車両識別方法の考察

車両の在線検出に関しては、幾つかの方式が製品化されています。

フジガヤさんの「フォトリフレクタ方式(S88 Detector)」、Nuckyさんの「片ギャップ方式(S88-N Train Detector) 」、Yaasanの「Camera S88」、その他方法は幾つか有ろうと思います。

 やあさん様がS88 RFID Decoderの再検証を始めるとの事で、在線検出ではなく車両識別について少し考えてみました。（ここで言う車両識別とは、単に車両が居るという検出ではなく、「この車両がここ（の閉塞区間）に居る。」と言う所までを検出する仕組みの事です。）

１．バーコード読み取り式

車両下部に識別用バーコードを装着し、フォトリフレクタにて読み取る。

・走行速度によって検出信号波形に違いが生じるので、速度によってパラメータを調整する事が必要。

・走行方向によって信号が反転する

上記2点の問題を解決する為、2つのフォトリフレクタを一定距離ずらして配置し、読み取り波形により進入方向及び速度を取得する。また、取得した2つの波形により、信号の整合性を計る事(コンペア)も可能となる。

2バイト(16ビット)で収めると考えて、検出用に前後2ビット、車両データで12ビットと設定してみる。 はて、バーコードの長さは･･･、Nゲージでは70mm位が限度でしょうか？1ビットあたり4mmちょっとです。幅2mmのゼブラパターンを読み取るのは無理でしょうね？

安くて、高精細に読み取れるセンサーが有れば･･･。

２．赤外線LED読み取り式

車両下部より、赤外線LEDにて車両アドレス（識別信号）を常時発信し、線路上のフォトトランジスタにて識別信号を読み取る。

・こちらも走行速度に左右されそうだが、信号キャリア周波数によっては問題無いレベルになるのでは無いかと思います。

・専用デコーダーとした方が良いですかね？　Smile Function Decoderのパンタスパークを床下に付けたら直ぐに実験出来そうな予感が･･･。

 留意すべき点

 ・長編成の場合の位置はどう捕らえるべきか？

広大なレイアウトならさほど問題にはならないと思いますが、小規模なレイアウトで細切れの閉塞区間分割をした場合には、区間内の位置も重要になりますね。前後の先頭車に取るつけるのか？閉塞区間両端に付けるのか？車両・線路共に中間位置に配置するのか？ギャップ式と併用なのか？自動運転に向けての重要な項目ですので良く考えないとなりません。

・現状、取得した車両識別データをコマンドステーションに送る仕組みが無い。

既知の問題とは思いますが、DCC信号・S88-Nとは別で、コマンドステーション又はPCにデータを送るプロトコルが必要ですね。「DesktopStationSoftware」を使う事が前提と考えるとUSBで戻すのが順当な所でしょうか。

ふと思ったりします。本当にDCCは配線が少ないのかな？在線検出、車両識別、信号機等を設置しだすと、結構な配線量になりそうです。

極力配線を少なくするにはどうしたら良いのか？と考えると、在線検出は配線を伴わない「Camera S88」になりますでしょうか？数台のカメラを設置した時に必要となるCPUパワーは、如何程になるんでしょうか？スマステのATOM Z8350では足らないかも知れませんね。

誇大妄想！ 第4のスマイルコネクタ「スマート(仮)」考察 (SmileConnector-Smart)

今回のはネタは、しばらくの間下書きに保存され、逐次更新していたものです。来月辺りにコネクタを買ってから公開しようかと思っておりましたが、あやのさんの所で「7.5mmx12mmはでかい」とのご意見が有り、少々関連有りとの判断で、少々後手に回ってしまった様ですが記事公開としました。（現状クリア出来ない問題が有りますので、叩き台ネタとしての公開です。）

以下記事本編

スマイルコネクタの発案から数年経ち、Ver.2（短縮版）、Z（短縮･狭幅版）と規格を妄想してきました。スマイルコネクタの利便性に賛同をいただき、多数の開発者によりさまざまなデコーダーが開発されて来ております。

プログラム書き込みに関しては、現状特に問題は無いのではないかと思って居りますが、組み立てたデコーダーの動作確認（検査）に関しては、個別に検査冶具を製作する必要が有り、決してユーザーにとって優しい状況ではないと感じております。（当然、開発側にもです。）

つい先日、テストツールを製作してみましたが、ユーザーが数個～十数個の基板チェックの為にわざわざ作るのか？と考えると、面倒だろうと思います。

上は、ワンコインデコーダー4.2、ワンコインFLデコーダー4.1向けに製作したテストツールです。

製作したデコーダーをピンヘッダ経由でテストツールに接続し、モーター出力やファンクション出力に対して、モーターの回転・LEDの点灯にて動作を確認します。

そこで、従来のスマイルコネクタの6PINに加えて検査用端子も統合した、拡張版スマイルコネクタを妄想しています。

追加する信号としては、

・DCC-IN　　2本

・Motor-OUT（両極FX）　2本　　　　　　　：↑ここまでの10PIN構成（6+4)

