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NゲージでGo! 概要 ジオラマの紹介 操作方法 ルール 運転席へ
     
技術要件
   
■技術用件詳細

車載カメラの映像配信をご満足頂けるものにするため、
クレスト独自の新システムを開発しました。

車載カメラでの映像配信には、常に5Vの電圧が必要になります。
通常のパワーパックでは、電圧変化により、0V(停止)〜12V(全速走行)の
コントロールを行います。
その為、停止している時や減速によって電圧が5Vを下回った時には
車載カメラの映像が表示できない問題がありました。

『車載カメラの電圧を確保しながら、電車のスピードコントロールを行う』
意外に難しいこの課題を解決するために、
クレストは、実際の電車をヒントに新システムに挑戦しました。

■NゲージでGo! の特徴

クレスト独自の工夫でシステムの簡略化が可能になりました。
電車内に超小型高性能16bitマイコンを搭載!
(Renesas社のR8C/1B使用)

  • 走行性能は試行錯誤のシミュレートを重ね、
    微細な動きも漏らさずにプログラミング。
    勿論、慣性走行もサポート。ブレーキをかけても、
    本物の電車同様にすぐにはとまりません。
  • 1つのレール内で複数の電車を制御することも可能
  • ポイントや信号の制御も可能です。
  • 画像においては転送方法にモーションJPEGを選択することで、
    より滑らかな動画の配信を可能にしました。

■NゲージでGo! の原理


(上の表をクリックすると大きく表示されます)

  1. ユーザはブラウザから指示
  2. それが制御PCに伝達(信号@)
    • ユーザの操作を前進 or 後進とモータを
      何%で回転させるかといった独自の信号に変換して
      RS232Cへ流す(@)
    • ACアダプタからは常に12Vの電源を供給(A)
  3. 制御用電源ユニットにより信号@と電源Aを混合して
    レールへ供給する(B)
  4. レールが232Cケーブル代わりとなり、
    線路、車輪を経由して車載マイコンに信号が届く。
    (構成図右上部)
  5. 【駆動台車】

  6. モータを回転させる為に必要な電源はレールから取得(C)
  7. マイコンを動作させる為に必要な電源もレールから取得(D)
  8. マイコンに供給される電圧はレギュレータで5Vに保たれる
    (構成図右上部 CD)
  9. 信号分離器によりレールから信号@のみが分離され、
    直接マイコンにユーザーの操作が伝えられる。(E)
  10. マイコンが信号@を解析し、モ−タドライバを介して
    モータに供給する電力と極性を制御する。
  11. 【カメラ台車】

  12. 車載カメラに必要な電源はレールから取得(C)
  13. カメラに供給される電圧はレギュレータで5Vに保たれる(D)
  14. カメラの動画はWebを通してユーザ側に配信される。
  15. モーションJPEGで滑らかな映像を配信可能。

レールには信号@が混合している為に瞬間0Vとなる時が
ありますが、Cの電圧は手前のコンデンサ(蓄電器)により
平滑化されて、常に10V程度の電源が保証されます。

■何故独自システム?
  車載カメラの画像を楽しんで頂くため、電圧系統に一工夫
小さなNゲ−ジ車両に搭載できる電子部品の大きさや数には
限りがあります。安定した動作とリアルさを実現するには
ハードウエアとソフトウエアの独自開発が必要でした。
  通常のNゲージのレールに供給する電圧の様子
  1. パワーパック(コントローラ)からレールを通って車輪へ電流が伝わる。
  2. 車輪の集電シューからモータへ伝わる。
  3. モータの回転がギアを通して車輪に伝えられることで走行。

※パワーパックが走行スピード、前進後退の切り替えを行う。

  クレストの新方式によるレールに供給する電圧の様子
  1. 独自に設計した制御電源ユニットからレールを通って車輪へ速度指示信号と電流が伝わる。
  2. 車輪の集電シューからマイコンとモ−タドライバへ伝わる。
  3. モータの回転がギアを通して車輪に伝えられることで走行。

※電車内に搭載されたマイコンが、レール上の速度信号を解析しながら走行スピードや前進後退の切り替えを行う。

  リアルな速度の加減速を楽しんで頂く為、モータの制御方法を高級化

PWM方式のモ−タ制御機能を搭載
(PWM=パルス幅変調)

  • 一定周期でその時間内におけるオン時間(パルス幅)の割合を可変する事で、モータの回転数を制御する方式です。
  • 電車内に搭載された超小型高性能16bitマイコンによってPWM制御されたモータの回転は精密かつ滑らかに変化します。
  • 電圧を可変するパワ−パック式の弱点である超低速域を解決!
  PWM方式駆動の例

CREST Computer System Co., Ltd.