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大見出し 蛇型ロボットの製作 １、 目的 救助に役立つ蛇型ロボットの製作。その製作の過程で、ロボットを動かすリモコンの受信機と送信機の仕組みと映像送信機を使ってテレビに映像を送信させる仕組みを理解すること。また、使用している回路の仕組みを理解すること。 ２、 動機 災害のニュースを見て災害時に役立てるようなロボットを作りたかったから。２足歩行のロボットよりも蛇型にしたほうが細かい動きが出来ると思ったので蛇型ロボットにしました。さらに、本体に映像を飛ばす装置（ビデオ・トランスミッタ）をつけることによって災害現場での状況をテレビの画面で受信し、そこで何が起こっているのか、詳しい情報を得られるようにしたいと思ったから。 ３、 予備知識 (１)トランスミッタについて ① トランスミッタについて トランスミッタとは、監視カメラやその他の映像・音声を、ワイヤレス(無線)で飛ばし、別の場所で専用モニターやテレビなどを通して映像・音声を見ることができる装置のことです。ワイヤレスですので、ケーブル配線が困難な場所に監視カメラ・防犯カメラを設置する場合には有効です。ケーブル配線の手間が省けるだけでなく、設置代の節約にもなります。 トランスミッタの送信距離は、数メートルから数百メートルまで機種によって異なります。 取扱説明書には最大送信距離が記載されていますが、実際にはこれよりも短くなることがほとんどです。壁や家具に電波が反射したり、その他の電波の干渉を受けたりして、電波の力が弱まり、送信距離が短くなります。 ② AVトランスミッタについて わずらわしい配線工事をする事なく、離れた場所でビデオや衛星放送又はＣＤやＭＤの音声を見たり、聞いたりする事ができるＡＶワイヤレストランスミッターです。使い方次第では大変便利に使える商品です。本商品に入力された映像と音声信号を一度電波に変換し、離れた場所にあるテレビや専用受信機で受信し見たり聞いたりできます。防犯・監視カメラ等にも接続できます。 ③ ビデオ・トランスミッタについて ワイヤレスでビデオデッキやビデオカメラから、音声や映像をテレビに送信できる新アイテム（FM電波でTVの1ch または2chにアクセス） コードレスなのでビデオ入力端子のないTVでもビデオを楽しめる。例えば、カーTVでもワイヤレスなので手持ちのビデオカメラで手軽にアクセスが可能。 有線放送やテープレコーダーの音を送信することも出来ます。例えば、一階の部屋にある有線放送を二階のラジカセで楽しむことが出来ます。 入力端子のないラジカセで、MDやCDを綺麗な音質で録音できる。例えば、オーディオミキサーやステレオに接続しFMワイド付きラジカセで録音できる。 ビデオデッキを車の電源につないで、車外でビデオを楽しめる。例えば、テントの中で今日一日の撮影を振り返るといったことも可能。 取付はベルク口粘着テープなので自由に取り外しが可能。 SX200/SX-200DX (２)テレビジョン放送のしくみ ① 画像の仕組み テレビの画像は毎秒30枚送られてきます。点を左から右へ移動して線とし、その線で１枚の画像を描いていくのです。この線のことを走査線と呼び、１枚の画像は525本の走査線で作られています。 ② 映像信号と同期信号 走査線で画像を描くときに、送信側と受信側では描くタイミングを合わせる必要があります。そこで送信側からは水平方向に点を移動させるタイミングの信号である水平同期信号と、垂直同期信号を送っています。 ③ 周波数スペクトル 映像信号に同期信号を加えた信号の最高周波数は4.25MHzなので、振幅変をかけると周波数スペクトルは両側に広がり8.5MHzにもなります。 これでは周波数の利用効率が低いので、テレビ局では下側波帯の一部をフィルタでカットして１チャネルあたりの周波数帯域幅を６MHzとしているのです。このような方式を残留側波帯方式と呼んでいますが、自作のトランスミッタでは、フィルタ製作が困難なので、両側波帯をそのままのこすこととなります。 また、テレビでは、音声信号と映像信号を区別できるように、周波数分割方式を使っています。音声信号は映像搬送波より、4.5MHz高い音声搬波にＦＭ変調をかけています。 （２）テレビジョン放送のしくみ ① 光を電気信号に変える仕組み テレビ放送では、映像を電波で送りやすいよう電気の信号に変えています。 光を電気に変えることを「光電変換」といいます。光電変換はテレビカメラ、 ビデオカメラが行っています。 ② 電気信号はどこで送られるのか 放送局は作った番組を電気信号に変換し、さらにその電気信号を電波に変え て送り出します。その電波は、東京タワーのようなテレビ塔から送り出されます。 家庭の屋根の上にあるアンテナがその電波をとらえ、テレビ番組を映し出します。 ③ 電波とはなにか 金属に電気が伝わっていくように、空気中にも電気は伝わります。空気中を伝わっていく電気の波のことを電波と言います。 波が輪になって広がっていくように、電波はアンテナから四方八方に広がっていきます。 