オートリトラクタブルトップを自作（導入前準備）

オートリトラクタブルトップの回路製作を計画しています。
前回、シートヒータースイッチ部にある開閉スイッチ周りの解析（ハッキング）に成功し、実現の目処が立ちました（https://minkara.carview.co.jp/userid/1540421/car/3779299/8476631/note.aspx）。今回は、スイッチ部の詳細な観察と自作回路の構想、そしてスイッチの加工を進めていきます。
この回路の目的は、「スイッチをワンプッシュするだけで開閉を開始し、動作完了後に自動でOFFになる」こと。そのためには、開閉終了を検知する信号が必要になります。
車両の仕様を確認したところ、動作中にはスイッチ内の表示板にあるルーフアイコンのLEDが点滅することが分かりました。この点滅信号を「動作中」の判定として利用し、制御回路を組んでいこうと思います。

この作動灯の状態を詳しく確認していきます。
まずは、前回解析したシートヒータースイッチのうち、開閉スイッチ周辺のみをピックアップして製作した「簡略版スイッチ回路」で開閉テストを行います。その際、オシロスコープを接続して作動灯の電流の変化を波形で観察しました。
写真に写っている小型モニター付きの機器は、ハンディオシロスコープの「DSO Nano」です。据え置き型の中華製オシロも所有していますが、車内の狭い場所でサッと波形を確認するには、このコンパクトなタイプが非常に重宝します。
前回の調査で、作動灯は電源からLEDを通り、その先のGND側を車両コンピューターが制御する「マイナスコントロール」方式であることが判明しています。今回はその制御ラインにオシロを接続し、実際の信号を可視化してみました。

オシロのデータは内部保存してPCへ転送できるのですが、いかんせん10年以上前の製品。接続モードが「USBマスストレージ」にしか対応しておらず、最近のMacでは読み込めないようです（Windowsなら認識するのですが……）。というわけで、今回は画面を直撮りした写真です。
波形を確認したところ、正確に「1秒間に1回」の周期で点滅しており、信号としては1Hz（ヘルツ）だとわかりました。この点滅信号をトリガーにして、開閉スイッチのON/OFFをいかに制御するか考えていきます。
電圧については、現在テスト用に5Vへ降圧しているため「5V弱」を示していますが、実車のLED回路は12V付近で駆動しているはず。それを見越して、車載環境に対応した回路設計を進めていきます。

次に、配線周りの準備をしていきます。
車両から出ているコネクタピンの配置は写真の様になっています。この4本のピンから配線を加工して接続していきます。

これは、前回シートヒータースイッチ内のルーフ開閉機構を調査した際に作成した回路図です。
今回の回路製作では、右側の図にある「ルーフ開（open）」および「ルーフ閉（close）」スイッチに繋がる黄緑色（yellow green）の線に注目します。スイッチを一度押せば、指を離しても動作が続く「オート化」を実現するため、この線をカット（切断①）して自作回路を割り込ませる計画です。
また、動作状態の信号は左側の図に示す空色（light blue）の線から取得します。せっかく詳細な回路構成まで判明しているので、ここでも少し遊び心を加えたいと考えています。例えば、自動動作中にはLEDの点滅スピードを速めるなど、市販のキットにはない独自の演出を盛り込むため、ここもカット（切断②）して制御回路を組み込んでみます。

実際に配線をカットして回路を割り込ませること自体は難しくありません。しかし、一度切ってしまうと後戻りができず、自作回路に不具合があった際に純正状態へ戻すのも一苦労です。
前回も触れた通り、このスイッチのカプラーは「メス」側はネットでも入手できるものの「オス」側が見つかりません。そのため、中継ハーネスを作ってスマートに配線を分岐させる手法も使えない状況です。かといって、基板自体を直接加工するのは失敗のリスクが高く、やはり純正復帰が難しくなります。
「どうしても純正戻しができる状態を保ちたい……」。そのこだわりに折り合いをつけるため、今回はオークションで中古のシートヒータースイッチを別途入手しました。これなら、失敗を恐れず思う存分改造を進めることができます。
純正品番は、N391-55-260で価格は18,000円くらいしますが、4分の1くらいの値段で入手できました。

まずは入手した中古のスイッチを分解し、基板にハンダ付けされている「例のオスカプラー」を取り外しました。「こいつさえ単品で手に入れば、こんな苦労はしなくて済むのに……」とつい愚痴が出てしまいますが、これでようやく準備が整いました。
ここからは、自作回路に必要な配線を分岐させていきます。現在、構想している必要な配線は以下の6本です。

1. 電源線（12V）
2. 開閉スイッチからの信号（入力）
3. 車両からの作動中信号（入力）
4. 車両への開閉スイッチ信号（出力）
5. スイッチLEDへの作動中信号（出力）
6. GND線

これらをどう繋ぎ込むか？

配線のカットと分岐を確実に、かつスマートに行うため、オスカプラーを再ハンダする工程で自作回路用の分岐配線を同時に作成しました。

自作回路への接続には、配線のまとまりと信頼性を重視し、基板実装用コネクタを採用。これにより、バラつきがちな配線をスッキリと整理することができました。

作業を終えてみると、シートヒータースイッチの裏側は意外とスッキリとした仕上がりになりました。

車両側の配線には一切手を加えていないため、スイッチを差し替えるだけの「完全カプラーオン」が可能です。この「純正戻し」へのこだわりを貫くために随分と時間を費やしましたが、ようやく納得のいく形になりました。

少し長編となりましたが、これで準備は万端です。次回はいよいよ、ルーフの動作を司る「自作回路」の製作と、制御プログラムの構築へと進みます。果たして目論見通りに動くのか……？？？