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けんじねごろ
4 years ago
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1 第 3 回 Osaka Z Workshop とりとん 1

2 DCC とは DCC:Digital Command Control( デジタルコマンドコントロール ) の略 DCC は実物と同様に同一の線路上を複数の列車が同時に自由に走行できるように考えられた鉄道模型の制御システムです線路にデジタル信号を流し制御したい車両やポイントに対し DCC コントローラから走行停止ライト点灯やポイント切り換えなどの指示 ( コマンド ) を送ると指示された車両やポイントだけが作動し制御することができる 2

3 DCC の歴史同一線路上で複数の車両を制御する方法は当初はアナログ回路での実現が試みられたがその後の集積回路の普及によりデジタル回路による方式で実現 1970 年代に Hornby から Zero1 が発売されたが普及せず 1980 年代初頭にトリックスからセレクトリックス 1984 年にメルクリンからメルクリンデジタルが発売されたその後各社から類似の制御装置が発売されたが互換性がなく 1994 年に NMRA( 全米鉄道模型協会 ) で規格統一が進みヨーロッパ鉄道模型規格 (NEM) も NMRA の規格に追従し事実上の標準方式 NMRA の DCC 方式として定着メルクリンのみ独自方式 3

4 DCC の原理デジタル信号の仕組み (1) デジタル信号は 1 と 0 の組み合わせで成り立つ例 :1101 (2)DCCで使われるデジタル信号 0 を表す信号 1 を表す信号 +10~22V +10~22V ー 10~22V 100μS 58μS ー 10~22V 例 :1101 の場合 μs( マイクロセカント ):100 万分の 1 秒実際の波形の例 4

5 DC 制御と DCC 制御の違い DC 制御 + レールへの供給電源が異なるレールに加えられるのは極性のある DC( 直流 ) 電力のみパワーパックにより家庭用電源の AC(Alternating Current: 交流 )100V を 0~12V の DC(Direct Current: 直流 ) に変換しこれをレールに流すパワーパックからの DC 電圧の変化によりスピードを電流の向きにより進行方向を変えている DCC 制御レールに加えられるのは極性のない AC( 交流 ) 電力 + デジタルコマンド従来のパワーパックに相当する制御器からの交流 (AC) を 12V 程度に変換しスピードや進行方向などに対する指令情報 ( コマンド ) をデジタル信号に従ってこの交流に付加する 5

6 DCC の長所と短所 -1 長所 1. 同一線路上で複数の車輌を個別に運転できる線路をコントロールするのではなく車両をコントロールする! 2. 車輌が走行停車の状態に関わらずライトのON/OFFが可能で明るさも一定ライトの減光やフラッシュ点灯などリアルな車輌ギミックができる 3. 超スロー走行や勾配編成の負荷変動に影響されない安定走行が可能下り勾配でのジェットコースター走行がなくなり重連 3 重連も簡単制御 4. ギャップを切る必要がなくポイントも含め電気配線のわずらわしさが解消できるリバース区間のみギャップが必要だが自動極性変換装置で特別な操作不要 5. 赤外線や無線などによる専用のコントローラやスマホで手許でコントロールできる 6

7 DCC の長所と短所ー 2 短所 1. 動力車両ごとにデコーダの搭載が必要 1 輌の価格 = 車両本体の価格 + デコーダ価格 (3~5 千円程度 ) 2. コントローラが従来のものに比べ若干高い 3. 常に最大電圧がかかっているためショートによる溶融防止のブレーカが必要大規模レイアウトなど大電流が必要な場合はギャップによる分割も必要 7

8 DCC の基本的なシステム構成出典 :KATO 基本的な構成は二つ DCC コントローラとデコーダ車両用デコーダポイント用デコーダ 8

9 DCC コントローラ基本的に 3 つの部分で構成されているキャブ ( スロットル ) コマンドステーションブースターレール車両の運転操作コマンド生成電力増幅速度方向ランプ点灯などの運転操作を行うキャブからの指示をコマンドに変換しブースターへ伝えるコマンドコントローラからのデータに従いコマンドの乗った交流電力をレールに供給キャブとコマンドコントローラとブースターが一体となった製品もある例 KATO 製 D101 9

10 各社の DCC キャブ ( スロットル ) KATO 製 D101(Digitrax 製 DCS550K) Digitrax 製 DT402D (Wireless) Digitrax 製 UT4D (Wireless) Bachmann 製 E-ZCommand ESU 製 ECoS MRC 製 Prodigy Express 2 Lenz 製 LH100 10

11 DCC コントローラを Z ゲージで使う場合の留意点 DCC コントローラからの出力電圧 (12V~) をメルクリンの Z ゲージ規定電圧 10V に下げる必要があるデジタル信号のため立ち上がり特性のよいショトッキーダイオードなどを数個ブースターとレールとの間に挿入するブースター出力 12V~ 10V レールもしくは電圧降下用ダイオードを挿入 Digitrax 製 UP6Z Z Scale Voltage Reducer 11

12 DCC でギャップが必要な場合リバース区間ターンテーブル区間自動極性逆転装置本線ギャップオートリバースコントローラー(Digitrax) ループモジュール(Lenz) ギャップ DCC コントローラ DCC コントローラ出典 :KATO 12

13 車両用デコーダ (Mobile Decoder) マイコン不揮発メモリ (EEPROM) 整流器抵抗コンデンサなどで構成デコーダの種類汎用タイプ基板タイプドロップインプラグイン :Z ゲージで利用可能なもの NMRA 準拠汎用デコーダ汎用デコーダ橙 / モーター ( 右 ) 黄 / 後方ライト ( ー ) 黒 / レール ( 左 ) 灰 / モーター ( 左 ) 白 / 前方ライト ( ー ) 青 / ライトコモン (+) 赤 / レール ( 右 ) デコーダ 13

Z ゲージ用車両用デコーダ (Mobile Decoder) Z ゲージの車両に搭載する場合はデコーダの厚さが重要メーカー品番サイズモーター駆動電流 Uhhenbrock Comfort Micro (73400) 10.8(L) 7.5(B) 2.4(H) 0.60A ESU LokPilot Micro 10.5(L) 8.1(B) 2.8(H) 0.

