2010年7月22日木曜日

電車でGO!コントローラ2ハンドルタイプとグラスコックピットを接続して運転する

以前に製作した鉄道模型用のグラスコックピット(ブレーキ圧力計や速度計を画面にて表示させるもの)と前回紹介したセガサターン用の電車でGO!コントローラ「2ハンドルタイプ」を接続して模型を動かしてみる。

グラスコックピットの方は外観が完成していないので、基板むき出しであるが、改造したコントローラ本体とはステレオケーブルで接続して通信により速度やブレーキ位置の情報を共有している。

以前のプログラムより、さらなる改良を加え、ブレーキシリンダ圧力や元空気溜め圧力の表示を滑らかにした。これでより実感的な運転が可能だ。


速度計の調整や問題も多少残っているが、実車に近い運転が再現できているのではないかと思う。ただ、速度計や圧力計を見ていると、模型を見るのを忘れてしまい、オーバーランしてしまうかもしれない。


使用機器
「セガサターン用「電車でGO!専用コントローラ2ハンドルタイプ」改造品」
「鉄道模型用グラスコックピット(グラフィックLCD「SG12864A」使用)」

主要緒言
電源:12V1.5ACアダプタ付属、ただし出力は最大1.3A
出力:0~12V(デューティ比0~70%)、最大電流1.3A
保護回路:ACアダプタ内蔵の過電流遮断回路、基板上のポリスイッチによる過電流遮断(1.3Aで遮断)

2010年7月20日火曜日

「電車でGO!コントローラ」2ハンドルタイプの改造(セガサターン用)

かなり以前にセガサターン用の「電車でGO!コントローラ」2ハンドルタイプを分解して、コントローラの製作実験を行ったが、最新のコントローラシステムで改造できないかと試してみた。内部回路は一部の残して全て交換し、現行販売中のBLタイプver1.12の基板をそのまま流用している。ただしプログラムは改良を行って、2ハンドルタイプのコントローラに対応している。

見た目はほとんど変わらないが、逆転スイッチと、調整用のつまみ、LEDを追加している。ただ、つまみの位置や間隔が多少狭くなって、操作しづらくなってしまった。

今回は出力端子を皮膜線を使用できる様にし、電源入力コネクタと電源スイッチ、あと拡張用の通信端子も備え付けている。通信端子はステレオミニジャックにしているが、スピーカやヘッドフォンに接続すると故障してしまうので、注意が必要だ(スピーカ内蔵タイプとは仕様が全く異なるため)。

操作時の様子については次回に報告したい

2010年7月17日土曜日

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「グラスコックピット(その3)」?

これまた以前より製作を行っているグラフィックLCDを用いたグラスコックピットの再現である。
今回は速度計に目盛りを追加し、速度計の動きも改善した。


E231やE233系に用いられているグラスコックピットの速度計や圧力表示には及ばないが、模型用としては一応満足のいくものとなった。しかし、組み込むのが大変かもしれない。

制御回路
「AVR mega644P」
表示回路
「SG12864A」

2010年7月16日金曜日

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「グラスコックピット(その2)」?

以前の記事に引き続いて鉄道模型用に「グラスコックピット」を再現してみる。一昔前の電車であれば、速度計やブレーキ圧力計、電圧などの情報はアナログメータとして運転台に表示されていた。しかし、最新の電車ではコンピュータにより情報管理がなされ、必要な情報を的確に表示できるようになっている。模型ではそこまでの情報を必要としないが、変化する情報を見ながら運転を楽しむのも面白い。

128×64ドットのグラフィックLCDを用いて、ブレーキ位置(常用8段、非常)とシリンダ圧力、元空気溜め圧力、速度表記とメータを再現してみた。速度メータに関しては処理の都合上ちょっと手を抜いている。


