速度が存在しています。
よく目にする9,600bpsとかいうやつです。
一秒間に9,600bitの情報を送りますという約束事が合って、
送信側が一定の速度で9,600bitを送ります。
受信側は同様に9,600bitのDATAが来るであろうという前提で
1bitを救い上げます。
このときに送り手側と受け手が同じ速度で受け渡しをすると
いうのが基本なのですが、完全にまったく一緒の速度というのは
不可能に近いものです。一般には数%ずれています。

これは、回路設計にも依存しますが、メインCPUのクロックの
周波数が9600bpsの整数倍で無い場合がほとんどです。
独自にbitクロックを持たせるべきなのか、近似値で分周して
通信クロックを作るべきなのか悩ましいところです。

最近CPUクロックは汎用の水晶振動子を使うことで、部品の
入手性と低価格を実現しています。そのため通信専用に
クロックを持つという場合が減っています。

結局近似周波数で、通信速度の誤差ありきで設計を進めますが、
半導体の技術を使って解決させます。
基本は1bitをオーバーサンプリングして1,0判定の精度を
向上させます。一般には1bitを16〜64サンプリングして
多数決で判定したりします。
その際に、1bitの起点の時間を観測して、同期を取り直します。
あらかじめ1bitの時間に数%誤差が存在する前提で、bit毎に
起点を再調整することを繰り返しています。
そうすれば、最後のbitまできちんと追従できる設計になります。

信号配線は信号本数が少なくて楽なのですが、受信テクニックは
かなり大変なのです。

MA

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Intel 4004 Introduction







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2019/2/28

燃焼

冬はたびたび幕営をしています。
屋外での生活は手間もかかりますが楽しいです。
暖をとるにしても、薪や燃料を燃やすので、薪くべや
着火などを行う必要があります。

薪や燃料を燃やすと温度が高く、使いにくいと
感じることがあります。
食事を準備するときは、高温は便利です。
しかし、テント内が冷えているときに、中で火を
焚くことは出来ません。

熱源の利用方法として2つの希望があります。
・高温で燃えて、早く実用になる
・長時間・低温で燃える

低温で燃えてくれると、使う場面が増えるのですが
なかなか困難です。

燃焼には三つの要素が必要です。
基本的に燃焼は炭化物を酸化させることであって、それが
継続反応を続ける環境を作る必要があります。

この燃焼には、
1. 可燃物
2. 酸素
3、 熱
・・・が必要です。

この3つの条件がそろうと継続的に燃焼の化学反応が
進みます。

発火点で見ると、灯油は220℃、木材は400℃、木炭は320℃
程度の熱が必要になっています。
したがって、これらの燃料を使って40度とか60度での燃焼化学反応は
継続できないことが分かります。

経済的に制限が無いとすればどうでしょうか?
発火点温度が低い物質を使う考えも出てきます。
黄リンの発火点は34℃。
シラン(SiH4)の発火点は21℃
・・・いいですね。使いやすい温度になる可能性があります。

別の原理で燃焼温度を下げる方法として、触媒反応を
使う方法があります。そう、ハクキンカイロのような
プラチナ触媒を使って、気化した炭化ガスを酸化させる
方法です。
だいたい100度程度で反応が継続します。

低温での燃焼が出来れば、幕営でも活用の場面が増えるのですが、
今時点でベストな解は見つかっていません。

MA

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ストーブ着火






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2019/2/27

キッチン

週末、おとうふ屋さんで食べたお惣菜美味しかったので
僕のキッチンで再現実験をやってみました。

最初は材料集め。まあ、簡単に近くのスーパーで入手。
ぜんぜん迷うことなく購入は簡単。
そしてキッチンに立ちます。
作業の段取りを考えたとき、食材を触った手で食器を
触ると汚してしまうことを考えました。あらかじめ
食器類は全部テーブルに載せます。

