HOME >> 鉄道模型レイアウト > 物置部屋のレイアウト 通過センサの工作 その１
物置部屋のレイアウト 通過センサの工作 その１
物置部屋のレイアウトにて、そのローカル線の改造工事を実施しています。 今回は、通過センサの工作を実施しました。
■ 通過センサの工作
やっと指定したチップLEDが入手出来たので、まず光源としての街灯を工作しました。 街灯といっても線路を照らす不思議な街灯です。 最初にレイアウトベースの裏側に補強材のある部分のセンサ用から工作しました。 ベースの裏側からの工作が出来ないので、従来からの構造を踏襲します。
Φ1.4mm の真鍮パイプを切出して街灯の柱としました。 そして、0.3mm の真鍮板を切出し、支柱の支えとしました。 下左の写真。 そして、ポリウレタン線を使ってチップLEDに半田付けし、配線をパイプの中を通しておきます。 そして、パテにて固定と遮光処理を実施しました。 少し苦労しましたが、無事に点灯しました・・・・・・・・・。
今回のレイアウトでは、ポイントのすぐ側に設置するので、センサを線路側に固定するわけにはいきません。 ポイントのメンテなど、線路の取外しや再取付を覚悟しているので、その作業時にはセンサ系に影響無いようにしておきたいからです。 このために、光源と受光センサを一体化して線路下にセットします。 こうすると、線路とは別体になるので、線路はこの上にかぶせるだけで良いのです。
受光部は Cds 光りセンサを使用し、4×4穴の基板の上に取付けました。 +５volt の電源はLEDとセンサに共通使用するので、＋電源、GND、センサ出力線の３本を取出します。 LEDの電流制限抵抗は 100Ωのチップ抵抗を使って基盤の裏側に取付けました。 配線が完了したセンサ基板を支柱支えの真鍮板上に取付けるのですが、絶縁防止のためにカプトンテープを貼りました。 そのうえで、MTテープを使って基板を固定しました。 下の写真。
次に、線路側の工作ですが、センサ用のΦ５．０mm の穴を開けました。 下左の写真。 その上で、さらにある細工を追加しました。 それは、進行方向表示用のLEDを取付けたのです。 通常はTOMIX製の踏板型方向指示LEDを使っているのですが、レール形状の違いなのかKATO製レールにはピタリとセットできません。 このため、線路側に工作してしまいました。
以前に入手していたΦ2mm のLEDを活用しましたが、黄色と橙色しかありません。 緑色が欲しかったのですがこの2色を使用しました。 電流制限抵抗は 750Ωを使用して、下右の様な構成としました。
組みあがったセンサユニットと線路を載せた状態を下に示します。
作動テストとしては、光源の点灯と、センサの抵抗値を測定して機能を確認しました。 無事に合格です。
■ レイアウトへの取付
レイアウトの設置場所に、白色のMTテープを使って固定しました。 配線は、レイアウトベース裏の補強材が無い場所までレイアウトの表側を這わせています。 最終的には軽い紙粘土で埋めてしまうか、ケーブルカバーを作るかの処理をするつもりです。
■ レイアウトベース裏側の配線
あちこちに通過センサを設定したので、配線が大変です。 まず、電源用のプラスとGNDの配線は全体を１本の線として配線して本数を減らすことにしました。 また、センサ出力線は、各センサから１本ずつ出てきますので数が多くなるのですが、信号線の電流は小さい（数mA程度）とみて細い線を使うことにしました。 幸い、TOMIXのセンサ用配線のストックが多数あったので、この線を活用することにしました。 TOMIXが使っているのだから大丈夫だろうと判断したのです。 このセンサ線は３本が平行線として形成されていますので、９ヶ所のセンサを３っつのグループに分けて取り扱うことにしました。
そして、各センサユニットとこの配線ケーブルを接続させる配電盤を２ヶ所設けることにしました。 左側ループに設置するセンサ位置が離れたいたからです。 全体のケーブルの様子と、各配電盤の状態を下に示します。 センサ線のコネクタは、Φ0.4mm の針金（抵抗等の足の切れ端を使用）を使って接続させようにしている。 しかし、確実性がなかったので、途中から通常のピンヘッダとホルダ式のコネクタに取替えている。
このケーブルをレイアウトベースの裏側に仮止めし、工作したセンサや制御盤の信号処理回路と接続し、機能テストを実施しました。 光りセンサ作動閾値の調整も良好であり、無事に作動を確認することが出来ました。
これにより、この仕様のセンサ構成が確認できたので、残りの７ヶ所のセンサも工作することにしました。