・標準ファンクション（コモン+F0）　   2本　：↑ここまでの12PIN構成（6+6）

・拡張ファンクション1（F1+F2）　　　2本　：↑ここまでの14PIN構成（6+8）

・拡張ファンクション2（F3+F4）　　　2本　：↑ここまでの16PIN構成（6+10）

・拡張ファンクション3（F5+F6）　　　2本　：18PIN構成（6+12）

 上記の6ー12本くらいを統合しようと考えています。

 コネクタ選定に関しては、ピッチ1.0mmのカードエッジコネクタで考えています。（逆挿し防止有り：有効PIIN数は-2となる）

※逆挿し防止機構を利用し、搭載機能を選択（ピン数を変更）して基板作成出来る様に考えて見ました。

現在、想定しているコネクタは以下のような物。3Dモデルで見るとこんな感じ。 

①Smart α (ｱﾙﾌｧ）　16PIN、逆挿し防止付き（有効14PIN）MEC1-108-02-L-D（定格電流2.2A）

α1：10PIN(5x2側のみ使用）の基板幅は7mm（6.5?） DCC-IN・Motor-OUT（ファンクション無し）

α2：12PINの基板幅は9mm　  1ファンクションのみ対応

α3：14PINの基板幅は10mm　3ファンクション対応

どちら側か一方の2PIN分を減らして、基板幅を9mmに収める事を可能とする。

例として、△側からDCC-INとMotor-OUTの2+2PIN、スマイルコネクタの6PIN、ファンクションの2+2PINとか。

②Smart β (ﾍﾞｰﾀ)　20PIN、逆挿し防止付き（有効18PIN）MEC1-110-02-L-D（定格電流2.2A）

βS：6PIN(3x2側のみ使用）の基板幅は5mm（4.5?）  スマイルコネクタのみ

β1：10PINの基板幅は8mm　 DCC-IN・Motor-OUT（ファンクション無し）

β2：12PINの基板幅は9mm 　  1ファンクションのみ対応

β3：14PINの基板幅は10mm 　3ファンクション対応

β4：16PINの基板幅は11mm　 5ファンクション対応

β5：18PINの基板幅は12mm　 7ファンクション対応

この場合、6PIN側を従来のスマイルコネクタに割り振り、DCC-IN、MOTOR-OUT、コモンと、7ファンクションまでを奇数単位で設定可能となります。

6PIN側のスマイルコネクタのみであれば、「幅5mmで基板製作可能」です。

PIN構成がわかり易く・拡張性も有るので、こちらが「本命」だろうと思っていますが、コネクタの流通が無い。少しばかり探しましたが見当たりません！ 

基板幅だけ考えると、これも有りか？

③Smart γ  (ｶﾞﾝﾏ)　20PIN、逆挿し防止無し（有効20PIN）MEC8-110-02-L-DV（定格電流1.8A）

こちらは、0.8mmピッチのコネクタとなりますが、逆挿し防止が無いので20PINを全て使わなければなりません。

γ1：20PINの基板幅は10mmと思われます。　 PIN数だけで言えば、9ファンクションまでの対応となりますでしょうか？

留意点

・基本的に、△側が部品面と設定します。 

・①と③は流通在庫が有りますが、②は見当たりません。

・①のα1、②のβS・β2の場合、従来通り「逆挿し」に注意が必要。

・単にマイコン(プログラム)の動作確認であれば、各種ドライバIC出力とファンクション出力のうちの、1つだけでも確認出来れば良いと思われ、①でも良いのかな？とも思います。

・③の0.8mmピッチのカードエッジ基板って、実現性有りますか？ものすごく配線引き回しに苦慮しそうな予感が･･･。

 ・標準の基板厚さは相変わらず1.6mmですが、1.0mm＋半田盛りで対応するのが仕方ない対処法かと思います。（1万個くらいの消費が確約出来るなら、メーカーに掛け合う余地も有るだろうか？）

