信号機(5)深夜点滅信号
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みなさんこんにちは。見習い講師の里枝です。今回は、以前製作した「基本交差点信号機(歩行者用信号機なし)」を改造しちゃいます。
第1段階は、夜間点滅信号機への改造です。交通量の少ない交差点では、深夜から早朝にかけて、点滅信号に切り替わるところがありますね。ここでは深夜モードへの切替タイミングについては外部からの入力で与えるという条件にしておき、その条件に対して、動作を切り換えるように回路の組み立てをしていきます。それでは始めましょう。

最初は点滅回路だけ考えましょ

点滅信号については、24時間点滅信号機のページで紹介していますので、そちらも確認してくださいね。
点滅周期は2つのタイマーで決まります。今回も同じようにタイマーを組み合わせて点滅をおこないます。


シーケンス回路の流れを読む

まず、シーケンス回路の流れをもう一度確認しましょう。
じゃんけんマシーンのページでも解説していますが、回路上の上から下、左から右の順番に条件に従い
コイルや接点がONまたはOFFになっているだけなのです。ですから時系列で考えると理解できると思います。
1 電源投入時点ではタイマーはすべてリセットされます。
つまりT00、T01共に接点がOFFです。しかし一番上の
行はT00のB接点を使用していますので、T00のコイルに
電源が供給されます。

T00の時間設定(K)は10になっていますね。ですから
(=0.1秒×10なので1秒)経過するまではT00の接点は
ONになりません。

3行目はT00がOFFなのでY12もOFFです。
4行目はT00のB接点なのでY13はONになります。
T00のカウント完了までこのままの状態が続きます。
2 T00はコイルに電源が供給され続けた状態で設定時間
(この場合では1秒)に達したら、自分の接点をONさせます。

そうすると2行目の条件が整って、T01のコイルの電源が
供給されます。でも、やっぱり設定値の1秒に達するまで
自分の接点(T01)はONになりません。

3行目はT00がONになったのでY12もONです。
4行目はT00のB接点なのでY13はOFFになります。
ここで、AB機とCD機のON条件が入れ替わりましたね。
T01のカウント完了までこのままの状態が続きます。
3 T01はコイルに電源が供給され続けた状態で設定時間
(この場合では1秒)に達したら、自分の接点をONさせます。
そうすると、1行目のT01の接点はB接点ですので条件が
整わなくなって、T00のコイルに供給されていた電源は
遮断されます。※1行目

ここが大事!
タイマーの場合、接点がOFFからONになる
には、コイルに電源が供給され続けて設定時間経過する
必要がありますが、コイルの電源が遮断された場合には
すぐに接点がOFFになるのです。


4 T00のコイルに供給されていた電源が遮断されると、
すぐにT01に供給されていた電源も遮断されます。
※2行目

3行目はT00がOFFなのでY12もOFFです。
4行目はT00のB接点なのでY13はONになります。
5 最終的には(1)と同じ条件に戻って、この流れを
繰り返します。

表の左端の番号3〜5は、ほんの一瞬に過ぎて
しまいますが、わかりやすくするために動作を
細かく分けて図にました。
上の回路で分かるように、
T00はT00の接点がOFFからONに変わるまでの時間を決めて、
T01はT00がONからOFFになるまでの時間を決めているのです。


それなので、たとえば交差点の南北をを黄点滅(Y12)として、逆の条件で東西を赤点滅にすれば無事に完成です。
もし南北と東西の条件を入れ替えるのであれば、
ここの回路では3行目と4行目のT00接点をA接点→B接点に、B接点→A接点にと、それぞれ変えればOKです。
そこまでわかればとっても簡単ですよね。


実用化までにもうひと工夫!

ずっと点滅だけしているのでしたらこの回路のままでよいのですが、それじゃただの点滅信号でおわっちゃいます。
夜間モードがついていると、「ひと工夫したステキな信号機」って感じになりますよね。
それと「通常モードと深夜モード」の切り替えタイミングも大事ですよね。いきなり切り替わって事故になっちゃこまりますからね。


実物のパターンを研究!

深夜に信号機の動作を見るているのは、周りから見れば変な人です。特に未成年者は、注意が必要です。ここは素直にレポートを参考にしましょう。
調査した信号機では午前0時を過ぎに、青の時間の短いほう(ここでは東西側)の信号が、青→黄→赤になった後、一旦全部消灯し、点滅に切り替わります。その後、翌朝の午前5時を過ぎると通常モードになります。
今回作成したシーケンス回路も、東西側が赤になった後、入力の状態をチェックしてもし、ONなら夜間モードに切り替えるように組んであります。

表に記載されている時間は、適当に計測したものですので、正確さについては保証しません。

通常モードから深夜点滅に切り替わるとき
通常の時間帯は1から6の繰り返しです

南北 (優先通行側) 東西 (一旦停止側)
30秒 通常モード
3秒
3秒
15秒
3秒
3秒
1秒 切替の瞬間
0.5秒周期で
点滅
点滅モード


深夜点滅から通常モードに切り替わるとき
南北 (優先通行側) 東西 (一旦停止側)
0.5秒周期で
点滅
点滅モード
5秒 切替の瞬間
30秒 通常モード
3秒
3秒
15秒
3秒
3秒
通常の時間帯は1から6の繰り返しです



信号機の基本3 「基本交差点信号機(深夜点滅モードつき)


改造ポイントはPIC(16F84A)の18ピン(X01)を入力端子とし。外部から夜間切り替え信号をもらうようにします。
ここにシーケンス回路を用意しました。
どうぞお持ち帰り下さい(ダウンロード後、解凍して下さい)
 
※2009.07.15 修正しました

解凍すると連枝のMBSファイルが生成されます。連枝でコンパイルして16F84AのHEXファイルを作成し、PICライターでPICに焼いて下さい。

ハード面の改造は、夜間切り替えを外部から与えられるように、入力端子を用意しました。
スイッチでも良かったのですが、プラグの中で短絡(ショート)させて、差し込むと接点がONになるようにしてあります。
左が電源、右が夜間入力 とりあえずショートプラグを用意 差し込むと、ONになります。

CDSなどで周囲の明るさで切り替えるようにしてもgood!←回路は宿題です。
あとは、タイマーなどで外部から制御し、リアルタイムで切り替えるとステキ。
っていうか、それをどう利用するかはわからないけど、インテリアとして飾って癒し系バリバリでアイツに差をつけちゃえ。

でも、これは実習素材だから、くれぐれも本物に転用しないでね。鉄道模型だったらいいかもー!


続編は気長にお待ちください
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