■列車はどこにいるのだろう？
自動運転はRocrailを触っているうちに興味を持つようになり、自動にするためには列車の位置を確認できなければソフトウェアで制御ができません。
人間の目で見て運転している分には、スロットルを加減したりして運転できますがPCに入っているソフトウェアからは見えません（笑）どこ辺りにいるのかさえ分かれば、ソフトウェアから各車両やポイント制御なんかができたりします。
どういう単位でが難しいところなんですが、例えば単純なエンドレスにしても図のように赤線部分を区切ったような位置がわかればザックリですけども、直線の駅で停止するとか複数の列車が追いかけっこみたいですがぶつからないように操作することが出来ます。
■列車検出のいろいろ
じゃあ、何で列車を検出すればよいかということになるんですが、これにはいろんな方法があります。
左がリードスイッチで、磁気に反応しますから車両に磁石を付けておけばON（またはOFF)になります。右は赤外線センサーで反射型です。車両の下に白っぽい反射するものを貼り付けておけば検出できます。どちらも線路内に設置できますし、集電不良で停まったり、貨車や客車も検出出来たりします。
同じ赤外線センサーでも、こういう間を遮ると検知できるものもあります。この例だと間が5mmくらいで無理ですが、もっと離して設置すること可能です。
メルクリンZだと写真のようなスイッチレールがあって、通過すると動力車の腹（下部）でスイッチが倒れてON（OFF)になるものが使えそうです。ただし、通過するとONになりっぱなしなので、２つ設置して配線するとか工夫が必要そうです。まあ、他にもRFIDとかGPSとかいろいろアイデアはありそうですが。。
DCC入門書を読むと、電流検知が一般的なようで線路にギャップを切って絶縁してその線路に電流が流れればそこに列車がいることを検知するものです。ただ、前述の集電不良や脱線なんかだと検知できないですね。
メリットデメリットはいろいろあるものの、検知できなくなったらソフトウェア側でなんとかできるだろうということで電流検知型にすることにしました。
★様々なセンサー（リードスイッチ、赤外線、磁気ホールセンサー、RFID）
メリットとしては、すでに完成しているレイアウトに後から多少の加工で設置できる点でしょうか？デメリットは、機械式のスイッチタイプだと寿命（そんなに使うんかい！って話もありますが故障はあり得ます）赤外線だと屋外では無理かも。磁気も車両側のモーターに反応するんじゃ？とか、RFIDはコイル設置が隣接する線路だとどうするのか？（大きいスケールだといいかもしれませんね。）
★電流検出型
メリットは、すでに設置するDCC回路の電流を検知するだけなので簡単。センサー自体も見えたりしないのでレイアウトの景観上もよし。デメリットは、ギャップを切る必要があるのでレイアウトを計画する段階で決めないといけない点でしょうか。
■ギャップを切る
ちょうどGotthardレイアウトを計画していたので、是非とも自動化して酒でも飲みながらゆったり鑑賞できるようなものを夢見ておりました（笑）今よりもずっと小さくて1畳分くらいのサイズです。（その後拡大していきますが・・）メルクリンレールで一旦、製作は始めてしまったのですが、途中でロクハンレールにすべて置き換えすることに。
ギャップは、レールを切って電気的に絶縁することですが、初代コーヒーテーブルのアナログでも複数の車両を置いておくだけのためにギャップを切りました。メルクリン製のプラスチックジョイナーがあるのですが、国内であまり手に入らないのと出来がイマイチでレールにうまく入らないような感じでしたので、この時はドレメルを買ってきてギュイーンって本当に切ってました（笑）
ロクハンからは写真のようなプラ製ギャップが発売されています。いっぱい必要なので、これだとちょっと高いのと両方のレールを絶縁するのでどうしようかな？といったところでした。間が2mmくらい空くのもちょっと問題ありそうでしたし。検知するだけななので、レールは片側に流れる電流を検知すればいいだけなのです。
いろいろ探した結果、米国アトラスが出している55レール用プラスチックジョイナーが使えることがわかりました。国内だとKATOで売ってますが、なぜだか2個で220円とか書いてあって米国だと24個で$2なので、他のものを買うついでに輸入しました。本当に2個しか来ないのかなぁ？ジョイナー自体はN用なのでちょっと長いですが、気になるようなら切って使えばOKかも。
■センサーで検知したらどうすればいいの？
