コメントまわりのテスト中。書けたり書けなかったりしてます。
実はこの週末にまたちょっとした大人の遠足に行っておりました。それ程たいしたコト無い遠足ではありましたが、先のテン泊の際にもちょっとだけ観察してたりして、徳山遠足ほどではありませんがまた観察ネタが溜まりつつあります。今の茨城方面が終わったらご紹介しましょう。
さて、先日アキバに買出しに行った際にフォトトランジスタも買っていました。
フォトリフレクタが車輌検知用に使えるメドがついたとはいえ、赤外LED用の電源供給が必要となるためにコードが4本必要となるのが短所でした。一部ではコードが2本で済むCdSを使ったシステムもあるのですから、代替として使われているフォトトランジスタが使えるのではないかと買ってみたのでした。
しかし、安いとはいえこうやってチマチマ買うとフトコロには優しくないな。
フォトリフレクタを使って車輌位置を検出できそうなコトがわかりましたが、電圧が振れていてこのままではPICの入力がHになったりLになったり安定しません。列車が通過している間はずっと電圧が掛かった"H"状態であり、通過したら電圧の掛からない"L"となるのが理想です。もっと距離を近付けられれば何とかなるかも知れませんが、ちょっと限界です。
写真撮ると赤外ＬＥＤが光ってるのが判りますが、肉眼では見えませんよ。
物理的には調整出来ないので電気的に操作してみます。
ワンチップマイコンのPICシリーズを使って自動運転を目論んでいますが、PIC側では入出力のみですからLEDを使って動作確認すればいいと考えていました。基本的にはそれでいいのですが、今後PIC間の通信も必要となりますからLCDを使って送受信データを表示させた方が効率が上がりそうです。
必須ではないしただ使ってみたいだけで脱線とも言えそうですが、そんなに高いモノでもないし買ってきました。
このような多少大きめのパーツ含めて個別パーツ単品だと鉄模と較べると安価なのですが、ついついアレもコレもと買うので気が付くと結構使っていたりします。
鉄道模型で自動運転しようとする場合、最も重要な技術は列車位置を検出するセンサでしょう。メーカー品だとTOMIXからTSCセンサーレールなるモノが発売されています。コレは車輪接触式のようで、確実ではあるもののその大きさから採用が躊躇われます。そもそもワンタッチ式のモノでも1,000円前後しますから、そうそう設置出来ません。自作するとしても調整が大変そうですね。他の方法を調べてみると
1)車輌に磁石を積んだリードリレー方式
2)遮光式
3)ギャップ通過検知式
4)給電側での検知式
の4つが主に使われているようです。全車両に磁石を積むのも大変ですし、ギャップを入れるのもフィーダを沢山入れるのもちょっと面倒な気もします。１系統で複数列車を運転しようとするとギャップ・フィーダを多用するコトになるのですがソレはソレ、ホントにやるかどうか判らないしな。
となると遮光式となるのですが、遮光式には２つあって、
・線路両側に発光部と受光部を置いて車輌を検知する
・線路上にCdSなどのフォトデバイスを設置して受光部の明るさを検知する
の２通りがあるようです。配置が自由なのは後者ですが、周囲の明るさに影響されるのが難点でしょうか。ワタシは夜間運転は行わないしな、と思っていたら最近はフォトリフレクタなるモノがあるようです。要は発光部と受光部を１つのパッケージに収めて物体の存在を検知するモノで、白い紙の上に引かれた線の上を走らせるライントレースカーでよく使われるデバイスのようです。
というワケで秋月で買ってきました。
10個で360円と大変安価です。コレで10mm程度までは認識できるようなので、Nゲージならば十分な性能のはずです。HOだとキツいのですが....ソチラは別途考えましょう。