14 Z ゲージ用車両用デコーダ (Mobile Decoder) Z ゲージの車両に搭載する場合はデコーダの厚さが重要メーカー品番サイズモーター駆動電流 Uhhenbrock Comfort Micro (73400) 10.8(L) 7.5(B) 2.4(H) 0.60A ESU LokPilot Micro 10.5(L) 8.1(B) 2.8(H) 0.75A Lenz Gold Mini 11.0(L) 9.0(B) 2.8(H) 0.80A Tams Electronik LD-G (L) 9.0(B) 2.3(H) 0.70A CT-Electronik DCX74 9.0(L) 7.2(B) 2.6(H) 1.00A DCX (L) 7.2(B) 1.4(H) 1.00A DCX76 6.9(L) 6.1(B) 1.7(H) 0.80A Digitrax DZ (L) 9.2(B) 3.3(H) 1.00A DZ (L) 8.6(B) 2.8(H) 1.00A 14

15 Z ゲージ車両への汎用デコーダ搭載例元の基板を利用しない直接ハンダ付け LED 用電流制限抵抗電球から LED に変更元の基板を利用するカット部分プリントパターンのカットが必要カット部分クロコへの搭載例写真 :Reiners Modellbahn 15

16 Z ゲージ用ドロップインデコーダ各メーカの車両品番に対応したデコーダ汎用デコーダに比し価格は高いが車両へ搭載時の加工はほとんどいらない主なメーカ Velmo 現在ドロップインデコーダとしては最多 47 品種 ( 基板 ) メルクリンミニクラブ車両 :264 品番 Digitrax 2 種類 Marklin88455(SBB BR460),88584(ES64U2) 用永末システム (Spur Z Room 特注 ) 1 種類 Marklin Re460 タイプ 16

17 Z ゲージ車両へのドロップインデコーダ搭載例永末システム (Spur Z Room 特注 ) の基板を使った例完全なドロップインではなく若干のハンダ付けが必要既存のビス Velmo の基板を使った例写真 :Velmo 17

18 車両用デコーダの CV 番号と CV 値デコーダはプログラミングにより設定変更可能 CV 値の変更主な設定変更可能な項目はアドレススタート電圧最高速度加速率減速率など車両ごとに CV 値をカスタマイズすることにより車両間のバラつきを補正可能プログラミングは機能に対応する CV 番号の CV 値を書き換える CV 番号機能内容数値の範囲 1 2 桁の基本アドレス車両番号 :1~127 2 スタート電圧スロットルが回り始めた時の電圧 :0~255 3 加速率加速時の遅延度を調整 :0~31( 即応 ~ 緩慢 ) 減速率最大電圧中間電圧基本仕様設定減速時の遅延度を調整 :0~31( 即応 ~ 緩慢 ) スロットル最大時の電圧 :0~255 スロットルが中間時の電圧 :0~255 06:2 桁アドレスアナログ走行可前進 07:2 桁アドレスアナログ走行可後進 38:4 桁アドレスアナログ走行可前進 39:4 桁アドレスアナログ走行可前進 18

DCC コントローラ KATO 製 D101 ESU 製 ECoS 50200 MRC 製

19 車両用デコーダへのプログラミングプログラム時の配線プログラム用出力車両 DCC コントローラプログラミングができる機種の例 1.DCC コントローラ KATO 製 D101 ESU 製 ECoS MRC 製 Prodigy Advance 2 2. ライター +PC 永末システム製 DP1( 赤い箱 ) ECU 製 LockProgurammer 19

20 ポイント用デコーダポイント DCC 化のメリット各ポイントマシンを操作するボードの設置やそれらを繋ぐケーブルが不要 Route 機能のあるDCCコントローラを使えば特定のルート上の複数ポイントを一括操作可能ポイント用デコーダの種類ステイショナリーデコーダタイプポイント用基板デコーダタイプデコーダ選択時に注意すべき事項使用するポイントがモーター駆動型かソレノイド型かポイントマシンを作動させるに必要な電流が流せるか 20

21 最後に DCC 化のメリットはたくさんあるのでまずはドロップインデコーダを使って車両の DCC 化を恐れないでやってみよう! 21

Microsoft PowerPoint pptx

Microsoft PowerPoint pptx 3.2 スイッチングの方法 1 電源の回路図表記電源ラインの記号 GND ラインの記号シミュレーションしない場合は省略してよいポイント : 実際には V CC と GND 配線が必要だが線を描かないですっきりした表記にする複数の電源電圧を使用する回路もあるので電源ラインには V CC などのラベルを付ける 2 LED のスイッチング回路 LED の明るさを MCU( マイコン ) で制御する回路