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■品川から三島までの「新幹線の加速度」データ　

　ノートPC(Thinkpad)の加速度センサをいじりたい、と最初に思ったのは実はJR東海の「おかげ」だったりする。それは何故かといえば、…1,2年くらい前から「品川(新横浜) - 三島」の新幹線こだまの激しい揺れがどうにもこうにも耐え難く、「この激しい揺れを数値化してやるぞ！」「この揺れをグラフにしてやる！」と決意したことがキッカケだったのである…。

　以前は、新幹線に乗車している時間は私にとって貴重で快適な作業時間だった。しかし、新幹線のダイヤが改正され、ほぼ同時に車両がひかりのお古が回されてきて以来、その気持ちの良い作業時間が消えてしまったのである。あまりの揺れに本も読めないし、PCの画面を見ながらの作業もできなくなってしまったのである。いや、実際ヒドイのだ…。

　そして、ある時私だけが揺れを耐え難いと思っているわけでなく、私のPC(Thinkpad)もそう感じていることにも気づいた。つまり、あまりの揺れにハードディスクが保護モードに入り、ハードディスクが読み書き停止状態になってしまうのである。Thinkpadに内蔵された加速度センサが異常な揺れを検知し、ハードディスクを停止させてしまうわけである。そのため、文章書きなどもできなくなってしまっていることに気づいたのである。そんなこんなで、それまでは出張の旅に増える雑文の数もめっきり減ってしまったわけである。

　そこで、この新幹線の揺れに(私と同じように)苦しんでいるThinkpadの加速度センサの値を読み取り、そのデータを片手に「JRの技術者に文句を言いたい！(心の中で)」と思ったのだった。「ちょっとヒドすぎない？」と(技術者っぽく)データ片手に文句を言ってみたかったのである(やっぱり心の中だけで)。

　というわけで、新幹線のまずは加速度センサ値を計測してみました。出張帰りの「品川駅から三島駅まで」の10ms間隔加速度データです。列車は下りのこだま585号の8号車。通路側のシート上にPCを置いて、ひたすらデータをとってみました。さらなる解析(これらのデータのさらに微分値とか)は、また後ほど、です。

■品川から三島までの揺れデータ　

　というわけで、下りのこだま585号 8号車 通路側のシート上の「品川駅から三島駅まで」の揺れデータ(10ms間隔)です。加速度センサの傾斜出力値を微分しXY成分を2乗平方根をとったものを示しています。時刻表を見ると、「0分後 品川 → 11分後　新横浜 → 29分後　小田原 → 43分後　熱海 → 51分後　三島着」という感じです。もちろん、セットアップに若干の時間が掛かっていますので、その補正を行うと、大雑把に

-4分後 　品川9分後　新横浜27分後　小田原39分後　熱海47分後　三島着

■品川から三島までの振動データの「時間 v.s. 周波数解析」　

　せっかくなので、下りのこだま585号 8号車 通路側のシート上の「品川駅から三島駅まで」の揺れデータ(10ms間隔)の時間 v.s. 周波数解析も短時間フーリエ周波数解析(高速フーリエ変換とは別物ですね)で行ってみました。横軸が時間軸で品から三島までを示していて、縦軸が周波数軸で振動の周波数を示しています。
　左(or 上)のチャートで、時間軸(横軸)25分過ぎに現れる高周波数を多く含む振動は小田原で停車中に「ひかり」か「のぞみ」が通過した際の振動でしょうか？　確認しやすいように、短時間フーリエ変換ウィンドーサイズを小さくしたものを右(or 下)に示してみます。
　また、40分過ぎの激しい振動は熱海を出て箱根トンネルを通過中のものですね。…と、こんなことを調べても新幹線の振動が直ってくれるわけではないんですよね…。もうちょっと、快適にしてくれたら…良いなぁ。せめて、ハードディスク保護回路が働いたり、テーブルの上のコーヒーが倒れないくらいだったら良いなぁ。

■「加速度センサ」で「人に迷惑な電車男」　

　東海道新幹線「こだま」の揺れを加速度計測してみよう です。
　電車男と言えば、映画は、何とも上映時間を長く辛く感じ、エンディングの音楽も今ひとつ(私の)ツボにはまらず、…でした。だけど、テレビの「電車男」は音楽(TWILIGHTとか)まさにツボなので、音楽だけを繰り返し聞いています。

■「加速度センサ」で「人に迷惑な電車男」　

東海道新幹線「こだま」の揺れを加速度計測してみよう

　最近は出張が多く、東海道新幹線に頻繁に乗っている。東京・品川・新横浜と三島の間を週に三・四回は往復し、往復二時間ほどの道のりを新幹線の座席で過ごしている。
　右の地図を眺めると一目瞭然なのだが、東海道新幹線の東京から三島までは、観光地が続く。例えば、小田原駅からは小田原城がよく見える。小田原の手前に始まり熱海までの車窓からは、相模湾も見通すことができる。そして、箱根を過ぎると伊豆半島や駿河湾が見えてくる。

　しかも、そんな綺麗な景色を眺めながら、ノートPCのキーボードを叩き、ちょっとした計算や文章書きなんかをすることもできたから、新幹線の中はとても快適で有意義で快適な時間だった。綺麗な景色を眺めながらノートPCのキーをパチパチ叩いていると、何だかいつもより自分自身の頭が冴えわたってくるような気がしたりしていたり(あくまで単に「いつもより」、だ)、自分の手元のノートPCもいつもより速く、まるで超高速の特別仕様であるかのごとく、キビキビと素早く反応するように感じたりもしていたのである。つまりは、以前は新幹線の中というのはとても快適な空間だったわけである。