前述のDCC入門書で、回路はわかったもののその信号をどうすればいいのかわかりません。調べると「フィードバックモジュール」なるものが必要だそうで、その時持っていたCompatではフィードバックモジュールを接続することが出来ないことが発覚！
Compactもあるんだからと、同じLenz製のLZV100というコマンドステーションを買いましたよ。90セットというダイヤル式のスロットルが付いたものが欲しかったんですが、当時はちょうど生産中止になったタイミングで、仕方なく本体のみ輸入しました。写真のRSとかいてある部分が、フィードバックモジュールを接続するインタフェースです。Compactとの違いはLMABはXpressnetのインタフェースの端子です。隣の丸いDINと呼ばれるソケットを指す部分と同じ信号が出てます。同じ会社で作っているのに、CompactのXpressnetはRJ12というモジュラージャックでこれだと接続できません。モジュラーから普通の線に変換するパネルみたいなのでオプションで用意されているんですが、これがまた高い！のちに自作して数百円でしたが、他社もそうですがやたらに変換ケーブルとか変換パネル類が高くて囲い込み商売の洗礼を受ける部分ですね（笑）
■とりあえずセンサーをつなげて実験してみる
DCC入門書のとおり（とはいえ、ちょっと気持ちが悪い回路なので変更してますが）作ってみました。
ブリッジダイオードとフォトカプラという至ってシンプルな回路。この時は動作確認用ですのでLEDを追加して光るようにしています。
コマンドステーションと、検知用センサーを接続して走らせてみているところです。
左方向に走行しておりますが、ギャップを通過すると電流検知が無くなってLEDが消えているのがわかります。
室内灯付きの客車を左から右へ指で押してみると、ギャップを越えてきたらLEDが点灯してますね。このように微小電流でもOKなのが確認できました。あだし、動力車だけでなくて室内灯やら電流が流れるものはなんでも検出してしまうってことなんですよね。
ちなみに回路はこんな感じです。ブリッジダイオード（DCC信号は交流なので流れる方向が変わる）にフォトカプラが接続されていて、電流が流れるとフォトカプラ（スイッチの役目です）がONになります。DCC入門書とちがうのはフォトカプラに接続されているところに抵抗を入れてあるところですね。数十オームいれればいいかなという感じなので、手元にあった33オームを入れてます。周りに見せても「これでいいのかな？」っていう人が多いですけども、ようするに安くて簡単な回路で動けばOKなんです。趣味ですし。。
レイアウトへ接続する基板は、LEDは必要ないのでシンプルです。これもLenzからLB101というボードが出てますが、やはり高価なのと2回路しかないので自分で回路数を変更したり出来る方がレイアウトへの設置をやってみて便利だと感じた部分ではあります。
■検知した信号の行先
センサーが検出したことをコマンドステーションへ知らせないといけませんね。先ほど書いた「RS」という信号に変換してやらないといけません。これもLenzからLR101という製品が出てますが、こちらは8回路のみでまたまた高価。いろいろ調べる内に、RSバス（そういうらしい）接続の互換品がいろいろ市場にはあることに気づきました。
DIY的なものもあるんですが、有名なハンブルクにあるミニチュアワンダーランドも2500以上使っているという（RSバスではないと思いますが）実績を見てLDTという会社の製品にすることにしました。完成品もあるのですが、半田付けすればいいだけなので私は安いキットにしました。結構部品点数が多いので大変ではありましたが・・
8入力と16入力の2種類があって、お得な感じの16入力です。一杯白いコネクタが並んでいる方がセンサーの入力ですね。反対側はDCC信号と電気の端子です。
この時気が付いたのですが、どうも欧州はACアダプタと言っても日本のように直流ではなくて、そのまま交流で電圧が変わったものを使うのが主流らしく、AC入力になってます。基板内で直流に変換してますから別に直流を入れても問題ないものの、15Vとかまた中途半端な電圧だと複数の電源が必要になります。ちょっと考えた挙句に電源部分は5V入力に改造してしまいました。（いずれにしてもいろんな電圧が必要になって、後からもうちょっと整理すればよかったと後悔しました）
これで回路の準備は整いましたのでレイアウトに接続するだけですね。
前述のセンサーを自作、LDTのフィードバックモジュールは、その後発売されたDR4088を採用すればこれだけで検出とフィードバックが出来て便利です。