はじめに

先日，東京のお台場にガンダムの実物大の模型ができました。見に行かれた方も多いのではないでしょうか。CGでどんな映像でも作れる時代ですが，やはり実物というのは迫力が違うものです。

ガンダムに対抗するわけではないのですが，本稿では鉄道模型の制御に挑戦してみようと思います。模型であっても，実際に車両が動くというのは格別なものです。普通，制御というとC言語などを使用しますが，ここではPHPからLAN経由で制御するようにしてみました。まずどうやって制御しているのか，見ていきましょう。

こんなふうに動きます

まずは写真のような一直線のレイアウトを動かしてみましょう。普通のNゲージでは電源は1ヵ所だけ供給しますが，今回は5ヵ所に供給しています。これについては，後ほど解説します。

そして，PHPのプログラムはリスト1のようになります。このプログラムをコマンドラインから実行すると，右端に置いた車両が左端まで走行して止まります。

#! /usr/local/bin/php
<?php
$url = "http://192.168.0.100/";

file_get_contents($url."?00=C");
file_get_contents($url."?01=D");
file_get_contents($url."?02=D");
file_get_contents($url."?03=C");

?>

往復運転させるには，リスト2のようにします。

#! /usr/local/bin/php
<?php
$url = "http://192.168.0.100/";

for (;;) {
	file_get_contents($url."?00=C");
	file_get_contents($url."?01=D");
	file_get_contents($url."?02=D");
	file_get_contents($url."?03=C");
	sleep(30);
	file_get_contents($url."?00=A");
	file_get_contents($url."?01=A");
	file_get_contents($url."?02=A");
	file_get_contents($url."?03=A");
	
	file_get_contents($url."?04=c");
	file_get_contents($url."?03=d");
	file_get_contents($url."?02=d");
	file_get_contents($url."?01=c");
	sleep(30);
	file_get_contents($url."?04=A");
	file_get_contents($url."?03=A");
	file_get_contents($url."?02=A");
	file_get_contents($url."?01=A");
}

?>

見ての通り，複雑なものではありません。これは，PHPから送ったコマンドをコントローラが受けとり，電気の制御を行ってくれているからです。

LANから制御する仕掛け

Nゲージの動く仕組みは，レールにかけた電圧を車輪が受けとり，モーターが回って走行するというものです。電圧を高くすればスピードが速くなり，電圧をマイナスにすれば逆方向に走ります。普通のNゲージのセットでは，電源（パワーパック）からレール全体に電気を供給し，速度と方向を制御するようになっています。例えば駅のところで車両を止めるには，人間が目で見ながら，スピードを落として止めることになります。

今回のシステムでは，少し違った方法を採用しました。絶縁レールを用いて，レールを電気的に分割し，部分ごとに異なる電圧を供給できるようにします。駅のところのレールの電気をオフにしておけば，駅のところまで来ると勝手に停止することになります。今回のレイアウトで5箇所に給電しているのは，この方法によるものです。

このようなシステムには，たくさんの出力があるコントローラが必要です。今回開発したコントローラ（写真）は出力が14組あり，LANからそれぞれの出力を別個に制御できるようになっています。Nゲージではポイントも電気で制御するようになっているので，ポイントとレールを合計で14個までつなげることになります。ちなみに，コントローラにはPICというマイコンを使用しています。

コントローラはHTTPサーバになっており，PHPからHTTPリクエストを送ることで制御します。たとえばhttp://192.168.0.100/?00=Dのリクエストを送ると，00番のレールに電圧が出力されます。Dの部分がコマンドで，表1のようなコマンドが使用できます。

では，これをPHPから呼び出してみましょう。