車や電車の中にいると、GPS の精度は落ちる?
車のボディも電車の車両も、ほとんどが金属でできていて、GPS の電波はその金属をまず通り抜けられない。それだけ聞くと、車や電車での記録は絶望的に思えるかもしれないが、実際はそうでもない。車も電車も、電波がまったく入り込めない密閉された金属の箱ではないからだ。電波が入ってくる隙間は窓であり、その窓が実際どんな素材でできているか——車のスピードではなく——が、知っておく価値のある部分になる。
結論から言うと
車や電車の中にいると GPS の信号はある程度弱くなるが、それでまったく位置が取れなくなることはめったにない。車体が金属である部分では、信号は金属の壁と同じようにまったく通り抜けられない。残る通り道は窓だけで、たいていの窓ガラスは GPS の信号をわずかな減衰で通してくれる。ただし例外もある。今どきのフロントガラスや、一部のサイドガラス・リアガラスには、GPS とはまったく関係のない目的で貼られた、目に見えないほど薄いコーティングが施されていることがあり、それが通過する信号をかなり削ってしまうことがある。
金属の車体そのものは、実は心配しなくていい
GPS 受信機は、複数の衛星との間に電波が届く経路を必要とする。無垢の金属は、その経路を遮る点でこれ以上ないほど強力な壁で、車の屋根やドア、窓枠は信号を弱めるのではなく完全に遮断してしまう。これは特に珍しいことでも設計上の欠陥でもない——窓のない立体駐車場の奥や、ビルの中で GPS が拾えなくなるのと同じ理由だ。車や電車がそうした死角そのものにならないのは、車体全体が無垢の金属で覆われているわけではないからにすぎない。窓は金属の切れ目であり、ほかの場所ならすべて遮られる信号にとって、そこだけが通り道になる。
あまり知られていないコーティングの話
多くの車のフロントガラス、そして最近では一部の他の窓にも、低放射(Low-E)コーティングが施されていることがある。ごく薄い金属酸化物の層で、冬は車内の暖かさを逃さず、夏は熱を反射して跳ね返すためのものだ。肉眼では見えず、ルート記録とは何の関係もなく、あくまで車内の快適さのために存在している。ただ、金属酸化物でできたコーティングは、無垢の金属ほど強くはないにせよ、電波と似たような形で干渉する——完全に遮断するのではなく、通過する信号を弱める形で。実際、一部の車ではフロントガラスのミラー付近に、わざとコーティングを施していない小さな窓が用意されていることがあり、ETC のアンテナや純正の GPS アンテナがそこを通して確実に電波を受け取れるようにしてある。座席に置かれた、あるいはポケットに入った iPhone には、そうした専用のクリアな窓は用意されていない。車内のどこにあるかによって、たまたま通り抜けてきた分の信号を受け取るしかない。
スピードは関係ない理由
速く走る乗り物ほど GPS が不利になると思われがちだが、実際にはスピードそのものは原因ではない。受信機はある瞬間に届いた衛星信号から位置を計算しているだけで、アンテナが静止していようと高速道路の速度で動いていようと、その計算のやり方は変わらない——GPS はもともと、車や電車よりずっと速いものを追跡するために作られた仕組みだ。高速で走る乗り物の軌跡が、急なカーブで角を切ったように見えることはあるが、これは速く走るほど記録される地点同士の間隔が地面の上で広がるために起きる別の現象であって、一点一点の位置の精度が落ちているわけではない。車内での精度を左右しているのは、車体の密閉度とガラスの種類であって、速度計の数字ではない。
電車には、同じ二つの問題に加えてもう一つある
電車の車両も、車と同じ理屈に沿っている——鋼鉄の車体に、窓だけが唯一の開口部で、電車の窓の中にも同じような理由、あるいはその鉄道会社の車両特有の理由で、コーティングが施されていることがある。電車ならではなのは、弱まるだけでなく、信号がまるごと途切れる場面が多いことだ。切り通しや高架下、トンネルは、その区間ずっと空をまったく見えなくしてしまう。車にとってのトンネルとまったく同じだ。これは、コーティングガラスによる緩やかで部分的な弱まりとは違う、あるかないかの途切れであり、両者は区別しておく価値がある。片方は軌跡全体をわずかに間引くだけで、もう片方はある区間をまるごと消し、空が見えるようになった瞬間にまた線がつながる。
実際に気にするなら、できること
ふだんの運転や通勤でここまで気にする必要はまずないが、特定のルートをできるだけきれいに記録したいときには、いくつか差が出ることがある。
- アンテナと窓の間により多くの金属が入り込むドアポケットやバッグ、センターコンソールより、窓に近い場所に iPhone を置く。
- ミラー付近のフロントガラスに、あえてコーティングされていない透明な部分が見えるなら、それはガラスの残りの部分にコーティングがある合図でもある——その部分の近く、あるいはコーティングのない窓の近くに置くほうが電波は通りやすい。
- コーティングされた窓そのものについて、できることはほとんどない。コーティングはガラスに焼き付けられたもので、ケースやポーチが関わる話ではない。
TrailCam の場合
ドライブ、公共交通、そして新幹線は、TrailCam に用意された 11 種類のアクティビティのうちの三つで、ハイキングやサイクリングなどと同じく、それぞれ地図上に自分の色を持つ。裏で動いている GPS の記録の仕組みはどのアクティビティを選んでも変わらないので、ここで説明した窓とコーティングの影響は、ドライブとして記録しても新幹線として記録しても同じように当てはまる。TrailCam はダウンロード無料。
よくある質問
- 車の屋根は GPS を完全に遮ってしまう?
- 金属の部分ではその通りで、屋根やドア、窓枠を信号はまったく通り抜けられない。ただ、それが記録の問題になるのは、そばに電波を受け取れる窓がない場合に限られ、車の中ではあまり起きない状況だ。
- コーティングされたガラスは、金属製のスマホケースと同じ問題?
- 根本の原因は同じで、薄い金属は完全に遮るのではなく信号を弱める形で干渉する。ただしケースは自分で選んだり替えたりできるが、車のガラスはそうはいかない。現実的な対処は置き場所を工夫することで、コーティングのない経路にできるだけ近づけるのが一番の答えになる。
- 電車のように速い乗り物だと、GPS の精度は落ちる?
- 落ちない。受信機はある瞬間の衛星信号から位置を計算していて、速度そのものが誤差を増やすことはない。速く走る乗り物の軌跡が不正確に見えるとしたら、たいていは記録される地点の間隔が広がっているだけで、一点ずつの測定の正確さとは別の話だ。
自分のルートを記録する
TrailCam は iPhone 用の GPS ルート記録アプリです。動画・写真・音声メモを撮ったその地点に紐づけて保存し、GPX 1.1 または CSV で書き出せます。ダウンロードは無料です。