改造プラレール SONIC先頭車-Wi-Fiカメラ搭載-part1

歴代の改造Wi-Fiカメラ搭載車 Wi-Fiカメラ搭載・改造
歴代の改造Wi-Fiカメラ搭載車
883sonic
883系ソニック

歴代の改造Wi-Fiカメラ搭載車

歴代の改造Wi-Fiカメラ搭載車

前回までの構成での反省点

モーターの交換や電源(電池)の交換、Wi-Fiカメラモジュールの分解・設置、充電モジュールや電圧降下モジュールなどの設置、Wi-Fiアンテナの大型化などを行ってきたが、どれも走行中の動画撮影では十分でなかった。

これを踏まえ、Wi-Fiカメラを搭載する車両を改めて検討するところから始め、搭載する各種部品の見直し・検討を経て今回の工作【改造プラレール】となった。

反省点

前回までの搭載車の比較と欠点

baseNo.1 EF65
電気機関車
No.2 E235
山の手線
備考
電池単二電池1.5vから
18605リチウム電池3.7vに換装
単三電池1.5vを
エネループ単三型1.2Vへ
18650の3.7vを2v以下にする為に
DC-DC降圧コンバータ回路を設置
モーターパワーダッシュモーターに
(19,900rpm 16g/cm)換装
ノーマル(既設モーター)パワーダッシュへの換装は
オーバースペック(傾斜面は優位)
特記事項車長が長いため、中間車体部分を
15㎜程度切断し車体短縮化
(ループ橋脚部分への衝突回避)
カメラ格納場所確保の為、
薄型のカメラユニットを探す
E235は先頭部まで角ばっていてぶつかる為
ループ橋脚の内側をカット)
Wi-Fiカメラ
電源
 800mAhから
1100mAh Li-Po電池に換装
 550mAhから
1100mAh Li-Po電池に換装
Micro USB充電回路へ外部から給電
カメラ回路部の発熱対策に
15×20mmアルミヒートシンクを設置
Wi-Fiアンテナ3.5×7mm角から
30×30mm角アンテナへ換装
3.5×7mm角から
30×30mm角アンテナへ換装
各車体の上部パンタグラフ部分に設置
リチウムバッテリー
充電器モジュール
Micro USB端子モジュール ×2
1100mAh電池と18650用
Micro USB端子モジュール ×1
1100mAh電池用
EF652回路
そのほか18650の出力を1.8vに降圧出来たが
まだ速く撮影のブレが大きい
DC-DC降圧コンバータの
ポテンショメータ交換でも限界
ノーマルモーターでも、
レール接続部や
まがレールで揺れが大きく撮影がぶれる
次期Wi-Fi撮影車で、
電池も降圧不要なものを探し
低速モーターを確保してチャレンジ
歴代Wi-Fiカメラ搭載車

今回用意した部品群

今回用意した部品群

改造プラレール SONIC 

今回の構成と取り組み

baseNo.3 883型
SONIC
備考
電池単二電池から換装
ニッケル水素充電電池 1.2V
単二電池より15mm程短い為
空いたスペースにWi-Fiカメラユニットを設置
モーターマブチモーター
FA-130RA
6,500rpmと低回転
モーター換装は様子見次第
特記事項先頭車は、
E235に比べ10mm程長いが、
角ばってなく適度な曲線の車両
電池スペースから余裕が出たため、
カメラのレンズ部をE235より15mm程低く設置
(利点)は、撮影視点が下がること
Wi-Fiカメラ
電源
1100mAh Li-Po電池
設置予定
先頭車の先頭部が丸みを帯びた傾斜の為
1100mAh電池の厚みで格納が無理ならば、
 550mAh Li-ion電池を設置
Wi-Fiアンテナ5×50mm長角型車体の上部に、先代の30mm角はスペース不足
リチウムバッテリー
充電器モジュール
Type-C USB端子モジュール ×1
Wi-Fiカメラユニット用電池充電
MicroUSB端子の耐久性(接点部が小さく薄い)
Type-Cは接点部が、より大きく厚い(丈夫)
そのほかモーター駆動用ニッケル水素電池
の充電は、車体から取り出して
外部の充電器で行う。
理由は、もう一つのUSB充電モジュールと、
ニッケル水素電池用の降圧モジュール
設置スペースが確保できない為
SONIC:ソニック

前回までの反省を踏まえ大幅改善

改善点

  • 採用車体検討:用意した車両はSONIC:電池前部と先頭スペースの有効利用(Wi-Fiカメラユニットの搭載位置改善)
  • 駆動用搭載電池:Sonicの単二電池から、ニッケル水素電池に変更して空いたスペースを有効利用
  • 低速走行:走行中撮影でのブレの低減
  • Type-C充電モジュール:USB外部電源からの充電の為、入力端子の劣化(破損・変形防止)
Type-C端子
USB充電モジュール

妥協点

  • ・Wi-Fiアンテナの面積縮小
  • ・駆動用搭載電池を取り外しての外部充電
  • ・Wi-Fiカメラ電源Li-ion電池の低容量採用

駆動電池の交換

まずは電池サイズの比較

  • 多くのプラレールで採用されている単三電池、今回のSONICは単二電池
  • 単二電池と今回換装するニッケル水素充電電池、他単三、単四とのサイズ比較
電池サイズ比較

目的はWi-Fiカメラユニットの搭載スペース確保

単二電池と単体比較

長さの比較

長さでは、ニッケル水素充電電池の方が15mm程度短い

太さの比較

直径はおよそ3mm程ニッケル水素充電電池の方が細い

装着イメージで単二電池と比較して

ニッケル水素充電電池装着イメージ

カメラ用電源装着で旨く固定できるか?