昨日ぶち上げた妄想はもう少しネタが溜まってから放出しようと思っていたのですが、どうもブログのネタにでもしないと怠けてしまって進まないという本末転倒な状況に陥っているので書いた次第です。プログラミングも電子工作も技術がないので遅々として進まないコトになるかと思いますがその辺はご愛嬌。
さて約２ヶ月ほど妄想を膨らませて、ワタシとしてはハードルが高いものの決して実現不可能ではなさそうな構想を練ってきました。
1)ワンチップマイコンは入手性がよく安価かつ資料も豊富なPICを使う
10年前よりもだいぶ性能が上がっているのに価格は安くなっているのが有難いですね。ちなみに性能・ピン数にもよりますが1つ100?200円程度のPICを使うつもりです。
2)ワンチップマイコンは単独ではなく複数使って機能分化する
1つにまとめようとするとプログラムが巨大化してデバッグや修正に苦労しますから、機能分化して拡張性を担保しようというワケです。
3)1系統で1システムとし、複線ならば2システム、ウチの屋根裏レイアウトならば3システムとする
「1系統」というと判り辛いのですが、1列車1系統を基本とします。多分ギャップを切って電気的に分けたりエンドレスにヤードを取り付けた場合は周回でも複数列車走らせたり周回＋入出庫で複数列車運転も可能ですが、基本は1列車とします。
4)操作はPCから指令を出し、PICが受信して自動運転を実現する
PIC側で運転パターンを作り込んでしまうと変更が面倒ですから、PC側で運転パターンを作ってPICに渡すようにするつもりです。
5)センサを取り付けて列車位置を把握するとともに、ATSや信号も実現可能にする
PIC側はセンサでの検知とPCからのLED点灯・消灯・ポイント操作・走行用電源制御などの最低限の機能しかなくても、PC側でこれらを組み合わせた指令を出せばATSや閉塞・場内信号、自動運転ができるはずです。
コレが概要でしょうか。PIC間で通信させて同時に複数のPICを使えば、理屈上は1系統あたりのセンサとLED、ポイント、電源供給系統あわせて数百点程度まで増やせるはずです。いやまぁ現実的にソコまでのモジュールもないでしょうが、コレだけあれば屋根裏レイアウトもかなり複雑な運転ができて眺めているだけでも楽しそうであります。5)の指令は信号操作まで入れてしまうと先般の呑み会でもご理解を得られなかったほど難解なモノとなりますが、信号操作を省くとそれほど難しくもない気がします。理屈上不可能な点は多分なくて問題は技術力と電子工作力ですな。まぁボチボチと、とはいえ年内には何となくカタチにしたいなぁと考えています。
とはいえ、まずやるコトは先日買ってきたPICライターのソケットハンダ付けから。
久し振りにこんなに多くのハンダ付けしましたよ。トシとって虫眼鏡が必須となっていますから効率悪いんだよな。
10年近く前のハナシ、自前でDCCもどきを実現しようとワンチップマイコンを買い込んで遊んでいた時期がありました。
本家DCCとは異なりDTMFを使ってどうにかならないかと遊んでいたのですが、一人で走らせつつも走行している車輌を眺めるというのはかなり無理がありますし、一度に複数列車を走らせるのは手と頭が付いていきそうにないのでいつの間にか興味を失い、機材一式はデッドストックになってしまいました。今も興味はあるもののDCCに手を出していないのは、一人で運転しつつお気楽に鑑賞できそうにないためだったりします。
さて、放置プレイ中の屋根裏レイアウトではありますが、完成した暁には３線での同時列車走行を実現したいと考えています。とはいえ、フツーにパワーパックを接続してもぐるぐる回るのを眺めているだけになり、折角待避線を設けて普通列車退避･優等列車追い越しを出来るようにしても、いつも同じ列車が走り回っているだけで退屈な運転になりそうな気がしています。そんな中、今年１月に尾張の殿様や美濃の魔術師と呑んだ際に自動運転のアイデアを頂きました。ふむ、自動運転が実現すればバラエティーに富んだ運転が出来ますから、屋根裏レイアウトでも楽しく遊べそうです。というワケで、妄想開始です。