電波と光は、呼び名こそ違いますが、ともに電磁波と呼ばれる電気的な波動です。 ④ 波長による分類 長波30000～3000ｍ 周波数 VLF 30kHz以下 Lf 30~300kHz 中波3000～200ｍ 周波数 MF 300~3000kHz 短波50～10ｍ 周波数 HF 3~30MHz 超短波 10~1m 周波数 VHF 30~300MHz 極超短波 1m~1cm 周波数 UHF 300~3000MHz SHF3000~30000kHz ミリ波 1cm以下 周波数 EHF 30000~300000MHz 主な使われ方 ラジオ放送 テレビ放送 各種レーダー ⑤ なぜ絵や音が送れるのか 撮像管で作られた電気信号はまとめられ、音の信号と一緒に搬送波という電波にのせられます。電気信号を搬送波に乗せることを変調といい、画像と音声とではその種類が異なります。 映像信号 AM＝Amplitude Modulation（振幅変調） 音声信号 FM＝Frequency Modulation（周波数変調） ⑥ 飛ばした絵や音をどうやってアンテナに受信されるのか 電波をつかまえるために受信アンテナを使います。テレビにはVHFで１２チ ャンネルUHFで５０チャンネルがあります。チャンネルによって異なるそれぞれの周波数を受信するため、アンテナの長さや形が工夫されています。 ⑦ 走査について テレビ放送局は、電気信号にしやすいよう映像を色の点（画素）に分解します。ご家庭のテレビは電波にのって送られてくる画素をブラウン管に映し出していくのです。何万という数もある画素を順序を間違えず、規則正しく並べ直すことを「走査する」といいます。 分解された画素は上から一段ずつ横一線に整列した状態になっています。 この横方向に並べた線のことを「走査線」といいます。 ⑧ 走査線の種類 (a) インターレース走査（飛び越し走査） １枚の画像を２度に分けて表示する走査方式。走査線を奇数と偶数に分け、奇数番目の走査線を表示しその次に偶数番目の走査線を表示します。 インターレース走査は動画をなめらかに見せるのに適しているため、現在ほとんどのテレ ビが採用しています (ｂ) プログレッシブ走査 １枚の画像を表示する際に、すべての走査線表示をおこなう走査方式。インターレース走査と同じ走査線数でも、倍の走査線がつねに表示されているのでよりきめ細やかに画像を表示します。 ⑨ テレビ放送の方式 世界各地で放送されているカラーテレビ放送の方式は大別してＮＴＳＣ方式，ＰＡＬ（パル）方式、ＳＥＣＡＭ（セカム）方式の三種類があります。 ３つの方式はテレビの走査線数、映像と音声の間隔、音声変調方式、チャンネルの周波数、カラー信号の方式等が異なっています ⑩ 地上デジタル放送のしくみ (a) ハイビジョン ハイビジョン放送は画質の精細さを示す走査線の数が1125本。これは、現行アナログ放送の標準画質（SD）525本の2倍以上。きめ細かさは5倍以上になり、美しさは格段に向上します。 地上デジタル放送で画面の横縦比（アスペクト比）は16：9で、現行アナログ放送の4：3の画面に比べ30％以上ワイドになります。16：9の比率は人間の視野に合った見やすいサイズです。 (b) 高音質 デジタル放送はCDレベルの高音質です。 5.1chサラウンド放送 (c) データ放送 データ放送では、地域に密着したニュースや気象情報を提供しています。地域のイベントや行楽情報、休日・夜間診療所の案内など、その地域の皆さまの暮らしを支え、豊かにする情報をお届けします。 (d) マルチ編成 地上デジタル放送では、ハイビジョン1チャンネル分で、現行のアナログ放送と同じ標準画質（SD）の2～3番組を同時に放送することができます。 スポーツ中継が延伸した時でも放送を繰り下げることのない「臨時マルチ編成」 (e) 聴覚障害者の方へ～字幕放送の充実 生放送も字幕付きで これまでアナログ放送で字幕を見るためには、特別な機器が必要でした。デジタル放送では、受信機の標準機能として字幕放送を楽しむことができます。 (f) 視覚障害者の方へ 解説放送 デジタル放送では、アナログ放送と比べて音声チャンネルが増えるのでメイン音声とは別のチャンネルを使って、ドラマなどの筋書きを紹介する解説放送をステレオで放送する。 (g) ワンセグ 「ワンセグ」は、「携帯・移動体向け１セグメント部分受信サービス」の呼称で、日本の地上デジタル放送ならではのサービスです。 地上デジタル放送では、1チャンネルの帯域を13個のセグメント（箱）に分けて放送するしくみを採用しています。そのうち、12セグメントを使って、ハイビジョン放送を行います。残りの真ん中の1セグメントで、携帯電話、車載テレビなど携帯・移動体端末向けのサービスをします。 これを「ワンセグ」と言います。 地上デジタル放送には、移動しながら受信しても映像や音声の乱れが少ないという特長があります。「ワンセグ」によって、外出先でも、きれいなテレビ放送を楽しむことができる。 (３) 映像テレビについて ① 映像テレビについて テレビとは何か？