今回はデモ用に動作を行っているが、細かな動きを調整することで、より実車に近いメータの動きを再現できるかもしれない。

制御回路
「AVR mega644P」
表示回路
「SG12864A」

2010年7月15日木曜日

鉄道模型用の自動運転装置の開発「はじめに」

さて、やはりマイコンを使うとなると、その本領を発揮するのが自動運転であると思う。センサを駆使し、モータを制御することによって滑らかな動きはもちろん、実車の様な複雑なダイヤも再現する事が可能だ。そこで、今回は自動運転の実験を行った。

自動運転を行なう上で重要となってくるのは車両を検知する為のセンサーであろう。今回は土床内埋め込み型の光学式センサを用いた。画像では複雑な配線となっているが、センサはフォトトランジスタを用いており、最低2本のケーブルにて接続できる。センサを多数配置する場合にも2本であればまだ単純である。

ただ、光学式の為に、外光の影響を無視できない。そこはマイコンの処理によってカバーする。

video
センサーの位置をホームに見立てて、自動加速、惰行、減速、停止を繰り返している。ただ、光学式センサのため、車両の影になるタイミングが光の当たり方によって異なるため、ズレが生じてしまう。

今後の課題として、
①動作を単純化し、ユーザーによる変更可能な自動運転システムを構築する。
②エンドレスの場合には周回時間を自動計測し、滑らかな停車を実現する。
③車両入れ替えの自動化や手動と自動が混在できるシステムの構築。
を考えてみたい。

ご意見、ご要望、ご質問があればお気軽にお問い合わせください。

2010年7月14日水曜日

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「グラスコックピット」?

さて、鉄道模型用のTIMSもどきもそれなりのものになってきた。ここで、グラスコックピットの再現も行なってみる。ただ、LCDの大きさが大きさだけに表示できる情報は少ない。ここでは、ブレーキ段数、ブレーキ圧力、速度メータと速度表示に限定する。とりあえず、下絵を描いてみた。


しかし、速度に合わせて針を描写するにはそれなりの処理が必要となってくるので、ちょっとAVRでは限界に近い。AVR mega644Pのメモリ領域の半分程度を使用しているので、これでは、表示させるだけで精一杯だ。もっと効率よくプログラムを構築できればいいのだが(・・;)

制御回路
「AVR mega644P」
表示回路
「SG12864A」

2010年7月13日火曜日

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「車両情報表示機(その5)」?

またまた前回に引き続いて、TIMSもどきの実験である。グラフィックLCDを大きくしたことによって表示できる情報量が増えた。そこで、今回は戸閉ランプの再現を行なう。参考にしているのはE231やE233系のTIMSの画面であるが、通勤型や近郊型でも扉は片側4枚ついているので、一両に8枚の戸閉表示が必要となる。しかし、そんなスペースは無いので、一両毎の表示としている。


これもわずかなタイムラグを作って、実感がでるようにしている。やはり、ドアのしまる音やアナウンスがあればもっと良いのかもしれない。

制御回路
「AVR mega644P」
表示回路
「SG12864A」

2010年7月12日月曜日

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「車両情報表示機(その4)」?

前回の記事に引き続きTIMSもどきの製作を行なっている訳であるが、やはり画面は大きくて見やすい方が良いということで、ドット数を増やしてみた。これによって、最大12編成までの表示と進行方向区別、車番表示が可能となっている。

video
もうここまでくると一つの模型(車両)専用のコントローラなるものを製作してみるのが良いのかもしれない。マイコンの記憶領域の限界があるので、様々な編成や情報を表示する事が難しい。やはり画像を扱うにはそれ相応のプロセッサが必要だ。

制御回路
「AVR mega644P」
表示回路
「SG12864A」

2010年7月10日土曜日

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「車両情報表示機(その3)」?

前々回前回の記事にひきつづき、TIMSもどきの実験を行う。現在の表示情報は編成、モータ車の区別、平常時・力行時・制動時・異常発生時の表示である。また表示する編成を増やす事も考えいるが、なにせLCDが小さいので難しいところだ。


力行時は号車番号が反転して表示される。実車ではすべてのモータが一斉に作動するのではないそうで、ここでもわずかなタイムラグを発生させている。制動時は号車番号をまるでかこった「②」を表記し、異常発生時には点滅動作を行なって知らせる。ただ、模型で異常が発生するのを検知できないので、あくまでも擬似的な再現である。

制御回路
「AVR mega328P」
表示回路
「SG12232」

2010年7月9日金曜日

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「車両情報表示機(その2)」?

