Cameră de vizualizare spate pentru un scaun cu rotile electric: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Fratele meu folosește un scaun cu rotile electric Invacare TDX, care este ușor de manevrat în toate direcțiile, dar datorită vizibilității limitate către spate este dificil să conduci înapoi în spații limitate. Scopul proiectului este de a construi o cameră de vizualizare din spate folosind streaming IP pe un telefon mobil, care este montat aproape de joystick-ul său stearing.

Componente necesare:

• alimentarea și distribuția energiei electrice folosind scaunele cu rotile
• camera de vizionare din spate și streamer video
• suport telefon mobil pentru pad-ul conrol.

Alimentarea este furnizată chiar de scaunul cu rotile, care utilizează baterii cu plumb de 24V. Portul de încărcare este utilizat în mod greșit pentru a conecta un convertor de energie la USB, care alimentează Raspberry-ul responsabil pentru streaming și, de asemenea, alimentează telefonul mobil, dacă este necesar.

Streaming-ul este realizat de un Raspberry Pi Zero W, care servește ca punct de acces wireless și transmite video la orice dispozitiv conectat la rețeaua wireless.

Telefonul mobil pentru afișarea imaginii este montat cu un adaptor tipărit 3D la unitatea de control a scaunului cu rotile.

Pentru a urma acest proiect, veți avea nevoie de câteva cunoștințe de bază despre Debian / Linux, deoarece configurația necesită unele lucrări manuale. Cu toate acestea, nu este prea dificil, așa că dați-i o lovitură - dacă nu sunteți sigur, există sute de tutoriale pe Linux care vă pot ajuta.

Pasul 1: Piese necesare

Raspberry Pi Zero W: Componenta principală pentru streaming video

SainSmart Obiective de cameră cu unghi mare de pește pentru Raspberry Pi: cameră cu unghi larg compatibil cu camera Arduino (170 ° FOV)

2 × carcase din plastic: o carcasă mai mică pentru zmeură și cameră, o carcasă mai mare pentru distribuția de energie

Mufă XLR: Pentru conectarea la portul de încărcare al scaunului cu rotile

Port USB pentru mașină (de exemplu, TurnRaise 12-24V 3.1A): Un convertor de 24V la USB într-o carcasă mică pentru utilizare auto și motocicletă. Poate fi orice lucru care utilizează intrare de 24V și oferă ieșire USB.

Cabluri diverse:

• Cablu de alimentare pentru a trece de la portul XLR la partea din spate a scaunului cu rotile,
• Cablu USB pentru a furniza Raspberry

Adaptor tipărit 3D pentru telefon Un adaptor imprimat 3D la unitatea de comandă a scaunului cu rotile, care servește ca bază pentru un suport de telefon mobil standard pentru mașină:

Suport telefon mobil auto: Suport telefon mobil care poate fi atașat pe o suprafață plană (de exemplu, un suport telefon pentru bord). Am folosit unul de la Hama, un producător german.

Pasul 2: Configurarea camerei Raspberry

Instalați Raspbian de la https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ urmând instrucțiunile de la

Instalați toate actualizările executând următoarele două comenzi de la un terminal:

sudo apt-get update

sudo apt-get dist-upgrade

Opriți, conectați camera. Porniți din nou zmeura.

În panoul de configurare Raspberry, activați camera și activați accesul SSH la zmeură. Camera sainsmart funcționează ca camera oficială Pi, puteți urma instrucțiunile găsite aici: https://www.raspberrypi.org/learning/addons-guide… Din păcate încă nu ați terminat. Avem nevoie de un driver v4l pentru raspi-cam, care nu este activat din cutie. Mai întâi ar trebui să faceți o actualizare de firmware a raspberry pentru a obține cel mai recent firmware și driver de nucleu - rulați următoarele într-un terminal:

sudo raspi-update

Trebuie să încărcați acum driverul kernel v4l tastând într-un terminal:

sudo modprobe bcm2835-v4l2

Dacă acest lucru a funcționat fără mesaje de eroare, ar trebui să aveți acum un dispozitiv / dev / video0, verificați cu

ls - l / dev / vid *

Dacă a funcționat, adăugați bcm2835-v4l2 la / etc / modules pentru a activa modulul la fiecare pornire.

