オートライトシステム
2000.04.20
2001.04.30
 |
暗くなるとライトを自動的に点灯するオートライトコントロールシステムの回路を自作しました。トンネルの多い道路を走行する場合、ライトをオン・オフする煩わしさから開放されます。光センサーにはCdsを使用しました。Cdsは、明るさで抵抗値が変化する素子で明るい時は抵抗が小さく、暗くなると抵抗が大きくなります。この特性を利用して明るさに応じてまずスモールランプが点灯、更に暗くなるとヘッドライトが点灯、明るくなってくるとヘッドライト、スモールの順に消えるようになっています。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
オートライトシステムはエンジンがかかっている状態でライティングスイッチがオフのときに機能するようにしてあります。エンジンを切ればライトも自動的に消灯しますのでライトの消し忘れ防止にも役立ちます。ただし、エンジンをかけて暗い場所に駐車した時は、ライトが点きっぱなしになってしまいますのでこの機能をオン・オフする丸いシーソースイッチをハンドルのコラムカバーに取り付けました。
また、CAPAのヘッドライトスイッチはそのままだとオートライトシステムに対応できないことが判明したため、分解して改造し対応できる様にしてあります。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
CAPAのヘッドライトスイッチの回路は左の様になっています。
自動的にライトをオンオフするためにはどこかにスイッチを追加する必要があります。 スモールランプをオン・オフするには３番（赤/白の線）と４番（赤/黒の線）にスイッチを設ければ可能です。ヘッドライトをオン・オフするには、スイッチをヘッドライトオンのポジションにして６番（黒の線）にスイッチを割り込ませれば出来ますが、これでは、パッシングが出来なくなってしまいます。他の方法として２番と６番間にスイッチを設け、LOビームのみ自動化する方法もありますが、HIビームにしたときに同時点灯してしまう問題があります。以上の問題を解決するにはAの所から線を引き出し、ボディアースとの間にスイッチを設ける必要があります。そこで、ライティングスイッチを分解してAに接続できるように改造しました。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| オートライトシステムの回路図は、下の様になります。
IGNを丸型スイッチ経由でイグニッション電源、AをライトスイッチのA、Gをボディアース、Bをライトスイッチの3番、Cをライトスイッチの4番に接続します。 SCは、後述の車速パルス検出回路の接続場所です。なお、車速による制御を行わない場合はSCには何も接続しなくとも動作に問題はありません。 MLCは、ELメーターパネルの明るさをコントロールする端子です。現在、ELメーターの明るさは夜間に合わせてあるので夕方の薄暗いときにもう少し明るくしたいと感じていたため、オートライトと連動させてスモールランプ点灯時には現在より明るく、ヘッドライト点灯時に照度が落ちるように自動でコントロールさせます。回路についてはELメーターのページを参照してください。 DMは、後述のヘッドライト減光回路を接続する端子です。減光制御を行わない場合はDMには何も接続しなくとも動作に問題はありません。 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
実装状態で夕方等にライトが微妙な明るさの変化でオン・オフしてしまう場合があるので、R18とR19の抵抗を追加してヒステリシス特性を持たせました。これによりライトが一旦点灯すると、ある程度明るくならないと消灯しなくなります。取り合えずR18とR19を1MΩにして実装テストをしましたが、夕方に街路樹の多い道路を走行するとオンオフを繰り返すので更に強力にヒステリシスをかけることにしました。まずR5とR6を350KΩに変更した場合、スモールライトに対してはかなり安定した状態となりました。しかし、ヘッドライトの方が頻繁にオンオフする時があるためさらにヒステリシスをかけ、R18を680kΩにしてみたところ、非常に安定しました。この時のヒステリシス電圧をイグニッション電圧14.16Vとして計算すると スモールランプ：オン＝5.12V、オフ＝1.51V ヘッドライト：オン＝7.78V、オフ＝3.06V となります。 その後のテストの結果、状況によってヘッドライトがオン・オフする場合があったのでさらに強力にヒステリシスをかけることにしました。R5を470KΩに変更し、点灯時のタイミングを再調整しました。最終的にはスモールランプ：オン＝4.41V、オフ＝0.80V ヘッドライト：オン＝7.53V、オフ＝1.84V としました。 使用可能なコンパレーター01.04.30 
IC1のコンパレーターはJRCのNJM2403Dや、ナショセミのLM393N、東芝TA75393P等、単電圧の汎用品が使用可能です。千石電商の通販で購入できます。 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
Cdsの入手について
Cdsの入手はカー用品店やホームセンターで売られている暗くなると自動的に点灯する車室内用のランプ(写真左）から取りました。このランプは398円（定価は2500円）で購入したので私の住んでいるところから秋葉原に行く交通費（往復で1040円）を考えると安上がりです。写真の左側がCdsで、大きさは直径4mm位です。ちなみに秋葉原では、秋月電子通商でCDS（9P5-1/L）を扱っています。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
