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GPSについての基礎知識

GPSの仕組み

GPS製品について選定のポイントを解説

★登山向けGPS★

登山の際にコンパスを使って地形図上で現在地を把握したり、GPSで現在地を確認しながら登ります。

普通の登山だけならエアリアマップがあればいいし、登山道もしっかりしたところを登れば案外いけてしまいますが、初めての山や道があまりしっかりしていない獣道などでは遭難を防いで的確なルートを地図上から把握するツールとなりGPSはとても有効な道具となります。
他にも現在地が分かるということは、目的地までどれくらいなのか?次の休憩はどのあたりで取るべきか?などが分かるので、心理的に楽にもなります。

GPSが優れているポイントはGPS衛星の電波さえ受信できれば世界中どこでも現在地を知ることが可能、様々な人工衛星からの受信でより精度が高い移動時間や高度差などのデータを表示および記憶することができます。複数モデルがあるのでどのよにGPS製品を選び、自身にあったものを選定する為の参考までに以下をご参照ください。


●GPSの性能は受信感度と位置精度で選ぶ

ハンディGPSには1万円台のものから10万円近いものまで多種多様ありますが、基本的には位置精度にはそれほど大きな差がありません。位置計算の方式が決まっていますので、同じ衛星を捕まえて、位置計算すれば、大きな差がでない結果が多いです。 

●GPSでどんなことができるのか?

地図を表示し、方位、標高などが一目瞭然

GARMIN日本語版いいよねっと(GARMIN ジャパン)様の商品では昭文社の「山と高原地図」のデータを利用し、画面上に表示させてくれる。今どこにいるかという情報だけに留まらず、今までの行程を記録してくれるデータロガーとしても活躍する。

ポイントからポイントまでの時間を記憶したり、どれくらいの高低差を進んだのか、同じペースで進めば目的地まであとどれくらいと予想できるかといった計算もしてくれる優れもの。機種によっては方位を示したり高度計を備えたものもあり、その代表機種といえばMAP64SJ日本語版やeTrex30J日本語版がございます。これらの機種には、(高度)気圧計と(方向)3軸の電子コンパスが備わっております。

下位のモデルにあたるeTrex20J日本語版やeTrex10J日本語版はGPS衛星から受信した情報を基に高度や方向を示します。いずれの機種で求められる高度や方向について、高度気圧計搭載の機種は飛行機など気圧調整されている室内では全く機能しなくなることや急激な天候悪化により高度の誤差が生じてしまうデメリットがございます。しかし補正をおこなうことで精度は向上いたします。

方向に関していえば、GPSから算出した方向は常に移動をおこなっていないと正しい方向を示すことができません。電子コンパス搭載の機種は立ち止まっていても正しい方位を示すことができます。この機能の有り無しでも機種の選び方のポイントとなります。

GPSを使うことで軌跡データ、ウェイポイント(ポイント登録)またルートデータを保存することが可能です。そのデータはPC側でも各端末に応じたソフトウェアを使うことで閲覧可能となっていて、山行の反省会や今後のルート行程の策定などでも役に立ちます。




●登山GPSの位置捕捉のしくみ

一口にGPSといっても、登山用GPSでは精度の正確さが命ですよね。誤差が大きくて全然違うところを表示していては、遭難の危険が高まってしまう恐ろしいアイテムに。そこで、少しでもGPS精度を上げるために最近のGPSではより多くの国の衛星を受信できるようになっています。
昔から民生利用で使われているアメリカの衛星すなわちGPSですが、それにプラスして今後に期待の日本の準天頂衛星「みちびき」の電波も受信でき、ロシアが誇る全地球測位衛星「グロナス」も受信できることで飛躍的に精度が上がっています。森の中や岩陰にいても電波を受信しやすくなっているので、単独測位型のハンディGPS受信機ではGPS受信のみであればスマホよりも精度は高いといわれております。


