以前、Raspberry Pi Zeroは入手が難しい時期がありました。
最近やっと入手しやすくなり、さらにGPIOヘッダー(コネクタ)が最初からはんだ付けされているモデルも登場しました。
なるべくコンパクトに、Raspberry Pi ZeroにGPSとカメラモジュール接続する工夫を記録しておきたいと思います。
目次
Raspberry Pi ZeroでコンパクトなGPSロガー＆カメラを作るには
3つのポイントをご紹介させて頂こうと思います。
ポイント1:GPIOヘッダとWi-Fi搭載のPi Zero Wを使う
GPSモジュールを接続する都合から、Raspberry Pi Zero本体はGPIOヘッダー(コネクタ)付きのモデルが宜しいかと思います。さらにWi-Fiを搭載したPi Zero Wを使用します。
Wi-Fiを使用する理由は、スマートフォンから操作するためです。カメラの映像を見ながら撮影の操作を行ったり、Rasberry Piの電源をオフにしたいとき、スマートフォンから操作できると大変便利です。
具体的な設定方法はこちらの記事になります。
ポイント2:公式ケース付属のカメラケーブルを使う
Pi Zeroにカメラモジュールを取り付けたい場合、通常のRaspberry Piとコネクタが異なるため、カメラモジュール付属のケーブルは使用できません。別途、Pi Zero用のケーブルを購入する必要があります。スターターキットに付属している公式ケースは、カメラモジュール用ケーブルと、カメラを内蔵するための蓋も付属しているようです。
注意点は、ケーブルがとても短いことと、Pi ZeroにGPIOヘッダ(コネクタ)を取り付けると、カメラ用の蓋は使用できない点です。
ポイント3:コンパクトなGPSモジュールを使う
こちらの記事のGPSモジュールは大変コンパクトで、Pi Zeroの基板の幅とほぼ一緒です。
ピンソケット(メス) 1×5(5P)を使用して接続すると、このような感じになります。
GPSモジュールに電池が無い(コールドスタート)よりも、電池を搭載(ホットスタート)したほうが、電源を入れた時の位置情報・現在時刻の取得時間は短くなるようです。こちらの接続方法で、GPS用の電池を搭載する事が可能です。
カメラモジュールは、GPSモジュールのネジ穴を利用してM2 10mmのネジで固定してみました。
※18.8.10追記: 3Dプリンタで公式ケース用のフタを作成してみました。
こちらの記事になります。
スマートフォン・ホルダーで設置可能
カメラで撮影するとき、スマートフォン・フォルダーで三脚に固定する事ができます。Pi Zeroのケースの幅は8cm程度のようです。
小さな三脚を使用する場合、自由雲台を使用したほうが重心が安定して倒れにくくなります。車載したい場合も、スマートフォンホルダーで固定できそうです。GPSロガーやカメラの設定
GPSロガーの設定は、宜しければこちらの記事を御覧ください。
RPi-Cam-Web-Interfaceをインストールすれば、スマートフォンからカメラを操作して写真・動画・タイムラプスを撮影することができます。シャットダウンも可能です。
Wi-Fiを親機モードにすれば、屋外や外出先でもスマートフォンから操作できます。
動画のストリーミングはmotionEyeOSで可能のようです。この場合GPSは使用できないようです。
現在位置をリアルタイムで地図に表示する設定は、こちらの記事になります。
- GPSを取り付けたRaspberry Piの現在位置を表示
コメント
ラズパイ3にgpsとカメラをつけたいと思い調べていたところこちらの記事にたどり着きました。とても参考になりました。ありがとうございます。
私はカメラも1パッケージにしたくケースも作成 又は 既存ケースを改造したいと考えております。
そのために全部組み合わせた時の外寸を知りたいのですが教えて頂くことは出来ませんでしょうか？
※カメラ単体の寸法(厚さも)も教えて頂けると助かります。
TTさん
はじめまして。コメント頂きまして誠にありがとうございます。
ラズパイ3にカメラとgpsとのお話ですね、ふむふむ
以前、こちらのケースにカメラとGPSを内蔵してみました。
http://denor.daa.jp/wp-content/uploads/2018/01/gps%E5%8F%97%E4%BF%A1%E4%B8%AD.gif
この場合、ケースはカメラ内蔵可能なもので、サイズは
幅60mm 奥行き90mm 高さ28mm
を利用しましたが、高さと幅がやや不足しました。
高さは、あと2～3mm程余裕があれば、フタが閉まる感じでした。
カメラが内蔵可能なケースでしたが、写真の位置にカメラを取り付けると、GPSとカメラが1mmほど干渉しました。
カメラの配置は、USBやLAN端子の近く等の別の位置でしたらGPS干渉しないと思います。
カメラモジュール全体のサイズは、こちらの資料から
https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/camera/
25x24x9mmのようです。
高さはカメラ(イメージセンサー)と基板、コネクタの高さを含めた最大サイズのようです。
実物から採寸が難しいようでしたら、CADデータから採寸する方法もあるようです。
以前、カメラモジュールのフタを作成したとき
http://denor.daa.jp/%E3%80%90stl%E3%80%91raspberry-pi-zero%E5%85%AC%E5%BC%8F%E3%82%B1%E3%83%BC%E3%82%B9%E7%94%A8%E3%81%AE%E3%83%95%E3%82%BF-gps%E3%83%A2%E3%82%B8%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%AB%E5%86%85%E8%94%B5%E5%8F%AF
こちらのカメラモジュールのCADデータから、各種のサイズを採寸致しました。
https://grabcad.com/library/raspberry-pi-camera-module-v2-1
ユーザ登録が必要ですが、登録後にCADデータをダウンロード、FreeCADで読み込んで、CADソフトの中で、ネジ位置・カメラの穴のサイズ・基板とカメラ穴との距離等を採寸しました。
少しでもご参考になりましたら幸いです。