JR7CWK'sぶろぐ

最近カーナビの調子が思わしくなく、起動時エラーを出すようになりました。
（調子いい時は大丈夫なんだけど）
先日、車で撮影に行った時も不調で、サブ機が欲しくなりました。

また携帯して（特に電車の中で）使えそうなGPSが欲しいとも考えていました。
そんなとき、ふとPSP用のGPSユニットとソフトが発売されている事を思い出しました。

早速購入・・・
が、ちょっと勇み足だったか？

今時携帯電話のGPS機能というのもあるにはあります(うちもあります。softbank904T)が、携帯の場合ONLINEが前提で、圏外では使用不可なので山間地帯では使用不可です。
(地図なんか今時メモリに十分入りますから、ソフトさえ対応していれば圏外でも使用できる地図が出来そうなんですが。)

GPS専用機という選択もあるのでしょうけど、結構高価ですからねぇ。

PSPの場合、現時点で地図ソフトが2種類あるようで・・・
地図ソフトが(選択肢少ないけど)選べるのがメリットかな？と。
(これに国土地理院の地形図が載ってくれたら・・・)

このソフト、ナビ代わりにはちょっと弱いかも。

「地図」そのものは「前輪」製だけに結構詳しく出ている(林道っぽいのも結構出てる。)し、PSPの性能がいいのか、車に積んでいる古いカーナビよりスクロールがスムースでいいのですが・・・

機能面では徒歩前提のソフトらしく、ちょっと厳しい・・・

情報いろいろ調べてみると、別のソフトのほうが自分に合ってそう・・・

それと・・・
駅名検索ですが、線名からの検索も出来ると良かったのですが・・・(欲を言えば、時刻表のような簡易地図からの検索とか・・・)
また駅名を先頭から何文字か入れると候補が出てくれるのはいいけど、「うぜん」等の旧国名が頭に付く駅は候補が一杯あるのであんまりありがたみがない、という事実に開発担当は気がついているのだろうか・・・
(鉄寄り過ぎの辛口意見かなぁ？)

結局別のソフトも買ってしまいました。(中古ですが)

「機能」はいいようですが・・・
地図そのものは「みんなの〜」のほうが詳しいようですね。

う〜ん。微妙だ。次回作に期待。
（その前に・・・MAPLUSはプラグインが開発！されており、機能強化が出来る模様。オービスはともかく、LOG機能の強化はありがたい！）

補足＞
その後「MAPLUS2」購入してます。
詳細は下記
無線→「GPS＞PSP＞MAPLUS2」

PSPナビの最大の問題は、受信感度。
なかなか拾わないし、何かの陰に入る等ちょっと条件が悪化しただけですぐ切れる。
実際、列車の窓際に置いて試したが、かなり厳しかった。
これじゃ、一番の目的が果たせない。

やはり専用機には敵わないのか・・・と思っていたら、
ネット情報で、GPS受信部であるPSP-290内部に使用されているチップ自体は感度で定評があるものなのに、PSP本体から発生するノイズの影響を受けているらしいとの事。

PSPの近くに置いたGPSレシーバの感度が低下する等の現象があるらしく、USBケーブル(自作)で本体から離すと感度が上がるようで、その線は間違いなさそう。

そういえば、地デジチューナーの上にPSP置いたら地デジが受信出来なくなる現象、あったっけ。
(もっとも、ケースがプラスチック製の安価なチューナーなので、ノイズを受けやすい、というのはありそうだけど。)
→その後、ワンセグでも受信不可になる現象を確認。
チューナーが拾っているのではなく、室内に置いたアンテナからノイズを拾っているみたいである。
(12セグも1セグも同じアンテナを使用。)
しかし、12セグより悪条件に強いはずの1セグでさえも受信不可になるとは。

こりゃ、スペアナで確認せねば。

いずれにしても、何らかの対策を施そうと思う。

MAPLUSの「あしあと」データ、使えますね。
GPS標準のNMEAフォーマットという事もあり、パソコンの地図ソフトで活用できます。

自分が使用しているのは「カシミール３Ｄ」です。
あしあとデータをコピー後拡張子をリネームし、「カシミール３Ｄ」で読み込み(NMEAデータ読み込み用ツール必要)、測地系を「Tokyo」に変えてあげれば、軌跡が「地形図」上に表示されます。

データ自体の「グラフ表示」すると、標高の変化の確認や、移動速度の変化のグラフ表示が出来ます(「証拠」が出来ますので速度違反に注意！)ので、なかなか面白いです。
・・・画像出ませんが、gifイメージ貼ってあります。クリックして別window表示にすると出ます。

PSPのノイズ対策がうまくいき、列車からの計測がうまく出来るようになったら、もっとデータ集めようと思います。

PSP本体からのノイズ発生疑惑？の確認が課題となっていますが、自作の「簡易スペアナ」での確認はまだです。
その変わり、UHFのアナログ放送を受信しているアンテナにPSPを近づけてみたら、見事にノイズが入るのを確認しました。
ビート(縞模様)になるのではなく、全体がザラついた感じになるので、特定の周波数にピークがあるわけではなく、広帯域に渡って「ホワイトノイズ」のような感じで出ているように思われます。

PSPの新型の発売に併せて、PSP用のワンセグチューナーが出るようですが、(ソフト・ハード的な問題は別にしても)、チューナーを旧モデルに対応させかったのには、こんな理由があったのかも。

ノイズ対策はまだですが、USBの延長の検討始めました。
問題がいくつかあります。
USB-miniBのメスコネクタの入手と、レシーバ部への電源供給です。

コネクタは電子パーツショップに行けばあるはずですが、なかなか行けないので・・・PS3用の旧PSメモリのリーダーをバラして使用するという暴挙に出てます。
実は中古のリーダーを入手し、もう蓋開けてしまってます。
(残念ながら蓋はねじ止めではなく接着でしたので、継ぎ目付近をプラカッターにて切断。ほー。ちゃんと?IC入ってますねぇ。)
コネクタの電極間隔が狭く、現在の回路からどう切り離し、ケーブル接続するか思案中です。

