ソーラーカー用ウィンカー回路をつくる（１）～概要～

ソーラーカー用のウィンカー回路を自作することを考えます。今回は、その導入として、ソーラーカー用ウィンカー回路の概要についてやっていきます。

ウィンカー回路の構成要素

ソーラーカー搭載用のウィンカー回路は、このようなことが求められます。

• 低消費電力であること
• 安定して動くこと
• 必要な発光量を確保すること
• 軽量であること

ウィンカー回路は、基本的にこんな要素で構成されます。

電源部

ウィンカー回路を動かすための電源で、制御回路や発光部に電力を供給します。主動力用とは別に用意したサブバッテリや、DC/DCコンバータでまかなわれます。

サブバッテリを使用する場合は、電圧変動範囲に注意する必要があります。その点では、DC/DCコンバータは出力電圧が安定しているため、設計パラメータが減り、設計が楽になります。

矩形波発振部

ウィンカーの点滅信号の元となる矩形波をつくります。ここでつくられた矩形波で電子スイッチを制御して、ウィンカーの点滅を実現します。

点滅周波数は、WGC（秋田大会）2022車両規則によると「60～120サイクル」とあるので、1～2Hzと解釈できます。また、Duty比に規定はないですが、50%でつくられることが多いと思います（たぶん）。

発信回路は、タイマーIC「555」やマイコン、ロジックICやトランジスタによるマルチバイブレータなどで組まれます。

電子スイッチ

前項の矩形波により、発光部に流れる電流の入切を行います。見方を変えると、矩形波信号を増幅している、とも言えます。

素子の選択肢としては、電磁リレー、フォトリレー、MOSFET、トランジスタなどがありますが、MOSFETが最有力候補だと思います。

（関連記事：MOSFETとは？　使い方の基本と動作イメージ）

操作部

ドライバーが操作をする部分で、トグルスイッチなどで構成されます。操作部は、操作方法から2種類に分けることができます。ここでは仮に「方式A」「方式B」とします。

方式A

「方式A」は、ウィンカー用スイッチとハザード用スイッチをもちます。ウィンカースイッチを右に倒すとウィンカーの右が点滅し、左に倒すとウィンカーの左が点滅します。ハザードスイッチをONにすると、ウィンカースイッチの位置に関係なく両灯が点滅します。

この方式の特徴は、一般車と近い操作となることです。しかし、ドライバーにとって、ウィンカーが点滅状態にあるのかが分かりにくいことが多く、消し忘れが発生しがちです。

方式B

「方式B」は、右スイッチと左スイッチがあり、左右のウィンカーを個別に操作します。左右両方のスイッチをONとすれば、ハザードになります。

方式Bの特徴は、方式Aと比べて点滅状態にあるのかドライバーに判別しやすいことです。そんなに違和感なく操作できると思うので、どちらかといえば、こちらがオススメです。

発光部

ウィンカーとして発光する部分で、ソーラーカー用ではLED以外の選択肢はまず無いと思われます。

LEDを選択するうえで、まず形状を選択する必要があります。（砲弾型5φ、3φや表面実装品など）

テールはたいてい薄型であることが求められるので、車体設計者と相談の上サイズを決定しましょう。

LEDでウィンカーを制作するときに注意するべき特性として、「指向性」、「光度」、「順方向電圧Vfのバラツキ」、「温度ドリフト」などがあります。

（関連記事：LEDの基本と使い方）

電流制限部

LEDは許容電流以下で駆動しないと故障します。そのため、何らかの方法で電流を制限する必要があります。

その方法を列挙すると、主にこのようになります。

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