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「脳波を観る - 脳波の誤解を解き直す」同人技術書
¥600
Makerイベント(NT)、博物ふぇす、(関連学会)などでも販売予定 スイッチサイエンスで委託販売中 https://www.switch-science.com/products/10411 A5版 4色印刷 28ページ 発行 2025年4月 著者 大木 昇 脳波の利用は、本格的に脳波計測が可能になった70年以上前から研究されていますが、21世紀になり「脳波を使って・・・」というニューロフィードバックなどや脳波変化で確認した効果などが一般に知られてきました。しかし、本当に脳波を使った実用的なものは世の中に少なく楽観的な未来予測だけが先行しているようにみます。 脳波を少しでも理解してくると、計測デバイスだけでなく計測法や手法(プロトコル)も簡単ではないし再現性ある結果も少なく、解析や結果のデータ解釈が不確定なものを理解しないまま工学的なものだけで背景も考慮しないまま結論を導き出すような工学系の研究者も多いようです。本当に脳波を理解した上で解析すれば、もしかしたらAIなど利用して可能かもしれませんが、脳波を理解できない人がやみくもに挑戦しても進展はないと思っています。40年近く脳波計測を仕事にしてきた身としては、今の誤解だらけの脳波理解ではブームで終わるどころか社会に弊害をもたらすのではないかと危惧していることが本書を書くきっかけです。 本書では、頭皮で計測する脳波について原理からわかることやわからないこと注意点など含めて解説する試みです。 目 次 1 脳波とは - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 脳波計の仕組み - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 3 測定方法のコツ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4 脳波の見方 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5 額では脳波は見えない! - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12 6 周波数解析 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7 反応を見る(事象関連電位) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 8 脳波で何がわかるか?(応用) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 23
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「眠気を観る - 精神動態覚醒水準課題テスト PVTで客観的眠気を計測」同人技術書
¥500
Makerイベント(NT)、博物ふぇす、(関連学会)などでも販売予定 A5版 4色印刷 16ページ 発行 2025年5月 著者 大木 昇 最近は、睡眠に関心をもつ人も多くなり睡眠改善をサポートするようなツールが増えていますが、睡眠をよくする目的は日中のパフォーマンスを上げるということが忘れがちになっている気がしています。眠気があると日中のパフォーマンスが低下するので、眠気を客観的に知ることが重要になります。 眠気の計測は昔から心理学や睡眠分野で議論され、いろいろなツールが作られてきましたがあまり普及せず、簡単にできる記述式の主観評価が使われることが多いのが現状です。しかし、主観と実際の眠気が一致しないことも多く、客観的な眠気を簡単に計測できることが期待されています。 本書では、眠気(覚醒度)の計測についての説明と、パソコンやマイコンデバイス(M5Stack Basic)を使った精神動態覚醒水準課題(PVT)テストプログラムの製作と使い方などについて説明していきます。内容が少し専門的になるところもありますが、今後一部でもどこかで有用に活用されればありがたいです。 目 次 1 はじめに - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 眠気とは - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 3 眠気の主観評価法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 4 眠気の客観評価法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 5 PC画面のPVTテストプログラム - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6 マイコンでPVTテストプログラム - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 7 PVTテストプログラムの使い方 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 8 検査結果の解釈の留意点 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16
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「無電源AMラジオの 探求 - 高性能ゲルマラジオへの挑戦」同人技術書
¥500
Makerイベント、博物ふぇす、デザインフェスタなどでも販売予定 スイッチサイエンスで委託販売中 https://www.switch-science.com/products/10412 A5版 4色印刷 20ページ 発行 2025年1月 著者 大木 昇 もう50年以上前の小学生の頃、初めて鉱石ラジオ(実際はゲルマニウムラジオ)と言われるものを作ったのですが、千葉の実家では何も聞こえなかったという苦い思い出があります。その後、東日本大震災後の2011年夏に娘の小学校の自由研究で鉱石ラジオKITを作る研究・探求をサポートしましたが、我が家でのワイヤーアンテナで小さな音がイヤフォンから聞こえたものの学校では聞こえず子どものやる気や興味がなくなる結果になってしまいました。指導?した自分としてかなり悔しさが残った為、今度は自分が改良を始め2年ほどかけて2013年にこんなものかというレベルまできて探求は止まっていました。 最近機会がありまた性能を上げたいと思うようになりさらに改良を重ねて、2024年の冬にようやくロッドアンテナでも聞こえる小型で高性能な無電源AMラジオができました。無電源AMラジオは簡単な構造ながら奥が深く、まだ改良の余地はないだろうかという探求が続き沼から抜け出せなくなります。探求の旅はまだ続きますが、現段階の結果を残しておくことにしました。 本書は、この無電源AMラジオの探求の試行錯誤過程について書き記したものです。理論的な説明は少ないですが何らかの参考になればと思います。 目 次 1 きっかけ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 無電源AMラジオの一般的原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 3 高性能化の一般的な方法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 4 直列共振方式への転換 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 5 音が大きくなる結線 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 6 パーツ選定の重要性 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 7 究極の無電源AMラジオ完成? - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 8 アンテナ・アース再考 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 9 番外(木のケース・バリコンレス) - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 10 補足(センサ購入 QRコード付) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 「無電源AMラジオ-TYPE05」完成品 https://norulab.base.shop/items/96780275 「無電源AMラジオ-TYPE05N」完成品 https://norulab.base.shop/items/96780780