次の問題
GPSユニットへの電源は、本来はUSBコネクタ両端にある電極にて供給されます(ネットに出ている、いくつかの製作例は全て「素直」に接続されているようです。)が・・・
PSP側の電極取付の細工と、PSP側から供給するとソフト落とす度にGPSユニットへの電源も落ちてCOLD STARTになる事から、リチウム電池(カメラ用のCR123あたり)を直接接続しようと考えてます。(一応、スイッチは付けますが。)
電源の供給は問題ないと思いますが、COLDSTARTの件は思惑通りいくのやら。

PSPのGPSユニットのUSBケーブルの延長、成功しました。
まだ実験途中で仮配線ですが・・・
GPSユニットを別電源(リチウム電池CR123)から供給する方法で動いてます。
(ただし起動1回限りで、2回目は一度GPSユニットへの電源落とさないと認識してくれないみたいで、思惑が半分外れました。)
・・・MAPLASで1回確認しただけなので、追試必要。

GPSユニット、結構大喰らいで、80mA位流れます。電池どの位持つか・・・

PSP本体との接続がUSBケーブルだけで、見た目は非常にスマートなんだけと、ちょっと惜しい。


gifイメージの図を貼ってあります。
別windowでご覧下さい。

図について補足
　構想段階の図の為、現状と若干違います。
・ノイズ対策用のフェライトコアは入れてません。
・GPSユニットに供給する電源の−側はUSBケーブルのGNDに接続してます。

USB延長の配線、少し整理しました。

リチウム電池からの電源供給ですが、やはりGPSユニットへの電源を入れたままでのソフト起動は2回目以降認識してくれませんでした。
これは「MAPLUS」だけでなく「みんなの地図2」でも同じでした。

ただ、ソフト起動した状態でGPSの電源だけ一旦切ると再認識してくれるようです。(結局COLD STARTするしかないのね。)


ところで実験の過程で、USBの電源ピン(赤線)配線いらないんじゃないかと思い配線外してみたら認識してくれませんでした。
調べてみるとGPSユニットから3V程出てきます。
GPSユニットが「ホスト」扱いという事で、あくまで「ホスト」から「デバイス」(PSP)に電圧を供給というUSBの規格を忠実に？守っているみたいです。
これ無視できたらメモリリーダのパターンカット、１箇所しなくて良くなるのですか・・・残念ながらカットしないとメモリリーダの回路に電気を食われて電圧が下がってしまい、認識しなくなるようなので、カットせざるを得ないようです。


さて、電源を別供給にしたメリットが１点あります。
PSP起動とGPS部の電源を同時に入れておくと、電源入れた時点から衛星探しにいく(受信を開始)ようで、ソフトが起動する頃には衛星見つけてくれているみたいです。

ところで・・・COLDSTART時の起動時間短縮の為に、PSP本体の時計を秒単位までキッチリ合わせると良いらしいのですが、PSP本体の時刻合わせをPSPの機能によりネット経由で行うと正確に合ってくれません。(10秒位ズレる。)
・・・ちなみにパソコンは日本の時刻の大元である「日本標準時プロジェクト」サイトのjavascript版で合わせてます。

PSPから漏れるノイズを測定してみました。
(と言っても自作の簡易スペアナでのUHF-TV帯しか見れませんが・・・)

600MHz付近にピークがあり、広い帯域にノイズが出ている感じでしょうか。(丁度こちらの地デジのチャンネルが固まっている付近)
ノイズが漏れている場所ですが、LCDパネル付近もですが、それ以上に電池BOX付近(UMDとの間付近)からの漏れが一番大きいような・・・

写真、一番左側が450MHz位、一番右側が800MHz位だと思います。
右側にいくつか立っている波形は、アナログのTV(50〜60ch)の電波です。
地デジが中ほど(28〜40ch)にあるはずですが、全部ノイズに埋もれてしまって見えません。
まぁPSPの至近にアンテナ近づけてますから当然ですが・・・
このノイズがGPSの1575MHz付近でどう出ているかは不明ですので、あくまで参考波形。

USB延長後の実地テストという訳で、システム持参で列車に乗り新潟まで行ってみました。
ノイズの影響はかなり軽減しているようで、かなり拾い易くなりました。
起動直後、時間がかかるのは相変わらずですが、一旦受かればレシーバを窓際に置いた状態で3Dで拾ってくれます。
(低い位置に見える衛星を乗車している反対側の窓からも拾ってくれている感じもします。)
崖が迫った場所でも結構拾ってますし、長いトンネルに突入した後でも10秒位すれば復活してくれます。
(本体に直結の時は、そのまま「行方不明」になり、ここまで拾ってくれませんでした。)

まだ仮配線で、電池もビニールテープで配線！している関係で、接触不良によりレシーバの認識が途切れる事があるので、ここは改良が必要です。

GPSユニットのUSBケーブル延長の際、GPSユニットを電池動作にしましたが、今回の実験で1本目の電池が消耗しました。

使用しているリチウム電池CR123の容量をネットで調べたら1400mAh位のようです。
GPSユニットの消費電流が80mA程なので、計算では17時間位持つ事になりますが、だいたいその位の時間で寿命になった感じです。

なお、GPSユニットですが2.8V位まで電圧が下がると動作が怪しくなるようで、GPSユニットが外れた故のメッセージが頻発する感じでした。
(電池からの引き出しが接触不良気味なので、電圧は正確ではないかも。)

電池ホルダ作らねば。

MAPLUSが吐き出した「あしあと」データの解析してます。
(「CSVフォーマット」としてEXCELに読ませてます。)

一応NMEAフォーマットなのですが、別項で紹介しているmouse型レシーバとは若干差があります。

一番気になるのが、衛星の受信状況を示す、GPGSA及びGPGSVが、「可変長」である事。

GPGSAについては、mouse型レシーバは受信されている衛星の数に関わらず受信可能なチャンネル分(12ch)のデータを出します(受信されないチャンネルは"ヌル")が、PSPは受信状況に応じデータ(チャンネル)数が変わります。