Puteți verifica dacă camera funcționează cu comanda:

raspistill -o cam.jpg

Pasul 3: Instalați V4l2rtspserver

Mai întâi, trebuie să instalați cmake, deoarece vom compila noi înșine programul de streaming video:

sudo apt-get install cmake

Pentru streaming folosim v4l2rtspserver deoarece a arătat cea mai mică latență în încercările noastre. Puteți obține codul de la

Instalați-l cu:

git clone

cd h264v4l2rtspserver

cmake.

face instalare

Totul ar trebui să se termine fără erori și îl puteți testa acum pornind serverul de streaming de la un terminal:

v4l2rtspserver -W 352 -H 288 -F 10 / dev / video0

Conectați-vă cu VLC pe un computer din aceeași rețea la raspberry: rtsp: //: 8554 / unicast pentru a verifica dacă streamingul funcționează.

Creați un script numit launcher.sh în directorul de acasă folosind editorul preferat (care ar trebui să fie vi):

! # / bin / bashsleep 20 v4l2rtspserver -W 352 -H 288 -F 10 / dev / video0

Comanda de repaus este necesară pentru a permite driverului video să devină gata. Probabil poate fi setat la mai puțin de 20 de secunde ….

Adăugați acest script la crontab cu „crontab -e” și adăugați:

@reboot sh /home/pi/bbt/launcher.sh> / home / pi / logs / cronlog 2> & 1

Acest lucru ar trebui să înceapă în mod automat la fiecare pornire.

Alternative pentru streaming:

Există câteva alternative de utilizat pentru streaming video, am încercat mișcarea și vlc. Mișcarea este un instrument webcam care detectează mișcarea, deci efectuează o analiză suplimentară a imaginilor asupra imaginilor și probabil este puțin mai lent decât simpla redare în flux.

VLC funcționează din cutie fără nicio compilație suplimentară:

cvlc v4l2: /// dev / video0 --v4l2-width 320 --v4l2-height 200 --v4l2-chroma h264 --sout '#standard {access = http, mux = ts, dst = 0.0.0.0: 12345} '

Această comandă transmite un video codat h264 prin http pe portul 12345. Latența este oarecum de aproximativ 2 secunde în configurarea noastră de testare.

Pasul 4: Configurați zmeura ca punct de acces WiFi: Partea 1 - Hostapd

Acest pas setează Raspberry ca punct de acces. După aceasta, nu mai sunteți conectat la rețeaua dvs., dar Raspberry deschide propria rețea WiFi. În caz de greșeli, trebuie să aveți acces la Raspberry cu tastatură și afișaj, așa că faceți acest lucru înainte de a îngropa zmeura într-o carcasă undeva …

Urmăresc metoda descrisă aici:

Instalați hostapd și dnsmasq:

sudo apt-get install dnsmasq hostapd

Dezactivați dhcp pe interfața wlan0 adăugând următoarea linie la /etc/dhcpd.conf (de preferință în partea de sus)

denyinterfaces wlan0

Configurați un IP static pentru interfața wlan0 editând / etc / network / interfaces pentru a include următoarele:

allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet adresa statică 172.24.1.1 netmask 255.255.255.0 network 172.24.1.0 broadcast 172.24.1.255

Reporniți daemonul dhcp cu serviciul sudo reporniți dhcpcd și apoi reîncărcați configurația wlan0 cu

sudo ifdown wlan0; sudo ifup wlan0

Salvați hostapd.conf atașat sub /etc/hostapd/hostapd.conf (după ce ați verificat conținutul și l-ați adaptat după preferințele dvs. - ar trebui cel puțin să schimbați SSID-ul și fraza de acces la ceva mai sigur).

Acum puteți verifica dacă funcționează rulând:

sudo / usr / sbin / hostapd /etc/hostapd/hostapd.conf

Ar trebui să vă puteți conecta la noua rețea, dar nu veți primi încă o adresă IP. Opriți hostapd apăsând CTRL-C. Activați pornirea automată a hostapd editând / etc / default / hostapd și adăugând locația fișierului de configurare schimbând linia corespunzătoare la

DAEMON_CONF = "/ etc / hostapd / hostapd.conf"

