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Spindle FLIGHTs

FPVドローンにまつわるあれやこれ

今回はカメラ交換したときにBetaFlightの起動画面とOSDが表示されない場合の対処法についてです。まあ、単純にカメラの映像方式を切り替えてあげれば、すぐに解決するというものです。
 
実はこれ、FPVドローンの自作機を作りはじめた頃にきよっちさんの動画を見て「へぇ〜、そんなのあるんだぁ」と思った覚えがあるのですが。。
 
その後、手持ちのパーツでカメラの方式が混在してるとややこしいから、購入するときはNTSCかNTSC/PAL方式を切替可なものを決めうちで選んでいたので、ころっと忘れちゃってました。
 
NTSCとPALは、普及している地域や1秒間に表示されるフレーム数などの違いがあります。詳しく知りたい方はググってみてください。
 
 
今回はETHiXのCCDカムに交換してみました。このカメラは19mm幅ながらレンズ口径も格段に大きく、かなり画質はよくなりそうです。製品スペックでよく見るCCDとかCMOSはイメージセンサーの種類です。
 
CCDは、画質にすぐれノイズが乗りにくいが、消費電力が多くて強い光に弱く、処理構造上転送速度が遅い。また、構造が複雑なためセンサー価格が比較的高め。
 
CMOSは、画像処理が速くて消費電力も少なく、画質についても技術向上により高画質化を進めている途上で改善がみられるが、暗部・縦縞ノイズやひずみが発生しやすい。CCDと比較して構造的に単純なので、センサー価格は安く抑えられる。
 
などなど。素人眼にはどっちがどっち?みたいな違いなのですが、CCDよりもCMOSの方が製造ライン構築が容易らしく、メーカーはCMOSの技術向上に注力しているようです。
 
 
現在、FPVカメラにおいてもCMOSが主流になっていますが、この方式のカメラだと通常は問題ないように思えるんですが、急旋回したときなど機体方向を大きく変動させたときに「このカムのレンズは魚眼だったっけ?」と勘違いするぐらいに映像がすごくゆがみます。

CCD方式だとこのような動体ゆがみが少なく、フリースタイルがメインの人はこっちを好む人が多いようです。

 
で。コネクタを差し替えてカメラを装着してみると、画質はきれいなんだけども、OSDやBetaflightの起動画面すらもキレイさっぱり表示されなくなりました。
 
これまで搭載していたFOXEERのちびこいやつだとふつーに表示されるんですが、カメラを差し替えると途端に消えてしまいます。このETHiXカメラは販売サイトや商品紹介のページに明確にPAL表記がされておらず、限定的に原因対処するのが遅くなりました。
 
 
BetaflightのOSD表示を有効するためには、カメラに合った映像方式に変更してしまえばいいだけです。

カメラを接続していないときはBetaFlightの起動ロゴとFC設定のOSDが表示されるのに、つなぐとサッパリ消えるというときは、カメラの映像方式の違いがボトルネックになっています。

 
Betaflightに機体を接続して、設定画面からOSDタブを選択します。
 
 
表示された画面の右側の上の方にある映像方式を、[自動 or NTSC]から[PAL]に変更してあげます。そして保存してからの再起動をば、速やかに。変更個所はたったこれだけ。


注意点として再起動して設定を有効する際には、保存ボタンクリックやUSBコネクタを抜き差しするだけじゃなくて、VTX映像を伝送するために挿していたバッテリーもちゃんと抜いてあげないといけないというところです。
 
 
この前11号機にこのカメラを載せたときに、実はこの設定変更も試していたんですが、バッテリーを抜くのをころっと忘れてました。( ̄▽ ̄;)
 
決め打ち対処をしてないこともあって「原因これじゃないのかなぁ?」って機体半壊状態で悶えながらあれこれいじってたら、ほとんど組み上がってた機体のFCとESCをショートさせて無駄に壊ししました。

ちゃんとカメラの映像が映ってるなら、原因は大体これですよーっ。すぐに忘れそうなので何回も言っとこ。たぶんこれで、心の奥底に刻み込めましたっ♪ (๑˃̵ᴗ˂̵)“
 
 
再起動が完了すると、無事にOSDも表示されるようになりましたねー。PALはNTSCに比べて縦尺が長いので、OSDの表示項目もそれにあわせてレイアウトの微調整します。
 
 
以上、PALカメラへの交換とOSD消失トラブルの顛末記でした。
 
 

⌘ 今回交換したもの
 
ETHiX Camera 2.5mm CCD
 

11号機のモード機能フル活用に合わせてプロポのスイッチ配列を変更したので、9号機も同じように設定できるよう受信機を交換しました。あとは気になるとこも分解したついでに何点か修正してます。