可変長だと、後処理が面倒なんですよね。

しかもデータ(チャンネル)数はGPGSAで示される受信衛星数とも合っておらず、途中に"ヌル"が入ったり・・・(一応、「有効な」データの数は合ってます。)

チップメーカーの「方言」なのか、NMEAフォーマットのバージョンの差なのか、事情はわかりませんけど。

また速度と進行方向を示すGPVTGは出力されませんが、最小フォーマットのGPRMCにノット単位の速度情報があります。
(km/hへの換算は1.852倍。)

「あしあと」データの解析の一番目的である、GPGSVメッセージ内のSNR(信号・雑音比)により、USBケーブル延長前後の受信状態の比較を行ってみました。
(データが可変長なので、処理に手間取りましたが。)

場所も時間帯も条件も衛星の受信数等も違うので正確な比較測定ではありませんが、PSP本体にGPSレシーバを直結した時(波形上)はSNRが35dBまで行かなかったのが、ケーブル延長後(波形下)は40dB以上行く時もあるようで、このデータでは6dB位改善された感じです。

下のほうの青，ピンク，黄色の線は受信状態を示します。
青線は、GPSの受信状態で、2がDGPS，1が単独測位，0が受信不可。(GPGGAより)
ピンクは受信衛星数(データが有効な？衛星,GPGGAより)
黄色は受信衛星数(受信されている全衛星,GPGSVより)
のようです。
他のは8ch分のSNR値です。(最大12ch分のデータが出ますが、処理が面倒なので8chまでのデータしか出してません。)
なお、受信されている衛星は「動的」に変化するので、特定chが同一衛星のデータとは限りません。
(別にch毎の衛星番号(GPGSVに含まれる)を時間で追ったグラフも作ってますが、今のところはup予定無し。)

下の波形で途中2箇所、受信出来ていませんが、トンネルに入った為。
上の波形で受信衛星数が0まで落ちているのに、受信可能衛星数が出ているあたりは、高架をくぐった状態です。
いずれも列車に乗車してのデータです。

なお、波形の画像ですが、例によってgifファイルなので出てませが、画像部分をクリックして別ウインドウにすると出ます。

「あしあと」データを「カシミール」に読み込ませて軌跡を出す際、トンネルに入った等で電波が途切れたデータが来ると、軌跡が飛びます。
別項で紹介しているmouse型レシーバではこのような現象が起こらないので、データを比べてみました。
その結果、電波が途絶えた際、PSPのほうは位置情報・速度情報が「ヌル」になるのに対し、mouse型は電波が途絶える直前の情報を出し続ける事がわかりました。

また、GPGLLのセンテンスの測位時刻が"000800"(UTC時刻が8時の場合)のように値が変に化けるようです。

図は、電波が途絶える前後２センテンスの変化の一覧表です。
(gifイメージなので、例によって別windowでご覧下さい。)
CSV形式としてEXCELにて読み込ませ、メッセージID別にまとめました。

さて、「カシミール」は「ヌル」を「0」として扱ってしまうようで、それで軌跡が飛んでしまうみたいですが、ここで疑問。
プラグインを使用してNMEAデータを読み込む際、「衛星の受信状態をチェックする」というチェックが出ますが、どのセンテンスでチェックしているのでしょう。
上記の受信が途絶えたデータの関係する値ですが、「受信不可」になっているし、受信衛星数は0だし、測位情報「無効」が付いてるし・・・で、明らかに無効なデータなんです。
(表のローズ色で示した値)

PSP上(正確にはmaplus上)で「あしあと」データを見る場合、ログ(「あしあと」)が100件分しか表示されないようです。

保存されている筈のログが見えなくて焦りましたが、古いデータを削除したら一覧に出てきました。

1ログのデータサイズが最大300KB(管理用のデータ除く)で時間にして約10分強。(サイズを超えると新たなファイルに分割)

100件分だと約30MB(1000分)となります。
今使用しているメモリが64MBなので、妥当といえばそうなのですが・・・
まぁ、こまめにパソコンに移せばいいのでしょうけど。

なお、「あしあとをみる」で表示される「あしあと」一覧ですが、ソートされている訳でも無く、メモリ上のFAT?の順に表示されているみたいです。
(削除−ログを繰り返していくと、新旧データの並びがめちゃくちゃになる。)

ソートされて表示されると探し易いのだけど・・・
(ソートの方向が選べるとなお良い)
また「あしあとをみる」でデータを見た後、一覧の選択が一番上のデータに戻ってしまうようだが、表示していたデータの所に戻ってもらわないと、連続したデータを続けて確認するのが大変。
なんとかして！

mouse形レシーバを並べて受信状態を比較していた時のこと。
maplusの衛星表示画面の表示位置が微妙におかしい事に気がついた。

真南(180度方向)に129番の衛星(静止衛星らしい。次の書き込みの図参照)があるのだが、maplusの衛星表示では中心線より右にズレている。
ラインの表示位置がおかしいのか？

おまけ的な機能とは言え・・・気になる・・・

「あしあと」で吐き出されたデータをNEMAデータ表示ツールで表示させたのがこの図。

若干タイミングが違うので表示されている衛星が違うけど、129番衛星がちゃんと真南にいるのがわかります。

ところで・・・
屋内で南に向いた窓にレシーバ置いて取ったデータなので、北側に位置する衛星が見えてません。
それにしても、SNRの値悪っ！
これでもUSB延長ケーブルを使用し、PSP本体からレシーバ離してます。
この衛星配置だと、PSP直結の場合まず拾ってくれません。

