2017年11月10日

新制御システム AUTOMATICAのプロジェクトを開始します

カメラS88と、DesktopStationSoftwareの自動運転のエッセンスを融合させた、新鉄道模型制御システム AUTOMATICAの設計を開始します。

■開発背景

TNOSを見て、どこが鉄道模型の新制御なのか、サッパリ理解できずにいました。今までのただの延長と言うか、過去に戻ってる状況ですね。

ちゃんと新制御とはこういうものだ、というのを身をもって教えてあげないといけないかなと思ってます。自動運転の唯一の解は、DCCであるというのを証明できるチャンスでもあると考えております。

私は、電機屋でもありますが同時に、ソフト屋でもあるので、自動運転をソフトウェアで実現させます。

■コンセプト

ATM_Concept1.png

在線検出器は、すべてレイアウト上空に置いたWebカメラによる画像処理で実現します。なので、わけのわからない配線は要らないのです。DCCで2本の配線を引き回せばいいだけ。面倒ならレールからフィーダで引き出せばOKです。

ビジュアルプログラミング、簡単ティーチングで、自動運転を簡単に行えるソフトウェアソリューションを目指します。

■仕様

・車両認識は、予め線路上の車両番号をティーチングさせる
・マーカーを置いて、カメラのズレを吸収させる
・レール形状の分析は、最終的には自動化を目指す。当初はマニュアル指定になる。
・カメラは広角を指定
・範囲は高さとカメラの視野次第だが、2mx1mくらいを想定(テーブル1〜2個)
・アイコンをレール上に配置して、イベントを設定
・運転シナリオは、サンプルを用意するが、基本はユーザーが作る
・続行運転、手動介入は自由とする
・カメラ認識中の猫が来た対策は検討中。
・太陽光・影の影響は、ダイナミック辞書生成などの技術を使って画像処理側で対策する。

■対応機種

DSmainR5シリーズに限定します。単に、お金をたくさんいただいているので、その方々だけに限定したいと思ってます。

ただし、変なロックなどは一切掛けませんので、自己責任で「動かねーぞ!」と文句を言わないことを条件に、使っていただくことは構いません。

■商用利用の禁止

AUTOMATICAは、個人・クラブ向けへの無償ツールにするつもりです。

ジオラマ業者などへの技術提供、ソフト販売・提供はしません。ソフトウェアライセンスで、商業施設での稼働、商用・業務への一切の利用は禁止させます。許諾依頼が来ても全てお断りします。

業務向けは一切、手を出さない・関わり合いを持たないという宣言です。

■目標リリース時期

目標は、今度の模型市でデモすること、ですが、まあ、速くなるか遅くなるかは私のモチベーション次第です。

■技術課題

技術的な課題は、ほぼ分かっていて、あとは試行錯誤しながら調整して実装する形になると思います。
古典的な技術の組み合わせで実現します。ディープラーニングとかAIは、ものすごく計算コストがかかるので、使いません。昔からある、古典的な画像処理や、抽出データの多変量解析技術を使う方が計算コストは低いです。

posted by yaasan at 08:35 | Comment(3) | 鉄道模型

2017年11月09日

Njゲージにチャレンジ その0

Nゲージ、よくわからないけれども、何か変だなとずーっと思ってました。
そのうち、ドイツで買ったPIKOのHOゲージにハマって、外国型を買い漁る状況でそんな変な違和感は忘れかけていました。

ふとネットでZゲージを調べていると、ZゲージにNゲージ車両を走らせる奇妙な方式 Njゲージの存在を知りました。よくよく見ると、変だな、と思っていたことが全て解消するような施策であることを知り、愕然としました。

便利さと言う一言で、Nゲージの世界に騙されていました。実はZゲージこそが1067mm狭軌のベースとなるレールだった!ということを。

1/150だと、1067mm狭軌はレール幅が7.1mmだそうで、およそ0.6mmの差異となる6.5mmのZゲージレールが一番近い汎用レールだそうです。9mmのNゲージレールは、1.9mmの差異なので、おおよそ3倍の誤差拡大になります。
そりゃあ、違和感が出るのは間違いないだろうなと思います。HOゲージだと、もっと論争が凄まじいですが、狭軌に合うレールはマイナーで高くて入手性も辛いのと、大きいので逆に気になってなかったというところもあります。

と言う事で、Njゲージにチャレンジすべく、必要な資材(KATO製の車両と、予備の車輪など)をヨドバシカメラ通販に注文しました。トラブル中とのことで、来週以降に発送ですが、まあ、急いでないので。トラブル解決したら適当に送ってもらえればOKです。

届き次第、改造冶具を作って、NゲージをNjゲージに改軌してZゲージで走らせようと思います。
なお、私は骨の髄まで電機屋なので、厳密なスケールとかその辺は気にしません。電気以外については、見た目や、感性、汎用品の使いまわしを最優先してます。「そんなことは許さん!」と言われても、何ともコメントしようが無いので、ご了承ください。