台車にニッケル水素充電電池

台車にニッケル水素充電電池

車体上部内側にカメラ用1100mAhリチウム充電電池

車体上部内側にカメラ用1100mAhリチウム充電電池

車体上部内側にカメラ用 550mAhリチウム充電電池

車体上部内側にカメラ用 550mAhリチウム充電電池

結果は 550mAhで妥協

台車と車体上部の固定

車体上部内側を幾分かはデザインナイフの平刃でカット加工してみたものの

リチウム充電電池の僅か1mm厚みの差で、550mAhの方で妥協せざるを得なかった

台車と車体上部の固定の確認

単二電池用+極受け金具の撤去

絶縁と抑えの為のプラスチック板を外す

絶縁と抑えの為のプラスチック板を外す

+極受け金具を外す

+極受け金具を外す

+極受け金具前のプラスチック仕切りの撤去

目的はWi-Fiカメラユニットの搭載位置の改善

黄色の破線部分を切り取ります

黄色の破線部分を切り取ります

のこぎり用意

仕切りをカットするために、のこぎりを用意

カット位置のマーキング

カッターでカット位置のマーキング

後部から

仕切りの後部からノコを入れます。

側面から

側面からもノコで

前部斜めから

前部斜めからもノコ入れ

前部斜め切り込み

前部斜めの切り込みができました

前部から

仕切りの前部から

ニッパを使用

ここからは、ニッパで切り取ります

切り込みがある程度できたので、ニッパで切り取りできます

切り込みが少ないと、プラスチックが割れ思わぬ結果(大事な部分までひび割れ)になるからです。

カットできました

カットできました。右上の破片が、元々あった仕切り部分です。

デザインナイフで

デザインナイフで凸凹部分のバリ取りをします

平刃でバリ取り

デザインナイフの平刃でバリ取りします

ヤスリがけ

ボックス型のヤスリ(サンド)を使用

綺麗に仕上げました

綺麗に仕上がりました

プラスチック仕切りの切り取り完了

切り取り完了

切り取り完了

配線

ハンダこてとリード線、電池受け-極を用意

ハンダこてと

ハンダこてとリード線、電池受け-極を用意

-極を伸ばします

元々は、金属プレートが接続されて曲がっていた-極を伸ばします

ダークグリーンのリード線-極にハンダ付け

ダークグリーンのリード線を-極にハンダ付けします

ダークグリーンのリード線に電池受け-極をハンダ付け

ダークグリーンのリード線に電池受け-極をハンダ付け

+極は透明ビニルリード線をハンダ付け

ニッケル水素充電電池への接続

ニッケル水素充電電池-極に電池受け挟みマスキングテープで固定&絶縁

ニッケル水素充電電池+極の接続は、2mm菊ビスで固定

ニッケル水素充電電池の+極もマスキングテープで固定&絶縁

モーターユニットにマスキングテープを回しニッケル水素充電電池を固定

レンズ用の10mm穴あけ

先頭車レンズ用の10mm穴あけ

先頭車にカメラレンズ用の10mm穴あけ

左:先頭車、右:後尾車

ドリル

1.5mmから順番に10mmまで穴を広げて行きました

Wi-Fiアンテナ用スリット加工

青マーカーで印付け

穴あけ位置に青マーカーで印付け(👆上の写真は、ニッケル水素充電電池をマスキングテープで固定して上部車体を載せたところ)

車窓の白い部分が、ニッケル水素充電電池を固定したマスキングテープです。

前方上部にアンテナ線引き込み用の2mm穴あけ

Wi-Fiアンテナ用スリット加工

Wi-Fiアンテナ用スリット加工と、前方の小窓の👆屋根部分にかすかに見える2mm穴が、アンテナ線引き込み用の穴です。

Wi-Fiアンテナ仮設置

Wi-Fiアンテナ仮設置

Wi-Fiアンテナ仮設置:本設置ではアンテナ線が逆向きになる様に取り付けます

取り付け後、内側からホットボンドで固定します。

今回は、ここまでです。・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

To be continued

To be continued


番外編

ニッケル水素充電電池の充電用回路制作しました

ニッケル水素充電電池の充電用回路
  • 入力は2回路
  • Type-C USB充電回路とMicroUSB充電回路Type-C
    USB充電回路の出力はスライドスイッチでDC-DC降圧コンバータ回路への入力とPWM回路への入力切替
  • MicroUSB充電回路の出力はもう一つのDC-DC降圧コンバータ回路へ直接入力
  • 出力は3回路2回路4接点のトグルスイッチで切替
  • 現時点は1つのニッケル水素充電電池への充電ボックスは1つですが、USB充電回路の出力が2つあるので、充電ボックスを増設しても良いかも知れません

2Vで充電中

2Vで充電中

電圧は、エネループ充電器の電圧を参考に、ポテンショメータで出力を2Vに調整しています。

今回購入または、以前購入したもの

SONIC
ニッケル水素充電電池
マブチモーターFA-130RA
Wi-Fiアンテナ	5×50mm長角型
Type-C USB充電回路モジュール
Micro USB充電回路モジュール
PWM変換にジュール
トグルスイッチ
スライドスイッチ
1100mAhリチウム充電電池
アルミヒートシンク
DC-DC降圧コンバータ回路
Wi-Fiカメラ
ユニバーサルプレート

To be continued

コメント

タイトルとURLをコピーしました