北向きの部屋には日が差さない。ノルウェーのRjukanは山陰で冬に日光が届かないため、山の上に巨大な鏡を据えて町の広場に日を落としている。同じ仕組みを自宅で試したMakerがいる。7か月前にESP32を使ったヘリオスタットの試作を公開したHungry_Preference107氏が、完成した装置を設置し、稼働の様子を報告した。ルクスメーターで測った室内の間接的な明るさは、設置前の約7倍になった。
ヘリオスタットは、太陽の動きに合わせて鏡の角度を変え、決まった場所へ日光を反射し続ける装置だ。土台には太陽光パネル用の2軸マウントを流用した。オンラインで約350ユーロ（約6万5000円）で手に入り、頑丈でより大きな鏡も載せられる。ここに1500×750mmの鏡パネルを2枚取り付け、それぞれ別の窓に向けた。2本のリニアアクチュエーターが、鏡を上下に傾け、東西に回す。
鏡には工夫がある。1枚板ではなく、小さな六角形の鏡を並べて1枚のパネルに組んだ。作りやすく、軽く、安く済む。総額は約1500ユーロ（約28万円）だった。
制御はこうだ。毎分、ESP32がWi-Fi経由で天文計算のAPIに接続し、設置場所の太陽の方位角と高度を受け取る。太陽の位置と窓の方向から、鏡が向くべき角度を計算し、アクチュエーターを動かす。太陽の動きは遅いので、1分あたりの補正は0.25度ほどで足りる。
鏡が実際にどこを向いているかは、アクチュエーターではなく鏡の側で測る。アクチュエーターに位置センサーやエンコーダーは付けず、代わりに傾斜計を鏡の構造体に直接取り付けた。X軸とY軸の傾きをRS485のModbus RTUで読み取る。同氏は、リニアアクチュエーターにエンコーダーを付けるのは難しく、機械的なつなぎ目の分だけ誤差も出るため、鏡そのものの向きを測るこの方法のほうが正確だと説明する。
電気系はシンプルだ。使ったESP32のコントローラーがRS485の口と16系統の電源出力を最初から備える。1系統あたり1Aまで流せるので、起動時に約2Aを引くアクチュエーター1本につき4系統を並列にし、モータードライバーを省いた。回す向きはDPDTリレー2個で極性を入れ替えて決める。12Vの電源とコントローラー、リレーはDINレールに並べ、防水ケースに収めて架台に直付けした。
次はくもりの日への対応だという。天気のAPIを呼び、曇っているときは鏡を待機位置で止める。