・ファンクションの割り振り方に、もう一工夫有りそうな気がします。

効能

従来のスマイルコネクタ搭載ライターに、スマートコネクタ及び確認用LED(モーター）を統合し、一体型で製作環境を整える事が可能になります。

形状

恐らく、Ver.2、Z、Smartの3個のコネクタを搭載した「ライター兼テスター」となる事を妄想しています。

※現状実現可能なものは、 ①Smart α (ｱﾙﾌｧ）だけです。

以上が現時点での構想（妄想）です。

「こんな物役に立たん！」、「②のコネクタ有るよ！」、「もっと良いの有るよ」等々、皆様も程良く妄想の上、ご意見を頂けると幸いです。

スマステ基板、設計始めました。その３

スマステ基板その２で「訳有って」と申しましたが、その「訳」がやっと到着しました。

実は入院前から連絡を取っていたのですが、入院を機に連絡が疎になって居りまして･･･、1ヶ月程前にふたたび連絡してようやく入手に漕ぎ着けました。

品代としてはさほど高くは無く、順当な価格だと感じましたが、送料が高いですね。

しかし、香港より3日に出荷で4日に配達と、DHLのパワーをヒシヒシと感じました。　（しかし、不在で受け取れず。再配達も2日後しか選べず、仕方なく本日夕方にサービスセンターまで引き取りに行きました。）

普段AliExpressで使うのは、無料とか数百円程度の国際郵便なので 、比べてしまうと･･･。時差が数時間有りますが、表示的に言えばおよそ24時間と驚異的な早さです。

そして、届いたのはこれ。「PIPO X9S基板」です。これで、部品扱いとなったマシンが復活出来ます。

･･･おや･･･おやおや？何やらコネクターが一つ追加になっていますね。（左上2番目）

何が？コネクタに繋がるのかと申しますと･･･、これです。

そう、オプションの「シリアルユニット」です。

（PIPO X9S Board With DB9です。）

私、転んでもタダでは起きませんでした！損して得取れ精神とGoogle翻訳を武器に、長き交渉の末にとうとう手にしたのです。そう、とても知りたかった「シリアルコネクタの秘密」を。

ケーブルはラッピングワイヤーでしょうか？

このコネクタは手に入るかな？0.8mmピッチ5pinのものですが、JSTの05SURなのかな？（SUHとSURの組み合わせの様だ。ショップで買えるでは有りませんか！）ヒロセのDF52 なら何とか買えそう。

送料が高いので、基板は2セット購入して単価を下げています。一つはサービスパーツにしておきます。

付属のI/O基板類は必要では無かったので、今度頼む事が有れば、メインボードのみ頼んで、ディスカウントして貰おうと思います。

基板2枚の動作確認を行いました。右は故障させた基板です。めでたく復活となりました。少々高い授業料となりましたが、結果オーライとしておきます。

これが未使用品の初期画面です。本来、届いた状態はこうでなくっちゃね。

ちりばめられた英語表記が気になるので、問題の「現スマステES」基板のリカバリをして見ようと思います。ました。

やはり、EMMCがすこぶる遅い様です。1時間以上掛かって初期化出来ました。

引き続き、UARTの調査を再開します。

WiFiアダプターによる「ソフトAP」対応・非対応

先日、ネットブックの「DELL Mini12」をプログラミング用途に使いましたが、今度はDesktop Station ソフトウエアの「Webアプリ」を試すべく作業してみました。

ところが、前段階で「Connectfy Hotspot」を立ち上げると･･･。

赤字で「Wi-Fi adapter driver does not support AP mode」と出るではないですか！

搭載しているWiFiアダプタは、「Intelの4965AGN」です。これは、純正のアダプタの通信規格「G」ではなく「N」に対応させる為に、積み換えていた物です。

ここにも書いてある通り、「Intelの4965AGN」はAPモード(support Hosted Networks）には非対応との事。

他に手元に有るのは、「N」対応の「IntelのWiFi Link 5100」と、純正で「G」に対応した「BrodecomのBCM94312」ですが、Intelの5100も4965同様に非対応でした。

通信速度は「G」の54Mbpsに落ちますが、純正の「BrodecomのBCM94312」に交換し、最新のドライバーをあてました。

「Connectfy Hotspot」は問題無く動きました。

 

通信速度は、「N」の150Mbpsから「G」の54Mbpsに落ちますが、Webアプリ上は特に問題は無いと思います。

一応,動作確認をして見る必要は有りますね。 

 以前の記事（これと これ）で「Connectfy Hotspot」や「SoftAP」が動かないと言う方は、もしかしたらそういう事かもしれませんね。（APモード非対応のWiFiアダプタかもしれません。）

ここに書いてある通りに、確認して見る事をお勧めします。

 管理者権限でコマンドプロンプトを開き、「netsh wlan show drivers」を打ち込むだけです。

スマステ基板、設計始めました。その２

基板作製までの長い道程をゆっくりと亀の様に進んでいます。

訳有って、遅々として進まぬ状態となっていますが、手配した部品は忘れた頃に「ぱらぱら」と届いています。

先日、ようやくDCC-OUT系のコネクタが揃いました。ターミナルブロックと住鉱テックのKATO互換コネクタです。

住鉱のハウジングはオス側50個、メス側20個、コンタクトは100個単位でオス・メス共購入。ターミナルブロックも50個づつ購入しました。こんなに使うのか･･･？

これでやっと寸法が測れます。

他にも取り寄せ中ですが、CP2102　USB-UART変換基板（あやのさん使用品と同等？）は日本へ輸送中です。（ステータスを見る限り25日出国となっているが、一週間経っても入国してません。どうなってるの？）