⌘ トッププレートの修正

クリアコーティングしたフレームが妙にグロッシーなのが気になったので、軽く磨いてツヤ消しクリアを吹きなおし。落ち着いたマットな質感になりました。

VTXアンテナはアンテナの六角ナットのみで固定してたんですが、この方式だとくるくるまわりやすくてよく緩むし、締め直すたびに微妙に捻れて断線したりするから、TBSの両サイドねじ止めタイプにしました。線の長さも短くなって、おさまりがよくなりました。


⌘ レシーバー交換

こっちの機体は、スタックとトッププレートとの隙間がわりとあるので、高さだけならポン付けでもなんとかおさまりそうかなっておもったけど、ピン端子の厚みや出っ張りとか硬質ビニルっぽい素材の熱収縮チューブのパッケージのために前後がタイトで、フレームを組むとかなりぎゅうぎゅう。

なので、こちらもパッケージを剥がして、直配線にしました。横向きに配置できてだいぶスッキリしました。


⌘ モーターノイズ

11号機に取り付けたT-MOTORと比べて、こっちのモーターはガラガラとうるさいので、モーター軸とEクリップの間のシム幅を調整しました。

モーター上部のカバーと下側の隙間をノギスで測ります。モーター軸を押さえたとき/引っ張ったときでそれぞれ計測して変化量を算出。0.1mm分の遊びを引いた幅の分のスペーサーシムをEリングと軸受けベアリングの間にかまします。各モーターごとに測定し、0.5から0.7mmの幅でシムを追加しました。

このパーツは軸受部分とEリングがあたって摩耗しないようにするためにあるのかと思ってたけど。きっちりクリアランスを確保しつつ隙間を埋めてやると、劇的に滑らかに回るようになりました。

芯鉄と磁石のすり合わせとかセンター軸の重心バランスの調整とかしたら、もっとスムーズになるかとはおもうけど、手間かかるから今回は保留。


⌘ カメラコネクタの補強

カメラコントロール用ケーブルの被覆が切れてたので、グルー補強しておきました。このコネクタはカメラ交換の際にピン配置を変えたりするからあまり固定したくないんですけどね。。

映像系のケーブルは機体装着後はそんなに動かすことないからダメージ少ないけど、OSDコントロール用のケーブルは機体から引き出して操作するので切れやすいです。

次に交換するときは、FC経由でカメラコントロールできるかも検討材料に入れとこうって、メモメモ。


⌘ LED端子の通電不良

バッテリーを接続したときに、各LEDが一度通電して点灯設定の確認みたいな動作をするんだけど、このときLEDオフにしてるとたまに変な色になります。 

どうもLEDボードに付属してたケーブルのコネクタの食いつきが甘いみたいで、ピン端子を若干締めてコネクタ部分を交換したら、なおったみたい。


変な動作せずにスイッチ操作どおりにピシッと点灯してくれると気持ちいいです。

とりあえず点灯不良を起こすLEDのケーブルコネクタをFCとボード側で交換しました。今回は右側だけ。左側でも起きるようなら、また、そっちも交換してみます。


モチベーション、ゼロからの復活っ!☆ (空元気

 

モーターを一新するついでにフレームも替えることにしましたっ♪ 気分あらたに、ニルバーシュのLFOイメージで作り直すことにします。

 

もはや別の機体作ってる感じだけど、そこは気にしちゃダメです。

 

 

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フレーム底部にバッテリースリップ止めのゴムシートを貼り付け。

 

この空いた肉抜き部分から覗く粘着に砂利とかいっぱいくっつくので、いつものようにマスキングテープを切って、、とおもったけど、コーティング剤を塗ってしまえば楽ちんなことに気づいてしまいました。

 

 

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ESCとバッテリーコネクタをハンダ付け。

 

最近コネクタを機体に固定するのにハマってるので、今回もそのようにします。このフレームはESCの下にキャパシタを設置できるように切り欠きがあるので、そっちに配置しました。

 

FCとESCをスタックしたときに基板間の隙間がかなりタイトになるから、モーターケーブルは下側内向き配線で接続。

 

 

FC/受信機/テールLEDライト&ブザーは前回のをそのまま使用します。

 

 

トッププレートに造形材料屋さんのボークスで買った1/100デカールをぺたぺたと貼ります。

 

剥がれ止めにクリア塗装を毎度おなじく何回か。

 

