ゲーム用コントローラ改造鉄道模型制御装置PL custom ver1.20の紹介

さて、今回は２ハンドルタイプのコントローラを紹介するが、こちらはS社製のゲーム用コントローラである。内部の基板の構造はだいぶ異なっているが、ハンドル部の読み取り機構は各社とも共通の仕様である。ゲーム会社はそれぞれの専用ICを使っているのだが、機構は同じにしないと量産はしにくいと思われる。

コントローラと制御ユニットは別々になっており、また制御ユニットには７セグメントLED、バー表示LEDを配置しており、半透明のケースに入れている。こちらのコントローラは以前販売していたPLタイプとほぼ同様で、追加要素として、速度計（3桁）ブレーキ段数をバーLEDに表示、進行方向をリレーにより、コントローラのボタンで切り替える仕様となっている。

ご意見、ご感想があればお気軽にお問い合わせ下さい。またブログにて紹介しているコントローラの一部は店舗またはこだわり電車運転台ストアにて販売もしております。是非、ご検討ください。

ゲーム用コントローラ改造鉄道模型制御装置PL custom ver1.10の紹介

さて、今回は２ハンドルタイプのコントローラを紹介するが、こちらはN社製のゲーム用コントローラである。S社製のものとはコントローラの出力信号か異なるので中身をばらし、まったく別の信号をだして、制御を行う。

コントローラと制御ユニットは別々になっており、また制御ユニットには７セグメントLED、バー表示LEDを配置しており、半透明のケースに入れている。こちらのコントローラは以前販売していたPLタイプとほぼ同様で、変更点は速度（出力）をバーLEDに表示、進行方向をリレーにより、コントローラのボタンで切り替える仕様となっている。

ご意見、ご感想があればお気軽にお問い合わせ下さい。またブログにて紹介しているコントローラの一部は店舗またはこだわり電車運転台ストアにて販売もしております。是非、ご検討ください。

TOMIXのTCSパワーユニットN-DU202-CLを改造して、電気指令式ブレーキ＆自動空気ブレーキを再現してみる（操作説明）

さて、改造を行なっているTOMIX社製のTCSパワーユニットN-DU202-CLの操作説明を紹介する。以前の記事はこちら。

主な特徴
N-DU202-CLのほとんどの機能をそのまま使用可能（電流計のみ別動作）
ポイントスイッチ、TCS端子、2系統の出力や保護回路は従来通り作動
マイコンを使用したPWM制御により、車両無改造で駆動音を再現
二種類のブレーキシステムを搭載し、実車通りの運転操作が可能
電流計、電圧計をブレーキ圧力計として使用し、実感のある運転が可能
加速率、減速率、惰行率（調整により定速走行も可能）、最高出力を調整可能
マイコンを使用した安全設計（スイッチ操作や急発進を抑制）
抵抗制御式を擬似的に再現し、ノッチの進段制限機能を搭載

ご意見、ご感想があればお気軽にお問い合わせ下さい。またブログにて紹介しているコントローラの一部は店舗またはこだわり電車運転台ストアにて販売もしております。是非、ご検討ください。

TOMIXのTCSパワーユニットN-DU202-CLを改造して、電気指令式ブレーキ＆自動空気ブレーキを再現してみる（プログラム調整前）

さて、今回は改造のご依頼を頂いたので、その製品について紹介したい。改造を行なうのはTOMIX製のTCSパワーユニットN-DU202-CLである。だいぶ以前に、改造を紹介する記事を書いているので、こちらも合わせてご覧頂きたい。また自動空気ブレーキの再現についてはこちらのDLタイプの試作記事もある。

＜注意！！＞

TCS Power Unit N-DU202-CLは家庭用商用電源（AC100V）を使用している製品ですので、内部に高電圧部が存在します。改造や分解の際には感電の可能性が非常に高くなります。また、コンセントを抜いた状態でも、内部のコンデンサに電気が蓄えられている事があります。この記事は分解を推奨するものではありません。さらに、この記事に関連して生じたいかなる事故、傷害にその他事象に関して当方は一切の責任を負いませんので、分解・改造は個人の責任の管理の元でお願い致します。また、安易な改造を防ぐ為に、改造に関する詳細な内容は非公開とさせていただきます。ご了承下さい。