テレビとはテレビジョンを略した言葉を言います。 テレビジョンとは英語のＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎをそのままカタ仮名にしたもので、ＴｅｌｅとＶｉｓｉｏｎの二つの文字を合わせた一つの言葉です。Ｔｅｌ ｅとはＴｅｌｅｓｃｏｐｅ（望遠鏡）、Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ（電話）やＴｅｌｅ ｇｒａｐｈ（電報）などのＴｅｌｅと同じく"遠方"という意味、 Ｖｉｓｉｏｎ とは"視力"とか"光景"という意味で、この二つを組み合わせたものです。遠方にある光景や画像を、見るという意味になります ② 映像テレビのしくみ テレビジョンは映画とちがい、カメラでとらえた光景を即時に見られるのが特長です。 その方法は、遠方でのできごとや、風物を電気の信号に変え、電波に乗せて送り、これを家庭で受信して、またもとの姿に再現しています。 テレビは映像が見え、音も聞こえるので、テレビ放送局では、映像を電気信号に変えると同時に、音も電気信号に変えます。一方家で見るテレビ受信機も、 この二つの電気信号を同時に受信し、ブラウン管とスピーカーで映像と音声を再現します。 私たちがものを見るのは実は光を見ているのです。ものに光があたって、反射する光を見ています。従って、できごとや、風物を電気信号に変えるのは、光を電気信号に変えています。 ③ 撮像管を使った光電変換 テレビカメラの心臓部にはプリズムと撮像管があります。 プリズムは、光を赤・青・緑の３原色に分けます。 撮像管はそれぞれの映像を電気の信号に変えます。 撮像管の中には光を電気に変える膜があり、この膜に電子ビームがあたると、 ビデオ電流という電気の信号に変わります。 ④ ブラウン管のしくみはどうなっているのか 放送局では被写体の明暗と色彩を電気信号（映像信号）に変え、電波にのせて、 東京タワーなどのアンテナから送り出します。 これを受信する各家庭などでは、放送局で行った行程を全く逆にたどれば受信できます。この中で、この電気信号を元の被写体と同じに見えるように映し出すものがテレビの受像管またはブラウン管というものです。 (a) ブラウン管について 大きなガラスバルブでできている一種の真空管です。電波を放射し、細かい電子ビームをつくる電子銃と蛍光体が塗られた蛍光面などから構成されています。 前面には蛍光体が規則正しく塗られています。蛍光体は光の三原則である赤（Ｒ）と緑（Ｇ）、青（Ｂ）からなり、この三原色を重ねることによりカラー画像が再現されます。 (b) ブラウン管とプラズマ、液晶の違い ブラウン管 ブラウン管は真空管と同じ方式で、カラーテレビのブラウン管では赤・緑・青の電子銃からでた電子ビームが前面に塗布された赤・緑・青の蛍光体を光らせ映像をつくります。 プラズマ プラズマ（PDP）は赤・緑・青の蛍光灯の小さいものをいっぱい並べて映像に合わせて点滅させることで映像をつくります。 液晶 液晶はバックライトを灯火させ、その光を赤・緑・青のカラーフィルターを通し、前面に配置 した液晶パネルのシャッターの絞りを開け閉めして映像をつくります。 etc また、ブラウン管は電子ビームを拡散（偏向）することによって映像を作りますので地球の持つ磁場（磁石）の影響を受けて画面の傾きなどが発生しますが、プラズマと液晶テレビには磁場の影響は受けませんので歪のない映像が楽しめます。 ⑤ 映像の映し出し方 新聞や写真を拡大してみると、極めて小さい白と黒の点々で、できています。 また、街頭で見かける電光ニュースは、白と黒の点に相当する部分が電球におきかえられて、電球の点滅で白黒を表現しています。 このように、印刷された文字や、写真など私たちの目で見えるものは、すべて明暗の点々に分解できます。分解した明暗の点々を組み合わせると、また元のものになります。そして明暗の点々の一つ一つを小さくすればするほどはっきり見えます。 下の図は電光ニュースの例ですが、これは同じ面積内に取付けられた電球の数と、鮮明度の関係を示したもので、同じ面積内では、使う電球の数が多ければ多いほど字体がはっきりすることがわかります。 放送局では被写体を３０万個もの点々（画素）に分解し、各々の画素の明るさに応じた電気信号を作ります。 各家庭へ画像の電気信号を伝えるために、３０万個もの画素一個一個によってできた電気信号を、順序を間違えず、規則正しく分解して、送り出しています。 ご家庭のテレビは送られてきた電気信号を走査して、もとの被写体を映し出します。 ⑥ 解像度について テレビの性能で"解像度"とはいっても、二つの面があります。ひとつは、画面の縦方向にどのくらい細かい映像が見えるかを表す垂直解像度。 もうひとつは、画面の横方向についてどのくらい細かい映像が見えるかを表す水平解像度。 各々の解像度の表し方としては図に示すように画面いっぱいに縦と横のそれぞれの方向に細かい線をたくさん並べた映像を再生し、この時の１本１本の線を見分けることのできる限界の本数で示します （４）最近の映像(機器)について ① 最新のビデオ・トランスミッタ iPodビデオの映像をカーナビに飛ばせ、手軽に車内で映像鑑賞をできるど。