ほしぞloveログ

天体観測始めました。

タグ:USB

今回の記事は小ネタです。

以前赤道儀の子午線越えの反転時に、ケーブルが引っかかってUSBハブを
壊したことがありました。2022年4月のことです。


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さらにもう一度、2023年1月、ケーブルを引っ掛けてUSBのコネクタを壊してしまった記事を書きました。こちらは子午線反転時ではなく、ターゲットを切り替えた時でした。反転はしないからいいだろうと油断してたのですが、次の天体がかなり離れたところにあり、反転に近いような状態で導入されてしまったときでした。

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他にも、直接の反転ではないのですが、ターゲットは同じでもフィルター切り替えなどの時にNINAで中心合わせのオプションをオンにしておくと、反転を伴って再導入されることがあります。自動反転をオンにしていなくても、反転するのでこれも注意です。


さすがに反省

NINAで赤道儀の自動反転ができるようになってから1回、自動反転でなくても導入時に1回と、すでに過去に2回はやらかしていて、しかも自動反転以外でも壊す可能性があるとわかってきたわけです。極端なことを言うと、単純な導入時や、ターゲットやフィルターの切り替え時でも、もうその場で見るしかなくなってしまいます。でも平日とかの撮影で、寝てしまった後に毎回起きて外に出るのも大変で、しかたないので何らかの対策をしようと考えていました。

2023年5月にε130Dのセットアップの過程で機器の接続について解説した記事もありますが、この時はまだε130D反転対策はしていませんでした。 


でも実はその時には、既にSCA260にはコッソリ反転対策を施していました。用意したものは、
  1. 30cmくらいの短いUSB3.0ケーブル
  2. 二又の30cmくらいの短い12V用DC電源ケーブル
  3. USBの2メートル延長ケーブル
  4. 2メートルの延長用12V用DC電源ケーブル
  5. ケーブルタイ
です。

1はType Bのものでカメラに接続するケーブルです、USB2の短いものはよくありますが、USB3.0の短いものはほとんど種類がないみたいです。


2は二又ケーブルの一方をカメラ側に接続し、もう一方はEAFに接続しています。この手のケーブルは何種類かあるので、自分のシステムに合わせて適したものを選べばいいでしょう。ただし、普通の一本ケーブルの短いものはほとんどないようです。この場合は適当なパーツを買って、自分で好きな長さに切って、自作することになるようです。なので私はEAFに繋ぐこともあり、二又タイプを買ったというわけです。


ポイントは、下の写真のように1と2の一方をケーブルタイでカメラにかなりキツく固定してしまうことです。ケーブルタイの固定から手前側はケーブルがぷらぷら状態になっていて、引っ張られると抜ける方向に力がかかるようにします。カメラに挿したUSBケーブルだけだと、引っ張られた時に抜ける方向と直角に力がかかったりで、コネクタ破損の原因になります。

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カメラからケーブルがピロンと2本出た状態になるので、そこに下から長いケーブルで接続します。カメラに固定した1のUSBケーブルのもう一方の端はType Aなので、3のUSBケーブルはType  Aのオスとメスが両端についた延長タイプのケーブルを用意する必要があります。

ちょっと心配なのは、1と3のUSB  Type Aの接続が結構固くて、引っ張られた時にうまく抜けるかどうかです。手で引っ張るくらいの力ではなんとか抜くことができるのと、買い直すのもシャクなので、とりあえずこのまま運用してみることにしました。


反転対策の実際の効果

この対策をしたのはいつくらいのことだったでしょうか?先に最初にSCA260で対策したのは2023年の2月とか3月だったと思います。2023年1月に2度目のコネクタを壊して流石に反省してすぐに対策したと思います。その後、ε130Dにも同様の対策をしています。