調理は豆腐屋さんで見た通りなのでそのまま再現です。
でも、それだけでは面白くないので少しアレンジを
考えてみました。

材料に、少し香辛料を混ぜます。
・七味唐辛子
・花山椒
・おろし生姜
・プレーン

4種類の食べ比べを画策です。

お酒を飲みながら比較していたのですが、
プレーン(オリジナル)が自然で美味しかったという結果。
表面が出汁香る味なのに、食べると中から香辛料がでてくる
違和感が失敗でした。

味の変化は楽しいのですが調理に失敗。
次回は、この点の改善を試みてみようと思っています。
試行錯誤は楽しいのです。

MA

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湯豆腐







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2019/2/26

過去の知見

僕は回路設計をいろいろやっています。
ある程度いろいろな回路を書いていますので
動かないということは余り無いです。

予備実験も有効な方法で、性能を改善しようとか、
部品を減らせないか、基本的な部品だけで事前の
確認をします。
その際に、ソフトの部分を書いて試しておけば、
基板が出来る前に基本動作ソフトも準備できます。

回路CADではデザインルールチェッカーを使って
ケアレスミスのような単純ミスは機械的にエラー
チェックを進めます。
基本設計は大体こんなものです。


次のステップでは、利用者について考えます。
・通常の使用における安全性 
・予見可能な誤使用における安全性 

電気など使うものなので、エネルギーが関わってきます。
発熱でのやけどとかも防ぎたいです。
発煙発火は絶対に避けたいものです。


予見可能な誤使用や実際の障害について、どこまで
検討するのかという課題があります。
まずは、過去の障害例を学んでおくほうが良いです。

==引用==
リコール情報
このページでは、なんらかの欠陥・不具合・事故の発生
などにより安全上の問題が生じる可能性がある製品、消費者が
製品を安全に使用するための予防的措置が必要な製品などで、
事業者が回収、修理などを行うものついて、消費者への注意
喚起等を含め、情報提供を行っています。
ここでは、改正消費生活用製品安全法施行日(平成19年5月14日)
以降のリコール情報、消費生活用製品安全法に基づく危害防止命令を
した製品のリコール情報などを掲載しています。
======
リコール情報(METI/経済産業省)
http://www.meti.go.jp/product_safety/recall/index.html

消費者庁でも同様な情報を展開しています。
http://www.recall.go.jp/


社会生活のうえで、いろいろ失敗もあります。
しかし、その失敗の情報を公開することで、同様な
障害の発生を防ぐことが出来ます。

MA

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Winter Camping in a Hot Tent with My Dogs






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2019/2/25

お豆腐

金曜日の夜におとうふ屋さんに行っていました。
その豆腐店は週末になると、お惣菜とお酒が充実して、
お店の中でもお食事が出来るようになっています。
直接農家から豆を買って、手作りの豆腐を作って
自分たちで販売します。全て見渡せる範囲で、昔ながらの
お豆腐を提供してくれます。

僕も、生活の中で豆腐を食べることが多いです。
お酒のおつまみとしてもかなり良いです。
半加工品なので、扱いも簡単です。

最近は冷蔵庫にストックするときは、密閉型の
豆腐を購入することもあります。長期保存が利いて
利便性が良いからです。 使いたいときに使えるという
メリットを考えて買っています。
夏場に日本酒を飲むときは、手作りのお豆腐を買ってきて
酒の肴にすることも有ります。そのときは出来るだけ
濃い目のお豆腐を選びます。豆の香りと味が日本酒に負けない
ほどの豆腐を選んで食べています。

密閉型の豆腐に出会ったのは、北米のスーパーでした。
Kikkouman(キッコーマン)ブランドで、日本の醤油メーカーが
北米向けに製造していました。長期保存できるので、
輸出向けにもちょうど良いのですね。

