May 18, 2006

プロポとPCの接続

室内飛行機の航法系を検討していましたが、その中でビデオカメラを用いて位置や姿勢の同定を行うというプランがあります。
ところで、実際に室内飛行機を飛ばすためには航法系の上位にある制御系を構築し、画像処理の結果を制御に反映する必要があるのですが、そのための方法として画像処理を行ったPCからラジコン用のプロポを制御するということを考えてみました。プロポというのはラジコンを飛ばすために必要な通常は人間が操縦する無線の送信機のことで、プロポから送信された電波を飛行機内の受信機が受信しサーボやスピードコントローラを制御することによって、ラジコン飛行機は飛んでいます。
今回はこのプロポを、人間ではなく、画像処理に用いたPCが操縦することによって、飛行機を自律制御することを考えてみました、という話題です。

このプロポですが、ある機種にはトレーナー機能というものがあります。これはラジコン初心者が上級者と共に操縦の練習をするための機能で、いってみれば自動車教習のようなシステムです。すなわち、初心者と上級者の2台のプロポをトレーニングケーブルと呼ばれるケーブルで繋ぎ、初心者がおかしな操縦をしたな、と上級者が判断した場合に、上級者の操縦が上書きされるようにするシステムです。つまり、今回はトレーナーケーブルを流れる信号を模擬して入力してやることにより、人間でなくともプロポによる操縦が可能となるわけです。

以下、続きをどうぞ。

※その後、接続が完了しました。

このトレーナーケーブル信号乗っ取り作戦を行うにあたり、トレーナーケーブルを流れている信号を観察してみることにしました。結果は単純で以下の画像のとおり、パルスを複数いれるのを一定周期ごとに繰り返せばよいようです。なお、プロポの機種によってはトレーナーケーブルを流れる信号に違いがあるようです。今回使用したのは、フタバというメーカーの6chのプロポ、T6EXAという機種です。

全体図

スロットル(Ch.3)を最小にした場合

スロットル(Ch.3)を最大にした場合

画像が上と下に分かれていますが、下は上の一部を拡大したものです。これによると18msごとにパルスの塊を繰り返せばよく、その1つの塊は

であらわされるようです。

今後はこの信号をPCに接続したマイコンで作成する予定です。また調べてみたところ、以下のページが参考になりました。

• 魚ロボット用コントローラ　～R/C送信機を操作する～
• FMS用パラレルポートアダプタ
• RD6000用FMSアダプター製作記

一番上のリンクはまさにこれからやろうとしていることです。残りの2つはプロポをPCと接続して、そのプロポをPC用フライトシミュレータの入力装置として使うという今回とは逆の使い方ですが、コネクタのピン配置など参考になることが多いです。