私たちの運行システムにおいて、心臓部とも言えるのが列車側に搭載された制御機構です。
PCからのコマンドを無線で受信し、モーターの回転数や位置情報を処理する「列車側ユニット」の機能について詳しく紹介します。
こちらが、独自に設計・製作した専用プリント基板（PCB）です。
プラレールの中間車両の裏側（床下）に取り付けており、実車の「床下機器」のような構成です。
この回路には、高度な自動運転を実現するための4つの主要機能が凝縮されています。
① マイコン・無線通信ユニット
システムの頭脳として、ESP32を搭載しています。PCとの通信はBluetooth (BLE)を用いて行われます。
この基板では、開発ボード「ESP32-DevKitC」の機能を、車体形状に合わせて実装しています。
② 電源管理システム
マイコンとモーターを安定して駆動させるための電源ラインを構築しています。
1編成につき単3電池2本（約3.0V）を電源とし、昇圧・降圧回路を介して各パーツへ適切な電圧を供給しています。
③ モーター駆動制御（PWM）
列車の加減速を制御するため、モータードライバーを介したPWM制御を行っています。
単なるON/OFFではなく、デューティ比を調整することで、段階的な速度制御も実現しています。
④ 位置検知（NFC/RFIDリーダー）
列車が「今、どこにいるか」を自己判断するための重要な回路です。
RFIDアンテナを搭載し、線路下に設置されたタグを読み取ることで、位置情報をPCへフィードバックしています。
実際にこの基板を組み込んだ列車運行システムの紹介は、 「1. PTCSの速度制御」の記事をご覧ください。