ちなみに、PSPのレシーバの隣に置いたmouse型レシーバを使用して取ったデータがこれ。
見えている衛星の数も多いし、SNRの値も比較的良好。

PSPの電源切るとSNRはもっと良くなるようです。

レシーバ直結のPSPをmouse型レシーバの隣に置くと、元々SNRの悪かった衛星は見えなくなり、ある程度SNRが大きい衛星も極端に値が下がり、下手すると位置をトレースできなくなります。
PSP本体から放出されるノイズがいかに大きいか、自分も確認する事ができました。

PSP本体裏側をアルミ箔でくるんでみましたが、あんまり効果ないみたいです。
もしやPSPの無線LANの電波が悪さしているのでは？と、PSPの無線LANのスイッチを切ってみましたが、特に改善されたという気配はなさそうでした。
(GPSは1.5GHz，無線LANは2.4GHzなので、あまり関係しないみたいです。)

あ、別項で書いてますが、このレシーバは129番の衛星は見えません。

奥羽線板谷峠区間、そして「つばさ」号の運行特性のデータアップしようと、福島まで往復しました。
PSPにレシーバ直結していた時と比べ、トンネル通過時を除くと、だいたいデータ(あしあと)取れましたが・・・
画面見ながら峠を超えていくと・・・
板谷と赤岩、スイッチバックが残ってる！
これ、いったい何時の地図なの？
その癖、大沢と峠は正しく、本線に駅があるし・・

関根〜庭坂間は全線複線なのに、トンネル区間だけ複線表示だし。(「みんなの〜」には正確に出てるトンネルの表示は無し)

不思議な？地図である。

MTSATによるDGPSが9月27日より正式に稼動したそうです。
(2機のうち1機は、私の住むエリアからはほぼ真南に見えるPRN129番の衛星。)

この衛星によるDGPSは、本来航空機向けなので、一般のGPSレシーバについては、このシステムに対応されているかどうかは、メーカーや機種によって違うそうです。
ただ、通常のGPS衛星と同じ信号も送信し、従来のGPS衛星を補完する役目もあるとか。
。

で、PSP-290の場合はというと・・・
衛星がある事自体は拾っている事は何度か書いた通り。
しかし、maplusの衛星表示画面で見る限り、9/27以前の試験信号の時と変わらず、衛星は見えているが、測位に使用されていない事を示す「暗い」表示のまま。
という事は通常のGPS衛星としても認識されていないみたい。

なお、「あしあと」データ(試験信号の頃のだが。)を解析してみると、129番衛星が受信されている時、
GPGGAの緯度経度の次の項目の値が"2"でDGPSモードになっている？・・・
しかしGPRMCの最後の項は""A"の単独測位。(DGPSの場合は"D"になる模様)
これはDGPSがサポートされてないと見て良さそう。

(正式運用開始後のデータ解析はまだです。)

PSP本体からのノイズによる感度低下で悩まされて？きました。
その後、PSPの新型(PSP2000)が出ましたが、ワンセグ対応という事で現行機種よりノイズ対策が強化されている事が期待されます。

この程、ようやくPSP2000を購入しました。

購入した店頭の駐車場で早速実験！(当然屋外)

PSPにレシーバ直結し、起動・・・(使用ソフトはMAPLUS。)
ソフトが起動し地図が表示された時には衛星を捕まえてます。これは凄い・・・
(PSP1000(旧PSP)の時はソフトが起動してから何分も待たされたのに・・・)

「あしあと」を取ってNMEAモニタソフトで衛星の受信レベル(C/N)見てみると、40dB台が平気で出てきます。
PSP1000の時はUSB延長ケーブルで本体から離さないと40なんて出なかったのに。

その後助手席に置いた状態で「あしあと」取りながら自宅に帰ってきましたが、ちゃんとトレースしてました。(NMEAモニタでレベル確認したら30台後半位まで出てました。)


PSPからのノイズの測定はまだ行っていませんが、この結果を見るだけでもPSP2000への変更はお薦めです。

ただ、ちょっと気になるのがバッテリーの容量がPSP1000より少なくなった事。
省電力化により本体のみの使用であれば使用時間は旧モデルと大差ないとの事ですが、GPSレシーバを追加した場合の電流増加分は同じでしょうから、使用時間が短くなりそうな・・・

列車に乗車し長時間ログ取ろうとする場合、PSPのバッテリーの寿命が問題になります。
レシーバを別電池で動かした場合でバッテリー動作は約５時間というのがだいたいの実績。(移動しながらなので地図更新の関係でUMBはしょっちゅう動いてます。なおバッテリーを持たせようと、セーバ動作で画面が「消えた」状態にさせている事も含め。)

車中泊の2日間にわたる列車での移動の機会があり、その間のログを取ろうと思いましたが、明らかにバッテリーが持ちません。
そこで、外部に接続する「電池ボックス」を自作しようかと思っていましたが・・・
そんな折見つけたのが、GAMETECHという会社から発売されている「BATTERY CHARGER P2」という製品。

この製品は単三電池(アルカリ/ニッケル水素等)を4本使用したもので、電池の寿命がある他は、純正のAC「充電器」と同様に振舞うようです。

使用可能な時間は、本体がPSP1000で新品のアルカリ電池で画面の明るさ3,無線LANOFFで3.5時間との事。
（PSP内部のバッテリーが充電されてあれば、その分時間も延びる。詳細はメーカーサイトを参照下さい。)
　ニッケル水素電池対応ですので、アルカリ電池より容量があると思われるeneloop等の充電池と組み合わせれば、相当長時間対応可能だと思います。
電池は交換も出来ますし・・・電池の予備さえ準備できれば延々と動作を続けられる事になります。

価格も手ごろなので購入し、手持ちの劣化気味のニッケル水素電池4本×2セット持参で、トータル12時間程のログの記録をこなしてきました。
途中で心配になり予備に購入したオキシライド電池は結局使わずにすみました。

補足＞
　NiMH電池の容量ですが、PSP-2000の場合1700mAHクラスの容量がないと満充電までいかないようです。
(100均でも入手可能な1300mAhクラスでは満充電までいかない)
PSP-1000だと2000mAhクラスの容量が必要かも。