さて、今回の改造では内部の基板については全て交換し、また新たに、調整用のつまみやキースイッチ、プッシュスイッチを追加している。調整用のつまみは左から、減速率、惰行度合い（時計回りに回すとノッチオフ時に減速する度合いが大きくなる）、最高出力、未設定となっている。

またキースイッチはブレーキシステムの切替や、リセットの機能を含めている。プッシュスイッチは駆動音の切り替え用である。

ご意見、ご感想があればお気軽にお問い合わせ下さい。またブログにて紹介しているコントローラの一部は店舗またはこだわり電車運転台ストアにて販売もしております。是非、ご検討ください。

KATO社製パワーパックスタンダードSを常時点灯対応PWMコントローラに改造する

今回はKATO社製の標準的なパワーパックであるスタンダードSを改造してみる。

スタンダードSはコスト的にも、また性能的にも運転には十分な機能を有している。出力も1.0Aと長編成やプラ車体のHOゲージなら問題無く運転可能だ。ただ、常時点灯機能に対応していないのがちょっと惜しい。そこで、今回は内部基板を完全に撤去し、あたらしくPWM制御式の基板を内蔵し、さらに常時点灯機能、駆動音再現機能などを組み込んでみた。

駆動音選択と操作性向上のために、電源スイッチが必要なので、背面に追加した。

常時点灯機能調整の為に、左側面につまみを追加した。

駆動音の選択は電源投入前のハンドル位置による。現在は7種類の駆動音が収録されている。

パワーパックは外観はそのまま、アダプタなども流用しているので、そのままグレードアップした形となっている。最初に開けた時には内部のシンプルさに驚いたが、シンプルなだけに、改造も容易に出来た。今後プログラムの改良によって外部拡張を実現してみたい。

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）

「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

新幹線型コントローラ！？（ワンハンドル×２）

　新幹線の運転台は右がマスコン、左がブレーキとなっていて在来線や私鉄とは逆の配置になっている。何でもブレーキはATCがあるため、基本的な操作はマスコンで行なうということで、右についているらしい。そこで、作ってみようかと思ったが、電車でGO!の新幹線型のコントローラは値段が高い上に、USBで接続するタイプなので解析が難しく、少し小さい。そこで、ワンハンドルタイプを横に並べれば縦型の2ハンドルになるので（笑）、それで実験してみた。

何とも言えない配置（汗）

走行実験はしていなが、ブレーキとマスコンの確認を行なった。画面上にBとMで番号を表示させている。

TCS Power Unit N-DU202-CLの改造(VVVFインバータ制御化)

　 前回の記事で紹介した通りTOMIXの運転台型コントローラDU202を改造してPWMコントローラ化したが、さらに、VVVFインバータ制御を組み込んでみる。もちろん、鉄道模型(Nゲージ)の動力ユニットに用いられているモータは直流(DC)モータなので、実車のように交流(AC)モータを駆動させるシステムは使わない（汗）。擬似的に再現するため、PWM制御の出力周波数を変更して、鉄道模型のモータからVVVF音を出してみる。今までの実験やコントローラの開発である程度のプログラムは完成しているので、それを応用して組み込んでみる。

　まずは、JR東日本のE217系やJRに多いVVVF音の再現。特徴は加速に応じて周波数が上昇するが、一定のサイクルで低い周波数から高い周波数への変化を繰り返している。実際に聞いた事は無いが、一般的なVVVF音かな？

　次に、京急ファンにはたまらない新1000形に用いられている通称「ドレミファインバータ」その名の通り、音階に応じた周波数で発進して行く

　さらに京都市営地下鉄の東西線を走る50系のVVVF音、加速と同時に周波数も上昇するが、周波数が一定で加速する期間がある

　最後に、新幹線のVVVF音を再現する。最近、乗車した事が無いので、記憶が無いが、とりあえず、300系のVVVF音を再現してみる。加速に応じて周波数が上昇し、低周波から高周波の変化を繰り返すが、E217系に比べ、そのスパンが長い

　改造したコントローラでは周波数を一定にして走行する（疑似サイリスタチョッパ制御（400Hz~800Hz）の範囲）と、4つのVVVFインバータ制御によりモータを駆動させる事ができる。ただし、動力ユニットはやはりKATO製に限る（笑）