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「40円マイコンを使う - 8ピンCH32V003の開発」同人技術書
¥500
Makerイベント、博物ふぇす、デザインフェスタなどでも販売予定 スイッチサイエンスで委託販売中 https://www.switch-science.com/products/10057 第1販 訂正ページ P6 選択するチップは、「CH32V003A4M6」ではなく正しくは「CH32V003J4M6」です。 A5版 4色印刷 24ページ 発行 2024年11月 著者 大木 昇 2023年くらいから安価なRISC-Vマイコンチップが日本で手に入るようになりましたが、実際に開発環境や情報が少なく使っている人はあまり見かけません。 実際に私も使い始めた時に、最初にArduinoIDEで開発してもうまく動かない時期が続き試行錯誤した結果、最終的にはMounRiver Studio開発環境を使って自分で簡単なライブラリ環境を整えて目的の機能を動かせるようになりました。 本書では、最小構成の8ピンのRISC-V(CH32V003J4M6)マイコンを使って、開発環境や実際に動かすためのコードをいくつかのサンプルプログラムで説明します。サンプルプログラムではLチカだけでなく、UART通信、I2C機能、Timer機能、AD変換などを実装していきます。最終的には、私の作る目的であった脈波センサ入力をAD変換してI2CでLCDに表示&シリアル出力させるプログラムを作ります。 私自身もまだ深く知識がない状態で執筆しているので、まだ完全に理解して使いこなしていないということをお断りしておきます。 プログラム開発環境は、MounRiver Studioで行います。 目 次 1 はじめに(CH32V003とは) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 開発ハードウェア環境(自作基板) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 3 プログラム開発環境(MounRiver Studio) - - - - - - - - - - - 5 4 UART通信 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5 Lチカ (GPIO制御) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 6 NeoPixel制御 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7 I2C通信 (OLED表示、気圧センサ) - -- - - - - - - - - - - - - - - 15 8 Timer機能, AD変換機能 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9 応用(脈波センサデバイス) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 10 補足(開発基板購入 QRコード付) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 24 開発ハードウェアの自作基板は、スイッチサイエンスで委託販売しています。 RISC-V-CH32V003プログラム開発基板セット https://www.switch-science.com/products/9190 自作開発用基板,自作接続基板及び書き込みデバイスWCH-LinkEエミュレータ、その他接続ケーブルが必要です。
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「ESP32でBLE通信 - 初級 BLEの理解と実装」同人技術書
¥500
Makerイベント、博物ふぇす、デザインフェスタなどでも販売予定 スイッチサイエンスでも委託販売中 https://www.switch-science.com/products/9957 A5版 4色印刷 20ページ 発行 2024年9月 著者 大木 昇 趣味でESP32マイコンを使ったデバイスを製作してデータを無線で送る場合、今まではBluetooth ClassicのSPP通信やWiFiのUDP通信を使っていました。しかし、最近のESP32S3シリーズなどはSPPサポートがなくなり、WiFiも人が多いイベントでは電波が混んで途切れて使えないことが多くなりました。 Bluetooth Low Energy(以下BLE)は、通信プロトコルが複雑とか大きなデータ量は無理とか作るのは難しいだろうとか勝手に思い込んでいましたが、切羽詰まって頑張って作ってみると、いろいろな制限はありますがイベントなどでも比較的安定した通信ができることがわかりました。 プログラムを作成する時には、手本となるわかりやすいものがなくネットでの情報も少なく苦労したので、少しでもわかりやすく解説したものを書くことにしました。実習形式で、M5StackとATOMS3あるいはM5StickCPlusを使って、サンプルプログラムを3段階で順に作りながら動作を理解し、最後に8個のUUIDを切り替えて簡単に接続できる簡易ライブラリ関数の説明と使用例をお見せします。 この解説書が少しでもBLEプログラム作成の役に立てば良いと考えています。 開発環境は、VSCode+PlatformIOで行います。(注意 ArduinoIDE環境は未確認です) 目 次 1 はじめに - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 BLEとは - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3 アドバタイズとスキャン(Advertise&Scan) - - - - - - - - - - - 6 4 セントラルからペリフェラルに接続(Connect) - - - - - - 8 5 文字列の送受信(Notify通信) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 6 簡単なライブラリ関数を実装 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7 応用1(心電図データの送信) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 8 応用2(PCでBLE受信ドングル) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 19
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「睡眠を観る - 脈波による睡眠の可視化」同人技術書
¥500
