TCSセンサーを自作してみると…?

今回は,主に自作踏切用の財線検知装置も自作してみようということで,TCSセンサーを採用することにしました.

TCSセンサーとは?

TCSセンサーとは,tomixで使われている車両検知用のセンサーのことで,いくつかの種類が製品化されています.

最初のほうはTCSセンサーの商品紹介ですので,自作のみを見たい方はスキップしてください.

TCSセンサーの種類

ワンタッチ装着センサー

以下TOMIX公式ホームページより.

TCS自動運転ユニット、TCS自動踏切に使用するフィーダー型タッチセンサーです。

品番
5558
品名
TCSワンタッチ装着センサー
価格
1,300円(税抜)

特徴

●レールのフィーダー差し込み口に取付けるために、一部を除いてさまざまなレールへの設置が可能
●センサー本体がコード延長時の中継器としても使用可能
●コードの長さ:120cm

製品内容

●センサー
●センサーコード

このセンサーの最大の利点は名前の通りワンタッチでレールに装着できる点です.
さらにこのセンサー,DCフィーダーの取り付け口に取り付けるため,取り付け場所を選ばず自由なレイアウト設計が可能になります.

TCSセンサーレール

以下TOMIX公式ホームページより

TCSワンタッチ装着センサーと同じ機能を持つ、TCS自動運転ユニット、TCS自動踏切に使用するセンサーレールです。
設置自由度はTCSワンタッチ装着センサーほどではありませんが、センサー部分があらかじめレール部分に取付けられているため、より確実で耐久性の高いセンサーとなっています。

品番
5559
品名
TCSセンサーレールS70(F)(2本セット)
価格
3,600円(税抜)

特徴

●センサー部分があらかじめレール部分に取付けられているため、確実な接続で耐久性が高い
●金属車輪に対応
●旧来のTOMIXレールと接続可能
●レール同士は道床のツメでパチンと結合
●ジョイナーは新形採用
●高架橋S70に対応で、高架線でも使用可能
●レール固定用釘穴準備
●センサーコード2箇所接続可能
●コードの長さ:120cm

製品内容

●センサーレール
●センサーコード

2本セットでの販売なんですけど,とにかく高いんですよね.
それと規格的には70mmの直線線路なので設置場所がやや限られてしまいます.
しかし車両の検知は確実性が高いです.

ワイドPC・スラブレール用センサー

以下TOMIX公式ホームページより.

TCSワンタッチ装着センサーと同じ機能を持つ、ワイドPCレールやスラブレールに取り付けられる専用のセンサー。

品番
5567
品名
TCSワイドレール・スラブレール用センサー
価格
1,300円(税抜)

特徴

●ワイドレールS140や複線スラブレールDS140(F)のセンサー用ハッチをレール下方より押して取り外し、その穴にレール上方より本品をはめ込み取り付ける
●上記以外のワイドレール、ワイドカーブレール、複線スラブレール、複線スラブカーブレール、単線スラブレール、単線スラブカーブレールにおいてはレール裏側のセンサー取付用穴をあけるカッター溝においてカットして四角い穴をあけ、その穴にレール上方より本品をはめ込み取り付ける
●ワンタッチ装着センサーと同等の機能を持ち、選択で使用可能
●金属車輪に対応(プラ車輪には非対応)
●センサーコード2箇所接続可能
●センサーコード1本付属(1.2m)

製品内容

●センサー
●センサーコード

この商品は先述の2つのセンサーのいいところを合わせたような感じです.
設置場所自由,車両検知も確実,価格も真ん中くらいなのですが,ワイドPCレールやスラブレールにしかつけられないという欠点があります.
もちろん改造してふつうのレールに取り付けられなくはないのですが,手間がかかりすぎます.

ということで,前置きが長くなってしまいました.
一番の理由は価格面ですので,これを克服できるように自作していきます.

TCSセンサーを自作する

ようやく今回の本命テーマに入ることができました.
TCSセンサー線路を自作するにあたって求める条件をいくつか書いていきます.

条件

  1. 制作費が1基あたり\500未満
  2. まぁまぁお手軽に製作できる
  3. 確実に車両を検知できる
  4. 調整に手間をあまりかけなくていい

この条件で製作していきたいと思います.

仕組み

まずはTCSセンサーの仕組みを知らないことには始まりませんので,ひとまず使われている回路を検索してきます.

今回はコチラのサイトを参考にさせていただきました.
どうやらフォトカプラで車両の有無を検出しているようです.
回路図を製作しましたのでのっけて置きます.

回路図としてはほんとにこれだけ.
2つのフォトカプラがあって,流れている電流の向きに応じて反応するフォトカプラが入れ替わります.
車輪がレールと検出用金属板とのあいだを導通させ,レール間の電圧がフォトカプラに流れ込む仕組みです.

これを利用してセンサーを作ってみましょう.

今回自作した回路図

今回組んでみた回路はこちら

もろ製品そのものです.

動作の様子

こんな感じになりました.

とりあえず実用化はできそうですね.

製作費は約50円.当初の目標の1/10に抑えることができました.

最後に部品表を貼っておきます.※LEDは動作確認用なので価格に含んでいません.

フォトカプラTLP785 2個(\20*2)
カーボン抵抗2.2kΩ 1本(\1)
1kΩ 2本(\1*2)
LED(黄色) 2個(\10*2)
スズめっき線 10cm

これを使って踏切を完全自動化していきたいと思います.

では,今回はこの辺で~👋

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