さて、今回実際にケーブルの引っ掛けが発生したのはSCA260の方です。自宅でM104を撮影していた時です。自動反転オンにしたのですが、近い時間になったら見にいこうと思っていました。でも一旦仮眠を取ったらそのまま朝近くまで寝てしまって、目が覚めて画像をチェックしようと、ベッドの中からまだ眠い目を擦りながらリモートPCに繋ぐと、PHD2の警告で「カメラが認識されていません」とか出ています! 画像をチェックしてみると、ちょうど反転の時刻くらいから画像が保存されていません!!! これはまずいとすぐに飛び起きて、望遠鏡を見にいきました。

すでに周りは明るくなってきていて、そのまま状況が見えます。

ものの見事に、2本のケーブルはすっぽ抜けてくれていました。

焦っていて直後の写真を撮り忘れたのですが、ケーブルが首を巻くよう赤道儀のところで一回転していました。赤緯体がくるっと一回転したような状態です。M104で南の低い空なので、もしかしたら撮影時に赤緯体が180度近く回ったところにあって、反転時に赤緯体の反転方向の判断を間違えたのかもしれません。仮にそうだとしても、その判断が赤道儀での判断なのか、NINAでの判断なのか、再現性も含めて検証する必要があるのかと思います。赤緯体が一回転してケーブルが巻きつく可能性があり得ると思っておいて、ちょっと気をつけた方がいいかもしれません。

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まとめとその後

とにかく反転時の引っ掛けでケーブルが無事に抜けていて、最悪の事態を回避できたのは、まずはよかったです。引っ掛けた時は結構な力が赤道儀などにもかかったはずですが、その次の番も撮影がてらテストしましたが、特段おかしなところはなかったので、まずはこの反転時のケーブル引っ掛け対策は、成功と言えるかと思います。

あ、もちろんケーブルを引っ掛けないのが一番なのですが、子午線越えだけでないというトラップもあります。まだ気づいていないトラップもあるかもしれません。2年で3回やらかしていることになるので、確率的には1年に1回は今後も起きそうな気がします。こう考えると対策は絶対に必要ですね。カメラの端子部分を壊したらそれこそ大ごとです。

と、この記事をほぼ書き終えてから公開しようとする前に、ちょうど今日届いた天文ガイド6月号のリモート天文台の特集記事を見てたら、3人が3人ともカメラのところにケーブルタイで同じようにケーブルを固定していました。もしかしてこの手法は常識なのでしょうか?でも、改めてWebで検索とかしてもそれらしいものは全く出てきません。まあ、いざという時に助かるので、興味がある方は試してみてください。

ここ最近新鏡筒のセットアップでε130Dでの撮影体制を整えています。いい機会なので、普段どんなふうに、何に気をつけて機材を組んでいるか、メモがてら書いておこうと思います。


基本方針

まず第一の基本方針ですが、できる限り撮影時のトラブルを少なくするということです。具体的には
  • できるだけシンプルに、かつ堅固に組み上げる。
  • L字のものや、捕捉くびれている金具などを避け、できるだけ揺れないような構造を目指す。
  • ケーブルの本数は少なく。例えばST4ケーブルは使わない。
  • ケーブルはあまりガチガチに固定せず、引っ張ったら動くくらいに固定。
  • ケーブル長は余裕を持って、テンションをかけ過ぎない。
などでしょうか。

また、大変か楽かだったら、楽な方をとります。例えば、
  • リモート撮影が可能なように、ネットワークで接続できるようにする。
これは外に機材を出して、家や遠征では車の中からヌクヌクモニターしたり操作したりするためです。

StickPC

撮影用 PCにはStickPCを用いていて撮影はローカルで完結するようにしています。例えネットワークが落ちても撮影が中断されないようにしておくということです。また、
  • 自宅や車の中から赤道儀で自動導入して、Plate Solvingの結果を赤道儀に返して自動で微調整する
ことも重要です。楽をすることで他を見る余裕ができ、結果としてトラブルが少なくなります。ただし、赤道儀を大きく移動するときは、必ずその場に行って見るようにしています。万が一のケーブルの引っ掛けを防ぐためです。