密閉型の豆腐の作り方は、昔の豆腐の作り方と違い、にがりを
使っての凝固ではありません。簡単に言えば、豆乳ゼリーの
ようなものです。
豆乳に凝固剤を混ぜてケースに密封します。その時点では液体状
なのです。ある程度まとまったら蒸したりして加熱して凝固剤を
固めます。暖めて固めるプリンのような感じで製造されています。

本物のお豆腐はどうでしょうか。
調べてみると沢山研究結果が報告されています。
それを見ているとけっこう複雑です。
・大豆を加熱します。温度を上げることによって大豆タンパクの
 分子をほぐします。ちょうど良いのは100度になって3〜5分の
 あいだ。それ以上加熱すると分解しすぎて弾力が無くなり凝固
 しにくくなるようです。
・加熱してほぐした豆乳に金属塩を混ぜて分子同士を結合させます。
 一般には、海水から取り出した塩化マグネシウムを使います。
 たんぱく質分子のマイナスに荷電した部分同士をカルシウムや
 マグネシウムのイオンが結び、橋を架けた状態にすることで強固な
 結びつきが出来ます。

イオン化を使うので、製造時ににがりを入れて攪拌するするタイミングを
失敗すると凝固しません。固まらないと思って、追加でにがりを
混ぜても無駄です。一発勝負なのです。
さらに反応速度も重要です。温度が高いほど化学反応が進みます。
温度が高いと、鍋全体ににがりが混ざらないうちに一部だけが
固まってしまいます。混ぜる速度と温度の関係も微妙なバランスが
必要になります。

思った以上に化学的な食べ物だったのですね。
最初に作った人は、偶然の産物だったのかも知れませんが、
高度な技術が使われていました。

MA

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湯豆腐







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2019/2/22

備蓄と運用
(昨日大きな地震が有ったので再罫掲です。)


−−−−−−−
2018/9/7
昨日は緊急地震速報で早朝に起きてしまいました。
最近想定を越える自然災害が起きています。
そして、ふだんの生活にも影響が出ています。

日野市でも8月27日に停電が有りました。
仕事中だったのですが、雷雨が激しく、危険だなと
思っていたところに停電です。
UPSがピーピーと鳴り出したので気づきました。
僕の仕事場は、インターネットのモデム、HUBと
パソコン、開発機器はUPS(無停電電源)を使っています。
仕事中はPCや半田ごて、オシロスコープは停電しないようになっています。
やりかけていた作業を終わらせて、PCの電源もOFFにしました。

関東でも必ず自然災害は発生すると思っています。
それに備えて備蓄をしています。
・備蓄倉庫
・飲料水
・固形燃料
・アルファー化米
・備蓄水

もともとアウトドアもするので、それと幾分かぶるところも
有るのですが、寝袋もテント生活も大丈夫です。

そして、最近は情報を得るために電気が重要になっています。
そのため、常時鉛蓄電池2個を充電しながら備えています。
バックアップとして、太陽光発電パネル(100W・2枚)と
充電システム、ACインバーター(正弦波)、5V降圧機器
などを備えています。
長い停電向けに自家発電機もあるのですが、出番が無いです。 
まあ、リスクに対しての保険みたいなものです。

それと、耐震工事。
本棚とか、食器棚など、事故が予想される部分は壁面に
ネジ固定とか、扉のロックなどをDIYで工事しました。



アルファー化米は時々外食として使っています。
高尾山に良く登るのですが、出発前に、それにお湯を注いで保温バッグに入れます。
移動中にご飯が出来る仕組みです。
頂上でお湯を沸かして、スープとコーヒーを作って、
そのご飯を食べます。 固形燃料+クッカーを使用。
このアルファー化米は、メーカーそのままの作り方でも良いのですが、
僕は、お漬物や塩昆布やゆかりなどを加えて作ることが多いです。

災害は無いに越したことは無いのですが、事前の備えで
ダメージを減らせると思います。
年間1万円とか、最初から保険のつもりで予算組みしておくと
気持ちの面で納得の備蓄が出来ると思います。
関西、北海道の早期の復旧を願っています。


災害状況要約システムD-SUMM 
災害状況要約システムD-SUMM(ディーサム)は、指定されたエリア及び時間の条件のもと、Twitter情報(日本語による全ての投稿の10%程度)から、自動的に災害関連情報を抽出し、機械的に要約を作成します。


MA



本日の活動です。2019/2/22

==引用==

◎「コンピュータと学び」のフォーラム 2019 春
  「プログラミングの取組み」を考える ?