 

クロスポイント「京急2100形」ブルースカイトレインを組もう！その２

今日、友人の整備工場にアルミテープを取りに行ったら、原付バイクのラジエーター交換（ワンオフ品）をしている若者（友人の息子）が居り、３時間ほど取り付けの手伝いなどをこなして来ました。

夕方家に戻り、作業再開します。

適当に寸法取りして、アルミテープを切り出します。

それなりに貼り付け出来ました。

T台車の集電を良くする為に、スプリング式に改造します。

一旦車輪と集電金具を取り外し、ドリルで穴あけの後、丸棒やすりで適度な穴サイズに仕上げます。

部品を組み立てTOMIXの台車スプリングをセットします。TOMIXのそれに似てるでしょ！

但し、スプリングが長く張力掛かりすぎで、台車が変な角度になってます。半分に切ってから、少々伸ばして調整すれば良いでしょう。

アルミテープとスプリング部分は常時通電しております。やはり集電不良を起こすのはレール・車輪間の様です。 

LEDを両極のアルミテープに跨がせ、テスターの導通モードで点灯を確認しました。真ん中に有るのが、LEDです。

 集電用スプリングの在庫が４本しか無かったので、今日はここまでで終わります。

 追記

昨日取り付けたスプリングは6.3mmでした。

現物合わせする為に、会社帰りにTamTamに寄って5.0mm、4.0mm他数種類を購入してきました。

左が4.0mmで右が6.3mmです。6.3はだいぶ長いですね。

右を5.0mmに変更しました。

しかし、集電シューの高さが4mmなので、4.0mmスプリングでは意味が有りません。（最初から測って行けば良いのに。）

 5.0mmのスプリングに決定です。あと6両分買ってこないとなりません。

 台車の加工までは全数完了しました。一応形にはなりました。台車のがたつきが2mm程度有るので、スペーサーを挟んであげると完璧なんですが･･･。

 残作業は、アルミテープの取り付けとスプリング取り付けが6両分、先頭車のライト周りの配線に、DCC化作業が全数有ります。テープLEDバージョンの室内灯も取り付け予定です。完成までは、まだまだ掛かりそうですね。

クロスポイント「京急2100形」ブルースカイトレインを組もう！

これはもう、何年前に購入した物か判りません。（10年前位になるでしょうか？）

ここ何日か、クロスポイントの京急2100形ブルースカイトレインのキットをいじっています。GMが完成品を発売し、KATOも発売済みの今日この頃、何を思って今更始めたのでしょうか･･･。

要因の一つは、先日秋葉原でKATOの2100形ブルースカイトレインの空ケース（バラシ販売品）を運良く入手出来たのです。

  収納先が決まると、何となくやる気が出てきまして、手をつけてしまった次第です。

 これは昨年(2016)2月頃に作業した物ですが、GMストアで京急600形のライトユニットを見つけて購入し、恐る恐る組み込んで見た所です。天井部分の加工で何とか装着出来ました。

素組みなら何も問題は無かったのですが、下手にライトユニットを装着したばかりに･･･、集電方法をどうするのか？と言う問題にぶつかって、お蔵入りとなっておりました。

もう一つの要因として、集電方法の解決方法を見つけたことです。イズムワークスのライトユニットがアルミテープを使って集電していました。

但し、現状はバネを使う仕様になっておらず、十分に接触が得られるかは未知数です。 

GMの台車では集電出来ませんが、 KATOが京急2100形の標準色(赤)を発売した際に、動力ユニットや台車部品等を購入しておいたのです。また、ネット検索の上購入しておいたのが、エバーグリーンのプラパイプ3.2/1.9と中心ビス等です。

いろいろ、こねくり回して何とか組み込み方法を見つけました。カプラー用に少々幅をつめています。

集電用の切り欠きと、カプラー用に床板を短縮しています。

台車とカプラーの収まりは、こんな感じになります。

 プラパイプは、2.7mm位に切り出し台車板に嵌め込み接着します。ほんの少しリーマーで穴を広げて押し込んでいます。

シートは、ちょー適当にぬりぬりしています。結構はみ出しています。

 一枚だけ台車取り付け用ビスの貫通穴を開けてあります。

屋根周りの組み立てに問題は有りません。

今日はここまで。屋根と床下機器の取り付けまで出来ました。

あとはT台車とカプラーを取り付ければ、一応形にはなります。一度試運転をして見ます。

はて？アルミテープ、何処にしまったかな？