Main Control Unit powered by stabilizied DC12V power supply. With an adjustable sound volume.

以下の改造作業は単純ですが、 色灯信号機よりは仕掛けが細かいので少し難しいです。 改造ミスで壊す?と思ったら無理せずに中止しましょう。 メーカーは製品仕様を変えるかも知れないので、 無論、私は責任持てません。

説明書のとおりちゃんと接続すると、調整不要で動作します。 警報の音量調節はコントローラーのダイヤルにて可能。 カーンカーンのピッチがやや早くて少し気せわしい? 遮断機の動きはスロー気味で好印象。外観も立派で好印象。

次写真のとおり、金属を近付けるとセンサー反応する。指でも反応する。

---- Static Capacitance Sensor (non-contact sensor)

Any material is charged by static electrons. This sensor under the track can detect the charged material, such as modeltrain and also finger.

列車位置検出センサーは非接触式の静電容量センサーです。 普通の物質というものは静電気を帯びています。 そのような物質どうしが近接すると、それらは 電極となりコンデンサーを形成します。静電容量センサーは このコンデンサー容量を測定し変動を検知します。 接触しなくてもセンサー反応するところがミソ。

つまり、静電容量センサーに何らかの物質が近付くとセンサーが 反応します。とは言うものの、正直言って、そんなデリケートな物理量が ほんまに測れるの??? 実際にやってみると、確かに 金属(車輪など)は反応しますが、人体(手)を近付けても反応するようです。 うーん、こんないい加減で大丈夫かね? とは言え、 もともとセンサー近辺に反応しやすいものが無ければ まあまあ安定して動作しますネ。なるほどねえ。

さらに、走行方向はレール電圧極性でモニターしてます(DCCでは これが無効なのが難点)。

------ Original operation pattern :

The operation is smooth. The stop bars smoothly go up and down. Warning sound is generated and red LEDs intermittently blink. However, if the train is very long, the operation may rarely fail. At the time, the operation is hold even after the train left. I must reset the control unit. The sensor seems to be stable in the operation. Rather, there may be a bug (algolizm) in the main control unit.

動作パターンは説明書やカタログに記載のとおりで、 列車が踏切を通過したとたんに踏切動作停止します。これはリアル。 さらに、列車がセンサー区間に進入して、停止し、 逆走してセンサー区間を脱出しても正常に動作するようです。 つまり、かなり変則的な列車の動きでも自動制御されます。

しかし、とても異常な場合、例えば、長編成列車(途中に検知不能車が入っている) とか団子運転で二列車が進入する場合などは 誤作動(動作しないとか、動作しっぱなし)することもあるようです。 凝ったセンサー付けてるわりに、仕掛けとしての「まとめ方」は御粗末やね。 いかなる場合でも、列車がセンサー区間に進入したら踏切動作開始し、 センサー区間から脱出したら踏切動作停止、、、これ絶対基本ルールしょっ?。

------ Preparation for DCC conversion.

Photo 0 : Add the red line (= on/off switch) explained later, so that You can manually operate the crossing gate.

手描き赤線(on/off switch)は後述。

There are three sensors on the track in the operation section. Two of them are located on the both side edge of the operation track section. The remaining one is located just under the crossing gate unit.

In order to check how the cable wires work, firstly measure the voltage between those wires. The wires are colored by black, white and gray in my case.

For the purpose, cut a cable connected between the sensor unit and crossing gate unit. Then, connect the cable to the crossing gate unit. When the crossing gate control unit turns on, the voltage between white(-) and gray(+) should be about 9V, and the voltage between white(-) and black(+) should be about 0V. Hence, the white may mean 0V (GND). For these voltage measurements, see Photos 1 and 2 shown below.

Next, connect the cable to another (non-cut) sensor. Open the sensor cover to measure the voltage. See Photo 3 shown below. When the sensor is activated by a train (i.e. any charged material), the voltage between the black(+) and white(-) will show about 9V. While, when it is not activated, it will show 0V. Hence, it works as an output signal of the sensor. Black wire is the power supply line for the sensor unit.

If so, connect the cut cable to the crossing gate unit, again. Then, electrically shorten the gray and black wires (See Photo 0). At the time, the crossing gate and warning sound start to operate.

Now, you can manually operate the crossing gate by the on/off switch shown in Photo 0.

------ 改造の準備(電圧測定)

この静電容量センサーはよくできてますが、ここでは使いません。 センサー動作をon/offリレーで置き換えます。 そのために、まず、センサーケーブルの働きを調べましょう。 センサーケーブルは灰、白、黒の三本です(上写真)。

踏切本体からセンサーまでのケーブルを途中で切断します。 メイン装置の電源を入れておいて、踏切本体側の ケーブルの灰(+)と白(-)の間の電圧を測定します。 約9Vのはずです。さらに黒(+)と白(-)だと0Vのはず。 その様子は次の２枚の写真。

Photo 1: Gray is red probe (about +9V) and white is black probe (0V,GND).

