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2012年8月22日(水) 20:50

トリガー処理

 TAS製作とかしていた時も、電源をいじって反応やバッテリー放電状態を確認していた。今のところ、異常は見られない。
 レーザー銃の構成要素は大半が実装されていないが、エネルギー的には電源がすべて。それは実装済であり、完成図を想像しつつ楽しむことができる。

 さて、主PICの基本としてまずトリガーの認識がある。
 レーザー発振のエネルギー源である励起LDだが、そのドライブのON/OFFは
DC/DCコンバーターのリモート端子で行なう。問題は、追随性が良くない点。リモート端子をONにしても、出力が安定するまで数ミリ秒待たねばならない。安定する前にフィードバック制御が開始されると、想定通りの反応にならない。また、問題がありそうなら取り合えずOFFにするため、一瞬だけOFFになってすぐONというのも余り好ましくない場合がある。
 そこで、

・一旦OFFになったら、最低でも200ミリ秒はOFF状態が持続。
・ONにする場合は、リモートONにしてから5ミリ秒は待つ。

という2つの時間制限を設定している。だから、単純にトリガー状態を読んで切り替えているだけではない。アセンブラにすれば、そこそこ複雑な処理になっている。
 そのうえで、いよいよ本番ONになったらフィードバック制御開始だが、まずはトリガー基本動作の確認から。
 フィードバック制御の代わりに、固定的に120V程度を出力するコードを置いておく。これでトリガーを操作し、素早いON/OFFの切り替えなども行なってみる。ダミー負荷のLEDを眺めつつ、通電状態を確認。どうやら最低OFF時間は想定通りに働いているようだ。

 問題は、ここから先。
 ダミー負荷の使用により安全に動作確認可能だが、実は安全とか危険とかではなく動作確認自体が相当に面倒なのだ。

 例えば、副PICがオーバーヒートその他の異常を検出すると、主電源をOFFすると同時に主PICにも状態を通知する。果たして主PICはその通知を正常に受信できているのだろうか?
 トリガー試験では、励起LDドライバーの出力電圧を変えることで反応を確認した。出力電圧が変わると、ダミー負荷のLEDが変化するので簡単に分かる。
 ところが、異常検出では副PICが主電源を止めてしまうため、励起LDドライバーは常に0V出力となる。同様の手法では確認できない。主PICには余剰ポートがなく、LEDやブザーは接続できない。電圧計を仕掛けるなどの手間が掛かる。

 また、故障検出の試験も面倒。
 大きな電流が検出されているのに、フォトダイオードは小さな励起光しか検出していない。そんな場合は故障とみなすわけだが、この判定処理が正常かどうかを確認するのもそう楽ではない。異常状態を与えねばならない。
 このあたりを適当に済ませてしまうと、肝心なときに安全装置が働かない悲劇を招く。

 ファイバーレーザー構築は膨大なリソースを必要とする大事業である。日本経済が破滅する可能性がかなりでかい昨今、ひょっとすると今作っているレーザー銃の「次」を作る機会は永久に巡って来ないかもしれない。少なくとも、その可能性があることを自分は覚悟している。
 だから、今のレーザー銃を凡ミスで壊すような手抜きは許されない。また、適切なメンテすれば10年以上使えるだろうと期待もしている。

written by higashino [ファイバーレーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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