　ところがある時期から、新幹線の中での文章書きがとても辛く感じるようになった。列車の「ガタガタとした揺れ」が妙に気にかかるようになって、新幹線の中のPC作業が苦痛に感じるようになってきた。そして、時を同じくして、それまでキビキビと動き、まるで超高速のシャア専用特別仕様のようなノートPCが何だか反応が鈍いダメダメ「のび太クン」になってしまったのだ。その結果、新幹線の座席に座って過ごす時間が快適どころか、苦痛に感じられるようになってしまったのである。


　その「新幹線の揺れを私が気にするようになり、ノートPCも反応も遅くなってしまった」タイミングがいつ頃だったかを考えてみると、それは東海道新幹線に品川駅が新設され、さらに「こだま」に100系電車の代わりに300系電車が使われるようになった頃だった。つまり、駅が新設されて運行テーブルが大きく変わり、列車も揺れる300系列車に変わったために、実際揺れが激しくなったのである。そのせいで、「ガタガタとした揺れ」が気にかかるようになったわけだ。しかも、それだけでなく、その頃ノートPCを買い換えた。加速度センサを搭載し、加速度変化( =揺れ・落下)を検知するとハード・ディスクのヘッドを待避させ読み書きを停止する「アクティブ・プロテクション・システム」を搭載しているThinkpadを使い始めたのである。そのため、新幹線が揺れるとノートPCのハードディスクが停まってしまい、超高速の？PCがとても反応が鈍い「のび太クン」に変身してしまった。その結果、文章書きなどをスムースに行うことが難しい環境になってしまったのである。

　しかし、そう文句やグチばかり言っていてもしょうがない。Thinkpadが加速度センサを内蔵し、揺れを検知してPC作業ができなくなってしまうのであれば、その加速度センサを利用して、逆に新幹線の揺れを調べてみることにしてみたい。そして、「快適な新幹線の移動環境はどのようにすれば手に入るか？」を考えてみた。

　まずは、Thinkpadの加速度(傾斜)センサ値を読み取るアプリケーションを作ってみた。そして、いつものように三島で新幹線に乗り込んだ。最初は、席が結構空いているように見えたのだが、それはその列車がグリーン車両だったからで、指定席車両さらには自由席車両へ移動していくと実際にはかなりの混雑した状態で、最終的に一番端の1号車まで移動しようやく空席を見つけた。1号車でも結構込んでいて、空席はほとんどなかったため三人掛けの真ん中の席に座わり、座席の前にテーブルを拡げた。そして、その上にThinkpadを置いて、10ms間隔でひたすら加速度データを素早くとり始めた。混雑のせいもあり、「ナニしてんだコイツ？ そのテーブルに拡げたPCを使うのか使わないのかハッキリしろよ」という周りの目が妙にキツかく、ついテレビや映画の中の電車男のようにオドオドと「すみません。すみません」とつぶやきながら、それでも勇気？(というよりは単なる迷惑な非常識)を振り絞って何とかデータをとってみた。

　その(周りの視線に耐えた)苦労と勇気の結果が次のグラフである。「鉛直に対する傾斜角(の絶対値)の時間変化」を示していて、横軸は「時間」・縦軸は「鉛直に対する傾斜角(の絶対値)」を示している。ちなみに、このグラフでは時間軸は「右から左に50分ほどの時間」を示している。つまり、(一番右端の)三島をスタートし、50分弱後に品川に到着するまでの揺れの記録である。

鉛直に対する傾斜角(の絶対値)の時間変化

三島から品川まで

　そして、揺れが激しいようすは、「時間 v.s. 周波数解析」を短時間フーリエ周波数解析で行ってみると、さらによくわかる。

「時間 -周波数応答」の解析結果

紫色が振動が強く、(背景と同じ)青色が振動が弱い

　ということは、私は加速度センサ付Thinkpadを抱え、新幹線「こだま」の車両の色んな座席に座り、どの座席の揺れが一番少なく快適であるかを調べてみれば良いわけだ。せっせと、色んな席でデータ採りをしてみれば良いハズなのである。そうすれば、「快適な新幹線の移動環境はどのようにすれば手に入るか？」が明らかにできるハズである。

　…しかし、正直言って、今回のデータ採りはツライのである。「ナニしてんだコイツ？そのテーブルに拡げたPCを使うのか使わないのかハッキリしろよ」という周りの乗客の視線に耐え、そして「すみません。すみません」とつぶやき続ける電車男のような一時間を何度も何度も繰り返すのはイヤなのである。私が新幹線に乗る時間帯は、いつだって車両は結構込んでいて、真ん中の辺りの車両には空席はないことも多い。、そんな中で使いもしないノートPCを拡げて、周りの乗客の迷惑そうな視線に突き刺されながら実験を繰り返すのはツライのである。

　…そこで、格安のこだま号専用グリーン回数券を買い、いつでもガラガラに空いているグリーン席でデータをとってみたのである。その結果が次のグラフである。ちなみに、このグラフは横軸の時間軸が「左から右」という向きであるということ以外は先ほどまでのグラフと同じだ。

東京から三島までの「グリーン車」

鉛直に対する傾斜角(の絶対値)の時間変化

「時間 -周波数応答」の解析結果

　…それにしても、ガタガタ揺れる新幹線をJR東海に直して欲しいような気もする一方で、少し我が身を振り返ってみれば列車の座席でノートPCを広げて、作業をしている私もそもそも間違っているような気もする。なんだか、ちょっとゆとりがないように思えてしまう。反省も込めて、今度は東海道線の各駅停車列車に乗って、往復4時間(4500円)の出張でもしてみることにしよう。グリーン車両での往復9800円との差額で少し贅沢な駅弁と(発泡酒でなくて)ビールでも買って、ガタガタと列車に揺られてみることにしようか。