前回の記事にコメントをいただきましたので、車両情報表示機にちょっと細工を施した。今回はシングルアームパンタグラフ仕様車で2M2T編成である。そんな編成が存在するのかどうかはさておき、先ずは動画をご覧頂きたい。

video
2、3号車がモータ車なので、車輪部分を塗りつぶしている。通常時(停止時)はそのまま車番が表示されているが、力行時には文字を反転させて表示、さらに制動時には点滅状態となる。しかし、LCDの大きさを考えると、6両編成の表示が限界かもしれない。実際の模型ではモータ車が1〜2両であるが、実車をイメージする為にこのようなモニターを見ながら運転するのも良いかもしれない。

制御回路
「AVR mega328P」
表示回路
「SG12232」

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「車両情報表示機」?

 列車情報表示機の開発。グラフィックLCDがあると、やはり電車の情報を表示させてみたい。一番重要なのは戸閉めランプであろうか?、模型の扉は開かないので、あくまでも擬似的なものであるが、その他モータやパンタグラフの状態が表示されていればもっと実感がわくのかもしれない。


情報表示とは関係ないが、横にスクロールさせて走らせてみた(・・;)
video

制御回路
「AVR mega328P」
表示回路
「SG12232」

2010年7月8日木曜日

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「速度表示機(バーグラフ)」?

 前回の記事に引き続き、コントローラ以外の製作を行なってみる。今回は速度表示に関する物で、アナログメーターを自作しようと思い立ったが、なかなか実行に踏み切れずにいた。とりあえず、デジタル表記のメータを作ってみる。

新幹線の速度表示はデジタルなのかどうかわからないが、タイトー社製の「電車でGO!」新幹線専用コントローラではバーグラフでの速度表示がされている。そこで、グラフィック液晶ならではの機能を生かしてバーグラフで速度を表示させてみる。

video
あくまでも実験なので、変化は早いが、それなりに見える。グラフィック液晶だと何でも作れそうな気がしてくる。


制御回路
「AVR mega328P」
表示回路
「SG12232」

たまにはコントローラ以外の物を作ってみる「行き先表示機」?

今まで主に鉄道模型(NゲージやHOゲージ)を運転(操作)するためのコントローラを開発してきたが、完成度が上がってきているので、新たな製品開発にも挑戦したい。やはり電車を乗る時に一番注目するのは行き先表示であろう。私は田舎に住んでいるので、電車の行き先は限られているが、都会の電車となるとそうも行かない。複数の路線が重なりあうターミナル駅では、行き先表示はとても重要だ。

最近の電車の行き先表示機は2色または3色のLEDドットマトリクスディスプレイを用いている物が多いようで、視認性の向上がなされている様に思う。ただ大きくて、消費電流も多く、製作の手間を考えると鉄道模型向きではない。そこで、LCDで試してみる。

video
使用しているのは122×32ドットのグラフィック液晶ディスプレイ(LCD)でマイコンから表示情報を送信している。電車の行き先は無限にあるが、限定して製作すれば記憶領域もある程度で収まる。現在は同じ画面を上下にスクロールさせているだけであるが、英語表記と合わせてスクロールしてみるのも面白いかもしれない。

制御回路
「AVR mega328P」
表示回路
「SG12232」

2010年7月6日火曜日

自作PWMパワーパックで西鉄3000形、京王8000系のVVVF音を再現してみる

今回は西鉄3000形東芝製IGBT素子VVVF駆動音と京王8000系日立製GTO素子VVVF駆動音の再現である。それぞれ少しずつ特徴があり走行時の録音ファイルを参考にしているので、モータの励磁音はもちろん、ギア音や回転音なども含め再現を行なっている。