最近は1台の赤道儀に専用に1台のStickPCを専用で使っています。カメラやEAFを変えた時など、設定が変わるのをできる限り防ぐためです。こういったことも撮影時の設定ミスを防ぐことにつながります。StickPCの取り付けは三脚のところにマジックテープを貼り、StickPC側にもマジックテープを貼り、簡単に取り外しできるようにしています。

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汎用接続ケーブル

接続する機器ですが、撮影用冷却CMOSカメラ、ガイド用CMOSカメラ、赤道儀、フィルターホイール、EAFがあります。ほとんどがUSB接続で、冷却カメラやEAFもZWOの旧型はDCの12Vが必要です。

ケーブル配線ですが、撮影用の汎用ケーブルを何本か作ってあります。どれも同じ設定で
  1. CMOSカメラ用に2メートル程度のUSB3.0ケーブル。
  2. セレストロンの赤道儀に接続するための1メートル程度のUSB Type B miniケーブル。
  3. 冷却カメラ用の3メートル程度の12VのDC電源用ケーブルです。
をスパイラルチューブで束ねています。

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上がカメラ側で、
真ん中左がStickPC、真ん中右が赤道儀のコントローラ、
下がDC12V電源に挿す側です。


今回は説明は省きますが、別途EOS 6Dでの撮影用に
  1. 2メートル程度のUSB Type B miniケーブル。
  2. セレストロンの赤道儀に接続するための1メートル程度のUSB Type B miniケーブル。
  3. 冷却カメラ用の2メートル程度の12VのDC電源用ケーブルです。
というものもスパイラルチューブでまとめて作ってあります。


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このケーブルは、撮影毎に取り付けて、片付けるときに取り外します。赤道儀の回転中にひっかけたりしないように、赤経体の回転部分に近いところで、あえてゆるゆるのバンドに一回通してあります。できるだけ回転部分を支点にケーブルが配線され、万が一のケーブルの引っ張りに、ゆるゆるバンドのところでケーブルが多少移動できることで、ケーブル切断やコネクタ破損を防ぐことを考えています。

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鏡筒周りでの機器の接続

スパイラルチューブケーブルの先の、鏡筒周りのその他の機器ですが、撮影用のCMOSカメラは冷却タイプで、USB2.0端子を2つもっているので、そこにさらにUSB(3.0)ハブを挿して、そのハブから接続しています。

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ガイド用CMOSカメラ、フィルターホイール、EAFなどです。さらに、DC12Vケーブルもカメラ付近で二又ケーブルを使い、冷却用とZWOの旧EAF用に分岐しています。これらのケーブルは(小判鮫状態で鏡筒下部前方につけてあるガイド鏡への接続を除き)できるだけ短いものを使い、撮影するしないに関わらずほぼ固定で、触らないようにします。触らない一番の理由は、とにかくカメラを取り外すとホコリがフィルターやセンサー面に混入する可能性があり、フラットの使い回しができなくなるからです。コリメータを使っての鏡筒の光軸調整以外、基本カメラは外しません。

StickPCを鏡筒側にうまく取り付けて、USBケーブルなどを短くする方法も考えましたが、USB3.0ケーブルがPCの電源ケーブルに変わるだけで、USB Type-B miniケーブルは下から上に這わすのか上から下に這わすのかの違いだけでいずれ必要。DC12Vケーブルもどうせ必要ということで、結局今の形になっています。もしASIAirのように、DC12VケーブルでPCに給電できるなら、事情は変わると思います。このStickPCの電源、Type-Cの形をしていますが全然規格ものでなくて、付属のACアダプターからの給電以外負荷がかかると不安定になるという事情もあるため、電源とStickPC間の距離を短くしています。

 