プリンストンのビデオ・トランスミッタ ② 立体映像 ホログラフィーについて レーザ光が被写体に当たって反射散乱した光（反射光）と元のレーザ光（参照光）を、一緒に同じフィルム上に露光します。このとき二つの光の波の干渉により生じた干渉縞が、フィルムに記録されます。この干渉縞の縞模様は被写体の立体情報そのもので、この立体情報の事をホログラムといいます。そして、このホログラムに参照光と同じ方向から光を照射すると、撮影時の被写体からの反射光と同じ光が生まれ、再びそこに被写体の立体像が現れます。 例えば、太陽光の代用となるレーザ光を準備し、被写体の映像が、太陽光に当たって反射散乱した光（反射光）と元の太陽光の両方を、記憶装置にホログラムとして記録します。 ③ 透過スクリーンついて (a) スクリーンの種類 大きく分別してシアター用プロジェクターとプレゼン用プロジェクターがあります。 (b) シアター用とプレゼン用の違い ・プレゼン用 通常通り、パソコンから出力させて文字、写真、グラフなど投射して複数の人に同時に見せるという用途です。 グラフや文字をはっきりと見せるため、明るさやコントラストはやや強めにされています。 シアター用 主にDVDやハイビジョン放送など映像を映す目的で設計されている 映像を美しく見せるための工夫や、静音を重視したものです。 ④ 投射距離について 特定のサイズの映像映すための、スクリーン⇔プロジェクタ間の映写距離。 ⑤ プロジェクタとテレビの違い (a) 画面が特大 ブラウン管だと大きくて36インチ、プラズマでも50インチが限界ですが、プロジェクタは80インチ(横180cm、縦1m)や100インチといった画面のサイズにすることができます。 (b) 部屋を暗くしないといけない 「黒い光」なんてものは存在しないので、プロジェクタ自身が「黒」を作り出すことは出来ません。自分で部屋を暗くした結果、スクリーンにできた色が”黒”になります。ちなみに、黒が灰色っぽくなって明るい状態を「黒浮き」といいます。 (c) チューナーが搭載されていない (５) ロボットについて ロボットとは、人の代わりに何等かの作業を行う装置、若しくは「人のような」装置のこと。 ロボットとは、主に以下の意味に大別される。 (a) 機械の一種 ある程度自律的に何らかの自動作業を行う機械。 例産業用ロボット 人に近い形および機能を持つ機械。「機動戦士ガンダム」や「鉄腕アトム」等のＳＦ作品に登場するようなもの。いわゆる「機動兵器」や「人造人間」など。 （６） (a) 二足歩行ロボット 二足歩行ロボット（にそくほこうロボット、Biped walking robotまたはBiped robot）とは、 ロボットのうち、人間 のように二本足でバランスをとりながら歩くものをいう。特に人間と同様の形状をしているロボットをヒューマノイドと呼ぶが、ヒューマノイド全てが二足歩行ロボットであるとは限らない（脚）とは回転機構で繋がった2つ以上のリンクで構成されたシリアルリンク機構で、二足歩行ロボットは脚を二つ持つ。歩行とは、トロット(常足、なみあし)歩様のことである。トロット歩様とは交互に軸足が切り替わり、常にどちらかの足が地面に付いている、跳躍期の無い歩き方のことを言う。二足歩行ロボットの開発は日本が最も進んでいるとされている。1995年に発表されたホンダのP-2(後のASIMO)は世界中の人々に強い衝撃を与えた。 (ｂ) 二足歩行ロボットの目的 ロボットの中には産業用の組立てロボットのように移動手段を持たないものや、地上（車輪、キャタピラ、蛇のような多関節構造、4脚、6脚）、水中（無人潜水艇）、空中（無人飛行機）、宇宙（無人探査機）などさまざまな移動手段を持つものがある。二足歩行ロボットは階段などの段差などがあるような、主に人間の生活環境に近い場所（例えば、住宅内など）で自由に移動することを目的に開発されている。初期の二足歩行ロボットにおいては、人間の二足歩行というメカニズムを工学的な視点より研究・解明する目的で製作されたものもある。 (ｃ) ASIMOについて まず、外部につながるケーブルが無く、自律制御が可能だった。視覚センサを持ちマークで示した経路を自分で判断して歩くことが出来た。しかも、腕に見立てたマニピュレータを持ち人間の姿に似ていた、などの点が斬新であった。ホンダが二足歩行ロボットの研究を行っていたことは特許公報などで断片的に知られていたが、これほど本格的に行っていることは知られていなかった。そのためP-2の発表は研究者たちにも一般社会にも非常に大きなインパクトを与えた。これ以降歩行ロボットの研究が一気に一般化し、さまざまな企業が二足歩行ロボットの研究に乗り出す。その後、ホンダのロボットはASIMOと名付けられ、商品化された。2005年12月、ASIMOの新型において時速6km、跳躍時間 0.08秒の走行を実現させた。歩行から走行を同じロボットで実現した点で世界初である。