　この充電器には電池の電圧が低下しても充電をストップする機能がないので、電池の容量が足りない(充電不足を含む)場合には、電池の過放電や転極を起こす可能性があり、電池の寿命を縮めかねません。

　PSP側または充電器の充電ランプが消えた時には即、充電器のスイッチをオフにしたほうが良いと思います。

USBmini-Bの延長ケーブルの作成に欠かせないmini-Bメスコネクタだが、このコネクタ山形市内の電子部品ショップにも置いておらず、やむを得ずPS3用の旧PSメモリのリーダーをバラして使用する方法を取っておりました。

ところが最近になり、このコネクタがなんと100均で入手可能となりました。
置いてあるのは「100円ショップ シルク」で、物は携帯電話やゲーム機用の充電ケーブル。

USB-Aオス〜USBminiBオスの「変換ケーブル」と、miniBメスから機器対応コネクタへの「変換コネクタ」をセットで使用するというもの。

この「変換コネクタ」のminiBコネクタがそのまま使えそうなのです。
充電器用途のコネクタの場合、ピンが抜かれていたりする事が良くあるのですが、ちゃんと全ピン付いていました。

この「変換コネクタ」、現物は数タイプ入手済みですが、改造は未着手です。
メモリリーダの改造版より相当コンパクトに出来そうです。

なお一緒に販売されている、セット使用前提の、「USB-Aオス〜USBminiBオスの変換ケーブル」は長さが短い(30cm？)ので、このケーブルの使用はいまいちかも知れません。


追加＞
後にminiB延長ケーブルに改造する為に中を開けてみましたら・・・
miniBコネクタ部分が空中配線で、ちょっとした事でショートしそうで怖い・・・(電極間のピッチがかなり狭いです。)
グルーガン等で絶縁処理しておいたほうが良さそうです。

PSP用は単なる充電ケーブルで両端のピンしか使用されていないのでまだいいのですが、FOMA/3G用は「通信」対応らしく、D+，D-のラインも接続されていましたので、余計・・・

以前USB延長ケーブルを製作したが、miniBコネクタを入手した事から、別の延長ケーブルを製作しようと思っている。

以前製作したものは、電池がCR123Aの為、どうしてもランニングコストが高く付く。
そこで、TOPLANDの携帯電話充電器の出力電圧を落とす細工をした上でこれを電源にしようと思う。
(以前の「縦型」は内部のICの関係で電圧を下げるのは難しいが、最近の「横型」は使用されているICが変わり抵抗の変更で電池電圧付近まで落とせる。)
この充電器、元々電池2本動作だが、さほど出力電流を必要としない事から電池1本に変更予定。
(もしくは単4 NiMH2本)

ケースは現時点では未定。
(写真はセリアで購入した「カードイン」を使用したイメージ。)
レシーバはケース内蔵にするかも・・・

1月24日追加＞
ケースは、丸七の「ボリュームあっぷ」のケースに変更予定。
同アンプのステレオ化改造で1台に2つのアンプ組んだのでケースが余りました。
それと、TOPLANDのDC-DCの変換効率が非常に良さそう(現時点では5V出力でしか測定していませんが)で、単四動作でも10時間位は動作出来そうと判断しています。

とりあえず出来ました。

下準備
１．ケースの加工
「ボリュームあっぷ」のケースの右側面にPSP-290にあわせて穴を開ける。

２．DC-DC
セブンイレブン等で販売されているTOPLAND製PDC用横型を使用。
内部の電圧設定用抵抗に並列に抵抗を追加し出力電圧が3V程になるようにしておく。
改造後、電源と電子負荷つないで特性確認してみました。
100mA負荷において、2.4V(NiMH2本分)で起動するのを確認。
出力電圧はほぼ3V。今までの実績からPSP-290の動作には問題ない値です。(もう少し高いほうがいいのかも知れない。)
3V印加の100mA負荷での電源電流がほぼ100mA(この電圧ではほとんどフィードスルー状態かも。)
2.4Vでは140mA程になりました。(実際はPSP-290には100mAも流れませんので750mAhの単四NiMHだと6時間位は持つかな？)

念の為に「オキシライド」等の電圧が高めの電池を接続した場合を想定し、電源電圧を3.6V位まで上げて確認した所出力は3.47V程になりました。
ちょっち高いですが、たぶん壊れる所まではいかないと思います。

不要な電極板やPDCのコネクタを外し、配線を引き出しておいて「ボリュームあっぷ」ケースの電池ボックスのところに両面テープで貼り付けました。
なおPSP-290への電源接続ですが、ピンの所にφ2mmの穴を開け、ラッピングワイヤをφ1mmの芯にぐるぐる巻いたものを挿入しただけです。(最後に裏側をグルーガンで接着)

なおLEDの点灯を確認出来るよう、LEDのところの位置のカバーに穴をあけました。(透明なグルー樹脂使ってますのでそれで塞ぎました。)

３．USB延長ケーブル
12月30日の書き込みで紹介した変換コネクタを分解し、USBminiBコネクタを取り出し、ダイソーで買ってきたUSB A-miniBのケーブルのA側を切断して接続。(今回使用したのは、白と緑が逆に接続されていました。・・・要注意です。)
コネクタのピンの間隔が狭いのでショートしないようかなり気を使いました。(接続・動作チェック後、グルーガンで接着)

miniBの4pinは接続不要です。

以上そろったところで最後に組み立て。
コネクタは配線部が上(PSP-290をたたんだ時にアンテナ側が上になる方向)になるよう組み立てました。
固定は全てグルーガンです。(実はこれの為に今回新たに購入しました。結構便利です。)

組み立て後動作確認。結果は大丈夫でした。

内部はこんな感じです。

初「グルーガン」の作品なので、あんまりきれいに出来ていませんがあしからず。

PSPのGPSでナビする場合、どうしても不用意にボタンに触れてしまいがち。
またPSPを濡らすわけにいかないので、雨が降っている時には使えません。

そこで・・・ボタンに触れるのを防ぐと共に、ちょっとした雨なら防げるよう、ケースに入れてみました。

ケース自体は100均で購入したもの。(写真のものはCanDoで購入したもの)
もっと透明なケースがほしかったのですが、サイズで手ごろなのが見つからないので、現時点ではこれです。

