2009年12月11日金曜日

ATS-P(自動列車停止装置)を鉄道模型(Nゲージ)で再現してみる

 ATS導入実験の記事では旧式のATSであったので、運転手がブレーキ操作と確認ボタンを押すという順当な手段をとった以降は停止させる為の安全装置は作動しなくなる。それでは、やはり車止めに衝突してしまうかもしれないので、それは鉄道模型であっても避けたいところだ。
 そこで、ATS-Pの導入を検討してみる。色々調べると、種類がありすぎて、またよく分からなかったので、とりあえず、主要な機能をまとめてみた。
①各センサ上を一定出力以上で通過した場合は非常ブレーキが作動する。
②各センサ上を通過した時の出力に応じて段階的にブレーキが自動で作動する。
③自動ブレーキ作動中でも手動でのブレーキ操作が可能、ただし、より強いブレーキに限る。
④停車位置はどんな出力で入線した場合でも一定にする。
以上の当たり前の様な動作をするATS-P?を作ってみた。


どうもATS、ATC、ATOの内容が複雑でよく分からないが、とりあえず、自動運転に向けたプログラムは簡単に出来そうである。

出力回路:Power MOS-FET
制御回路:AVR Mega164P
制御信号:PWM制御(疑似VVVFインバータ制御)
センサ:フォトトランジスタを使用した光学式

使用車両:鉄道コレクション「富山ライトレール(青)」(トミーテック(TOMYTEC)製動力ユニット使用)
使用線路:KATO製 ユニトラック線路(Nゲージ)

4 件のコメント:

  1. 大まかに分けると軌道回路を用いるもの、用いないものに分かれます。すなわち、地上子と車上子との間でやり取りをするのが前者(ATC)、やり取りをしないのが後者(ATS)です。

    ATCは地上からの命令(前後の車両間隔などに依存)を軌道回路よりキャッチし、閉塞区間内での最高速度を制限するものです。これは列車同士の衝突防止のために存在します。したがって、地方路線などでは必ずしも導入されているとは限りません。

    ATSは車上子が信号手前の地上子を検出し、そこからの最大停止位置を決定するものです(赤信号や停止位置への進入を防ぐ)。
    最初にお作りになったものはいわゆるATS-Sです。今回のものは、地上子からの命令により、現時速度から車両内部のコンピュータ(鉄道模型の場合は外からの命令ですが)で速度を落とす仕組みですので、ATS-Pに当たります。

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  2. ご指摘ありがとうございます。

    ATS-Pですか、なるほど、将来的には閉塞区間を持った自動運転システムを考えておりますが、その時には本当のATCが必要になりそうです。

    タイトルと内容の一部を修正したします。

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  3. ミスがありましたので訂正します。

    大まかに分けると軌道回路を用いるものと用いないものに分かれます。すなわち、レールから信号を得るのが前者(ATC)、地上子と車上子の間でやり取りを行うのが後者(ATS)です。

    説明の順序が逆でした。

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  4. プログラム上の信号の流れを説明すると、各レールセンサーには速度情報が存在し、決められた出力が記録されています。センサを通過後、速度に応じたブレーキを掛けるようになっています。

    将来的にはこの速度情報を、前方の車両や踏み切り?などに応じて変化させ、自動的に列車をせいぎょするシステムを構築しようとしています。

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