（走行だけを行うロボットなら1980年代から存在する。） ４、 製作手順 ※はじめに・・・ ビデオ・トランスミッタの製作に取り掛かる前に、２石FMワイヤレスを作りました。 回路の説明 表１が回路図です。マイクに入った音声はトランジスタのベースに入り一段増幅されます。 一方もうひとつのトランジスタは高周波でも非常に周波数の高いVHF(超短波)を発振しています。 VHFを発振しているところへさきほどの増幅された信号を入れてやると音声にしたがって高周波が変化をします。このことを変調といい、この変調の方法を変えることによってFM.AM.PMなどと言われる電波になるのです。 (１) 2石FMワイヤレス (a) 製作 コイルは鉛筆などに0.5mm～0.8mmΦのエナメル線かスズメッキ線を５回巻いて引き出せば出来上がりです。トランジスタの各リードを間違えないように配線すること。電解コンデンサの極性間違えのないようにすること。 (b) 調整 近くにFMラジオの受信できるラジオを持ってきてダイヤルを静かに回してみます。周波数がぴったり合えばピーというハウリングを起こすはずです。どこにも受信なかった場合は、コイルを引っ張ったり、縮めたりしてください。無事に動作すれば完成となります。 ※回路図 完成品 次の表の通り。 完成写真 回路図 (２) ビデオ・トランスミッタの設計と製作手順 (a) ビデオ・トランスミッタの仕組みと設計 ① ビデオ・トランスミッタの構成 図１が、製作するビデオ・トランスミッタのｂロック図です。回路を簡単にするために、映像信号だけを送ることにしました。 周波数はテレビのチャネル１またはチャネル２として、ビデオ・トランスミッタの映像搬送波を決めます。なお、発振回路は水晶発振回路を使うので周波数安定度は良いです。 まず、Tr1(2SC2786)による水晶発振回路でチャネル1なら18.25MHzを、チャネル2なら19.45MHzを発振します。てい倍のTr2(2SC2786)は5倍波取り出しています。 ビデオ・カメラまたはディジタル・カメラからのビデオ信号は、映像増幅回路Tr4(2SC2787)で増幅し、次の映像変調回路Tr5(2SC2787)へ入力します。 映像変調回路はTr3の高周波増幅回路を振幅変調して、映像電波を発射することになるのです。 ② 無調整水晶発振回路の実験 水晶発振子が基本波で、発振できるのは、一般的には20MHzまでです。それ以上の周波数ではオーバートーンと呼ぶ、×３ ×５などの奇数波高調波で発振させる方法、または基本波で発振した信号をてい倍増幅して×n倍を取り出す方法があります。ここでは基本波発振→×n倍のてい倍増幅で、チャネル1あたはチャネル2の映像搬送波を取り出すことにする。 図２は無調整水晶発振回路と呼ばれている回路で、原型はコルピっツ発振回路です。無調整回路とは名前の通り、電源を入れるだけで発振する製作しやすい回路です。 この回路の周波数スペクトルを観測すると多くの高調波成分を含んでいることがわかります。これらの、高調波成分をうまく利用すれば、基本波の数倍の周波数が取り出しやすいということです。 ③ 無調整水晶回路に5てい倍回路を組み合わせる 無調整水晶発振回路の出力信号を増幅しながら基本波を5てい倍しています。ふつう、てい倍増幅で取り出せるのは2倍、3倍までなのですが、無調整水晶発振回路の、波形をさらにひずませることにより、基本波の5倍を取り出すこともできるのです。 ここでビデオ・トランスミッタの周波数をチャネル2対応とすると、映像搬送波の周波数は97.25MHzになるのです。無調整水晶発振回路では、その1/5の19.45MHzの水晶発振子で発振させます。この波形の中から、てい倍のTr2のコレクタ側のLC共振回路で、5倍の周波数を取り出せます。 ④ 高周波増幅回路と映像変調回路 高周波増幅回路を映像信号で振幅変調させることになるが、ここではコレクタ変調方式とします。 電源電圧を変化して高周波増幅回路のコレクタ電圧を変化すると、高周波増幅器の出力が変化します。つまり、電源電圧を高くすれば出力が大きくなり、低くすれば出力が小さくなります。 そこで映像信号で高周波増幅回路のコレクタ電圧を変化させれば、ビデオ信号を電波として発射することになるのです。 ⑤ 映像増幅回路 ビデオ信号のインピーダンスは75Ωなので、映像増幅回路のインピーダンスも75Ωに近づけてインピーダンス・マッチングを取ります。抵抗90Ωと可変抵抗500Ωを接続すれば、合成インピーダンスは75Ωです。可変抵抗VR1は入力レベルの調整につかます。 なお、映像増幅回路の周波数特性は、約4.3MHzまでフラットにする必要があります。ここでは負帰還増幅回路とし、さらに、負荷抵抗の値を小さくすることで高域特性を改善しています。 （a) 部品について・・・ ∴トランジスタ… Tr,Tr,Tr3はFMチューナー用の高周波用トランジスタです。トランジション周波数fTの高いトランジスタが適しています。 ∴水晶発振子… 水晶発振子の周波数はチャネル1のときは91.25MHzの1/5の18.25MHzを、チャネル2のときは97.25MHzの1/5の19.45MHzを注文します。