・日時:2019年2月22日(金) ,2月23日(土)
・会場:明星大学 日野キャンパス 26号館 2F 202
・プログラム:http://coperu.net/forum2019spring

今回は,特に,
 ・原田 康徳 さま(ビスケット開発者・合同会社デジタルポケット代表)
 ・竹林 暁 さま(株式会社TENTO)
のお二方が講演だけでなくプログラミング講座を行う予定となっております.
ぜひご予定を調整の上,ご参加頂けますと幸いです.

今後ともどうぞよろしくお願い申し上げます.

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Use your Trangia stove






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2019/2/21

季節

日本は春夏秋冬があって、温度の変化も激しいです。
当然、製品設計の企画の段階でも利用者の環境温度や
使用温度範囲などを元に、製品の品質基準を決めます。
また、工業用や車載の製品では、その製品仕様に基づき
動作温度範囲が決められるので、家庭用より厳しい規格に
なります。

その規格を元に設計を始めるのですが、温度変化によって
特性が大きく変わる部品があります。
電子部品なので温度と関係ないように思われる方も多いと
思います。 たしかに、トランジスタや抵抗やセラミック
コンデンサーのような部品では温度変化は軽微です。
性能を補正する回路も設計できます。

皆さんもお気づきだと思いますが、ポータブル製品は
冬場に電気の消耗が変だと感じますね。
夏に使っていたのに比べて、利用時間が短くなっています。

コンデンサーや電池などは温度変化によって特性が変わって
しまいます。

回路設計では電解コンデンサーを使うことが多いのですが、
これの温度変化が困りものです。
最近は、温度変化が少ない電解コンデンサーを多用することも
多いです。

それは、固体電解コンデンサーというものです。
ノーベル賞を受賞された白川博士による導電性高分子の発見以来、
様々な高分子の種類が固体 電解コンデンサ用として検討されてきました。
実用化としてPEDOT(ポリ-3,4-ジオキシチオフェン)という電解質
を使った固体電化愛コンデンサーがあります。

コンデンサーは2枚の電極の間に絶縁体を挟み分極させたものです。
それに使われる電解質は2種類あります。
・イオン伝導体
・電子伝導体

イオン伝導体は従来は液体のものを使っています。
よくコンデンサーの液漏れの話を聞くと思いますが、コンデンサーの
中に液体の電解質を封入してイオン伝導をさせます。
さらに、1980年代に性能を向上させようと水分を混ぜた含水型の
コンデンサー製品も出てきましたが、短寿命で困り者でした。

電子伝導体はイオンを使わないので温度変化があまりありません。
それに、半導体のような固体の状態なので製品寿命が長いのです。

温度変化に影響を受ける部品も、それなりの理由があるのです。
部品選定の際に、温度範囲やコストを考えながら、どのような
動作メカニズムなのかを考えて設計します。

そして、開発で活気があるのがバッテリーです。
これも液体の電解質を使ってイオン伝導体を使っています。
どうしても温度の依存性が大きくなってしまいます。
この液体電解質を固体化出来ないか研究が進んでいます。
動作メカニズムが変わるということ。ブレークスルーです。

今、モバイルバッテリーが発煙発火していますが、これも
液体の電解質に大きく関係します。 液体電解質として
有機溶剤を用いているので、発熱時にそれ自身が燃焼してしまいます。
これが無機固体電解質に変われば、燃焼の問題は減ることが
想定できます。

使用温度範囲と部品の関係の話題でした。

MA

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