●求める機能によって機種がきまる。選び方のポイントまとめ

GPS性能は一部の測量用GPS受信機やRTK測位などを除きどれも大差はありません。ただ、技術はどんどん進化していますので、新しいものの方が感度は良くり衛星のロストのリスクが少なくなっています。ハンディGPSなどの価格差は主にGPS性能というよりはその機種で何ができるかなどの機能差から生じます。

1:英語表示と日本語表示
  GARMIN GPSでは英語版と日本語版がございます。当店GPS商品名に“英語版”“日本語版”の記載から確認ください。


2:詳細地図を表示できるもの
  詳細地図が表示できるものと、白地図(現在地とポイントデータ、軌跡データを表示する機種)に分けることができます。


3:電子コンパス&気圧高度計内蔵

  通常GPSは静止すると、コンパスが利かなくなります。これは方位を移動した位置から求めるためで、静止すると方位を定めることができなくなります。 この状況を改善するために、電子コンパスを内蔵した製品がございます、静止したときの方位は電子コンパスから求めるため、静止状態でも方位が分かります。(MAP64SJ、eTrex30J、OREGON650など)

また、GPSの高度は水平精度よりも一般的には誤差が生じてしまいます、気圧高度計を内蔵した製品は基準高度や気圧調整をおこなえば誤差を少なくすることができます。また最近の気圧計搭載機種は台風など急激な天候悪化時、気圧が大きく変化する場合にはGPS高度も考慮されて高度補正をおこなうことができます。






★スポーツGPS★



自転車(サイクルコンピュータ)、アスリート向け(ランニング・ヘルスケア)ゴルフやパラグライダーなどスカイスポーツ、ウィンドサーフィンなどマリンスポーツ様々な利用に応じて特価した製品がございます。


●ランニングGPSの選び方

1:ペース、速度、距離

 ほとんどのランナー用GPSでは現在の1Km毎のペースや現在速度、走行距離などを表示、また記録データとして保存することができます。上記モデルになると表示できるデータ項目数が増えたり、加速度計を内蔵した製品やフットポッドと呼ばれる別売アクセサリー対応製品では室内トレーニングでも活用することができます。


2:心拍計機能付き

  心拍数を表示、記録できる製品と対応していない製品がございます。測定種類はベルト型と腕静脈型

 -心拍ベルトを装着して計測- 

 昔からの心拍数の計測方法。
 胸(正確にはみぞおち辺り)にベルトを巻いて心臓の鼓動を測定する。心臓の近くで情報を収集するので正確な心拍数を取ることができ、道具としての歴史もあるので信頼性が高い。
胸にベルトを巻くため最初は走っていて違和感がありますが。心拍ベルトを定期的に洗わないと汗臭くて大変なことになるので注意が必要です。

 心拍計の元祖で医療系にも使われているポラール(Polar)、GPSメーカーであるガーミン(Garmin)、アウトドア用途で定評があるスント(Suunto)その他ブランド製品でも心拍ベルトに対応した製品がございます。やはり心拍測定技術として確立していること、実績が豊富であることから、基本はこのベルトタイプなのだろうと思う。

 -ランニングウォッチのセンサーで静脈から計測-

 ランニングウォッチにセンサーを内蔵し、手首の静脈部分から心拍数を計測する。
 最近出始めたタイプです。胸にベルトを巻く手間が不要という手軽さがある。エプソン(EPSON)やアディダス(Adidas)といったスポーツウォッチでは新興系の会社が採用している傾向が現在のところあるようです。また、静脈型は女性にオススメです。心拍トレーニングは始めてみたいけど胸にベルトを装着するのはイヤだという人、特に女性は下着を装着しているので邪魔に感じることが多いのでこちらの方が扱いやすいかもしれません。


 -時計はGPS内蔵タイプがオススメ-

 心拍トレーニングは基本的にペースを気にせず心拍数を意識して走ります。

 この理屈だけ見ると、時間と心拍数だけ分かれば十分。ペースは後から結果として付いてくるもので、変にペースを意識しない方が良い、とする意見もある。実際にはレースもあるのだから、やはり自分のペースは気になるし、普段の練習ではどのくらいの距離を走ったか確認することでモチベーションが上がることもある。

心拍トレーニングを積んで行くと、同じ心拍数でも速く走れるようになる。肉体としても実感できるのだけど、それが客観的な数値で見れると断然嬉しい!!

