UTokyo Plarailers
東京大学本郷キャンパスを拠点に活動するエンジニアサークルです!
プラレールを改造して無線制御を行い、自動運転システムを開発しています。
ものづくり好きや鉄道好きが集まって、学園祭などでの展示を目標に、日々開発を行っています。
我々のシステムは、実際の列車運行にも採用されている「閉塞システム」を基にしたプログラミング制御を行っています。
線路を「閉塞」と呼ばれる区間に区切って管理します。
「1つの閉塞には1つの列車しか進入できない」というルールを決めることで、絶対に衝突しない仕組みが出来上がります。
ここからは「閉塞システム」を、展示にどのように応用しているのかをご紹介します。
Bluetoothを使って無線通信し、PCと各デバイスを繋いだ集中管理システムです。
5つの注目ポイントをご紹介します。
プラレールでは、レールの下に設置したICカードで位置を判別しています。 列車がカードをスキャンし、その位置情報をPCに送信することで、列車の走行位置を把握しています。
分岐器のレールは3Dプリンターで自作しています。
レールの下側には、角度を制御できるサーボモーターを取り付けており、分岐のウデ部分に繋がっています。
次に分岐器に進入する列車を判別し、その列車の走行経路に合わせてモーターを制御します。
今回の種別は3種類です!
我々のシステムには、段階的な速度制御も実装しています。 前の列車との距離に応じて信号現示を変え、適切な速度で列車が走行するように指示を行っています。
この信号指示は、各閉塞(ICカード)ごとに決めており、それを可視化したものが信号機です。 3Dプリンタで作成した筐体に、LEDを使った回路を組み込んでいます。
事前に設定した閉塞、つまり特定のICカードに到達した場合に停車するようなシステムを組み込んでいます。
これが駅停車です。減速しながら停止し、加速しながら発進する制御も行っています。
また、車両を改造して双方向に進むようにしているので、折り返し運転も実現しています。
車体カバーは、3Dプリンターで印刷して作成しました。 今回のテーマ「東京メトロ丸ノ内線」に合わせたモデルになっています。
体験型展示として、分岐器操作盤を展示しています。
スイッチを動かすことで、実際の分岐器の進路を変更することができます。
往復運転する列車を、好きな位置に入線させてみましょう!