はじめに
スラスターコマンダー（Thruster Commander）は、当社製スラスターおよびスピードコントローラー（ESC）を簡単に使用開始できるよう設計されたコントローラーです。
制御ユニット、ポテンショメータ、ノブ、ケーブル、端子台が一式として付属しており、購入後すぐにスラスターを動作させることができます。
スラスター・コマンダー
スラスターやESCの導入が簡単にできます。
なぜスラスターコマンダーが必要なのですか？
多くのESCは、単純なノブやボタン入力を直接受け付けず、パルス幅変調（PWM）信号によって制御されます。
スラスターコマンダーは、最大2つのポテンショメータ（ノブ）からの入力を、ESC制御に使用可能な2系統の独立したPWM出力信号へ変換します。
これにより、複雑なオンボードコンピューターシステムを使用せずに、BLDCモーターを制御できます。
なぜスラスターコマンダーは他のESCと併用できないのですか？
ほとんどのESCはRC飛行機やマルチコプター向けに設計されており、多くは単方向動作です。
一方、スラスターコマンダーは双方向（リバーシブル）ESCとの併用を前提として設計されています。
単方向ESCと双方向ESCでは、停止を指示するために必要な制御信号が異なります。そのため、スラスターコマンダーの安全停止機能は単方向ESCでは正しく動作しません。
この理由から、単方向ESCとの併用は絶対に避けてください。
補足
重要な注意事項
ココに注意
- スラスターコマンダーは双方向（リバーシブル）ESC専用です。標準的なESCは、スラスターコマンダーに搭載されている安全機能と互換性がありません。詳しい説明はこちら
- 本体および付属品は防水仕様ではありません。乾燥した場所に設置してください。
- 移動体で使用する場合はデッドマンスイッチの併用を推奨します。
ESCとニュートラル信号について
ESCはブラシレスDC（BLDC）モーター（例：T200やT500スラスター）を動かすために欠かせない装置であり、モーターを全速力で運転する場合にも重要な役割を果たします。
多くのESCは、安全機能として初期化時にニュートラル入力信号を必要とします。
スラスターコマンダーは、以下の場合にニュートラル信号を出力します。
- スイッチが開放状態の場合
- ポテンショメータが中央位置にある場合
- 必要なポテンショメータが接続されていない場合
部品と工具
必要なもの
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T500スラスター
推力が増えれば可能性も増えます。 |
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基本ESC
T200用の双方向電子速度制御器です。 |
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スイッチ
防水エンクロージャーとの容易な統合、最大5Aまで対応可能です。 |
本製品一式に加えて、以下の工具が必要です。
- #2 プラスドライバー ×1本
ビデオチュートリアル
クイックスタート
- 電源ケーブルを POWERコネクタに接続します。
- ポテンショメータを入力端子に接続します。
- ESCを出力ピンに接続します。
- 黒または茶色のワイヤーを GNDに接続します。
- POWER コネクタおよび ESC に 7～20 VDCを供給します。
- ノブを中央位置にするか、外部スイッチをオフにして ESCを初期化します。
これで使用準備は完了です。
動作モード
| モード | 入力 | 出力 |
|---|---|---|
| シングル入力 | SPEED | 両方の出力 |
| デュアル入力 | RIGHT / LEFT | 各出力を個別制御 |
| 混合入力 | SPEED / STEERING | 両方の出力 |
スラスター・コマンダーの電源供給
スラスター・コマンダーは、7～20 VDC または 安定化された 5 VDC のいずれかで電源を供給することができます。
7～20 VDC の電源は、基板左上にある POWER コネクタ から供給します。このコネクタは、モーター用バッテリーを含む、任意の 7～20 VDC 電源に直接接続可能です。
ココに注意
一部の ESC には、バッテリーエリミネーター回路（BEC） が内蔵されており、PWM ケーブルを介してスラスターコマンダーに 安定化された 5 VDC 電源を供給することができます。
この場合、7～20 VDCの外部電源入力は不要となります。
これらの ESC では、PWM 入力ケーブルに 5 VDC 電源を供給するための赤色の 3 本目の線が含まれています。
注意ポイント