つやありクリアを吹いてるときにビシャっと塗料が吹き出てきて、だまだまのムラムラになってしまったから、コンパウドと#1000の耐水ペーパーで空研ぎしたら、つや消しを吹いた後がいつもよりもなめらかできれいな仕上がりになったよ。ひと手間かかるけど、やった方がいい。

 

 

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あとはLEDをアームに配置して、カメラとアンテナ類を付けたらできあがり♪

 

 

 

と、ここで、アームライトのFCスイッチを押してみると色設定が切り替わるのに、初期設定をしようとLEDストリップをONにすると白から変更不可になることに気づきました。

 

基盤上にLED制御用に別回路を組んであるような気もするけど、BFで設定変更したら電圧値固定になるあたり、どこかにポート設定のようなのがあるような気もします。

 

まあ、CLIコマンドでdumpしてみても、それらしい箇所が見当たらなかったので、今回は簡単にLEDボードの通常結線をして対処します。

 

 

シグナル線延長用にSHコネクタ用のピンを圧着。芯線の方はギューっと力強く握りしめて、引っ張っても抜け落ちないくらいの締め方、シリコン被覆はあまり強く締めると切れ目が入るし幅がでてコネクタの穴幅と合わなくなるから、ふんわり引っかける程度の圧力です。

 

 

テールLED基盤のシグナルOUT端子にアームLEDのシグナル線をつなぐと、通常のLED接続と同じようにBetaFlightのLEDストリップのタブ上で発光色と点灯パターン等が設定できるようになる。

 

各LEDを直列でつなぐと個別に点灯設定ができるようになるけど、モーター側から配線を折り返してこないといけないから、シンプル配線になる並列接続にしました。

 

 

GPSを搭載すると8ch受信機だとスイッチ割当に少し足りないから、フタバのR3001SBに交換しました。ぎりぎりVTXとトッププレートの間に収まるかとおもったら、ピンプラグの分の厚みが邪魔して入らなかった。なので、ピンを外して直結配線に、パッケージの厚紙も外してシュリンクチューブでカバーリングします。こっち、テレメ付きだけどRSSI機能ついてない。
 
R2000SBMのRSSI機能って簡易っぽいし、AUX12の信号値の減衰から算出してるのかと思ってるけど。なんだかArmの割当チャンネルにRSSIを割り振ってONのときに2000になるようにエンドポイント調整したら同じような気がするから、そうしてる。

でも、その理屈でいくと、信号値がどんどん低減していったらアームオフしちゃうんじゃないのとか少し気になるにゃ。その辺の仕組み、すっきりサッパリわかりませぬ。まあ、限界突破検証したいわけじゃないし、実際のところ、その設定で信号値増減の機微は計れてるんだから、いいのかな??
 
 
なんとか収まるようになったものの、ちょっとぴちぴちだったので、ESCの基盤を1mm下げるためにバッテリーコネクタがスタンドオフと接触してる部分も削り込みます。
 
このあたり、バッテリーケーブルがぷらぷらしてた方が修正しやすいんだけども、実際に飛ばすときのバッテリーの抜き差しを考えると固定してある方がいいんだよね。
 
 
この機体にもランドセルGPSを搭載するので、室内ホバテスト用の呪文を入力。
 
set gps_rescue_allow_arming_without_fix = ON
 
で、せーぶ。
 
 
 
 
よぉーーーやく11号機、完成しましたよん。モーターめっちゃなめらかで、プロペラ音きいてても気持ちいい♪
 
ふう、なんだかとっても長かった。
 
 
 
⌘ 機体構成パーツ ⌘
HGLRC Wind 5 Hyblid Frame Kit
RunCam RACER5-WH-L21(2.1mm)
HGLRC Zeus F760 F722+FD60A 4in1 Stack
HGLRC FD MT VTX
HGLRC GPS-M81-5883
T-MOTOR VELOX V2207 KV1750 Pink
Props 5048
TBS Unifi Pro 5G8 SMA Pigtail 90°(MMCX)
Foxeer 5.8G Lollipop 3 2.5DBi Stubby Omni FPV Antenna WHITE08-400
TPU Antenna Mount
TAMIYA ホップアップオプションズ OP.132 蛍光カラーアンテナパイプ
BZ110DB LED_Strip WS2812 Buzzer+5V
MATEKSYS 2812 ARM LIGHT 4LED
MATEKSYS 2812 ARM LIGHT 6LED
 
9号機捜索中の代替機として、お家にあったジャンクパーツで作ってみたんだけどねぇ。
 

あとはカメラを載せるだけで出来上がりですとゆうとこまで、できてたんだけどねねねぇぇぇ。。
 

とりあえず別機体用に買ったカメラを載せてみたら、OSDが表示されなくって、こうゆう半壊状態でごちゃごちゃと検証作業やってたら、FCとモーター結線のとこがあたって、バチこいといった。
 