水晶発振子のパッケージはHC-18/U型を指定します。 ∴コイル… L1のコイル直径D=9mm、巻き数n=7回で巻く。L2はD=9mm、巻き数2回のコイルを巻いておき、L1,L2は電磁結合するように配置します。 コイルの巻き線は、ホルマル線やポリウレタン線を使う。ハンダ付けする部分の絶縁部分をはがして、ハンダめっきしておくと工作しやすくなる。 ∴半固定コンデンサ(トリマ・コンデンサ)… トリマ・コンデンサは２枚の半円形の円板が向かい合ったかたちになっています。固定された半円板の上を可動する半円板が回転すると、重くなり合った面積が変化します。重なり合う面積が大きいほど静電容量Cの値は大きくなるのです。 部品表は次の通り ※表１参照 ① 基板に部品を取り付ける 小型ユニバーサル基板ICB-93Sに93SGに部品を取り付けていきます。 ここでの製作は映像増幅回路でも、周波数が約4.3MHzなので、すべて高周波のつもりで配線していく。RCAジャックからの配線は短く太くを心がけ、配線距離も30mm以内とする。もし、配線が長くなるようなら、インピーダンスが75Ωの同軸ケーブル(1.7C-2Vなど)で配線します。インピーダンス50Ωの1.5D-2Vでも代用できます。 ② 完成した基板をグランドにつなげる 写真１は完成した基板です。今回のケースはインスタント・コーヒーの空き缶をつかいました。 ③ 基本波の5倍波を取り出す LC共振発振のトリマ・コンデンサを調整して、第五高調を取り出します。まず、テレビのチャネル1～3チャネルが受信できるFMラジオを準備します。FMラジオが受信信号レベル・メーター付きなら調整が楽です。 FMラジオの電源スイッチを入れ、ダイヤルは映像搬送波の周波数にしておきます。そして、トリマ・コンデンサを調節していくと｢ザー｣というノイズが聞こえます。次にビデオ・トランスミッタとFMラジオの間隔を数ｍにして、調整を繰り返します。 トリマ・コンデンサの調整には非金属製のドライバを使います。 ④ 映像増幅回路の調整 実際にテレビで受信しながら調節します。バイアス調整用の半固定抵抗VR2を回して、Tr5のエミッタとグラウンド間の電圧が1.5Vになるようにします。 次にRCAジャックからビデオ・カメラまたはディジタル・カメラの映像信号を入力して、レベル調整用の可変抵抗器VR1を右に回していきます。テレビ画面に映像ができたら、明るさや色を見ながらVR1とVR2を細かく調整していきます。 ⑤ 発振周波数の安定度を確かめる 水晶発振回路に指を近づけて、発振周波数の変動を確かめてみる。発振出力は変動しますが、水晶発振回路の周波数はほとんど変動しません。 ⑥ コイルの結合係数を変えてみる コイルL1とL2は電磁結合してます。そこで2つのコイルの間に、薄い鉄板やアルミ・ホイルを入れてみます。コイルどうしが電磁結合されなくなるので、ビデオ・トランスミッタの出力がなくなります。 ⑦ まとめ 製作したビデオ・トランスミッタで送ることができるのは、映像だけです。例えば無線監視用カメラの送信機として使うこともできます。回路が複雑になりますが、音声信号が送ることができるようになればさらに用途が広がると思います。 水晶発振子そのものは、時計の基準発信器としても使われています。簡単に利用できる周波数や時間の基準として利用されています。 ※完成画像(写真１) ※回路図(図３) この、ビデオ・トランスミッタの完成品と本体を合体させて蛇型ロボットを完成させていきます。 (３) 本体の製作 ① 上で考えたことを元に、1ユニットごとのパーツを作っていく。 （モーター・モーターを載せる本体・タイヤの製作） ② パーツを本体に乗せユニットを完成させる。 ③ ユニットとユニットを連結させる。 （連結部分は可動するようにさせる） ④ 連結させて思うように動作するか、動かしてみる。 （思うように動かない→改良→動作確認→・・・→完成） この時点ではまだ電池を入れたときに動き出す。 ⑤ うまく動作するようになったらモーターの回転を制御する回路を製作する。（モーターの回転の動作を制御するにはドライブモーターＩＣを使う、ツインモーターを使っているので2 個使用） ⑥ 制御回路の製作には作ってある回路を見て、回路図を描く。その回路図をもとに回路を製作する。 ⑦ 回路が完成したら、モーターからドライブモーターＩＣに配線し、ＩＣを動作させるための電池（6Ｖ）とドライブモーターＩＣを動作させるための電池（3Ｖ）も配線する。すべての配線が完了したら回路の動作確認をする。 （赤外線信号をロボットに送信）ロボットが動き、モーターの回転を制御（前進・後進・右折・左折・停止）できたら本体の完成。 本体完成写真 5、 感想 災害救助用ロットについては、作りはじめるまで、どんなものなのかまったくわからなかったのですが、作っていくにつれ災害救助のロボットのすごさについて少しずつですがわかってきたような気がします。大学で作った蛇型ロボットはすごく細かい動きをしていて性能もよくレベルの違いを感じました。 