例えば、心拍140bpmで先月は6分/kmだったのが今月は5分45秒/kmというように同じ心拍数で走っているのにペースが速くなることがある。あるいは、同じペース6分/kmが先月より低い心拍で走れる、ということになる。こう考えるとGPS内蔵ウォッチでペースを把握できることは心拍トレーニングを続ける上でもメリットになる。





3:稼動時間

 ランナーにとって大会でもっとも気になるのはタイムです。しかし走行中にバッテリー切れとなってしまっては・・・。ウルトラマラソンなど耐久系の大会ではその分走行時間も長くなるのでそれにあわせて稼動時間が長いタイプをご選択ください。稼動時間はスポーツGPSの選定基準、選び方としてはとても重要な項目と思われます。


4:画面表示&バックライト

 走行中に画面を見ることは容易にできるものではありません。ですのでどのように表示されるのかを知る為にも画面表示例はとても重要なものと思います。各ランナー向けGPSの画面サンプルをこちらで紹介しておりますので選定に活用ください。また夜間ランナー必須のバックライトは殆どの製品で対応しておりますがその表示もまちまちございます。バックライトの比較はこちらを参照ください。


5:多機能モデル=重い、シンプル=軽い

 トライアスロンなど水泳用途でスクロール回数などカウントできる製品も発売されておりますが、やはりその分電子器機としてより多くの部品が必要となることから重量は重くなってしまいます。小型化が進む現代でもこのあたりをどうしてもシンプルな機能の製品には劣ってしまいます。






★GPSゴルフナビの選び方★

GPSゴルフナビも様々ございますが、形だけでも大きく分けて3つのタイプに分けることができます。

-ポケット 小型タイプ-

ポケットに入ることがキャッチフレーズのポケットタイプ。たくさんの方が使っているため価格が8千円を切るものまで発売されています。ポケットに入れるよりも専用のベルトホルダー式ケースやクリップ付きのモデルでベルトやゴルフバックにかけることもできます。また小型タイプのものでは音声案内だけで画面表示が無い製品もございます。こちらはサンバイザーなどのつばにつけることができます。


-腕時計タイプ-

ポケットから出し入れする煩わしさを解消してくれるのが腕時計タイプです。大きさ的には少し大きいと言われていますが、スイングには影響ないという意見がほとんどです。必要最小限の情報だけを素早く知るには腕時計タイプがいいでしょう。


-ポータブルタイプ-

画面サイズが大きく、コースの形状をすべて表示してくれる高機能モデルです。スマホのような操作性が特徴でコースを上から眺めることができるため視覚的にコースをイメージしやすくなります。コースマネジメントを心がける必要のあるゴルファーにとって役に立ってくれるのがポータブルタイプです。液晶パネルの反射で見ずらかった画面は改良されて見やすくなっています。


やはり実際に様々な機種をプレーで使用した経験者(弊社代表)の声がなによりも物語っています。くわしくは次章「GPSゴルフナビ選定のすすめ」を参照ください。




★GPSモジュール、レシーバー★



GPSから得た情報をそのままパソコンに送信。GPSモジュールやGPSレシーバーは主に法人様、研究機関、大学様からの引き合いが多い商品です。GPS衛星やGLONASS、みちびき、Baidouなど受信できる測位システムの種類で選定ができます。その他1秒間に何回データを出力できるのか、測量用途でより高精度のデータ計測をおこないたい場合などでも選定基準となります。

-安価なタイプ:BU353S4、ND-105C、M-215+など


-出力回数が多い製品:FV25、GU-158など


-高精度GPSレシーバー:A101、M12Pなど


 

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