これ、あかんやつでしょ?って思いながら、BetaFlightにつないでみたら、ファームがとんで消えちゃってたぞーーーっ。おーい、おーい。
 
まあ、もう一度入れてみっよかな?とファームを焼きなおしてみたら、BFでは設定できるようになったものの、バッテリーつなぐといろいろと起動しなーいょ。
 
「ゥバチッ!」でも、「バシュッ!」でもなく、「ぱそっ」ぐらいのお気楽ライト感覚なショートっぷりだったんだけど、こんなに繊細なものだっけかなぁあ?? がんばれFCっ!!
 
 
ゆずさんのかきこで、PAL/NTSCの設定の不一致でOSD表示されないとゆうのをみて、「ふわぁ、そんなのあった、あったっ」って古の記憶がよみがえってきたけども、ときすでにおそし。FCがんばれない。
 
 
とまあ。
 
へんな不具合かかえた機体は信頼性に欠けるからと、予備で買ったFCを早くも消費することになっちゃった。

 

 

そそくさと配線しちゃって、さっさと組み直し。ぱぱんと。
 
かなり動揺してるから、ついでにESCも新しいのに変えてみたよぉっ♪ (泣
 
がんばれ新しいFCっ! (涙
 
 
んで。
 
初期設定しようとモーターの方向をみるのに少しまわしてたら、ESCからぷすんと煙でた。
 
 
わぁ、くさい。
 
いやいや。確かに動きの渋いジャンクモーターだけど、ふつう燃えるかなぁぁ?と残響音ありありの心の声を含みつつ。3秒間ぐらい時をとめて凝視してみた。
 
 
って、モーター触ってみると結構熱いねえ。
 
低速回転なのにしっかり熱々、そりゃ燃えますよね。。うん、なっとくした。
 
 
違うモーターに交換してテストしたら、通電するけどスピコン不良でスロットル制御が効かないやんちゃくれになってた、よう。
 
古いモーター、渋いモーターあかん、ストップ炎上。
 
 

カラーリングがストライク・フリーダムガンダムっぽくなってきて、なんだかきみ、カッコいい機体になったねーとできあがるのが楽しみにしてたんだけどなぁ。。。

 

 

心身ともに燃え尽きたし、5インチ用モーターのストックないから買わないと。なあ。

 

 

ぼく、たたかえない。

 

 

とりあえずいまは、ね。

 

前回、保留にしてたLEDのつづきです。


いろいろ調べた結果、どうやらFCのタクトスイッチで変更できるのはBetaFlightとは違う回路が組んであるみたいなので、BFで設定変更できるように別系統で組み直しました。



まずはLEDポートに繋いでいるテールライトをLEDシグナルのアウトプット端子付きのものに変更します。

テールライトの結線はこんなかんじです。

左から、アーム用LEDシグナル線×4、BZ -、FC基盤接続用LEDシグナル線、5V電源、GND。

アーム上のLEDを個別に設定したい場合はアーム用シグナル線を直列で繋ぎますが、今回は設定の簡略化と配線が長くなるのを避けるために並列接続にしてみました。

アーム上に配置したLEDの電源は、元のコネクタから取得するので、シグナル線のみを外します。空いたところには、長めに切った配線にSHプラグのピンを圧着して、アームLED側コネクタの空いているピン穴に差し込みます。

LED系統の配線はこんなふうになります。

通常のLED&ブザーの取り付けと同様に、FC基盤の対応する接点にLEDシグナル、BZ-、5V、GNDをハンダ付けします。

あとはコネクタをFCに差し込み、その他の基盤を所定の位置に元通り組み直していくだけです。




並列接続なので、LEDストリップの設定は上記の画像のようになります。上の4つがアーム上のLED、下の4つがテール用LEDです。


アームのLEDが前後で玉数が異なる場合には、多い方に合わせてワイヤーオーダーモードで配置してあげると、欠けなく全部点灯してくれます。



ここで各アームごとに個別に指定したい場合は、それぞれのLEDボードのD-outとD-inを直列でつながるように配線します。


このときin/outを間違えないように注意が必要です。LEDは極性がある一方通行なので、逆接すると以降のランプが点灯しなくなっちゃいますよ。




うーんと、次は受信機を交換しよっかな?


フタバのR2000SBMを使ってるんだけど、8chだといろいろモードの割り当てするのには微妙に足りなくて困るからねえ (´ー`).。oO