OLIGHT RN1500 と CAT EYE VOLT 700 の照度計測実験

照度センサを用いて自転車用ライト OLIGHT RN 1500 バイクライトCAT EYE LEDヘッドライト VOLT700 (現在は廃盤) の点灯開始から電池切れまでの照度を計測しました。

記事内における電池切れの定義は、ライトの電源電圧が動作電圧未満まで低下し、自動的に消灯した状態になること程度にお考えください。

また点灯時間は計測開始から 1.00lx 以上の照度を連続して維持した時間とします。今回は途中で一時的に照度が 1.00lx 未満まで低下することはありませんでしたので、計測開始から電池切れまでの時間がそのまま点灯時間です。

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目的

電池式のハンディライト、自転車や登山用の照明のなかには点灯直後から電池残量の低下に伴って明るさが低下していくものもあれば、電池切れまである程度の明るさを維持するものもあります。

夜間に街灯の期待できない場所で長時間移動を行う際に、どの程度の時間、どの程度の明るさを持続するのかという目安を把握することが計測の目的です。

対象

計測するのは照度と時間です。中立かつ信頼性のある情報源として照明学会の定義を引用します。

[perfectpullquote align=”full” cite=”基礎事項解説 | 一般社団法人 照明学会” link=”https://www.ieij.or.jp/what/yougo.html” color=”#800020″ size=”12″]
照度【しょうど 】
測光量の中で一番馴染みの深い値である照度は,厳密には照明によって照らされている面の単位面積に入る光束を評価した値であり,記号はE,単位はルクス[lx]になります。
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つまり計測するのは光源自体の明るさではなく照らされている部分の値となります。

明るさの目安として自然光では、満月の月明かりで 0.05 – 0.1 lx 曇りの日の日中で 10**3 lx 晴天時の真昼の直射日光が 10**5 lx 程度と言われています。

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Arduino 照度センサ データ記録シールドの作成

Arduino UNO を対象として、照度センサと温湿度センサの出力を液晶ディスプレイ (LCD) に表示させながら SD カードに記録を残す機能を有するシールドを作成しました。

作成動機は自転車用の前照灯登山用ヘッドランプを長時間使用した場合 (とくに電池残量が少なくなったとき) の挙動を定量的に知りたいという、ただそれだけのことです。

当初はスケッチ (計測用プログラム) を書き込んだマイコンを Arduino ボードから取り外してユニバーサル基板上に移植することを検討していたのですが、実装がうまく行かなかったこと、著しい小型化や可搬性の向上が望めないと思われたことの2点から Arduino UNO ボードに接続するシールドを作成することに方針を転換しました。

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ユニバーサル基板の陥穽

計測するための部品を揃え、ブレッドボード上で動作確認を完了した現在、やることは部品をユニバーサル基板に移植してハンダで固定してしまうことだけです。

ただそれだけのことが非常に難しいのが困ったところ。私が不器用な初心者ということを差し引いても、作業時間は数時間にも及びながら結局うまくいきませんでした。これは普通のハンダ付けとはまた異なる技量が必要とされます。

ハンダ付けは熱で錫や鉛を溶かすことによって接合します。つまり熱を加えて配線を接続しようとすると、それまでに接合していた部分も溶けて剥がれます。

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