Nゲージの鉄道信号機(GreenMax:2217)の点灯化と在線センサー(4)

模型

前回は1つの閉そくでフォトカプラを使った電流検知ができるか試しました。

今回はエンドレスを3つ(3閉そく)に区切って、実動作に近い形で試します。

閉そく区間と閉そく区間の信号の受け渡しについては、CQ出版の【自動運転に必要なもの】の見本に書いてあった回路(P.194 図4-13)と、そのほか先人の人の知恵を参考にさせて頂きました。1つの閉そくに1つの回路、今回は3つの閉そくで試すので、同じものを3つ作ります。

それをエンドレスのレイアウトに組み込みます。青矢印のところにフィーダー(線路に電気を供給)、橙色の矢印にギャップ(区切った線路通しを電気的に分割する)を設けます。

手書きの黒線、赤線、黄線の3つの区間になります。

ブロック図を描くと下のような感じ。かなりざっくり書いています。今列車が真ん中の区間にいるとき在線検知されて当該の区間の信号は赤を点灯させます。その信号(赤)を前の区間の回路に送り、前の区間は黄色を点灯します。進行方向のまだ到達していない区間は、列車がいないので在線検知なし、かつ、この場合前の回路がないので前の回路からの信号はなく、青を点灯します。

次の区間に列車が進むと、左の区間が在線検知で赤に点灯、真ん中の区間が前の区間からの赤(停止)の情報を得て黄色(注意)を点灯、右の区間はさらに前の区間の黄色の情報を得て青、黄(警戒)を点灯させるという動作になる見込みです。

ブレッドボードに組んだのが下の写真です。配線がごちゃごちゃしてしまっています。(いつもですが)ブレッドボード上に信号に見立てたLEDも載せて、現示点灯させます。4灯信号を想定しています。実際のレイアウトも4灯信号機を主に使う予定です。

これで列車を周回させてみます。

ほぼほぼ問題なく動作したのですが、問題が見つかりました。信号がちらつきます。ちょっとフォトカプラの出力が気になったので、フォトカプラの出力をオシロで見てみることにします。

わかったことは、走行中フォトカプラの出力が安定していないことです。下の写真のように時々パルスが出ています。これがちらつく原因になっているようです。実際は在線検知でGNDに固定になっていなければなりませんが、フォトカプラが一瞬OFFになって5Vが立っているようです。そもそも線路が汚れているかもですが・・・

手っ取り早い対策として、ローパスフィルタをフォトカプラとマイコンの間に入れてパルスをキャンセルできるか試してみます。抵抗とコンデンサの簡単な回路です。(ローパスフィルタの説明用で書いた回路図なので実際のものではありません)

ちょっと試走した感じでは問題なさそうです。ハード的にはこれで良さそうですが、ソフト上も若干手を加えました。バタつきにくくするように小時間ですがwaitを追加しました。

あと、おまけ的に在線回路をもう一つ追加して逆走検知も試してみます。実際のレイアウトは複線なので、複線で逆走することはほぼないと思っていますが、逆走時信号をすべて赤信号になるようにしようと考えています。このため逆走用の検知、動作も試しておこう思います。

さらっと流して書きますが、パワーパックのディレクションSWを後進側にするとすべての信号が赤になりました。こちらは一応問題なさそうです。

今回はここまでです。ご覧いただきありがとうございました。

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