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何時もと変わらないとも言いますが…
LEDリフレクターの加工方法検討が終わり、CNCプログラムを作ったので昨夜から削りだしを初めて、ヤスリがけなどの手作業を終わらせて完成。
LEDリフレクター量産化

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午後はスピードメーターバルスがうまく取れない(取り過ぎ)ので、オシロを仕掛けて庭の中で前後運動不足。(汗)
ロータリスイッチの接触不良？　試しにダンピング抵抗入れてみたら波形的には解消しそう。だめならコンデンサを入れるかな。
あとは、夜の庭のバックで困るので、取り付け済みのリアUSBカメラを使えるようにプログラミングを少々。
後退灯をセンシングしているので、ギアをリバースに入れるとバックモニタが画面に表示される仕組みです。
ちなみに以前(5年以上前？)に作ってあったので、少しカスタマイズして組み込んだだけなので、昨夜から用意していで、本日節に動作確認。
距離目盛りなど少し手直しが必要ですが、動いてよかったよかった！

テレワークでノンビリのはずが、障害発生で自宅が司令基地に…。
取り合えず報告まで終わらせて一段落ですが、以外とテレワークでもなんとかなりました。

んで、全く外出してませんでしたが食料の買い出しだけはしないといけないので、近所のスーパーまで出かけるわけです。
はい、その度にライトの調整してました。
まずは光軸調整に一日、その後は傾き、前後の位置など…
発光部を1mm位下げるとハロゲンバルブと近くなるので水回り用のパッキンを挟んで調整し、いい感じになりました。

わずかに中央のカットオフラインの交点付近が暗いのですが、それ以外はバッチリ。特に直前がかなり明るくなって疲れにくくなりました(と思います。なんせ近所だけなので)。

動画を撮ってみたので貼り付け！

自分は改造しなきゃ気がすまない質な方ですが、久々にやらかしました。
某F2バルブですが、バルブボディをフライスで削っている際に押さえが倒れ過切込みになってしまいました。写真では絶縁用にアセテートテープを挟んでますが、ショートでもしてしまったようです。
これも製品としての完成度があまり高くないから手を出す所以で、さらなる改善を望みます！


最近の成果は、
リアスポの取り付け部修理と水漏れ対策

こいつは大成功、雪が降っても大雨が降ってもトランクへの水漏れは解消しました。
ハイマウントストップランプの配線穴から漏れていたようです。


自作シフトノブ

見た目がかなりイケてないですが…
25mm延長と、握り部の大径化(直径約50mm)は及第点。
20mm延長と、直径48mmくらいが良さそうな感触。


ハイトセンサ

ストローク等確認にかなり便利。
高速走行ではダウフォース、リフトなどもある程度判別可能
100km/h時にFront2mm程リフト、Rear4mm程ダウン。
1mm単位だと精度が足りないけどフロントは32kgf位のリフト、リアは48kgf位のダウンフォースがかかってる感じです。
という事で、積算モード時は0.1mm単位をサポートしました。
また高速走行する機会があればもっと精度よく確認できるでしょう。
リアディフューザも少しは貢献しているのかな？
フロントは、もう少しなんとかしたいところですなー、

メータクラスタ交換

無事にDCCD表示ができるようになりました。が、時計が死亡？
こいつは照明球交換で直りました。


こいつは改造ではないけど、クラッチペダル調整

ストローク中は踏力の変化が少なくなり、途中で止まることもなくなりました。ただミートポイントがわかりにくくなりました。(汗)


あとは放置気味のVDL/HUD周りのソフトをブラッシュアップしないと〜！

LEDチップで有名どころでCREE社がありますが、車両のヘッドライト用には以下の2製品がラインアップされてます。

1.6x1.6mmサイズ品(3W)
XD16 281-385lm
XQ-E HI 258-276lm





これをハロゲンの発光部に近似させるようにLEDを3個直列に並べています。あとLED素子自体は面発光で片面しか光が出ないので、裏表で使っているという製品が多いです。
(H4バルブの場合は、さらにHigh/Low用に別々の発光部が必要)

ところがLEDの面発光は全方向に均一に配光されるわけではなく、配光の問題が出てきます。
以下のグラフはLEDの角度による放射強度の違いを示していて、LEDチップの正面は強度が強いものの角度がつくと強度が落ちてチップの背面には光が届かない(グラフに記載されていない)ことが読み取れます。

XD16の配光特性


XQ-E(HI)の配光特性




配光特性はバルブの前後方向については実際には遮蔽されていたりバルブ本体の影になるのであまり問題にはならないと思われます。ただし周方向については、自分的には問題があると考えています。
写真のタイプのバルブでは、LEDの面が、車両の左右に来るように使用するので、横方向は問題ないものの中央以外の前後方向は強度が極端に弱くなることになります。