参考サイト:

Njゲージとは?
posted by yaasan at 19:58 | Comment(3) | 鉄道模型

2017年11月08日

DCCデコーダの小型化

この数年で、急激に日本国内はDCCデコーダの入手性が良くなったと思います。これも、オープンソースをベースにしたDCCデコーダがたくさん出回ってきたためだと確信しています。ロクハンさんもDCCデコーダを投入されるようですし、さらに環境は良くなると思います。本当に、以前とは比べ物にならないくらい選択肢が増えて、DCC普及の幕開けに繋がることを期待しています。

さて、DCC電子工作連合のデコーダの小型化アイテムについて考えてます。


■基板の4層化

ワンコインMP3デコーダも、2層の基板です。2層基板はコストは激安で、配線も一目瞭然で信頼性も良いのですがどうしても配線数が多くなると、基板サイズを大きくせざるを得ません。

ワンコインは、配線よりも、スマイルコネクタ自体の方が支配的で、あんまり4層化の効果は無いので、効果がてきめんなのはMP3デコーダだと思います。

PCBコストはだいたい4倍くらいなので、このコストを掛けてもペイできるのは、やっぱりMP3デコーダくらいだなあと思います。

■基板の薄型化・幅の小型化

スマイラーさんが検討を進めてますが、現状のスマイルコネクタと互換性を担保したうえで、進めないといけません。あと、種類を増やしてもらっても意味不明で困るので、「これだ!」という次世代スマイルコネクタ規格を1つのみに決める決断を、お願いしたいです。

また改造用アダプタも、基板やアクリル加工サービスで書いてしまうというのも手なんじゃないですかね。厚みも0.8mm, 1.0mm, 1.2mm, 1.6mmと選べますし。

SmileConnectorAdapter.png

どちらにしても、ZゲージやNゲージの内部スペースを考えると、薄型化は必須条件で、年末までに2018年は、これだ!というただ1つの、次世代スマイルコネクタ(過去との互換性が何らかの形で担保あり)を決めてもらうべく、よろしくお願い致します。

個人的な意見としては、あやのすけさんがもうスマイルコネクタZ(厚み1mm, 横7mm?)でスマイルファンクションデコーダLightを作ったので、これが後継でよいと思います。先陣を切った人に付いていくと。これに必要な改造冶具をリーズナブルにスマイラーさんがカードエッジコネクタ・スマイルライターと一緒に提供して、普及促進していく感じで良いんじゃないでしょうか。

ということで、スマイルコネクタZをスマイルコネクタシステムの第二世代にするに1票。

■部品の薄型化

最近は、スマホなどの小型端末向けに薄型を特徴とした部品が多く出ています。
ただし、電子工作向けにはなかなか出てこないことや、そこそこのケースで特殊パッケージなので、コンパチ品などが無いといった問題もあります。

部品選定で工夫しながらやっていく感じになりそうです。

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現状でも十分!って人もいるかもしれませんが、やはり人間、欲が出るので小さいのが欲しくなります。DCC連合としても、次世代スマイルコネクタシステムで、DCC電子工作をより一層楽しくしたいです。
posted by yaasan at 07:49 | Comment(0) | 鉄道模型

DSoneをUSB電源駆動させてみたが失敗

DSoneのレギュレータを、昇圧DC/DCコンバータに変更して、USBからの電源供給でDCC車両を動かすチャレンジです。

結果から申しますと、失敗しました。原因は、線路電源投入時の突入電流による5V USB電源の電圧降下です。
コンデンサは増強していたのですが、これではどうもダメで、ちょっと対策を考えていきます。なお、DSwatchは問題なく動くので、コンデンサをほとんど積んでいないものは動かせるはずです。

・コンデンサを470uFに増強(耐圧は16Vに落とした)
・5Vラインの増強(裏面)
・昇圧DC/DCコンバータを接触して装着

DSone_USBPower1.jpg

DSone_USBPower2.jpg

DSone_USBPower3.jpg

ThinkPad X250のUSB電源供給能力や、USBシリアルの影響の可能性もあるので、いくつか条件を変えて、USBの電源供給の可能性を探っていきます。
posted by yaasan at 06:27 | Comment(3) | 鉄道模型

2017年11月07日

DSbluebox kitの表面実装部品について

DSblueboxのキット品の表面実装部品については、基本的に実装済みで販売する方向とします。

本当は全部DIPでやるべきですが、レギュレータの背の高さとスイッチの干渉問題、電流センサーがSOPしかないということで、仕方なく2点、表面実装部品を使ってます。

また、液晶の取り付けの際に、本体基板のコネクタとの接触が悪くなりやすい設計については、部品変更(低背のピンフレーム)で対応を予定してます。部品変更は、まだ代替品を選定中なので、確定次第、適用します。
posted by yaasan at 21:41 | Comment(0) | 鉄道模型