作り始めは何をしていいのかわからなかったけど、図書館で発注してもらった『ラジオ＆ワイヤレス回路の設計・製作』(鈴木憲次・CQ出版)という本の中に詳しくビデオ・トランスミッタについての部品表、回路図、ブロック図など書いてあったので理解しやすかったです。ですが、はじめに科長の班で２石ワイヤレスをつくることになったのですが、うまく作れませんでした。それは、コイルの微妙な加減で周波数が変わりラジオでの受信ができなくなったからです。この原理はビデオ・トランスミッタと同じなので勉強になりました。 パソコンでの回路作りは２年生に野津先生の授業でやっていた、回路の設計とはやり方が違ったのでやりにくかったです。はじめは門脇先生にやり方を聞いてやりました。ビデオ・トランスミッタの回路を作るのに４時間かかりました。でき終わったときには達成感でいっぱいでした。つぎに、違う回路を作ったのですが回路が簡単なのか、すぐにできました。これから先、回路設計をすることはないかもしれないですが、もし、使うことがあったならこの課題研究で身に付けた知識を使って作りたいと思います。 モーター製作もしました。モーターを作ったのは初めてでした。最初に作ったモーターは失敗しました。グリスが足らないのか、回転すると｢ギー｣という雑音が入り、回転もきちんと回りませんでした。結局、自分で製作したモーターは１個もきちんと製作できず、他の人に直してもらってやっとで動くようになりました。人生でモーターを作るのは最後だと思うので貴重な体験ができてよかったと思います。 自分はどこまでこの班の役にたてたかは、わからないけど自分ができることはしました。最後にビデオ・トランスミッタからテレビに映像が飛んだときに一番の達成感でした。この、課題研究を通して自分たちでものを考えることなどたくさんのことを学んだと思います。 参考資料 ラジオ＆ワイヤレス回路の設計・製作 鈴木憲次 CQ出版 １９９９年１０月１５日発行
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イートン ホテル香港 Eaton Hotel 住所380 Nathan Rd., Jordan, Kowloon, HONG KONG 香港ホテル情報-油麻地 ヤウマテイ 香港・マカオホテル情報TOP
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端末 名称 メーカー 市場価格/容量 LTE/3G モバイルONE使用時 接続先APN （LTE/3G） バッテリー容量 バッテリー稼働時間(最大) 同一条件内でのバッテリー稼働時間(最大) 画面サイズ 重さ 技適 SIMサイズ タブレット iPad Air Apple 16GB/85,300円 32GB/99.300円 64GB/115,300円 128GB/ LTE 公式表示なし 8,700mAh Wi-Fiでのインターネット利用、ビデオ再生、オーディオ再生：最大10時間 9.7インチ 469 g × ナノSIM iPad mini retina Apple 16GB/ 32GB/ 64GB/ 128GB/ LTE 公式表示なし 6,400mAh Wi-Fiでのインターネット利用、ビデオ再生、オーディオ再生：最大10時間 811min 7.9インチ 331 g × ナノSIM iPad2(iPad第ダイ4世代) 香港版 Apple 16GB/77,900円 32GB/ 64GB/ 128GB/122,200円 LTE 公式表示なし 11,560mAh Wi-Fiでのインターネット利用、ビデオ再生、オーディオ再生：最大10時間 590min 9.7インチ 601 g ○ マイクロSIM iPadmini 香港ホンコン版バン Apple 16GB/64,900円 32GB/77,900円 64GB/88,500円 128GB/ LTE LTE 4,440mAh Wi-Fiでのインターネット利用、ビデオ再生、オーディオ再生：最大10時間 783min 7.9インチ 308 g ○ ナノSIM Nexus7 (2013) 32GB (Wi-Fi+LTE) ASUS 32GB/39,800円 LTE LTE 3,950mAh HD 動画再生最大 9 時間 ウェブ ブラウジング10 時間 7インチ 299g ○ マイクロSIM MeMO Pad ME302K ASUS 46,800円 LTE LTE 6,760 mAh 約10時間 550min 10インチ 600g ○ microSIM ASUS Fonepad ME371MG ASUS 8GB/34,800円 3G 3G 4,270mAh バッテリー駆動時間（Wi-Fi） 約10時間 バッテリー駆動時間（モバイル通信時） 約10時間 7インチ 340 g ○ マイクロSIM ＰｈｏｎｅＰａｄ ME372CG ASUS 16GB/34,800円 3G 3G 3,950mAh バッテリー駆動時間約10時間（Wi-Fi通信時） バッテリー駆動時間約10時間（モバイル通信時） 7インチ 340g ○ microSIM Surface