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鉄道模型 自動運転への道
鉄道模型ビギナー・電子回路アマチュア・ソフトウェアそこそこの管理人が、鉄道模型の自動運転・自動運行を最終目標にあれこれ試しています。
システム概略

目指すシステム

  • 単線・非エンドレスでの自動運転
    実世界ではエンドレスな路線なんて数えるほどしかない。 また、単線での自動運転ができれば複線での制御は難しくないはずなので、まずは単線での自動運転を目指す。
    タブレットによる閉塞をソフトで実現するのがシンプルで良さそう。

  • 基本的にPC上のソフトで制御する。
    ソフト次第で、例えばより細かく実感的な制御にすることも可能。
    例えば、発進・停止はPCから制御しているわけだから、それを模型上の信号機に表示するのは簡単。

  • 誰が使っても楽しめるシステムにしたい
    ただ自動運転で車両が走るだけではつまらないという人もいるだろう。
    自動制御しつつその範囲内で手動での運転もできるのが理想。
    要するに 衝突したり運行に支障が出ない範囲では人の手で操作できるという、実際の鉄道と同じ話。 ただし信号無視したらATSが作動しますよ!

  • 主要なコントロールにはDCCを利用する
    以前はDCCとアナログ両方に線路側の変更なしで対応できるようにしたい と思っていたが、当然ながらDCCを使うと大幅に課題が少なくなる。 加えてアナログより柔軟な制御ができるはず。
    現状でのDCCの普及度は微妙なところだが、 一つの合理的なシステムであることは間違いない。

  • モジュールレイアウトや既存のレイアウトにも応用できるよう、レイアウト側への制約 ・改修は極力少ない方向で
    自動運転用に作られたレイアウトでなくても最小限の改修で連結して運転できることが目標。 制約が少ない、もしくはそれをシステム側で吸収できるのがいいシステムというもの。

  • 回路には詳しくないが色々な回路をパクってシステムをでっち上げる^^;
    電気回路でやることはそこそこ単純なので、理想の回路は誰かが考えてくれるに違いない(ほんとか?)

  • 基本姿勢は「細けぇこたぁいいんだよ!」
    うだうだ考えて何も進まないよりは火を噴かない範囲でやってみりゃいいんじゃない?

モジュール側の規格

モジュールの種類を下記のように決めておけば、大抵のモジュールレイアウトは相互に接続して連続運転が可能。

  • 直線モジュール
    もちろんカーブしていても扱いは同じ。
    連続した直線モジュールは1つのモジュールと見なすことができる。

  • 列車交換モジュール
    列車の行き違いのための信号所もしくは駅で、両側に電動ポイントを含む。
    少なくとも停止位置検出のためのセンサーを設置する必要がある。
    ポイントは、アナログでは選択式、DCCでは非選択式である必要がある。 選択式のポイントを使用して複線区間の両方にフィーダーを設ければどちらにも対応可能。

  • 終着モジュール
    ここに到達したら列車は折り返す。
    ハード的には列車交換ユニットと同じか(ポイントは使わない:スタフ閉塞だと終着駅に2列車が存在することはないため。 ただしソフト次第で対応は可能)、直線モジュールに停止位置センサーを加えたもの。 終着場所かどうかはソフトで設定。
    現実的には、列車交換(駅)モジュールがソフトの設定で終着モジュールにも使えるのが便利でしょう。

モジュール間は可変長レール(KATOで言うスライドレール)で接続するので、こちらに搭載すれば済む機能は極力こちらに入れる。 具体的には、モジュール間の絶縁、フィーダー、列車交換ユニット両側の進入・脱出センサー等。 制御機器側を拡張すれば信号を設置したりもできる(進行・停止は制御側でやるのだから信号表示も簡単)。

減速開始位置の検出や列車がその区間から脱出したことを検知するためのセンサーも必要だが、これはモジュール間を接続する可変長線路に組み込むのが合理的な気がする。

…って、文章で書いてもわかりませんよね^^; そのうち概略図みたいなものを書こう。

制御側の規格

PCからデジタルI/Oで鉄道模型の各要素を制御する、もしくはセンサーの出力をデジタルI/OでPCから読み取るようなものになるだろう。

各機能を機器ユニットに分けると、思い付く範囲では以下のものが。

  • パワーユニット…パワーパックのPC制御版。

  • パワー選択ユニット…制御の都合上、複数のレイアウトモジュールに供給される走行電流を1系統にまとめたり、1部分を切り離す必要がありそうなので。

  • ポイント切り替えユニット…呼んで時の通り。

  • センサーユニット…上記の各種センサー(恐らく全部近接センサー)の出力をPCから読み取るためのユニット。

このような各機能別にするか、モジュールのタイプに合わせて必要な上記機能を必要な数だけ組み込んだユニットにするか。 恐らく後者だろうなぁ。 そうすると、

  • 直線モジュール用制御ユニット

  • 列車交換モジュール用制御ユニット

  • 終着モジュール用制御ユニット(恐らく列車交換~と同じハード)

といった感じかなぁ。

しかし、ちょっとは具体化して説明しないと誰もわかってくれないか(笑)

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