これをカバーするために、2面ではなく、3/4面にLEDを配置した製品が出てきているようです。配光特性に死角が無くなるので、今後はこの4面(以上)タイプが定番になりそうな予感です。
ただH4バルブについては、High/Lowの2つの発光点を持つ必要があることから、現状は4面タイプとは相性が悪く(コストの影響もあり)、今後の改良を待ちたいところです。

4面タイプのバルブ例


断面はひし形をしている模様


ただ現状の課題としては3点あると思っています。

・4面の中に熱移動のための構造が必要で、ハロゲンなどと比べるとどうしても発光部の位置にずれが発生する (一応ひし形にするなどの工夫は見られます)

・Low側点灯時の遮光が十分でない
現状は、4面のうち2面をLow/High兼用、残り2面をHigh専用としているようです。ただ残念なことに兼用の2面はLow用の遮光がないため、ヘッドライトとして使用した場合、上方への照射が相当発生すると思われます。
一応この辺りを考慮して、4面は90度ごとの配置ではないようですが、それでも照射範囲を270°とうたうくらいですからこれはアウトでしょう。

・High時に2面はLow発光部で代用
本来HighとLowで発光点の位置が違うので、ヘッドライトとしてみたときに前後方向の配光特性に不連続が発生する可能性が高い。 (実際に使ってみたことがないので詳細は分かりませんが、Lowより前方であまり明るくないということが予想されます)
ただこれに関しては、今後High用位置にLEDを実装することで解決できるでしょう。これらは比較的簡単に克服できるものなので、近いうちに改良型が出てくると期待してます！






んで、ここまでが前置き。(なが～)

いま手持ちのLEDバルブを有効活用するにはどうしたらいいか？
課題は配光特性で左右の配光は問題ないものの上下を何とかできないか？
実用上はLOW時の手前を明るくできないか？
(High時は補助灯連動で解決する方向)

4面化改造も面白いと思いますが、そこまでコストをかけてやることでもないのと、H4の場合はハロゲンとの光源位置のずれがかなり大きくなるので使い物にならないリスクも高いです。
ということで手持ちの2面タイプのLOW用の遮光板を何とかしてみようと思います。

ハロゲン用のLow用遮光板はリフレクタ機能も併せ持っていますが、LED用は構造的にトラップになってしまっていてLEDチップ付近に光を集めてしまっている感じです。これを改造することで配光特性を改善し、また熱的にも改善が期待できるわけでリフレクタとして有効に使おうという発想です。

周方向ではリフレクタ側に40%位の光束が向かうのでリフレクタの反射率70%位と想定しても30%位を(実際にはLEDチップやバルブ本体にもあたるのでさらに低下しますが)照らしていない方向や弱い方向に振り分けられる算段です。




ということで実践です。
LEDバルブリフレクター試作中

リルレクタ形状をボールエンドミルを使うことで簡素化して試作完了。
では、実力を見せてもらおうか！
LEDリフレクタ評価

一応、設計通り(？)に出来たようです。
タイトル画像のように先端部の面取りをして、台座が通過できるように手を加えて完成。車両への取り付けまではしましたが、雨が降り出したので実走はまた今度！


おまけ

照射範囲確認用にコーンを作ってみたけど素材や大きさに問題ありで、実用にならず…、がっかり〜

最近はLEDのH4バルブも明るくなってきましたが、配光がイマイチで実用するにはチョット…、と感じている今日この頃。

LEDは素子正面への照射強度は強いのですが、角度がつくと弱くなります。バルブではLEDを載せた基板を2枚表裏で使うことが多いですが、貼り合わせ面方向は暗くなるわけです。

LEDの発光面に垂直な方向が明るく、角度がつくと暗くなることを示すグラフ。
(最近はこの欠点をカバーする4面タイプなどもあり、ただしH4用はいろいろ問題あり)

そこで手持ちのバルブをなんとか使えるようにできないかと、検討を始めました。（宿題をリフレッシュ休暇で大分片付けたので、余裕ができた！）
ハイビームは今後4面タイプとのハイブリットなどができるのを期待しつつ(今は補助等でサポートする方向、ハイビーム連動にしたのは伏線)、使用頻度の高いロービームを何とかできないかと考えたわけですね。

写真のバルブではロービームに遮光板(手前の奴)がありますが、形状はハロゲンのものを真似た感じですね。これだとLED素子に光を戻す感じになるので、かなりの部分が熱になると思います。
これをリフレクターとして活用し、照射強度の弱い方向に振り分けられるかのテストしてみることにしました。
という事でフライスで楕円曲面を彫り込んだアルミブロックを削り出し。まだ鏡面化はしていないですが、試しに点灯してみた感じはかなりイケるのでは？　(写真奥側)




リフレクタはマルチリフレクター形状にするか、今回の楕円、はたまた球面にするか悩み中です。まずは鏡面にして、効果検証してみますかね。

#端の加工にボールエンドミルがほしいなあ。