まず西鉄3000形東芝製IGBT素子VVVF駆動音


つぎに京王8000系日立製GTO素子VVVF駆動音



使用機器

主要緒言
電源:12V1.5ACアダプタ付属、ただし出力は最大1.3A
出力:0~12V(デューティ比0~70%)、最大電流1.3A
出力コネクタ: KATOユニトラック互換
大きさ:135mm×75mm×49mm(突起物含まず)
保護回路:ACアダプタ内蔵の過電流遮断回路、基板上のポリスイッチによる過電流遮断(1.3Aで遮断)

販売情報
直売サイト「こだわり電車運転台ストア」または各取扱店(ストアページにリンク有り)まで

自作PWMパワーパックで国鉄EF65形電気機関車の吊り掛け駆動音を再現してみる

今回は電気機関車の駆動音を再現してみる。当方のコントローラに収録可能な駆動音の中にVVVF制御の電気機関車EF210・EF510があるが、この二車種は駆動音が明確で非常にわかりやすい。ただ、電車と違って乗車して駆動音を録音するという芸当が出来ないので、再現するための音源を確保するのが難しい。

ご依頼をいただいたので、今回はEF65形電気機関車の吊り掛け駆動音を再現してみる。特にこだわったのが低音のうなりのような音で、発車時から力強い雰囲気を醸し出してくれる。あいにくEF65形の車両は持ち合わせていないので、今回もキハ22形に駆動音を出してもらう。



使用機器

主要緒言
電源:12V1.5ACアダプタ付属、ただし出力は最大1.3A
出力:0~12V(デューティ比0~70%)、最大電流1.3A
出力コネクタ: KATOユニトラック互換
大きさ:135mm×75mm×49mm(突起物含まず)
保護回路:ACアダプタ内蔵の過電流遮断回路、基板上のポリスイッチによる過電流遮断(1.3Aで遮断)

販売情報
直売サイト「こだわり電車運転台ストア」または各取扱店(ストアページにリンク有り)まで

2010年7月1日木曜日

BL-SPタイプver1.01の量産型

以前の記事で試作品の紹介をしたが、今回は量産に向けて様々な改良を行った。ただ、色々と問題が多く残っている。現行販売中のBLタイプver1.12とはまた違った製品で、駆動音についても特徴がある。

そもそもPWM制御にてモータを制御しているので、単純に考えるとキャリア周波数は一つである。しかし、実際の電車はモータの励磁音はもちろんモータそのものの回転音、ギアや回転体の音や、制御機器の音など、様々な音が聞こえてくる。それらを全て再現するのは難しいが、このBL-SPタイプは2音を混合させて出力している。それによってより実感のある、また実車に近い駆動音を再現する事ができた。ただし、音がさらに小さくなってしまったのが欠点である。

そこで、このBL-SPにはその名の通り、SP(スピーカ)用の端子を備えている。さらにアンプを内蔵し、音量調節も可能だ。しかし、あくまでも擬似的にまた機械的に生成している駆動音なので、どこか固い雰囲気や明瞭な音が耳に残ってしまう。あまり音量を上げず、ちょっと聞こえるかなといったぐらいがちょうど良いかもしれない。



<ここで紹介しているBL-SPタイプver1.01はスピーカ端子を用いて、駆動音を増幅させているため駆動音が比較的明確に聞こえますが、現行販売中のBLタイプver1.12とは仕様が異なりますので、ご注意下さい。>

使用機器
「PWM電車運転コントローラBL-SPタイプver1.01」

主要緒言
電源:12V2.0ACアダプタ付属、ただし出力は最大1.3A
出力:0~12V(デューティ比0~70%)、最大電流1.3A
出力コネクタ: KATOユニトラック互換
スピーカ端子:3.5ステレオミニジャック
大きさ:135mm×75mm×49mm(突起物含まず)
保護回路:ACアダプタ内蔵の過電流遮断回路、基板上のポリスイッチによる過電流遮断(1.3Aで遮断)

販売情報
直売サイト「こだわり電車運転台ストア」または各取扱店(ストアページにリンク有り)まで