ＰＣで自動運転 その２５！ハード編５（電流検知）

電流検知は，レールに流れる電流とその方向で，編成の位置や動きを検知します。　また他のセンサーのように線路に物理的なもの（ブラケット，リードスイッチなど）を必要としませんので，ジオラマの雰囲気を壊すことはありません。ただし電流を検知するモジュールとセンサー入力回路が必要となります。編成が停車していても，動かないレベル（（約１．２Ｖ）で電源を供給しますので，そこに編成が居るかどうかは判断できます（速度制御モジュールを使ったケース）。

ＰＣで自動運転 その２４！ハード編４ センサー

編成の位置検知には、ご紹介したような色々なセンサーが使われます。それぞれのセンサーには特徴があり、ハード、ソフト面で配慮が必要となります。
１．リードスイッチ
　　接点がＯＮ／ＯＦＦするときのチャタリングを取り除いて信号とします。停止時の惰性でセンサーを通過してしまいますと、静的には”編成なし”の検知となります。
２．透過型フォトセンサー
　　編成が通過する時に、信号がＯＦＦとなるので、信号の論理を逆にします。また車両の連結部では、一時的にＯＮ／ＯＦＦにますので、積分型フィルターで、１編成通過で、１回だけのＯＮ／ＯＦＦ信号とします。また編成が停止したとき、センサーが連結部に位置するとフィルターしても、時間とともに信号が反転しますので、静的には”編成なし”の検知となります。
３．電流検知
　　閉塞区間でのレールに流れる電流と方向を検知しますが、室内灯、テールランプにも反応しますので、ここにも積分型のフィルターが必要です。またレールの汚れで一時的に電流が流れないことへも対策が要ります。
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ＰＣで自動運転 その２３！ハード編３（閑話休題）

鉄道模型の電源は，今はＨＯ，Ｎゲージとも１２ボルトＤＣ電源が当たり前のように使われています。でも３線式Ｏゲージ（３２ミリの線路の中央に，電源供給用の第３線路がある）では，当初ＡＣ電源が使われていました。家庭や工場への電力供給では，極性が問題にならないＡＣ電源が一般的ですが，ＡＣ交流は土地などのインダクタンスが抵抗となり送電ロスをもたらせます。技術的にはＤＣ送電が理想的です。ＡＣ送電（送電ロス）とＤＣ送電（変換ロス：発電がＡＣですのでＤＣへ変換する必要がある）には一長一短があります。鉄道模型では，編成の走行方向をレールへの電源極性変更で行えるＤＣが便利です。ただしギャップを設けて，複数の電源が使われ，コモングランド（２線のうち，一つを絶縁してない）を使うと，ポイント部や，転車台，ギャップ前後でショートや無給電状態が発生する可能性がありますのでレイアウト設計では細心の注意が必要です。

明日は子供の日！

明日は，５月５日で子供の日です。皆さんに我が家の”たなびく鯉のぼり”をお届けします。お楽しみ下さい。

ＰＣで自動運転 その２２！ハード編２

レイアウト設計では，ギャップとフィーダの設置が重要です。ギャップは実鉄道と同じで閉塞区間を構成するものです。”この区間に編成がいるかどうか，どちらの方向に進んでいるか”を検知するためのものです。これは信号機を制御するためにも必要ですし，Ｃａｂ　Ｃｏｎｔｒｏｌ（１路線に複数編成を走らせる）では，１つの編成の前に”進むスペース”（他の編成と衝突しない）が有るかどうかを判断するためにも必要となります。技術的には，レールへの電源供給を，他の部分から絶縁するだけのことです。ポイント前後とギャップ区間に正しく電源を供給するためにフィーダーを設置します。

ＰＣで自動運転 その２１！ハード編１

まずハード編をご説明していきます。このブログで写真で示すいくつかのモジュールをご紹介してきました。ＰＣは，Windows９８以上なら大丈夫です。ＣＴＩ社の製品が基本ですが，それをうまく使うには，レイアウト設計が重要です。いつでもレイアウトを変更できる場合は，進展とともにレイアウトを変更していくと良いのですが，ジオラマで固定的にする場合は，最初の設計に注意をお払いください。
写真上から順に，
速度制御モジュール（１路線用）
ポイント切換回路（６回路用，自作）
リレー／センサー回路（各４回路）
電流検知モジュール（２回路入り）
ＵＳＢコンバータ
です。

ＰＣで自動運転 その２０！どう実現するのか？全体編

ＰＣ自動運転を”どう実現するか？”シリーズです　今回は全体編です。　弊社はＣＴＩ社のシステムを活用していますので，それに基づきご紹介します。
ＰＣによる自動運転を実現するには，ハードとアプリケーションソフト（以降ソフト）が必要です。
ハードでは，
１．リレー，トランジスターＯＮ／ＯＦＦ回路やセンサー入力回路
２．速度制御
３．ポイント切換
４．信号，駅舎点灯制御
５．ギャップ，フィーダー，編成位置検知
などの準備が必須です。
ソフトでは，
１．レイアウト／編成／信号機の画面表示
２．ＰＣ画面からの制御
３．自動運転ソフト
４．初期設定
５．緊急時処置
６．自動運転と手動運転の切り分け
などを開発します。

レイアウトやハードは，お客様ごとに異なりますので，それぞれ独自のハード／ソフトの開発が必要となります。