PSPがケース内で動き回らないように、同じく100均で購入したキズ防止用のクッション材をケースに貼り付け固定しています。

GPSユニットPSP-290をPSP-2000に直接取り付けるとPSP裏側より厚出っ張ってしまいます。ケースの厚みがPSP本体でほぼピッタリの為これだと入らなくなってしまいます。
止む無く例の「USB延長ケーブルVer2」を使用して逃げてます。


なお防水ですが、あくまでちょっとした雨が防げる程度です。
本降りの時にはこのままジッパー付きの袋に入れてしまったほうが間違いないと思います。

開けてみるとこんな感じです。

このように「蓋」側にもクッション材を貼り、PSPが動き回りカバーによりボタンが押されてしまうのを防いでます。

１．はじめに
　PSP本体の時計を正確に合わせると衛星を捕捉し易いと言われているが本当だろうか。
　そこでPSPの時刻をわざと狂わせた状態での捕捉動作を確認する実験を行ってみた。

２．結論
　PSP本体の時刻を狂わせた状態からスタートしても位置がFIXするまで35秒程であり、衛星から情報を得る為に30秒要する事から考えてもPSP本体の時刻の影響はほとんど受けていないものと思われる。
　PSP本体の時刻が狂っていたとしても、衛星の電波が受信できた時点(数秒レベル)で衛星側の時刻が反映されるようであり、捕捉時間の大幅短縮に効くとは思えなかった。


３．実験の詳細

３−１．実験機材
　本体:PSP-2000
　ソフト:MAPLUS2
　自作USB延長ケーブル使用(先の項で紹介しているVersion2ケーブルで、GPSレシーバへの電源はPSPからではなく、別に供給する構造となっている。)

３−２．実験場所
　山形県南部の屋外(北向きに駐車した車のダッシュボード上にPSP-290を設置)

３−３．実験方法(手順)
　以下の手順で実験を行った。
　なお、前日使用した後使用していないので、衛星の位置情報は「期限切れ」状態であり、「コールドスタート」になるはず。

１）PSPを起動し時刻を1年戻す。(実際には日時変更操作時、時刻表示が止まるので、その分の遅れも加算されます。)

２）自作USB延長ケーブルを介しPSP-290を接続
　(但しこの時点ではPSP-290には電源を供給しない。)

３）MAPLUS2を起動し、「あしあと」の記録を設定する。
(「あしあと」記録設定前に、「設定」メニューにある「あしあと記録間隔」を「短」(1秒毎)に設定しておく)
・・・PSP-290が動作するまでは「あしあと」本体のファイル容量が0から増加しない事を別の実験で確認済。(つまり、記録されたデータはPSP-290起動以降)

４）PSP-290に電源を供給し、衛星を捕捉させる。
　捕捉後しばらくログを継続。

５）「あしあと」記録の設定を解除し、MAPLUS2を終了する。

６）PSP本体の日付をあわせなおす。


　以上の手順でログした「あしあと」データをPCで読み込ませ(USB経由でも
MS経由でも可)データを解析した。


注１．PSPの日付を1年戻した関係でフォルダ名も1年戻った日付となっている。
注２．衛星を捕捉する前は約3秒毎，捕捉後は約1秒毎に「あしあと」が記録されている。　　　（ここで言う「捕捉」は2D以上のモードで位置算出された状態。）


４．「あしあと」データから見る捕捉までの動作
　出力された「あしあと」データより、衛星が捕捉されるまでの動作を追った。
　(「あしあと」データはGPSで標準的なNMEAフォーマットに準拠。以下の説明で"GPxxxセンテンス"という記述は、NMEAフォーマットの文を示す。)

１）2009年8月20日185000(JST)頃から実験開始(PSP-290に電源供給)した。
　　(時刻は、別のGPSレシーバの時刻表示による。ただし手動で電源を入れているので秒単位での狂いが含まれます。)

２）PSP-290に電源を供給後、6秒後位からあしあとデータが記録
　(PSP-290自身の起動に若干時間を要するものと思われ、それが数秒。)
　(この時点のGPRMCセンテンスに出力される日付は080820で、PSP本体のクロックが反映されているものと思われる。)

３）9秒後時点で5基の衛星をキャッチ
　(GPGSVセンテンスに出力される受信可能衛星数が5基)

４）18秒後時点でGPGGAセンテンスに出力される時刻が合う。(日付は何故か080821)

５）24秒後時点でGPRMCセンテンスに出力される日付が090820に合う)

６）35秒後位から3DでFIX(GPGGAセンテンスに出力される位置算出に有効な衛星数は5基)
　データロガーGT-730F(L)の書き込みの「A-GPS」の項で説明しているように、位置を特定する為の衛星の位置・軌道情報を得るのに30秒要しますので、30秒台で捕捉できるのはA-GPS機能のないレシーバとしては優秀だと思います。

７）その後、36秒後時点でGPGSVセンテンスに出力される受信可能衛星数が9基，37秒後に10基，39秒後に11基，50秒後に12基にまで増加し、その後11〜12基の間となった。
　　またGPGGAセンテンスに出力される位置算出に有効な衛星数は63秒後まで5基のままで推移し、64秒後から6基となった。
　なお74秒後から「DGPS」モードとなった。(GPGGAセンテンスに出力される受信ステータスが1から2に変わる。)


注）
　本実験は捕捉過程のログ(「あしあと」)を取る関係もあり、通常の使用方法とは異なる点がある。
　一番の相違点はGPSレシーバへの電源を供給するタイミングである。