Makerイベント(NT)、博物ふぇす、(関連学会)などでも販売予定 A5版 4色印刷 24ページ 発行 2024年7月 著者 大木 昇 人の睡眠状態を客観的に知りたいと30年近く睡眠研究の手伝いを(ツール作成やアドバイス)してきています。学術的に「良い睡眠」の定義がない中で、「良い睡眠って何?」を自分なりに手掛かりを探求する中で、ヒントは自律神経系の信号になるのではと考えてきました。本書では、簡単に計測できる脈波間隔データだけでなく脈波DC波形も記録できる自作したセンサデバイスで得た新しい知見を含めて、睡眠可視化の可能性と限界を書いていきます。 本書では、主に一人被検者の数年に渡る長期間記録及び複数人の一時的な記録を使った普通の睡眠を可視化する試みです。疾患を診断・治療する医療目的もありません。老若男女の万人に使えるかの検証も全くされていないことを最初に記しておきます。 内容が少し専門的になるところもありますが、今後一部でもどこかで有用に活用されればありがたいです。 目 次 1 はじめに - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 睡眠段階は睡眠の質? - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 3 睡眠の質をどう視るか - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 4 睡眠の自律神経指標をどう使う - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 5 自作光電脈波センサで睡眠計測 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 6 脈拍(変動)と睡眠の関係 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 7 脈波DCの可能性 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8 長期間の睡眠計測結果から - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9 睡眠モニタの未来 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21
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「趣味のアクリル レーザー加工」同人技術書
¥500
デザインフェスタ、Makerイベント(NT)、博物ふぇす、などでも販売予定 スイッチサイエンスでも委託販売中 https://www.switch-science.com/products/9714 A5版 4色印刷 20ページ 発行 2024年5月 著者 大木 昇 2014年頃からのメーカーズブームによりシェア工房などで気軽に高額なレーザーカッターを利用して木材やアクリル材をカット・彫刻して自分の好きなモノを作ることができるようになりました。しかし、単純なカット・彫刻するだけで満足し、デジタル加工の可能性を広げる人が少ないように思えます。 私も最初の頃は単純な加工のみで楽しんでいましたが、透明アクリル材の光特性に気が付いてから、その特性をどう生かせるかを考えるようになりました。本書は、今まで私が製作してきた作品を紹介しながらアクリルレーザー加工の可能性をまとめたものです。 現在私が使用しているレーザーカッター加工機は、クリエイティブラボ代々木のTrotec Speedy300(75W)をレンタルして製作しています。レーザーカッター加工機はいろいろなメーカー機器がありますが、個人的に今まで一番安心して使えたのがTrotec製なので、この機器で説明していきます。データ作成はCorelDrawで行い、AIファイルに変換してレーザーカッターを利用しています。 目 次 1 レーザー加工の原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 基本技法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 3 カット技法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 4 彫刻技法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 5 ケース・筐体製作 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 6 カット応用例 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 7 光の制御(3色アクリルなど) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 8 さらに応用 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 9 補足(購入方法 QRコード付) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20
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「脈を観る - 脈波の計測法とその応用」同人技術書
¥500
Makerイベント、博物ふぇす、デザインフェスタなどでも販売予定 スイッチサイエンスでも委託販売中 https://www.switch-science.com/products/9710 スイッチサイエンス販売はモノクロB5版 BASE9月出荷から改定版(カラーA5版)に変更 A5版 4色印刷 20ページ 発行 2024年4月 改訂 2024年8月 カラー4色 A5版に変更 著者 大木 昇 趣味分野で脈拍を計測して何かしたいと思った時に、ネット上には参考になりそうなセンサやその使い方の記述がたくさん存在しています。しかし実際に参考にしてやってみると思ったような脈計測ができなかったり、誤解した使い方で何を計測しているのかわからない内容も多いことがわかってきました。 その中でセンサを自作して様々な脈計測してきた自分の経験から、「きちんと脈を計測して使えるまでのまとまった情報」が必要と考えたのが、本書を書くきっかけになりました。 私が今まで作ってきた脈波センサやプログラムの一部及び測定ノウハウを公開することで、少しでもきちんとした計測ができるようになり役に立てば良いと考えています。 目 次 1 はじめに - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 計測原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 3 光電脈波センサの自作 - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4 計測方法と注意点 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5 脈波の波形 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6 脈拍(脈波間隔)の計測 - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 15 7 脈波・脈拍で何がわかるか(応用) - - - - - - - - - - - - -- - - 16 8 補足(センサ購入 QRコード付) - - - - - - - - - - - - - - - - - 19
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「筋電図を観る - 筋電計を自作する話」同人技術書
¥500
