ラズパイのカメラモジュールを長いケーブルで遠くに設置する方法

Raspberry Piとカメラモジュールを遠くに離したいと思ったことはありませんか？

監視カメラにしたいけど電源の場所が遠いとか。装置に組み込んだら引き回しで長いケーブルが必要になったとか。こんな時はフレキシブルフラットケーブルではなくシールドがしっかりしたケーブルを使えばいいんじゃないか？

CSI to HDMI Cable Extension を使うとHDMIケーブルをCSI-2ケーブルとして使えます。

ラズパイとカメラモジュールはCSI-2という規格で接続されます。ケーブルはフレキシブルフラットケーブルです。薄くペラペラなリボンケーブルです。カメラの映像は差動のシリアル信号で送られます。カメラモジュールの規格としては良く使われるものです。

ラズパイとカメラを遠くに離したい。こんな要求が良くあると思います。CSI-2のフレキシブルフラットケーブルでは1m離すのが限界でしょう。信号線は裸のままシールドもありません。

ケーブルを長く伸ばすとノイズの影響が心配になります。フレキシブルフラットケーブルでもシールドを施したものを用意できます。ですが汎用品ではないので価格が高くなります。

なら普通に二線のシールドケーブルが使えるんじゃないか？こんな要求はみんな持っているのだから何か良いものが売っているのではないか？そう思って検索すると、ぴったりな物がありました。

CSI to HDMI Cable Extension基板

CSI-2のケーブルをHDMIケーブルに変換するCSI to HDMI Cable Extension基板です。

国内発送今回紹介した商品 https://amzn.to/3yBf7ok

CSI-2コネクタとHDMIコネクタの変換です。HDMIケーブルも差動のシリアル信号が何本かセットになっている映像伝送用ケーブルです。シールドもしっかりしていて、何より入手しやすいケーブルです。

変換基板はPi Camera V2.1より少し大きいサイズです。Pi Cameraとネジ穴の位置が同じなので重ねられます。そのためのネジとスペーサも同梱されています。

CSI-2信号よりHDMI信号の信号線の方が本数が多いので、余分な信号線に好きな信号を載せられるようになっています。はんだ付けが必要ですが4本の信号を自由に追加できます。

カメラの照明をオンオフしたり、カメラの方向をコントロールしたり、便利に使えます。

注意点として、あくまでHDMIケーブルを使うだけでHDMI信号へ変換するわけではありません。Pi Cameraがテレビにつなげるようになるわけではありません。間違えてテレビへつなぐとテレビもPi Cameraも壊れる可能性があります。

製品紹介のページでは5mのHDMIケーブルで動作したと書いてあります。

私の手元のケーブルでは5ｍのケーブルは正常に動作しませんでした。映像が乱れたりカクカクのコマ送りになります。映らないわけではなく、かなり昔に安いケーブルを買ったものなので、最近の高速信号に対応したケーブルなら動くかもしれません。

私の手元では3mのHDMIケーブルで動作しました。

普通のHDMIケーブルは太く丈夫です。Pi Cameraを使うには太すぎます。細くて柔らかいケーブルを使いたいです。私は3Dプリンタへ組み込みたいので長さは1mほどのケーブルが必要でした。そこでこのケーブルを買ってみました。

どうせ買うならと、最新の規格 HDMI 2.1 に対応したケーブルです。48Gbpsの通信速度に対応しているそうです。本当かはわかりませんが・・・

このケーブルを挿すだけで問題なく映像が映りました。HDMIケーブルによってはシールド線にGNDが接続されておらず、基板上ではんだ付けが必要なものがあるそうです。このケーブルは普通に使えました。

HDMI cables are NOT all the same!
Sometimes very cheap or thin HDMI cables do not work with the Raspberry Pi Camera extension kit I made.

細く柔らかくカメラモジュールがケーブルに振り回される事がなくなりカメラを好きな場所へ設置できます。

今回の基板はケーブルコネクタの形状を換えるだけのものです。ですからカメラの映像をテレビに映せるわけではありません。また、決してテレビへつないではいけません。

ですが、本物のHDMI信号をCSI-2信号へ変換する基板があります。ビデオカメラやゲーム機のHDMI信号をラズパイのCSI-2端子へつないで映像を録画する事ができます。ラズパイでHDMIキャプチャができるようになります。USBキャプチャデバイスがたくさん出てきた昨今では使う理由が乏しいです。

また、Raspberry Pi HQ Camera をUSBカメラにする基板もあります。