Photo 2: Black is red probe (about +0V) and white is black probe (0V,GND).

次に、切断してないケーブルをセンサーに接続して同じ測定をします。 センサー基盤上での電圧測定のために、センサーは分解(カバーを外)しておきま す。センサー反応すると黒(+)と白(-)で9V、反応しないときは0Vです。その様子は 次写真。ここは端子間が極端に狭いので、くれぐれもショートさせないように注意。 実際は、どこか離れた場所を探して測定した方がよい。

注意!!! うっかり間違って、黒白をショートさせるとセンサー昇天するし、 灰白をショートさせると電源が昇天しますよ!!! それと、静電センサーの金属板にも触れない方がよい。

Photo 3 : Be careful. The terminal clearance is very narrow. Don't shorten those terminals. Also, don't touch the square metal plate mounted on the sensor unit.

Sensor unit.

ここまで確認したら、先程切断したケーブルを踏切本体に再接続し、 灰と黒を短絡(ショート)させます(上写真 Photo 0)。すると、警報機が鳴り始め ます。つまり、センサーは使わない。

要するに、白をコモンGNDとして、(私の購入したものは) 灰が電源入力、黒がセンサー出力として機能しています。ただし、 ケーブルの色がみなさんの踏切装置と全く同じとは限らない( 製品ロットにより違うかも??)ので、 動作テストの前に、各自で上述のこれらケーブル電圧を確かめてください。

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------ いよいよ改造します。

------ Modification of the circuit board.

Open the cover of the central unit (track part) of the crossing gate. You can find the sensor unit on the circuit board. Firstly, remove two small contact pins shown in the next photo to isolate the circuit board from the rails.

次は、いよいよ改造の本番、踏切レール部のセンサーの改造です。 次写真のように分解します。まずは、レールと回路基盤を絶縁します。 これはレール下部に付いてる小さなピン二つを除去するだけでOK。

In the black connector mounted on the side edge of the circuit board, connect additional wires to the 1st, 6th and 7th pins, as shown in the next photo. Confirm that these three pins go to the sensor circuit on the circuit board. Measure the voltage between these three pins in afore-mentioned manner. So, you can find how the cables work when the sensor is actiavted. In my case, the 1st pin is black cable, The 6th and 7th pins are respectively gray and white.

Cut the three wires printed on the circuit board, which go to the sensor circuit from the main control circuit. (two white lines marked in the next photo). Then, when the black and gray are electrically shorten, the crossing gate starts to work (See Photo 0). You can attach an on/off-switch to electrically shorten them.

次に、上写真の黒いコネクターの1、6、7番ピンがセンサー 回路部に向かっていることを確認します (必要ならテスターを使い抵抗測定モードで導通テストしてみる)。 つまり、これらが先程のセンサーケーブル三本と同じ役目をしています。 ゆえに、すべきことは先程のセンサーケーブルと同じです。 つまり、電圧測定して確認した後、 センサー回路を切り離して(白い部分の基盤配線を切断)、 コネクタ付け根へケーブル三本をつなぎます。 写真に見れるとおり、私の測定結果では、 1、6、7番ピンがそれぞれ黒灰白になりました。 黒と灰を短絡すると踏切装置が作動します(Photo 0)。

Next, re-assemble the track unit.

ケーブル取り回しは次写真のような感じ。

The layout of the additional wiring is shown in the next photo.

再組み立て時はコネクター接続方向に注意。

When you reassemble, check the direction of the cover and hence the connecting direction to the next circuit board.

ここまでで、踏切装置本体の改造は終了。 以下では、こうして回路基盤から取り出した 黒、灰ケーブルを使います。

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Digitrax DS54による踏みきり制御の仕方 --- 2005/12 updated.

Application of DS54 for Level Crossing Gate.

Now, if you attach the on/off-switch shown above at one or two of the three sensor cables, you can manually operate the crossing gate in DCC system. However, you may want to automate the operation. The next links are devoted for the automatic operation using sensors.

ここまでくればしめたもの。 要するに、踏切レール部分のセンサーに向かっていた灰、黒 ケーブルをリレーまたはスイッチにつないでon/off制御します。

つづきは、DS54によるDCC改造、DS54の使いかた。へどうぞ

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Kato自動踏切制御用のPIC回路 ------ 2006/1/6 updated.

Application of PIC16F84A for level crossing gate control.

PIC16F84A (Microchip) をもちいたPIC回路によるDCC改造、 信号機制御への改造ヒント。はこちらへどうぞ

Faller HO Level-crossing gate 踏みきり自動制御 はこちら。

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