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新ATSに挑戦 駅構内の制御方法 出発制御の検討
■ はじめに
製作した制御ユニットの機能チェックのために、書斎の床の上にレイアウトを組み、システムの作動状態を観察する。 駅構内の制御方法として、先回は入場制御の検討を実施したので、引き続き出発制御の検討を実施した。
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■ 制御回路の再検討とテスト
駅構内の制御ユニットについて、設置場所の関係より構成方法を見直した。 ユニットのメイン基板は高架駅を構成するプレートの裏側に設置し、制御のチューニングのために、マイコンだけは島式ホームの端ホーム内に設置することにしよう。
この端ホームはレイアウト完成後も容易に脱着が出来るので、マイコン交換のために高架駅プレート全体を取り外す必要なないのである。 このような構成にした時の回路図を右に示す。 点線で囲ったマイコン部分は別基板にし、端ホーム内に設置できる大きさにしておく。
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この構想をもとに、ブレッドボード上に回路を構成してものを下の写真に示す。 そしてレイアウトにて配線を実施してシステムを構成した。 配線はゴチャゴチャしているが・・・・・・・・・。
そしてテスト走行を始めたが、見事に失敗してしまった。
最初に、入線制御がダメであった。 その原因と対策は先回の「駅構内の制御方法 入場制御の検討」にて報告した。
つぎに、出発制御ユニットの調査にはいったが、先回と同様に不用意にブリッジダイオードとフォトカプラ間の抵抗を忘れていて、フォトカプラを壊してしまっていたのだ。
その他の部分をチェックしたのだがどうしても分からず、この構成を諦めて、片側の本線だけを制御する構成に変更した。 ハードの問題なのか、ソフトの問題なのかの切り分けも出来なかった。
この時の制御フローチャートを上に示す。 なお、ここでは出発進行によってポイントの上を走行中は、ポイント操作を実施しないということを前提にロジックを組んであるので、後ろから後続列車がホームに入線してくる場合もありうる。 この場合、先行列車に追突しなければ、即ち十分な間隔があればホーム内の通過信号が後続列車を捉えて停止させるので問題無しと判断しているのだ。 もしもドッキングしてしまったら対処のしようがないのだが・・・・・・・。 また、本線と副本線とも同じロジックを搭載させている。 先回と同様にPDFファイルも添付する。
■ テスト回路の簡素化
不具合の原因調査のため回路を簡単にするため、本線制御回路だけにすることにした。 ブレッドボードに組み付けていた副本線制御用の回路をとりはずし、本線制御回路を整理していた時に、ハタと気が付いた！ 通過センサの調整回路が無い！
最初に制作した通過センサーには検知レベル調整のための回路を取り付けていないのである。 今回のレイアウト変更時に、今までのものと変更していたので、旧タイプには、半固定抵抗とトランジスタを使った回路が必要だったのである。 これまた ドジ の ドジ！
もう一度組みなおすのおっくうだし、スペースも無かったので、このまま本線だけの制御でテストすることにした。 回路訂正後は、見事に作動したのだ。
ただし、これでは出発制御のチェックが充分出来ないので、副本線側でも停車できるように線路の構成を変更した。 ポイント切り替え後の副本線の通電はポイントだけの選択に依存するようにしたのである。 下のイラスト参照。
出発側のポイント上流に常時通電している給電ポイントを設け、さらにその上流にギャップを設けている。 こうすると、ポイント下流の通電状態は、先方の閉塞区間の通電状態に影響されることなく、ポイントの切り替えだけで制御できることになるのだ。
ここで新しいヒントを得る事ができたのだ。 先回の入線制御において、どちらのホームが選択されているのかが把握できないので、やむなくタイマー制御としたのであるが今回のアイディアを借用すれば使えるのではないかと思いついた。 今後の課題としよう。
ブレッドボードに組み込んだ制御ユニット回路と他のユニットの状態を下にしめす。
そして、充分な長さの列車を走らせて作動状態をチェックした。
この時の動画も紹介しよう。
先行する列車が先方の通過信号を通過して閉塞区間が空くまでは停止している状態も確認できた。 ただし、出発後、先方の通過信号に達するまでは、列車がこの区間にいると言う情報はソフト上での情報なのである。 もし、ポイントを切り替えた場合には、反対側のマイコンにはその情報がないため列車を発信させてしまう欠点がある。 この対策は 二つのマイコン間の情報の共有が必要なのであるが、今のところ対応の方法がない。 ポイントの切り替えは、列車が先方の通過信号を ON させるまで待たせるような運用の仕方で対応することにしよう。
四苦八苦するも、やっとまともに作動するシステムまで持込むことが出来た。 しかし、更なるチューニング作業や、思わぬバグへの対応などまだまだ先は長いと思っています。
2018/10/6 作成