ただし、3 線式の PWM 入力ケーブルを備えている ESC であっても、すべての機種に BEC が内蔵されているわけではありませんので、ご注意ください。
お使いの ESC に BEC が搭載されていない場合は、
POWER コネクタ経由で 7～20 VDC の電源を供給するか、外部レギュレータ／BEC から安定化された 5 VDC 電源を供給する必要があります。
当社の ベーシック ESC には BEC が内蔵されていないため、スラスターコマンダーへ給電することはできません。この場合、7～20 VDC 電源入力の使用が必須となります。
バッテリーと ESC の接続
スラスターコマンダー、ESC、および付属の XT90 コネクタ／任意の電源を接続するために、6 極バリアブロックとジャンパーが用意されています。
バリアブロックの 6 極は 付属のジャンパーを使用して、図に示すように 3 極ずつ 2 組に分けて接続できます。
一方は 電源用（赤）、もう一方は 接地用（黒）として使用します。
XT90 コネクタまたは電源からの スペードコネクタは、2 本のジャンパーの下側に接続してください（スペードコネクタは幅が広いため、上側には取り付けできません）。
この配置により、ESC に流れる電流が ジャンパーおよびバリアブロックを通過する距離を最小限に抑えることができます。
スラスターコマンダーの電源ケーブルおよび ESC は、バリアブロックの 反対側に沿って接続します。
ただし、スラスターコマンダーが BEC 経由で給電されている場合（前述参照）は、スラスターコマンダーの電源ケーブルは接続する必要はありません。
ココに注意
スラスターコマンダー、ESC、およびバッテリーには、逆極性保護や短絡保護は搭載されていません。初めて電源を投入する前に、必ず配線を再確認してください。
スラスター・コマンダーの取り付け
各スラスター・コマンダーの背面には、31.75 mm（1.25 インチ）間隔で配置された 2 か所の M3×0.5 ネジ穴があり、機器や筐体へ確実に取り付けることができます。
また、両面テープによる取り付けも可能です。
注意ポイント
いずれの方法を使用する場合でも、スラスターコマンダー本体および付属品は防水仕様ではありません。必ず乾燥した場所に設置してください。
ポテンショメータの取り付け
ポテンショメータは、厚さ 2.5 mm（0.1 インチ）までのパネルまたはボックスに開けた、直径 10 mm（3/8 インチ）の取り付け穴に装着できます。
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ポテンショメータから ナットとワッシャーを取り外します。
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パネルまたはボックスの裏側から、取り付け穴にポテンショメータを差し込みます。
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ナットとワッシャーを元に戻し、確実に締め付けます。
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付属の 1.5 mm 六角レンチを使用し、ポテンショメータ軸の平らな部分に止めネジを締めてノブを固定します。
デッドマンスイッチ／出力の有効化
Thruster Commander からの PWM 出力を有効にするには、基板上で SWITCH の中央ピンを、「GND」と表示された接地端子に接続する必要があります。
出荷時の初期状態では、SWITCH の中央ピンと GND ピンがジャンパー線で接続されており、PWM 出力が常に有効になっています。
デッドマンスイッチを追加する場合は、このジャンパー線を取り外し、SWITCH の中央ピンと GND の間に接続した常時開（NO）タイプのモーメンタリスイッチに置き換えてください。
このほか、外部の「有効化」スイッチを使用することも可能です。
スイッチから手を離す、またはスイッチが Thruster Commander から切断されると、SWITCH–GND 間の接続が解除されます。その結果、Thruster Commander は接続されているすべてのモーターを直ちに停止します。
ここに注意
車両にスラスター・コマンダーを使用する場合は、操作者が操作できない状態でも装置が暴走するのを防止するため、デッドマンスイッチの取り付けを強く推奨します。
ポテンショメータの改造または交換
Thruster Commander に付属しているポテンショメータは、センタークリック機構付きの標準 10 kΩ ポテンショメータです。
これらは、抵抗値が 10 kΩ 以下の任意のポテンショメータと交換することができます。