Makerイベント、博物ふぇす、デザインフェスタなどでも販売予定 スイッチサイエンスでも委託販売中 https://www.switch-science.com/products/9711 スイッチサイエンス販売はモノクロB5版 BASE9月出荷から改定版(カラーA5版)に変更 A5版 4色印刷 20ページ 発行 2024年4月 改訂 2024年8月 カラー4色 A5版に変更 著者 大木 昇 趣味分野で筋電図を計測して遊ぼうとした時に、市販されている筋電計では満足できるものがないというのが筋電計を自作するきっかけです。そこで自分で問題点を考察・解決して自作することにしました。 自作するにあたり、きれいに計測できること、汎用マイコンM5StackC-Plusシリーズなどと接続して波形が見れること、電極装着が簡単になることなどを必要条件として考えて設計し、結果としてスイッチサイエンスで委託販売できる満足できるレベルまで完成度が上がりました。 私のこれまでの作ってきた筋電図センサやプログラムの一部及び測定ノウハウを公開することで、少しでもきちんとした筋電計測や応用ができるようになり役に立てば良いと考えています。 目 次 1 はじめに - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 計測原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 3 自作筋電センサ1(電池駆動) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 4 電極と電源を改善して使いやすく - - - - - - - - - - - - - - - 6 5 自作筋電センサ2(電極一体型&マイコン給電) - - - - - - - - 7 6 マイコンデータ処理 - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 9 7 計測方法と注意点 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 8 他の生体電気現象は計測できるか? - - - - - - - - - - - - - - - 16 9 応用 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 10 補足(センサ購入 QRコード付) - - - - - - - - - - - - - - - - - 19
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「心電図を観る - 心電図の計測法とその応用」同人技術書
¥500
Makerイベント、博物ふぇす、デザインフェスタなどでも販売予定 スイッチサイエンスでも委託販売中 https://www.switch-science.com/products/9712 A5版 4色カラー印刷 20ページ 発行 2024年5月 著者 大木 昇 趣味分野で心電図や心拍を計測して遊ぼうとした時に、市販されている安い心電アンプ基板では満足できるものがないというのが、心電図アンプを自作するきっかけです。私が心電図アンプを自作する中で、いろいろな問題点を考察・解決してきた内容が本書になります。 自作するにあたり、きれいに計測できること、汎用マイコンM5StackC-Plusシリーズなどと接続して波形が見れること、電極装着が簡単になることなどを必要条件として考えて設計し、最終的にスイッチサイエンスで委託販売するレベルまで完成度が上がりました。 私のこれまでの作ってきた心電図アンプやプログラムの一部及び測定ノウハウを公開することで、少しでもきちんとした心電図計測や応用(呼吸検出など)が役に立てば良いと考えています。 目 次 1 はじめに - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 心電図とは(計測原理) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 3 自作心電図アンプ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 4 マイコンデータ処理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5 計測方法と注意点 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6 心電図波形の見方 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 7 心拍(RR間隔)の計測 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8 応用(呼吸検出など) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 9 補足(センサ購入 QRコード付) - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 センサ購入 ベルト心電図センサ https://www.switch-science.com/products/9609 簡易バイオ1CHアンプ https://www.switch-science.com/products/7153 簡易バイオ2CHアンプ https://www.switch-science.com/products/7282
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「風を視る - 風推定法の提案とその応用」同人技術書
¥500
Makerイベント、博物ふぇす、デザインフェスタなどでも販売予定 スイッチサイエンスでも委託販売中 https://www.switch-science.com/products/9713 A5版 4色印刷 20ページ 発行 2024年4月 著者 大木 昇 私は、趣味でいろいろなセンサを使って計測するのが大好きです。きっかけは2023年1月に高精度気圧センサで計測中にある現象との関係に気が付いたことでした。その気付きから気圧変化から風の強さを推定できそうだと確信するまで1か月かかりませんでした。その後、デバイスを工夫しながら約1年間のデータ計測を蓄積し、単体での風推定できるセンサデバイスを作成するところまでの経緯と内容を書いたものが本書です。 身近に見つけた発見・興味から試行錯誤していくうちに新しい世界が見えてきた気がします。(私だけかもしれませんが) 本書の知識・経験が次の新しい発見・開発に役に立てば幸いです。 目 次 1 きっかけ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 2 原理を探索する - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 3 屋内でも計測できる - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 4 計測方法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 5 長所と短所 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 6 計測データ例 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 7 風推定デバイスの製作 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8 今後の応用 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9 補足(センサ購入 QRコード付) - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20