左の写真はCdsを入れた光センサー部でケースは有り合わせの材料で自作しました。大きさは1.5ｃｍ角で高さが7ｍｍです。赤い矢印で示した写真が運転席側のダッシュボード上に取り付けた状態です。近くにGPSアンテナとツイーターもあるのでちょっとにぎやかです。(笑）
＜その後の変更＞
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
作成した回路をケースに入れて線を取り付けます。線には平型端子およびギボシ端子を取り付けて車に接続できるようにします。
光センサー接続用の線も同様に引き出してあります。 夕方にCdsの両端の電圧をモニターして明るさの変化に対する電圧変化を記録します。まず、スモールライトを点灯したいと思う明るさの電圧Vs、ヘッドライトを点灯したいと思うときの電圧Vhをそれぞれ記録します。後は、センサーをショートした状態にしてIC1の5番ピンの電圧がVsになるようにVR2を調整、ＩＣ1の3番ピンの電圧がVhになるようにVR1を調整します。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
車速パルス検出回路
オートライトコントロール回路に車速パルスを検出してヘッドライトをオン・オフする機能を追加しました。写真の赤い線で囲まれた部分が追加した車速パルス検出回路で、これにより夜間のヘッドライトのオン・オフをコントロールします。車が動き出して車速パルスを検出するとすぐにヘッドライトを点灯、停止してパルスが来なくなると約３秒後に消灯します。これで信号待ち等で停車したときに自動でオン・オフするようになったのでとても楽です。回路図は下図の様になります。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 結線は、SPを車速パルス、IGNをイグニッション電源、SCをオートライトコントロール回路図のSCに、Gをボディーアースに接続します。CAPAの車速パルスの取り出し場所はタコメーターのページを参照してください。
CAPAの車速パルスは、スピードに比例した周期で0Vと5Vが交互に出力されています。 部品は以下の様になります。
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ヘッドライト減光回路
停車したときに自動でオフするようにヘッドライトをコントロールしているのでオン・オフの頻度が高く、ヘッドライトの寿命に悪影響が心配されます。対策として完全オフでは無く、減光させて突入電流によるフィラメント切れを防ぐ機能を追加しました。下の写真は減光に使用する抵抗ユニットで、20W2Ωのセメント抵抗2本を直列（40W4Ω相当）に接続して入れてあります。減光時のランプの明るさは5W相当ですが、この時に抵抗で消費される電力は計算上約25Wであり、抵抗からの発熱はかなりなものと予想されます。従って、外側のケースは放熱と安全を考慮したものとし、穴あきアルミ板で自作しました。 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
抵抗ユニットの内部です。上の白い四角いものがセメント抵抗です。 2000.06.24 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
＜その後の状況＞2000.07.01
抵抗からの発熱が予想以上で、10分位で車室内に焦げ臭いにおいが漂ってきます。抵抗ユニット表面もかなり熱くなっており、このままでは長時間の使用に耐えられないと思われるため、対策として抵抗を4本に増やしました。手持ちの抵抗は2Ω20W品のみなので、並列接続して、1Ω40Wの抵抗ユニットを2個作成しました。これを直列に接続し、2Ω80W相当のものとして使用します。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
赤線で囲んだところが追加した減光制御回路です。主な部品はリレーとトランジスタですが、同じケースに入れたのでちょっと詰め込みすぎという感じです。(笑) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
回路図は、左図の様になります。図中のIGNをイグニッション電源、AをライティングスイッチのA、Gをボディアース、DMをオートライト回路のDM、DMRを抵抗ユニットに接続します。
部品は以下の様になります。2000.07.01
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
2000.06.24
抵抗4Ωでのヘッドライト減光時のフィラメントの発光状態です。ちょっと減光しすぎました。(笑） 5W相当で発光しているにしては、思ったより暗く、ポジションの役割は果たしませんが、赤く発光しているため、フィラメント切れ防止には効果があると思われます。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
2000.07.01
こちらは、抵抗2Ωでの減光時のフィラメントの発光状態です。ポジションランプとしても機能する明るさとなりました。抵抗に流れる電流は約4Aで消費電力は30W程度となります。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
