白バイ模型にLEDを仕込んでライト点灯化(1)

2019年9月26日2023年1月21日

白バイ模型へのLED仕込み作業の依頼があった。正直、これまでバイクや車にはあまり関心はなかったけど、いざ完成すると

やべえ！白バイかっけえ！！！！！！

ってなった。模型はリアルにできているだけでも十分魅力的なのに、これに加えて「光る」だけで、ここまで男子の心をくすぐるモノになるのかと改めて思った。

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要求仕様

まがいなりにもエンジニアなので、要求仕様を固める。どんな感じでライトを点灯させたいのかをヒアリングした結果が以下の通り。

ヘッドライト・ブレーキランプは常時点灯(各1か所)
ウィンカーは点滅(前後に2か所ずつ)
パトライトも点滅（ただし、ウィンカーとは違うタイミング）(二か所)

実機へのLEDの実装は取り付ければ完了なのだが、このあたりの仕様で必要な回路構成が変わってくる。なので「どんな風に点灯させたいか」はしっかり詰めておく。ちなみにLEDは合計8個実装する。

収納ケース

ケースは100均一で調達することにした。まずは収納する模型を見てみよう。今回改造した模型はコチラ。 ホンダCB750FOUR白バイ模型(AOSHIMA製) 。いわゆるネイキッドバイク（エンジンが裸という意味らしい）だ。

本体のサイズ感はこんなかんじ。全長20cmちょいくらいの模型だ。普段Nゲージくらいしか模型に触れることはないので、とても大きいものに感じる。

収納ケースは近所のダイソーで購入。300円でこの大きさのケースが入手できるのだから、ダイソーはすごい。

収納すると、もはやこのためだけに存在しているのではないかと思うほどピッタリだった。これだけで高級感UP。黒いベースの中に回路を収納すれば塩梅が良さそうだ。（レールが写りこんでいることは気にしないでほしい）

LEDの加工

それでは楽しい工作の時間。LEDを仕込むのは合計八か所。チップLEDは何色か手持ちがあったのでこれをそのまま使った。赤色と電球色はNゲージの改造でよく使うため手持ちが潤沢だったが、ウィンカーで使用するオレンジ色は持っていなかったので黄色で代用した。レンズ部品がオレンジ色の樹脂で作られていたため違和感なく仕上げることができた。

チップLEDは本来基板に直接実装して使うため、リード線は出ていない。なので何らかのワイヤーで電極を引きだす必要がある。今回も、Nゲージの加工でも活躍している0.2mmポリウレタン銅線を使った。ポリウレタン銅線は表面にポリウレタン樹脂でコーティングされて絶縁してある銅線だ。なので何本か束ねて電気を流してもショートすることがない。コーティングを剥ぐにはサンドペーパーで削るか、半田こてで一定時間加熱して溶かす。

LEDと銅線をはんだ付けする。チップLEDは1005サイズ。（1mm×0.5mm）工作マットの1マスが1cm×1cmなので、いかに小さいチップなのかが分かる。正直ここまで小さくなくてもよかった・・・。LEDに緑でTの字が印字されているが、これは極性を示している。画像向かって左方向に電流を流してやると光る。

小さいチップは端子も小さいのでちょっと変な力をかけるとすぐにもげてしまう。なので銅線同士をねじってやると、LEDの端子に応力がかからず、扱いやすくなる。こんなのを8本作る。

点灯テスト。画像には写っていないが、電流制限抵抗を挟むことを忘れずに。

LEDの実装

レンズを外して配線して・・・という作業をしたのだが、なんと撮影を忘れてしまった・・・失態。

LED制御回路の作製

常時点灯・二種類のタイミングでの点滅が要求されているので、マイコンで制御することにした。一定周期の点滅であれば発信回路でもよかったのだが、適切な定数のコンデンサや抵抗が手元にあるとも限らず、部品点数も多くなってしまうためマイコンの方が簡単だと考えた。マイコンであれば点滅周期はソフトの書き換えだけで変更できる。

使うマイコンはArduino nano のパチモン。開発するパソコンにはシリアル変換ICのドライバだけインストールして置けば、あとは正規品と同様に使えるので愛用している。