モーターをニュートラル位置に合わせやすくするため、センタークリック機構付きポテンショメータの使用を推奨します。
また、付属ノブを取り付けるため、交換用ポテンショメータは 軸径 6 mmで、止めネジ固定用の平らな面を備えたものを使用してください。
ポテンショメータのケーブル長を変更する必要がある場合は、配線を任意の長さに延長または短縮することが可能です。
注意ポイント
操作
ESC の初期化
ほとんどの BLDC ESC には、初期化が完了するまで ニュートラル入力信号（1500 µs）を要求する安全機能が内蔵されています。
これにより、スラスターが予期せず作動し、操作者や周囲の人が負傷するリスクを低減できますが、運用時には追加の初期化手順が必要になります。
スラスターコマンダーは、次のいずれかの条件が満たされている場合、接続された ESC に ニュートラル PWM 信号を出力します。
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スイッチが開いている（GND に接続されていない）場合
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入力ポテンショメータが中央位置にある場合
-
ポテンショメータが接続されていない場合
この状態を、ESC が高音のビープ音を発するまで維持してください
（Blue Robotics Basic ESC の場合、電源投入後 5回目のビープ音が該当します）。
このビープ音は、ESC の初期化が完了し、入力信号を受け付ける準備が整ったことを示しています。
SWITCH 端子に デッドマンスイッチを接続している場合は、ESC がビープ音で初期化完了を知らせるまで、ボタンを押さないでください。
付属のジャンパーを使用している場合は、ノブを中央位置に設定した状態で ESC を初期化する必要があります。
モーター制御
各スラスター・コマンダーには、LEFT OUTPUT および RIGHT OUTPUT の 2 つの出力チャンネルがあり、それぞれに 2 組の出力ピンを備えています。
これにより、2 組のモーターを個別に制御することができます。
スラスター・コマンダーは、次の 3 つの動作モードをサポートしています。
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シングル入力
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デュアル入力
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混合入力
動作モードは、特定の入力端子にポテンショメータを接続することで選択します。
有効なポテンショメータの接続組み合わせについては、「動作モード」の項を参照してください。
各動作モードの説明
シングル入力
SPEED 入力に接続された 1 つのポテンショメータを使用し、RIGHT OUTPUT と LEFT OUTPUT の両方を 同一の信号で駆動します。
デュアル入力
2 つのポテンショメータ入力（RIGHT IN および LEFT IN）を使用します。
RIGHT IN は RIGHT OUTPUT を、LEFT IN は LEFT OUTPUT を、それぞれ独立して制御します。
混合入力
左右のスラスターによる 差動推力操舵を行う機体向けのモードです。
この構成では、SPEED が機体の基本速度を制御し、STEERING が左右の差動推力を制御します。
回転方向の設定
ポテンショメータの 3 ピンコネクタは反転接続が可能です。
ノブを回した際にモーターの回転方向が意図と逆になる場合は、コネクタを反転させることで修正できます。
ただし、反転可能なのはポテンショメータ入力コネクタのみです。
SWITCH コネクタおよび OUTPUT コネクタは反転しないでください。
T200 や T500 などの BLDC モーターを使用する場合は、ESC とモーター間の 3 本の配線のうち任意の 2 本を入れ替えることで、モーターの回転方向を反転できます。
ポテンショメータのホットスワップ
ポテンショメータは ホットスワップ（通電状態での抜き差し）が可能です。
注意ポイント
出力が有効な状態でポテンショメータをホットスワップすると、1 台以上のモーターが突然作動する可能性があるからです。
トラブルシューティング
LED が短く 2 回点滅する場合
ポテンショメータの数が不足しています。動作モード を確認してください。
LED が長く 1 回点滅する場合
スイッチが押されていない、接続されていない、または配線が誤っています。
SWITCH 中央ピンを GNDに接続してください。
