「つぶやく！！ ソライロ感測発信センサ」 の作成

「つぶやく！！
ソライロ感測発信センサ」
の作成
千葉県立柏の葉高等学校
１年　木﨑駿也　岩本和也　関口晃司
動機
•  大学との連携講座で、プログラミングと気象
センサのことについて学び、興味を持った •  気象観測について、より詳しく学ぶとともに、 財団法人WNI気象文化創造センター主催　高校・高専「気象観測機器コンテスト」に参
加するため 現在の一般的な天気予報
•  観測したデータを元に、気象予報士が天
気の様子を伝える – 気象予報士が、データを見て、分かりやす
く伝える 気象観測 装置
観測
検討・判断
発信
製作の目的
•  気象観測装置が自動的に観測、情報発
信を行うことで、定期的に天気を伝える •  天気に関する体感的なコメントを発言す
ることで、天気について、分かりやすく表
現する
製作した装置①（ソライロカメラ部）
パソコン
色データを 定期的に取得
画像を 自動的に撮影
画像データ
Webカメラ（５方向）
製作した装置②（感測センサ部）
気圧センサ
湿球温度センサ
乾球温度センサ
体感温度センサ
Arduino （マイコン ボード）
明るさセンサ
製作した装置の機能
•  ①ソライロ判別機能 – 「ソライロカメラ」 •  ②天気感測機能 – 「体感温度センサ」 •  ③情報発信機能 – 「天気感測コメント」 – 「Soraサイト」 ①ソライロ判別機能
•  「ソライロカメラ」 – 空の画像から、空の色と明るさを取得し、
天気を判別 – 空の写真を、「Twi2er」とWebサイトに掲載 9ピクセルの 色データ を取得
5方向を カメラで撮影
画像 データ
パソコン
「Twi2er」の コメント作成
「Twi2er」 「Soraサイト」 空の写真を掲載
RGB
（
）
0 0:00 0:09 0:18 0:27 0:36 0:45 0:54 1:03 1:12 1:21 1:30 1:39 1:48 1:57 2:06 2:15 2:24 2:33 2:42 2:51 3:00 3:09 3:18 3:27 3:36 3:45 3:54 ①ソライロ判別機能
•  空の色データの数値化（RGB） 250 200 150 値
100 階
調 50 R（赤）
G（緑）
B（青）
時間（分）
①ソライロ判別機能
コンピュータが色を認識する感覚
赤青緑の3色で 色を作り出す
色の形式を変換
人間が色を認識する感覚
Hの数値で色を決めて、 Sの数値で色の濃さを決定し、 Vの数値で明るさを決める
S
値
階
調
170 60 0 S（彩度）
40 20 時間（分）
V
210 値
階
調
200 180 0:00 0:17 0:34 0:51 1:08 1:25 1:42 1:59 2:16 2:33 2:50 3:07 3:24 3:41 3:58 値
階
調
210 0:00 0:07 0:14 0:21 0:28 0:35 0:42 0:49 0:56 1:03 1:10 1:17 1:24 1:31 1:38 1:45 1:52 1:59 2:06 2:13 2:20 2:27 2:34 2:41 2:48 2:55 3:02 3:09 3:16 3:23 3:30 3:37 3:44 3:51 3:58 H
0:00 0:17 0:34 0:51 1:08 1:25 1:42 1:59 2:16 2:33 2:50 3:07 3:24 3:41 3:58 ①ソライロ判別機能
•  空の色データの数値化（HSV） H（色相）
200 190 180 時間（分）
V（明度）
190 時間（分）
②天気感測機能
日光
•  「体感温度センサ」 色のついた布
温度センサ
Arduino 色の違い　＝　日射の吸熱率が変化
日差しによる、 体感温度の変化が分かる！
（
）
0 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127 ②天気感測機能
•  「体感温度センサ」の温度差（赤・青・緑・白・黒） 25 20 温 15 度
度
10 赤
青
緑
白
5 黒
時間（分）
（
白
）
0
14 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127 ②天気感測機能
•  「体感温度センサ」の温度差（白・黒） 22 21 20 黒
温 19 度
18 度
17 16 15 時間（分）
③情報発信機能
•  「天気感測コメント」 – 「ソライロカメラ」と「感測センサ」のデータか
ら、体感的な「Twi2er」のコメントを作成 「ソライロカメラ」 「感測センサ」
数値データ
肌寒い
日射が弱い
風がある Twitter
③情報発信機能
– 「Soraサイト」 • 天気に関する様々な詳しい情報を掲載 – 天気、気温、湿度、風・日射の強さ、気圧の値 – 体感的なコメント – 空の写真のデータ集 Webサイト（イメージ図）
実証実験
設置場所
•  柏の葉高等学校　(情報理数科コンピュータ室)
運用期間
•  2013年3月27日(水)～29日
(金)
運用時間
•  4時間(12:00～16:00)
•  5分毎に更新
「ソライロカメラ」と
「感測センサ」を起動
「Twitter」に
コメントを投稿
「ソライロカメラ」の設置風景
柏の葉高等学校　校舎
実験結果
PHP
「感測センサ」のデータ
気圧
「Twi2er」
気温
湿度
「ソライロカメラ」のデータ
色データ 画像データ
作
成
「Twi2er」に 自動的に 投稿できた！
現
在
更
新
中
今後の課題・解決策
•  Webカメラの色補正が手動 –  色再現性の良いカメラが必要 •  センサの値の精度が低い –  気温が0.5度刻み　高精度のセンサにする •  「Soraサイト」が未完成 –  より詳しい様々な気象情報を掲載 •  「天気感測コメント」の正確性が低い –  データ分析を行うため、長期間の運用実験を行う
参考文献
•  画像処理ソリューション –  ImagingsoluLon.blog107.fc2.com •  Arduinoで計る、測る、量る –  神崎康弘著
•  PHPでTwi2erのbotを作ってみた(1) –  h2p://blog.zolesystem.info/php_twi2er1/ •  「Twi2erボット　プログラミングテクニック」 –  蒲生睦男著 •  PHP逆引きハンドブック –  蒲生睦男著　C&R研究所 Twi2er　ユーザー名
「KashiwanohaS」