TCS Power Unit N-DU202-CLの改造(PWMコントローラ化)

　今回はTOMIX（トミーテック）社製のコントローラであるTCS Power Unit N-DU202-CL（パワーユニット）を分解、改造してマイコンを使用したPWM制御コントローラにしてみる。

＜注意！！＞

TCS Power Unit N-DU202-CLは家庭用商用電源（AC100V）を使用している製品ですので、内部に高電圧部が存在します。知識や経験の無い方が分解されますと、感電の可能性が非常に高くなります。また、コンセントを抜いた状態でも、内部のコンデンサに電気が蓄えられている事があります。この記事は分解を推奨するものではありません。さらに、この記事に関連して生じたいかなる事故、傷害にその他事象に関して当方は一切の責任を負いませんので、分解・改造は個人の責任の管理の元でお願い致します。また、安易な改造を防ぐ為に、改造に関する詳細な内容は非公開とさせていただきます。ご了承下さい。

　それでは、実際に動かした様子を見てみる。まだ、開発段階でLCDや電流計の動きが上手く行っていませんが、PWMコントローラとして生まれ変わっている。

また、改造によって常時点灯機能が使用できなくなった。しかし、ポイント切り替え用のサイドコネクタやTCSコネクタはそのまま活用できる。また、メータもディジタル制御で使用可能とし、加速や減速用の表示LEDはまた別の用途で使用する。さらに、加速用、常時点灯用の調整つまみはアナログ運転、周波数調整用に切替た。

追加した部品はLCD(液晶ディスプレイ)

サイドにはプッシュスイッチとトグルスイッチ

前面部にもトグルスイッチを追加

仕様詳細

CPU:Atmel AVR mega644P

System clock:20MHz（セラロック使用）

出力回路:Power MOS FET

操作方法:力行4段階、惰行、常用制動4段階、非常制動

表示方法:LCD（8文字×2）、LED4個

補助入力:トグルスイッチ4個、プッシュスイッチ

主要機能:PWMデューティ制御によるモータ駆動、走行中の周波数変更（疑似VVVFインバータ制御）、メータの完全なディジタル制御、電流計は電流表示、周波数表示、ブレーキ圧両区表示に流用可、加速率、減速率の設定及び記録

使用車両：KATO製　阪急電鉄6300系（4両基本セット）内モータ車のみ

使用線路：KATO製　ユニトラック線路（Nゲージ）

試作コントローラver0.8(旧0.6)「PSコントローラ仕様」

　タイトルの通り、この試作コントローラはver0.6の改良版でバージョン番号を改めたものである。プレイステーション（PS）の「電車でGO!」コントローラに対応し、さらにモータ出力部にはFETを使用している。様々な機能を追加し、さらなる進化を遂げたコントローラです。

中央にFET(2SK2231)、マイコンはAtmel AVR MEGA168P

背面部に新たに、PSコントローラ接続用の端子を追加

PSコントローラ用の変換ケーブルを製作

運転する時の状態、左のアルミケースが制作したコントローラ

　では、実際に動かしてみる。このコントローラは「電車でGO!」の2ハンドルとワンハンドルタイプのコントローラを両方使用可能で、コネクタを繋ぎ変えればすぐに、使用できます。

・主要機能

マイコンによるディジタル制御（Atmel AVR MEGA168P）

PWM制御による疑似VVVFインバータ制御

アナログダイヤル及び加速、減速ハンドルによる惰行運転制御

発電ブレーキ、回生ブレーキ、空制ブレーキによる制動を再現

各加速率、減速率、最高出力、制動量の調整

デューティ出力、速度、周波数の表示

過電流保護回路（ポリスイッチ）搭載

・主要緒言

電源：スイッチングACアダプタによる直流12V

出力：FETによる出力0〜12V、最大1.0A

操作：２ハンドル（加速⑤ノッチ、惰行、常用ブレーキ⑦ステップ、非常制動）及びアナログダイヤル。または「電車でGO!」PS（プレイステーション）コントローラに対応

表示：16×2文字表示のLCD及びLED

使用車両：KATO製　阪急電鉄6300系（4両基本セット）内モータ車のみ

使用線路：KATO製　ユニトラック線路（Nゲージ）