前回はArduinoのケース・シールド・本番の配線を済ませていた。残る作業は虚像を投影させるコンバイナの制作。手始めにアクリルを切り出してみる。アクリルの切断は専用のアクリルカッターで溝を掘り、溝を支点として一気に力を加えればシャープに切り離すことができる。

切ったままのアクリルをそのまま用いてもいいんだけど、曲面になるように加工してレンズ効果を持たせて少しでも投影距離を伸ばしたい。曲面加工はスカルピー焼成に使っているオーブントースターで温めて、アクリルが柔らかくなった頃を見計らって取り出して曲げるようにした。

ここまで曲げると虚像がまともに投影できなくなってしまう。曲げる量はほんの少し、一見すると曲がってるかどうか判別できない程度でいい模様。

これが成功パターン。極わずかしか曲がっていないけど、LEDディスプレイの数字を投影させてみると狙い通りレンズ効果が出て虚像感が倍増してくれた。やったぜ。

そして曲げたアクリルをハーフミラー化させるべく、自動車用のミラーフィルムを水張りした。

3Dプリンタで出力したユニット一式。このユニットに反射用のミラーとハーフミラーを設置する。ハーフミラーは角度が調整できるように設計した。

組付けて完成。実際に車に持ち込んでテストしてみよう。

実際に虚像を投影してみると、虚像としての振る舞いは素晴らしく、自分の目の位置から4〜5m先に数字が浮かび、これは運転中の視認性良すぎだろ…と興奮した。しかし、ユニットの設計が良くないせいで数字を投影する高さが写真の位置から上に調整できない。ハーフミラー・反射用ミラーの角度、上方のLEDユニットの前後位置、それぞれが丁度の場所で決まらないと虚像の見え方が悪く、なかなか調整がシビアだ。他にもハーフミラーを挟んでいるアームの存在感が強すぎてうざったい。ハーフミラーの透過率が低すぎるのも気になった。

・反射用ミラーの角度を調整できるようにする

・ハーフミラーのアームを目立たないようにする

・ハーフミラーの透過率を上げる

「あと少し」がなかなか仕上らない。GIGAZINEでスマートフォンを用いたHUDのキックスタータープロジェクトが紹介されていたりして、こんな面倒臭い方法を取っている自分の事が馬鹿らしくなってくるけど、DIYの精神は試行錯誤にあると思うのでめげずにゴールまで進みたい。

前回の記事で裸のArduinoとブレッドボードでのテストが邪魔臭いと書いた。Arduinoを実際に車内に設置する為のケース、本番の為の配線をほどこす必要が出てきたので制作に取り掛かった。

Arduinoケースは3Dプリンタのネタ的にはスタンダードで、thingiverseなどでは多くのデータが公開されているけど、シールドを装着して更に全体を蓋で覆うような形状のデータは見つからなかったので自分で設計、出力した。

OK、カッチリと収まった。

ブレッドボード上の配線をArduino用のシールドに実装。LEDディスプレイ、OBD2中心ユニットの配線、圧電ブザー、抵抗等をハンダ付け。端子を使ってスマートに処理してもよかったけど、材料を持ちあわせていなかったのでコードを直接ぶっ刺した。見た目は悪いけどケースで覆うわけだし、一度設置したら何度も触るような性質の物では無いのでこれで良しとする。

これで配線が必要なユニットが全て揃った。少しずつ制作を進めているので時間はかかってしまっているけど、脳内に描いた想像をこうして具現化すると俄然楽しくなってくるね。

蓋を被せてみたら…でけえな。天面が反ってしまったけど、車内の見えない箇所に固定するので、もうこれでいいや。機能的には問題無いし。

こちら側から配線が出る。

これで自作HUDの制作は終盤へと差し掛かった感。残る課題はコンバイナの設計・出力と、OBD2ユニットの電源を常時電源からアクセサリー電源に切り替える改良といったところ。

前回はLEDディスプレイのカバーを完成させていた。そして今回はそのLEDユニットを車内に固定する為のマウンタをCADで設計し、3Dプリンタで出力した。写真がそのマウント一式。上のアームは車内のサンバイザーに固定するためのパーツで、もう片方はLEDユニットをアームに固定するためのもの。

Tの字になった凹凸を嵌め合わせる事でスライドし、位置を調整することができる。位置決め後は写真には写っていないけど、下部にM4ボルトサイズの穴にタップを切っていて、ボルトを締めることで固定ができる。

LEDユニットには固定用の突起があり、これをマウンタの穴に合わせてM4ボルトで締め込んで固定。この箇所もタップを切っている。

OK。前後位置、角度が調整できるマウンタが完成した。これを車内に持ち込んでみよう。

サンバイザーと天井のカバーにマウンタの爪を引っ掛けて固定。黒くてゴツくてけっこう目立つな。いかにもDIYといった雰囲気を醸し出している。この後はLEDを点灯し、ミラーやレンズ、アクリルの切れ端に投影させてコンバイナの構想を練った。

ブレッドボードと裸のArduinoでのテストは取り回しが悪いしショートさせる危険性もあるので、次はArduinoのケースを作るようにする。

最近はヘッドアップディスプレイ、デジタル勾配計などといった電子工作meets3Dプリンタ的な真面目な題材に取り掛かっている。しばらくの間ネタに走ったものを作っていないので自分としても無理をしているな…と思うし、娘からも「お父さん、最近真面目すぎない？具合悪いの？」と本気で心配される始末だ。僕が在宅していない時に、こっそり母親にお父さんが最近おかしい。仕事でうまくいってないの？だとか、ゲームもぜんぜんやってないし、得体の知れないものを難しい顔をして作っているし、何だかおかしい。心配だと聞いていたらしい。

家族の大黒柱たる立派な父親像、威厳などというものなど我が家においては存在しない。自分としてはいつだって真面目に生きているつもりだけど、娘から見る父親の姿は、いつもアホみたいなものを作ってるアホである事は明白で、そのアホが真面目に物づくりを行っているのだから顔が青ざめるのは無理もない。

でも大丈夫だ、父親たるもの多くは語らない。背中で見せてやる。

 

SHIGERUも

MATSUKOも

HOSEIも

ちゃんと出番を待っている。

だいたい僕の性格上、1つの案件に大して完成まで1年以上かかる事はザラなんですね。