オートリトラクタブルトップを自作（完成）

昨年末より、RFのルーフ開閉をワンプッシュで完結させる回路を製作しています。紆余曲折ありましたが、ようやく納得のいく回路が完成し、プリント基板に起こして仕上げることができました。
妻が同乗していない限り、天気の良い日は寒くてもオープンで走るのが私の基本です。年明けに作った試作品をずっと愛用していますが、やはり非常に便利ですね。乗り降りの際、開閉時間はわずか13秒とはいえ、スイッチを押し続けなければならないのは意外と煩わしいもの。これはぜひ搭載しておきたい機能と実感しています。

写真が完成した回路です。プリント基板で仕上げました。14ピンのマイコンを使用しているためサイズが大きくなりがちですが、30mm×30mmの中に収めることができました。回路を小型化するため、特殊な値の抵抗を除いて、基本的には表面実装部品を採用しています。
ハンダ付の技術が問われます。私は下手です。

基板の裏面はこんな感じです。表記は「Ver.6.1」となっていますが、ここまで来るのに5種類もの回路を検討しました。どれも正常に動作はしていましたが、どうしても納得がいかず、結局3ヶ月近くも時間を費やしてしまいました。

こちらが設計した回路図です。純正のシートヒータースイッチにあるルーフ開閉ボタンは、「開」で2.2kΩ、「閉」で1.0kΩの抵抗が信号線を通じてGNDに接続される仕様です。ここに割り込んで自動動作してやるようにマイコンプログラムを仕上げます。
当初は、この抵抗値による電位差をアナログ値として変換（ADC）し、スイッチを判別していました。しかし、読み取り間隔を長くすると応答が悪くなり、逆に短すぎると消費電力が増大してレギュレーターに負荷がかかって焼き付いてしまう課題がありました。
なのでこの最新版では、マイコン内蔵のコンパレータ2基を活用し、電位差を比較回路で監視する構成に改めました。常時サンプリングが必要なアナログ変換とは異なり、スイッチを押した瞬間に「割り込み」で処理できるため、動作が非常にシンプルで低消費電力になっています。こうした最適化をゴソゴソしていたため、完成まで随分と時間を費やしてしまいました。

配線については前回の記事でも触れましたが、車両ハーネスの割り込みやカットは避けたかったため、中古のシートヒータースイッチを安価に入手して加工しました。シートヒータースイッチ側のコネクタの根元を加工して配線処理を行っており、また車両から出ているメスコネクタは加工しないので、スイッチ本体を差し替えればいつでも純正状態に戻せます。
本来なら中継コネクタを自作するのがスマートなのですが、このタイプのオスコネクタはどうしても品番が特定できませんでした。

純正の開閉スイッチ裏には白色LEDが組み込まれており、イルミ点灯でこのLEDも点灯します。今回はスイッチをここまでバラバラにして、マイコンでの制御を行っているため、このLEDにも一工夫加えました。
LEDを青色へ打ち替え、回路に電源が供給されて、正常に回路が動作している間は1Hz（1秒に1回）でゆっくりと点滅するようにしています。
動作については、スイッチを押して1秒以内に離すと「自動開閉」がスタートします。逆に押しっぱなしにすれば純正同様の「手動操作」となり、途中で離せばその場で停止、再操作で復帰も可能です。
また、純正仕様の作動中はパネル内のアイコンが点滅しますが、ここにも少し細工をしました。純正は1Hzの点滅ですが、自動作動時には2.5Hzと少し速めに点滅させています。「どうでもいいこと」かもしれませんが、自動モードであることを示す、ちょっとした演出です。

動作は動画でアップしています。

完成した回路は収縮チューブで保護し、シートヒータースイッチの裏側に収めました。小さくできたので、場所を取らずにすっきりと設置できています。

なかなか納得のいく回路ができず今回は苦労しましたが、その分とても勉強になりました。思惑通りの動作を確認でき、非常に満足しています。
今回も基板は中国のメーカーへ外注して仕上げました。実は一度設計ミスをして作り直しているのですが、送料を浮かせるために、今までの他の回路もブラッシュアップして同時発注しています。そのおかげで、ついでに改良した写真のi-Stopキャンセラーの完成度は上がっています（笑）。【https://minkara.carview.co.jp/userid/1540421/car/3779299/8410643/note.aspx】
1回の注文で最低5枚以上届くので、手元には在庫がいっぱいです。捨てるだけでもったいないので準備が整ったら、フリマにでも出品してみようかな……。