Pro Microsoft 32GB/44.800 64GB/54.800 WiFiのみ対応タイオウ 公式コウシキ表示ヒョウジなし 4,200mAh 最大 10 時間 アイドル状態で 7 ～ 15 日 10.6 インチ 676g ○ なし スマートフォン iPhone5s Apple 16GB/ 32GB/ 64GB/ 128GB/ LTE 3G(LTE) 構成プロファイル使用時にLTE可 1,570mAh 待受/250時間 通話/10時間 3G通信/8時間 LTE通信/10時間 Wi-fi通信/10時間 動画再生/10時間 音楽再生/40時間 302 min 4インチ 112 g × ナノSIM iPhone5c Apple 16GB/ 32GB/ 64GB/ 128GB/ LTE 3G(LTE) 構成プロファイル使用時にLTE可 1,510 mAh 待受/250時間 通話/10時間 3G通信/8時間 LTE通信/10時間 Wi-fi通信/10時間 動画再生/10時間 音楽再生/41時間 4インチ 132 g × ナノSIM iPhone5 香港版 Apple 16GB/89,100円 32GB/101,900円 64GB/116,400円 LTE 3G 1,434mAh 待受/225時間 通話/8時間 3G通信/8時間 LTE通信/8時間 Wi-fi通信/10時間 動画再生/10時間 音楽再生/42時間 262 min 4インチ 112 g ○ nanoSIM iPhone4s 香港版 Apple 8GB/68,000円 16GB/79,600円 64GB/88,500円 3G 3G 1,432mAh 待受/200時間 通話/8時間 3G通信/6時間 LTE通信/なし Wi-fi通信/9時間 動画再生/10時間 音楽再生/43時間 3.5インチ 140 g ○ microSIM Nexus5 LG エレクトロニクス 16GB/39.800円 32GB/44.800円 LTE 2,300mAh 待受/250 時間 通話/10 時間 3G通信/ 7 時間 LTE通信/ Wi-fi通信/ 動画再生/ 8 時間 音楽再生/ 40 時間 290 min 4.95インチ 130g ○ マイクロSIM Nexus4 LG エレクトロニクス 8G/19,400円 16GB/24,000円 3G 3G 2,100mAh 待受/300時間 通話/17 時間 4G通信/ LTE通信/最長 7 時間 Wi-fi通信/最長 8.5 時間 動画再生/ 音楽再生/ 287 min 4.7 インチ 139g ○ マイクロSIM FleaPhone コビア 4GB/22,800円 3G 3G 1,700mAh 4.63インチ 140g ○ 標準SIM freetel プラスワン・マーケティング 512MB/12800円 (8GBの容量のmicroSD付) 3G 公式コウシキ表示ヒョウジなし 1.500Ah 3.5インチ 125g ○ 標準SIM 3GWiFiルータ AVOX セントレード M.E 8,700円 3G 3G 1,500mAh 連続通信時間 4時間 連続待受時間 40時間 60g ○ 標準SIM LTEモバイルルーター Aterm(MR02LN 5B) NECアクセス テクニカ 2,4000円 LTE LTE 2,300mAh 一般通信時 LTE 約8時間 3G 約8時間 休止状態時 約200時間 休止状態時 （リモート起動を使用していない場合） 約500時間 ウェイティング時 約18時間 120g ○ microSIM LTEモバイルルーター 光ポータブルLTE NTT西日本 LTE 公式表示なし 120g ○ microSIM ポータブルゲーム PS-VITA (5インチ） PCH-1000シリーズ ソニー 19,800円 3G 3G 2,200mAh 約3〜5時間 約5時間 約9時間 279g ○ 標準SIM
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フォー シーズンズ 香港 (香港四季酒店) Four Seasons Hong Kong 住所8 Finance Street, Central, Hong Kong 香港ホテル情報-中環 セントラル 香港・マカオホテル情報TOP
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トレーダーズ ホテル 香港 Traders Hotel, Hong Kong 住所508 Queens Road West, Western District 香港ホテル情報-西環 サイワン 香港・マカオホテル情報TOP
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ジ エクセルシオール 香港 The Excelsior Hong Kong 住所281 Gloucester Road, Causeway Bay 香港ホテル情報-銅鑼湾 コーズウェイベイ 香港・マカオホテル情報TOP