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‘バッテリ搭載 自走CCD車輛’ カテゴリーのアーカイブ

CCDカメラ付き自走車両の自作 静岡HS 2012年版 Nゲージ

2012 年 6 月 24 日 コメント 2 件
引き続き静岡HSのモデラーズクラブ合同展対応のCCDカメラ搭載車輛 改修記録です 毎年3〜5月頃だけNゲージ関係を調べ、合同展終了後は翌年まで放ったらかし・・・がいつものパターンですが、このままじゃ進歩無いと思って今年は終了後もマジメに改善策を練りましたw まずは過去を振り返り改善点をまとめます 1、CCD車輛導入の2010年、Bトレ2輛にそれぞれ動力とCCDカメラ/送信機を仕込んで走行。 低速走行が安定しない事と、走行時の画像ノイズが気になった。 2、翌2011年、ノイズ対策を練らねばと思いつつもほぼブッツケで会場入り。停止時は非常にクリアな映像が得られるのは解っていたので走行中の集電にノイズ発生の原因があると判断し、思い切ってCCDユニットは送信電源を切り分けてみる。純正に付属の充電池は5Vになっていたがテストしてみたら3Vでも問題無く動作する模様。合同展の当日に会場で買い求めた限定コンテナ貨車にタミヤの単三電池BOXを2個直列で積み、CCDユニットを丸ごとマスキングテープでくくり付けた応急処置。 これじゃ変なメカってダケで模型として落第なのはさて置き、目論み通りノイズ無しのクリアな映像を得る事が出来た。 気になる電池の持続時間は単三アルカリx2本でほぼ2日間(14時間以上?)問題無く作動出来る程。予想以上にバッテリ消費は少ない様です。 ※ この年の車輛の画像が残ってないんでこれでガマンしてくらさい・・・(笑) 2011_layout 動力車は前年と同じBトレ+KATO動力ユニットです。Loco効果もあったのか、速度を落としても終日比較的スムースに走行していました。 さらなる改善点として外観をも少し何とかしようよ、ってのと単三電池2本の重量はBトレ動力車に牽引させるにはちょっとヘヴィー過ぎるかも。段差や僅かな上り勾配でも明らかにスピードダウンするのは何とかしたい点です。 そして2012年版が↓コレ arduino+PWM 色々考えてレール集電に見切りをつけ、arduinoでコントローラを作って動力用のバッテリも丸ごと車輛に搭載してみる事にしたのですが・・・結果はイマイチでした。 画像左側はCCDユニット+動力車、中央が単五電池BOX3個直列、右が電池用コンテナ台車です。 arduino駆動用に4.5V必要なのと、PWM駆動の安定を狙って単三3本直列=4.5V仕様にしましたが、思ったより消費電力が大きく2時間程度しか持たない様です。 やはりモーターは電圧はそれ程必要としない割りに電力消費が激しい様です。 2日間使用する場合2日間で単五電池を36本程使う計算になり、電池入れ替えの手間を考えると実用とは言えず、結局HS当日の午後からは動力車はバッテリからの配線をカットしてレール集電、CCDはバッテリを電源としました。 しかし元々有ったレール集電の電気経路も生きているのでCCDユニット側にもレールからの電気が通ってしまい、結果的にノイズ発生の原因になった模様です。 最近覚えたニワカ知識でコンデンサ噛ませば改善出来るのかなとも考えますが、レール集電から切り離すのが確実&手取り早いと思います。 CCD HEAD CCDカメラにはボールジョイントを組んで上下左右に首振り可能な仕組みにしました。 真正面向きだと線路ばかりで周りの作品が今イチ映らないので・・・ でも支点の位置が悪くて、あまり左右に振り過ぎると鉄橋等に干渉して止まってしまうので改善の要有りです。支点はなるべくカメラの中心軸に合わせる必要がありますね。 CCD Camera Train 本当はユニットくみ上げて何かの車輛に納めるつもりでしたが時間切れと、良い車輛が見つからなかったので相変らず「ナンか変な電車走ってる〜」状態でお見苦しいです。 Circuit PWMコントローラー部 こちらのサイトを参考に一般的?なモータードライバ(TA7291P)をarduinoでPWM制御しました。 前進/後退の設定を省いて可変抵抗の値を前進オンリー割り振った他はスケッチもマンマ流用です。 必要パーツはプログラムを書き込んだarduino(ATMega328P)の他に 積層セラミック発振子 16MHz モータードライバ TA7291P ON/OFFスイッチ 可変抵抗10kΩ・・・と、コレだけで済みます。 押し並べてそれなりに考えて改良した割りに今年はイマイチだったと反省しきりですが、来年は再びCCD車は車載バッテリで駆動、動力車はレール集電で駆動と切り分けるつもりです。 一つ解ったのですが今年は初めて高架をレイアウトに取り入れる事も有り、レールを設置する前にちゃんと水平器で展示卓のレベル出しをしました。 会場の展示卓にはアジャスタが付いているので用意したスペーサーは必要無かったのですが、テーブルのレベルを合わせるだけで想像以上にスムーズに走行する事が解り収穫でした。 考えて見れば尤もな事ですが、僅か数ミリのテーブルの段差でも勾配に換算すると結構な数値になりますもんね。 来年も頑張らねばw PowerPack assy と言う事で使わない予定の車載コントローラはプラケースに組み直してPWMコントローラとしました。 マイコン部分はそのままで、12VのACアダプタと100Vから12Vへの3端子レギュレータを噛ませ、電源ON確認用のLEDと進行方向の切り替えスイッチを追加しただけです。 ショート時の保護回路が無いですが、まぁ取りあえず必要ないかな?と言うコトで。 見てくれと安全性はともかく、買えば1万越えのPWMコントローラーが1000円ちょいのパーツ代で自作出来るんだから、やってみて損は無いですよね(笑) PWM PP Sistem その後の調べでarduinoのPWM出力周波数はPINに依って異なると言う事を知り、プログラムを書き直して周波数切り替えスイッチも追加。 arduinoのアナログ出力(PWM出力)は3.9番PIN、5.6番PIN、10,11番PINがペアになっていて周波数が一緒らしいですが、最初に指定した5,6PINは他のPIN(488MHz?)の倍の周波数(≒976MHz?)になっているそうです。 なので10番PINにもPINOUT指定をし、モータードライバの余った入力端子に接続して周波数を2種類で切り替えられる様にしました。 作ってみると確かに10PINの方は5PINよりもモーターからのPWM共振音が1オクターブ低く、より低速走行向けの筈ですがあくまで気のせい的なレベルで音以外は低速走行に劇的に変化は有りませんでした。 もっと低い周波数で効果がある様ですが、どうせなら低速走行用のパワーパック自作ももっと追求してみたいですね。 秒速数ミリで滑らかに進むディーゼル車輛とか、想像するだけで萌えますからね〜(笑)
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