　本実験ではGPSレシーバを別電源で動作させ、MAPLUS2が起動させ「あしあと」設定後レシーバに電源を供給している。

　通常の使用方法ではGPSレシーバはPSP直結であり、MAPLUS2起動中に電源が供給される。
(電源供給のタイミングでGPSレシーバに設定の為のコマンドが送られている可能性があるが、残念ながら確認のすべはない。)
　この使用方法の場合、(本体がPSP2000以降であれば)屋外の空が見渡せる場所であればMAPLUS2起動中に捕捉してくれる。

　本体がPSP1000の場合PSP本体からのノイズのより初期捕捉に時間がかかるが、ノイズ以外に要因がないかを確認する為の一つの実験が本実験の目的である。

先の実験は屋外で衛星が受信し易い環境で行ったが、衛星が受信しにくい環境でどうなるのか、が気になった。

そこで南側の一部の衛星しか受信出来ず、なかなか捕捉開始しない南側の窓にレシーバを置いた状態での捕捉時のログを確認してみた。

ログを確認した結果・・・
衛星が2基しか見えず、しかも受信状況を示すSNRは30dB程度にもかかわらず、時刻は30秒程度で合わせられた。

捕捉状況だが、
最初に出力されたデータでは衛星は全く見えていない。
3秒後1基捕捉され、SNRは34dB。6秒後も同じ。
9秒後2基になるが2基目のSNRは0。12秒後2基目のSNRは27dB。
この状況が暫く続き、データが出始めて24秒後時点で時刻が合う。

この後5分程放置したがこの場所では測位開始されず、屋外に持ち出しようやく測位開始となった。(この時点で受信されている衛星は7基、うち測位に使用されている衛星は5基。3基受信されるようになってから22秒後であった。)
最低3基の衛星が十分なSNRで受信されなければ測位開始されないという、原理通りの状況であった。


さて、
MAPLUS2終了時、衛星から受信された軌道等のデータ(全データの受信に12.5分かかると言われている)がMSに保管され、次回起動した際にそのデータが測位に使用されているとの事。

そこでフォーマット直後のMSを使用した時の起動過程の記録を行ってみたいと思う。

前回の続きで、フォーマット直後のMSを使用した時の起動過程の記録を行ってみた。

別のMSを用意しPSPに入れてPSPを起動し、MSをフォーマット。
例によってレシーバはUSB延長により外付けの別電源で、PSP本体の日時は1年戻し。
場所は屋外。

この状態でMAPLUS2を起動。フォーマット直後のMSなのでMAPLUS2のデータがないので、初期設定が入る。

「あしあと」の間隔を「短」に設定し、「あしあと」記録の設定後わかり易い時刻にレシーバの電源をＯＮ。

これで完全にコールドスタートとなるはず。
(PSP本体にメモリされている、もしくはレシーバ内にフラッシュメモリがあるとすれば話は別だが。)

で・・・結果的にはこれでも35秒程でFIX。
このようにコールドスタートでのTTFFはSiRF STAR IIIの仕様とほぼ変わらない時間ではなかろうか。

なお時刻は起動後20秒程で合わせられていた。


いろいろ改善されている可能性のあるMAPLUS2なので、同じ実験を初代MAPLUSでも行ってみようと思う。

補足＞
以前参照していた「ぬるま湯な日々」様サイト(下記アドレス)の情報を再確認しました。
http://nurumayu.way-nifty.com/kame/2007/01/maplus_4b5e.html

その結果・・・PSP本体内に情報が記録されているみたいです。
PSP-290を一度もつないだ事のないPSP-3000がある(実は3種共あったりする。)ので、それを使って確認せねば。


このサイト見て、改めてPSP本体の時刻との関係を考察。

基本的には衛星からの電波を正しく拾っていれば、数十秒で時刻が合わせられるという実験結果を元に・・・
・コールドスタートの場合
　衛星からの軌道情報を受信する30秒の間に時計が合ってしまうので、起動時間にあまり関係しないだろう。

・ホットスタートの場合(というか、レシーバ内にバックアップバッテリ＆フラッシュメモリのないらしいPSP-290だけに、どんな場合にホットスタートになるのかわからないのだが。)
　最初はPSP本体の時計により衛星の位置を予測と言っても・・・アンテナの指向性で衛星を追尾してるわけではないので、拡散された信号の追尾の為に使用していると考えるべきかと思うが、「うるう秒」によるGPS時間とUTCとの差とか考えると・・・うーん。わからなくなってきました。

本日の実験結果

1.PSP-290を接続した事のないPSP-3000での捕捉実験
ソフトはMAPLUS2。フォーマット直後のMSを使用。屋外にて。
例によってPSP本体時計の日時は1年戻し。
「あしあと」間隔を「短」に設定。
内部メモリにPSP-290関連の情報がないはずなのでこれで、絶対コールドスタートのはず。

結果的にはPSP-290に電源を供給してから35秒で捕捉した。

2.時計の合ったPSPでの捕捉実験
昨晩ネット接続で時計を合わせたPSP-2000にて捕捉実験を行った。
(実験直前にGPSロガーWPL-1000の時計表示にて誤差が1秒以内である事を確認)
やはり35秒で捕捉。短くなる事もなかった。
ログを調べると、捕捉前の時刻は-16秒程遅れている。閏秒の累積分によるGPS時刻との差でしょうか。(この時刻がPSP-290に与えられているのかどうか、「あしあと」の出力は衛星を捕捉するまではPSP本体の時刻ベースで算出されているのかどうか　などの詳細は良くわかりませんが。)


3.初代MAPLUSでの実験
初代MAPLUSで捕捉実験しようとしたら・・・考えてみると初代MAPLUSは一度衛星を捕捉しないと「あしあと」が取れないのでした。

という訳で起動直後の捕捉時間は別の時計を見ての測定だが40秒程で捕捉していた感じ。

次に・・・「あしあと」を取る設定行い、PSP-290の電源を一度落とし再投入。
これだとPSP-290に電源を入れてから18秒程で再補足。ホットスタートになっているようです。(おそらくPSP-290側の時計が合った瞬間に捕捉？)
ログを調べるとレシーバ側の時計は0時にリセットされているようです。(GPS時刻との差分だけズレて、235948からログがスタートしてます。)