撮影用ソフト

撮影で使っているソフトを見てみましょう。

CGEM IIでの撮影は久しぶりなので、撮影時に使うソフトをそれぞれアップデートしました。これは自宅撮影の場合はいいですが、遠征時やその前にはアップデートしません。遠征先でのトラブルになると解決手段が限られますし、せっかくの撮影時間がもったいないからです。
  • SharpCapは極軸合わせ、初期プレートソルブなどの機材確認などに使います。今回4.1.10523.0にアップデートしました。
  • NINAはメインの撮影ソフトです。2.2.09001にアップデートしました。
  • NINAをアップデートしたらASCOMプラットフォームをアップデートするようにいわれました。6.6にアップデートします。
  • PHD2は最新版でした。
  • ZWOのカメラドライバーのアップデートはチェックし忘れでしたが、ASI2400MM Proは特に問題なく認識されました。
実際に撮影に使っているソフトはこれくらいでしょうか。他には、fitsファイルの簡易確認でZWOのASIStudioに入っているASIFitsViewerは撮影中もモニターがわりによく使ったりします。


バッテリー

バッテリーですが、第一方針として大きくなくて1万円くらいの汎用の安価なものをいくつも持つようにしています。バッテリーは寿命もあるので、予備を常に持つようにしていて、いざ使えなくなってもすぐに交換して撮影チャンスを逃さないようにするためです。

機種にはそこまでこだわりはなく、StickPC用にAC100V出力があり、DC12V出力ができるものであればとりあえずOKです。安価なものしか買っていないので、例え失敗してもあまりダメージがありません。バッテリーはある程度使わないと使い勝手がわからないので、尚更です。リン酸鉄リチウムイオンタイプは冬場でも安定して動くので重宝しています。

一つの赤道儀に、二つバッテリーを使うようにしています。大抵は一つで一晩持つのですが、途中で万が一撮影が止まるのを防ぐためです。


まとめ

今回はいい機会なので、普段どんなことを考えて機材を組んでいるか書いてみました。

参考になりましたでしょうか?これらの接続はあくまで一例で、機器、環境、方針などによって人それぞれベストな解は違ってきます。どんなケーブルを使えはいいか、どう接続したらうまくいくか、トラブルが回避できるか、長時間稼働できるか、メンテナンス性はどうかなど、色々考えながら組んでいくのもまた楽しいものです。


Stick PCの小ネタです。

先日AmazonでPCのHDMI出力をUSBに変換するアダプターを注文しました。



私が買った時は700円以下。安いですが9月20日頃に発注し、つい何日かまえに届いたので一ヶ月位かかりました。 開けてみるとコネクタのことろがカタカタします。ネジを外すと、基板とコネクタが一体で、ケースにはコネクタ用に開けた穴のみで固定されてました。基板の長さがケース内部より少しだけ短いためにカタカタしてたので、基板にパーマせるテープを重ね貼りして少しだけ長さを増したらいい具合にカタカタが収まりました。

もともと電視観望用に一眼レフカメラのHDMI出力をPCに取り込み、SharpCapでスタックできないかと思って試験用に買いました。でもそちらの用途はSharpCap自身が対応してくれたので既にあまり動機はなく、それよりも長年探していたPCをモニターがわりにする機材そのものであることに気づきました。というのは、Stick PCを使うときに遠征先でトラブルがあることを考えるとどうしても小さいながらもモニターを余分に持って行かざるを得ないのです。でもこれがあるとPCの大きなが画面をモニターとして使えるはずで、余分なモニターを持っていかなくて良くなります。

さて実際のテストですが、ごく普通に使えます。PCからはWebカメラとして認識されます。Windowsだと標準のカメラアプリから、MacだとQuick Timeで新規ムービー収録を選べば共に標準ソフトで画面が見えてしまいます。下は、Stick PCの画面をHDMI出力から今回のアダプターでMacのQuick Timeで出しているところです。

