自動運転で生じた問題点

2021/04/10 07:00

　パワーBOXを使って自由に運転するのと違って、「自動運転」はスタートONであとは運を天に任せて想定通り進んでくれるか、いわばドミノ倒しで最後まで到達できるか、ハラハラドキドキのスリル満点の進行を楽しめるスタイルとも言えます。途中に潜むトラブル要因をいかにスケッチ的に、構造的に、滑らか的にクリアできて終点にたどり着けるか、それなりにやりがいがあります。

　前回自動運転がほぼうまくいったので、反省を込めていくつか問題点を挙げてみます。（１）スローダウンして駅に停車する制御ですが、停車位置がホームを外れる。
（２）発車指示が出ているのに動かず、ちょっと手で押すとスタートする。
（３）位置情報のキャッチに「リードスイッチ（RS）」と「ネオジム（永久磁石）」を使ったが、景観上見苦しい。

その前に、まず使用した電車です。写真で見ると大きさがずいぶん違いますね。いずれも一昨年の製作ジオラマ「ゆずる鉄道」を継承して使っています。写真左が「箕面観光鉄道」として使ったTOMYTECの筑豊電気鉄道２００７号３両編成、右が阪急電車の車体に台車を付け、Ｂトレ８２００系の前面部分だけ貼って前面後面ともこのスタイルにしたものです。正面の行先表示はまだ一昨年のままです。中央の顔は箕面市のゆるキャラ「滝の道ゆずる君」です。これも今回そのままにしています。

地元箕面市のゆるキャラをもう一度ＰＲします。箕面市の名産「ゆず」から命名した「滝の道ゆずる君」は、毎年の全国ゆるキャラコンテストでは６～９位あたりにいます。左は一昨年製作のゆずる君（紙粘土、身長約２cm）で、ジオラマでは箕面駅前のロータリーに鎮座しています。顔だけを別に描いて電車の正面に貼り付けています。

さて自動運転で生じた問題点の（１）停車がホームからずれる件です。「渓谷線」の駅は全部で３つ。２つの駅はホーム内に止まるのですが、この「滝下駅」だけが大きく３５㎜くらい外れています。

Arduinoのスケッチで設定した基幹速度とスロープ速度を調整して３つの駅ホームに全て収まるように何度もトライしました。センサーを検知して止まるまでの制動時間を調整するのですが、問題は特にこの駅の場合、行き帰りで同じ制動時間でも制動距離が違うのです。
その理由は上図チャートの説明文①②③と思います。
①はモータと伝達機構に正逆で微妙に差が出ているのでやむを得ない。
②は次の写真で、ポイントに進入してくる車両に分岐/直線で速度が微妙に違う。

分岐線からの進入はカーブなので負荷がやや多い（のではないかと勝手に想像）。
理由の③は、往路/復路の進入は検出点RS4をいずれも通過してスローダウンするのでArduinoの設定は同じなので、分岐/直線個々に設定ができないというわけです。
　そこで最後の手段、ネオジムの車体取り付け位置を変えることにしました（前前図のＡのネオジムの位置を後方へ４０㎜移動）。この結果、分岐からの進入にはネオジムＡが、直線からの進入ではネオジムＢが効いてうまくホーム内に停車できました。ネオジムＡの移動で当然他の２つの駅にも影響がありましたが、都度調整してＯＫでした。

さて問題点の（２）発車指示が出ているのに動かず､ちょっと手で押すとスタートする件です。自動運転の泣きどころで、スタートしないとそのままの状態になり人が手を添えるかリセットボタンを押したりしなければなりません。特に展示会では人が横にいてフォローすることが必要になります。確実にスタートさせるために、上図の赤丸のように、スタート時はゼロからのスロープ発車ではなく、一定の速度信号を与えてスタートさせる方法としています。この一定の速度信号を大きくすると「ガクン」と急発車してしまうので適当な値にしています。

３つ目の問題点　位置情報のキャッチに「リードスイッチ（RS）」と「ネオジム（永久磁石）」を使ったが、景観上見苦しい。この件については、従来からこの方式を使っており、見た目はよくないですが今回もこの方法にしました。ネオジムの大きさは７ｘ１０ｘ２つまり厚みは２㎜で車体の脇に貼り付けています。センサーの方も当初からの「リードスイッチ」にしています。一番いいのは台車の下に磁石を取り付けてレールの間の道床にセンサーを埋め込む方法と思います。次回のテーマにします。