バルーンカメラ2

大町美麻ロードレース」用の「バルーンカメラ」の製作のその2です。

事前の実験でAXIS 207Wがバッテリーで運用できることは判っていますので、あとは如何に長時間使用できるようにするかという事になります。大容量のバッテリーが簡単に組めて、運用も入手も楽な物と言うとやはり「Eneloop」が良いだろうということで、ヤマダ電機にて購入。その他DIYショップで電池BOXとか電池スナップとかも購入。これなら他の用途に潰しが効くでしょうし無駄になることは無いでしょう。ただし、この時点で8/19(水)夜であり、8/21(金)の午後には美麻に行かなくてはいけないので、もうあまり時間がありません(ちなみに8/21は早朝工事)。

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1.2V×4本で1セットとして、4セット分16本を用意し、手元にあった単三電池4本用のUSB電池BOX(JTT USBバッテリーパック)のレギュレータ基板経由で接続し、稼働の可否、電池の寿命などを判断しつつ、バルーンへの固定、防水対策など諸々施す必要があります。果して間に合うのでしょうか?

8/20(木)の昼間にバラックで1ユニットの電池を基板につなぎ、207Wに給電。これは当然稼働しました。次に電池セルの電圧を測りつつ、無線LAN接続した207WからMPEg4配信させつつ稼働時間を計測します。Eneloopは1,900mAhの容量があるので、iCharge eco の1,350mAh に対して1.4倍ということで、112分×1.4倍=156分(約2.5時間)は行けるだろうという計算をし、美麻ロードのレース時間(6時間)+準備時間(2時間)=8時間保たせるには3ユニット強必要。つまり4ユニットで10時間は十分行けるだろうという前提でフレームの設計を考え始めます。

ところが、意外にも電池が長持ちしてしまい3時間経ってもまだ稼働しており、結局4時間過ぎ、電池セルの電圧が1.0Vを切ったところでカメラが切れました。AXIS 207Wは電圧が高い方にはシビアだが、低い方にはかなりマージンがあるようです。Eneloopは1.2V(最大でも1.3V)なので4本でも4.8V〜5.2Vでレギュレータはいらないのかもしれませんが、電池BoxのレギュレータがSI-3012KS低損失ドロッパ型レギュレータだったのでそのまま使用しています。

1ユニット4時間だとすると4ユニットあれば16時間も保ち半分でもいいような感じですが、使わない電池は外してしまえばいいので、面倒くさいので4ユニット構成のまま工作を進めることとしました(もう考える力が失われているわけですが・・)。

3. バルーンへの固定をどうするか
4. 雨天対策はどうするか
5. 工作手法はどうするか
6. 時間をいかに捻出するか

など考えるべきことは多くあるのですが、とにかく「時間がない」ので図面どころか落書き程度のメモも無しに進めて行きます。 大体の構造は頭の中にあるので問題は手頃な材料が即入手できるか?にかかってきています。逆に言いますと「入手できた材料で無理矢理作る」しか既に選択肢はありません。

8/20の19時をまわり、閉店ぎりぎりのDIYショップで以下の工作用のパーツを調達。

・ステンレスバー(長)×2本
・ステンレスバー(短)×1本
・U字ボルト(長)×2個
・U字ボルト(短)×2個
・U字ボルト受けプレート(長)×2個
・U字ボルト受けプレート(短)×2個
・六角ボルト・ナット ×2セット

これに
・USB電池Boxのドロップレギュレータ基板
・電池スナップ×4個
・リード線少々
・カプトンテープ(絶縁用)少々

素材は、重量的・工作の容易さ的にはステンレスでなくアルミを使いたいところですが、 強度的にやばそうな&手頃な物が売っていないためステンレスを選んでいます。

なお、未加工の素材の写真は撮り忘れていてありません。

20時半より工作を開始します。タイムリミットは翌朝の5時!
作業開始!

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ガリガリっとステンレスバーを削って、折り曲げ、カメラを固定し、電池を包み込みつつ、別のステンレスバーで挟み込み、U字ボルト(長)で固定、別パーツになるステンレスフレームにU字ボルト(短) をしっかり固定し、メインフレームに立てた六角ボルトで共締。電池スナップを中継基板経由でレギュレータ基板につなぎ、USBケーブルをフレームに固定しつつ基板のUSBコネクタに差込む。なお、ステンレスバーを初め電源周りの部分は全てカプトンテープを貼って絶縁。カプトンテープを突き破りそうな配置の場所は、適当な透明プラを切ってガード。

以上!一気に完成しました。

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工作の山場は、カメラ付属の固定用プラスチック製クランプを通すための穴を、ステンレスバーに開けるための工作です。6mmの長穴は開いているので、その2つを繋げて大きな穴にする作業です。2mmのステンレスを切るには糸鋸では歯が立たず、また切除しようにも人力工具では不可能な強度だったので、ミニルーターにダイヤモンドカッターという布陣で望むことに。結局30分ほどかかってしまいました。

後は曲げとかが多少面倒なだけで、構想通りの形に組み上がって行きました。

カメラの後ろのブルーのパネルは雨だれ防止用のカバーです。さらにカメラの不要な開口部はカプトンテープで目張りしておきます。

さらに頭を切り落とした1.5リットルPETボトル(サイダー系が望ましい)に六角ボルトが通る位置2カ所に穴を開け、本体に被せます。(ギリギリなのでPETを変形させて押し込む)ロープの固定用のステンレスバーをその上から止めて完成です。

ballooncam2.png

ほぼこれで使用時のイメージ通りで、オレンジのロープはダミーですが、二つのU字ボルトの間にZ字状に通すことにより、自重と摩擦で位置が固定されます。 かつ、位置は自由に調節ができ、ナットを外して本体は簡単に分離ができます。

レギュレータ基板が一番上にあり、そこに電源スイッチがあるので、PETカバーを被せると操作ができなくなるのですが、適当な棒を突っ込んで操作をすることとします。(何か作るのにも時間が無いし、頻繁に操作するわけではないので)

※家では菜箸を突っ込んでいましたが、現地では素材ケースに放り込んであったビニール被覆アルミ線「自遊自在」を適当に曲げて使用しました。強度が足りないのですが実用上は問題なく電源のON/OFFができました。

完成は 8/21 AM3:30。美麻に持って行く荷物をまとめたら30分ぐらいは寝る事ができました。

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