〜簡単な電子工作＆びわ湖をイメージしたデザイン〜
暗くなると光る LEDランタンの電子工作キット を開発し、その完成までの過程の記録です。
明るさセンサー（フォトトランジスタ） を使用し、周囲が暗くなるとLEDが自動で点灯するシンプルな回路です。この取り組みは、滋賀県工業技術センター様との共同研究として進めており、電子工作を通じて、子供から大人まで「楽しく製作出来る」ことと、子供たちが 地場産品や地域文化に触れるきっかけ をつくり、伝統的工芸品や地域資源の認知度向上を目指しています。
この記事では、暗くなると光るLEDランプの仕組みをはじめ、
・ものづくりのさまざまな工程の面白さ
・オリジナル基板の製作方法
・地場産業など、地域の特色を活かしたデザイン
について実体験ベースで紹介してゆきます。
暗くなると光るLEDランタンとは？
周囲が暗くなると自動でLEDが点灯する回路で、明るさセンサ（フォトトランジスタ）の
・明るい → 電流が流れやすい
・暗い → 電流が流れにくい
という機能を利用して、周囲が明るい時はLEDが消灯、暗くなるとLED点灯するという動作を実現しています。LEDが点灯するタイミングは可変抵抗で調整が出来るようにしました。
簡単な電子工作、自由研究にも向いています。
びわ湖の特色を取り入れたデザイン
滋賀県のびわ湖の特色を３つ取り入れたデザインを採用し、地域の風景や文化をテーマにすることで、地域の魅力を身近に感じてもらうことを目指しています。
１つ目：びわこのヨシを使用したヒンメリのシェード
２つ目：びわこ固有種の魚「ゴロブナ」を３Dプリンターで再現したLEDカバー
３つ目：びわこの形をイメージしたオリジナル基板
１つ目：ヨシのヒンメリ
琵琶湖のヨシは水をきれいにしたり、生き物たちのすみかになっていたり琵琶湖にとって大切な植物です。
このヨシを使用して、ランプのヒンメリシェードを作って行きます。ヨシは2ｍ～3ｍと背が高く、ヒンメリに使えるように加工長さを揃える必要があります。
レーザー加工機を使用して、適切な長さにカット後、節をよけて長さを揃えました。なお、のこぎりなどで切ると、割れたり断面がギザギザになり危険ですが、レーザーを使用するときれいにカットできます。
２つ目：LEDカバー
LEDカバーは、琵琶湖に生息するニゴロブナの形をモチーフにしました。
ニゴロブナは琵琶湖固有種で、古くから「ふなずし」の材料としても利用されてきた、滋賀を代表する魚です。実物のはく製を3Dスキャンして造形しており、ウロコの質感まで再現したリアルなデザインに仕上がりました。
３つ目：びわこをイメージしたオリジナル基板
LED回路を搭載する基板は、琵琶湖の形をイメージして設計・製作しました。
回路自体は6個程度の部品で構成できるシンプルなもので、電子工作が初めての方でも取り組みやすい内容になっています。
LEDは、組み立てをする人が自分の手で取り付けられる構成にしています。また、ワークショップでは、Tinkercadを使って回路を作成し、シミュレーション上で動作を確認してから実際の製作に進む体験も取り入れています。
ワークショップの様子