2度目もやはり、18秒で再補足。


さらに・・・PSPを一度サスペンドに落とし・・・再起動後すると・・・
PSP-290に電源を入れてから31秒で捕捉。これもホットスタートかな？
実はこの時は車のダッシュボード上にPSP-290を置いて実験したので受信状態若干悪かったようで、前の2つの実験時は捕捉開始時の衛星は4個だったのに3個(すなわち2D)から記録が開始されてましたので、受信状態の関係で再捕捉が遅れた可能性があります。



起動時からのログが取れないので詳細解析が出来ない初代MAPLUSはさておいて・・・
以上の結果から・・・PSP本体の時計が狂っていても、軌道データが残っていなくても、とにかく3個以上の衛星が(一定レベル(SNR)以上で)受信されていれば、35秒程で捕捉される。という結果が見えてきました。

PSP-1000しかなかった初代MAPLUS/みん地図2の頃、衛星の捕捉に何十分もかかったと言われてますが・・・結局PSP-1000本体からのノイズが強い為にSNRが悪く、たまたま3個以上の衛星のSNRが良い状態が35秒間続いた時にやっと捕捉　という状態だったのではないでしょうか。

今回は本来の状態に沿って・・・
PSPにPSP-290を直接接続した状態での捕捉時間を測定してみました。
ログが取れないので別の時計を見ての測定です。

PSP本体は2000，ソフトはMAPLUS2。
私のPSPはUMDからの自動起動は解除しています。

まずはソフトを起動してPSP-290に電源が供給されるまでの時間を確認。PSP-290を接続しない状態でUSBコネクタの外にある端子をテスタで測定。
○ボタンを押し(ソフトの読み込み開始)てからざっと22秒位で電圧が出てきました。

一旦ソフトを終了し、PSP-290を接続。
ソフト読み込み開始から衛星を捕捉・位置がFIXするまでの時間を測定。
ソフト起動途中STARTボタンの入力要求がありますが、メッセージが出たら速攻で押下。
○ボタンを押してソフトの読み込みが開始されてからざっと66秒位で「GPSによる測位開始」メッセージが出てきました。
PSP-2000購入時のレポートで示した、ソフトが起動したらFIXというのはだいたい合っている感じです。

端子に電圧が出てくるタイミングとの時間差は44秒程。
別電源供給の実験ではPSP-290に電源を供給開始してから35秒でFIXしてましたので、若干多くかかっています。
PSP-290に電源を供給開始後、PSP-290に初期設定コマンド送っているのかも知れません。

延長ケーブルで感度アップの効果がなかったという情報を見かけた。

ところがその方はDOP値で判断されているよう。

DOP値は受信されている衛星の配置で決まるものなので、受信状態を示すものではないので、判断の仕方が間違っているようです。
(もちろん、直結時、ノイズの影響で受信可能な衛星がマスクされて受信不可にならない限り　ですが。)

私のサイト含め、いくつかのサイトにも情報がありますが、受信状態を直接示すのはSNR(CNO)値で、「あしあと」データ(NMEAフォーマット)に出力されます。
この値は受信レベルとノイズレベルの差を示すもので、受信されている衛星毎にデータが出力されています。

衛星からの電波の強度が同じでも、ノイズが多くなればこの値が小さくなり、ある値以下になるとその衛星を計算に入れるのを止めてしまいます。

特に電源を入れた直後は、衛星からの電波をトレースできていない事からより大きなSNR値でないと、うまく受信を開始できないので、よりノイズの影響を受け易いと言えます。
(騒音の中も知っている人の声は聞き分けられるけど、知らない人の声はうまく聞き取れないのと同じ。)

出先(列車内)でのPSPの充電用にGAMETECH社の「BATTERY CHARGER P2」を使用していますが、PSP(2000)の電池をシャットダウンするまで使用してしまうと充電不可になってしまうみたいです。
充電電流が多くなり過ぎるのか、「BATTERY CHARGER P2」のDC-DCコンバータの電流容量不足による電圧低下で、PSPが充電モードに入らなくなるようです。
(この時「BATTERY CHARGER P2」の赤LEDは点灯しています。ちなみに「BATTERY CHARGER P2」をON状態でPSPに接続してもNGです。)

PSPが「電源OFF」なら電流が減って充電できるのかも知れませんが、PSPがシャットダウンしてしまうと、「電源OFF」の操作も出来なくなるのでこうなってしまうと、どうにもならなくなるようです。

なお上記は「BATTERY CHARGER P2」の電池に「NiMH電池」を使用した場合。

「NiMH電池」より電圧が高い新品の！「アルカリ電池」を使用した場合は充電してくれるかも知れません。
というのも、電源電圧−出力電圧＆出力電流特性を測定した結果から推定すると「BATTERY CHARGER P2」の内部回路は、(非絶縁型)の昇圧型コンバータのようであり、所定の出力電圧(5V)以上の電源電圧(厳密にはコンバータ回路のダイオードの電圧(VF)分がプラス)になると、電源からの電流がダイオードを経由してそのまま出力に流れるので、DC-DCコンバータ自体の昇圧能力に左右されずに済むと考えられる為。

一度、新品の！アルカリ電池で試してみねば。
実はGPSロガーGT-730F(L)の電池をアルカリ電池からNiMH電池に変えてからというもの、単三のアルカリ電池を持ち歩かなくなったので、前回この現象が起こった時に実験出来ませんでした。


それとアルカリ電池をなるべく追加で持ち歩きたくないので、NiMH電池を使用した時でも充電出来るようにもう少し電流容量の大きいコンバータを自作しておこうと考えています。
シガープラグ型携帯電話充電器で使用されているMC34063系のICで間に合うかな・・・
(NiMH電池だったら直列4本の電池ボックスだけでもいいのかも知れないけど。)