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マウスの反応は少し遅れますが、遠征先で緊急事態に使う分には実用の範囲でしょう。普通はマウスの遅れとか無いリモートデスクトップで使えばいいのです。

今回は一番安い小さいタイプを買いましたが、もう少し高いものでUSB端子がケーブルでつながっているフレキシブルなタイプがありますが、こちらの方がいいかもしれません。理由は特にTypeCなどに変換するアダプタを使っていると、万が一StickPCを引っ張り上げたりしてしまうとコネクタ部分が曲がってしまうからです。ここにケーブルの柔らかい部分があるとコネクタの破損を防ぐことができます。

これで余分なモニターをいつも持っておく必要がなくなりますし、モニターの破損とかに気を使わなくて済むようになります。
 

相変わらず富山の天気が全くさえないので、Stick PCネタです。

前回までの記事で、天体撮影時のStick PC DG-STK4Dのリモート操作を確立するために、AUKEYというメーカーのWF-R3というUSBに直接挿して使うWi-Fiルータのセットアップを試すなどしていたのですが、万が一遠征などの外で使えなくなるのも不安なので、予備のネットワークとしてBuffalo製のホテル用Wi-FiルータWMR-433-BKを試してみました。ホテル用の小さいサイズのWi-Fiルータとしては数少ない11ac対応で、5GHzで使えるものです。意外なことにアマゾンだとBuffaloの方が安いです。

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上の写真の手前に写っているものがBuffaloで、Stick PCのUSBのところに挿さっている小さなのがAUKEYなのですが、Buffaloの方も思ったより小さくて、USB「バッテリー」からケーブルを介して給電します。なのでAUKEYと違ってPCが無くてもネットワークが確立できます。これは大きな違いで、AUKEYはWindowsが立ち上がって、アプリケーションがきちんと動いていないと、そもそも何も動かないので、緊急時の安定性はBuffaloの方が完全に上です。

セットアップはとても簡単で、マニュアルの通りにやっていけばStick PCと別のPCをそのままDHCPで接続でき、ホストネームでRemote desktop経由でStick PCを操作することができます。

もともと家庭用無線LANルータくらいのことができると期待していたのですが、思ったよりというか、相当低機能でした。期待していたのにできなかったことが
  • SSID名を変えることができない。
  • パスワードも変えることができない。
  • LAN側のIPアドレスの範囲を変更することができなくて、192.168.13.XXXで固定。
と言った具合に、ある意味ほとんど設定できるところがありません。できることは
  1. ルーターモードでWAN側が有線か
  2. ルーターモードでWAN側が無線か
  3. 中継機モードか
  4. インターネットなしのローカルネットワークモードか
のほぼ4つだけです。この数少ないできることの中で、いいなと思ったことは、WAN側を有線でも無線でも選択できることです。なので自宅などでは、無線のみの全く有線なしの状態でStick PCと他のPC間のリモート操作と、インターネットが同時に使えます。これは、これまでのAUKEYでも無理すればできそうな感じでしたが、AUKEYに付属のユーティリティソフトがあまりにいまいちで、無理な挑戦はやめたという経緯があるので、ここは利点です。それでもSSIDはおろか、パスワードさえも変えることができないというのはAUKEYに比べてもあまりにも低機能であることは否めません。

AUKEYに比べて、利点はというと
  • PC側に面倒なセットアップが何もいらない。
  • マニュアルがまともな日本語。
といったところでしょうか。特にPC側にソフトを何も入れなくていいというのはかなり大きな利点です。PC側を下手に不安定にする恐れもありません。温度上昇に弱いという報告が随所で上がっていますが、今のところは冬でしかも夜の使用なので問題ではありません。それでも結構温かくなります。夏になった時にトラブルが出るかもしれません。

まあ、バックアップとして持っておくぶんには及第点としておきます。 (2017/10/26 追記: 結局接続が結構な頻度で切断されることがわかり、ELECOM製のポータブルルーターを購入しました。)
 

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