Pasul 5: Configurați Raspberry ca punct de acces WiFi: Partea 2 - Dnsmasq

Mutați configurația dnsmasq furnizată într-un fișier de rezervă (deoarece conține o mulțime de comentarii, îl puteți folosi în continuare pentru referință):

sudo mv /etc/dnsmasq.conf /etc/dnsmasq.conf.orig

Apoi creați un nou /etc/dnsmasq.conf cu următorul conținut:

server = 8.8.8.8 # Redirecționați cereri DNS către domeniul DNS DNS necesar # Nu redirecționați nume scurte false-priv # Nu redirecționați niciodată adrese în spațiile de adrese nerotate. dhcp-range = 172.24.1.50, 172.24.1.150, 12h # Alocați adrese IP între 172.24.1.50 și 172.24.1.150 cu un timp de închiriere de 12 ore

Legarea serviciului dnsmasq la o anumită adresă duce la unele probleme în instalarea noastră, așa că lăsăm doar să ruleze pe toate interfețele. Deoarece raspberry Pi Zero W are doar WiFi, aceasta nu este nicio problemă, cu excepția cazului în care conectați o interfață USB Ethernet … (în acest caz, ați avea și un server dhcp pe această interfață, deci acest lucru ar putea deranja rețeaua la care vă conectați cu un cablu).

Nu trebuie să faceți pași suplimentari pentru a rula dnsmasq la pornire, acesta pornește automat. Cu toate acestea, ar trebui să testați totul înainte de a reporni, pornind ambele servicii manual și verificați dacă vă puteți conecta la WiFi și puteți obține o adresă IP (puteți, de asemenea, să spuneți telefonului mobil că acest WiFi nu are internet și că este bine):

sudo service hostapd start sudo service dnsmasq start

Pasul 6: Verificați software-ul

Acum, că ați configurat totul, este timpul să faceți o scurtă verificare (înainte ca totul să fie mai dificil de accesat). Reporniți zmeura.

Conectați-vă la WiFi dacă zmeura cu telefonul mobil. Conectați un client video de streaming (de exemplu, VLC care există pentru toate sistemele de operare) la fluxul de zmeură selectând „Flux de rețea” și conectându-vă la rtsp: //: 8554 / unicast (este IP-ul dispozitivului dvs., dacă nu ați făcut-o schimbați-l este 172.24.1.1).

Ar trebui să vedeți câteva videoclipuri live de pe cameră acum … (Am avut unele probleme cu VLC pentru Android, dar VLC pentru iOS a funcționat fără probleme - nu am investigat în continuare versiunea Android deoarece fratele meu folosește iOS).

Pasul 7: Realizarea sursei de alimentare

Controlul invacare folosește ceea ce pare a fi un standard pentru scaunele cu rotile cu motor. Conectorul este un conector XLR standard, utilizat pentru microfoane. Pinul 1 este pozitiv, pinul 2 negativ. Invacare are doi pini suplimentari pentru comunicare, dar nu vom deranja cu aceștia …

Conectați conectorul XLR la adaptorul de alimentare USB și montați totul într-o cutie. Pentru a alimenta cablul către cutie, o avansare este o idee bună. Asigurați-vă că cablul este suficient de lung pentru a putea fi direcționat de la modulul de control al scaunului cu rotile la spătar, unde veți atașa cutia de alimentare. Puteți direcționa cablurile urmând cablurile modulului de comandă pentru a vă asigura că nu sunt prinse nicăieri într-o parte mobilă.

Pasul 8: Construirea cutiei pentru cameră

Construiți o cutie care să se potrivească cu zmeura pi și camera foto. Cutia are nevoie de o gaură laterală pentru a direcționa cablul de alimentare USB și de o gaură suficient de mare pentru a nu împiedica vederea. Am montat camera foto pe un unghi de aproximativ 45 °, astfel încât să fie orientată în jos pentru a putea vedea roțile din spate ale scaunului cu rotile. Am folosit o cutie de plastic standard în care am tăiat câteva găuri, dar puteți imprima și 3D o versiune mai elegantă (poate pentru versiunea 2)

Pasul 9: Faceți suportul telefonului

Pentru a atașa telefonul mobil la scaunul cu rotile, am imprimat 3d o placă de adaptor care poate fi găsită aici: https://www.thingiverse.com/thing:2742683 (fișierul STL este, de asemenea, atașat). Este atașat la unitatea de comandă a scaunului cu rotile. Pe această placă puteți lipi orice suport de telefon auto, pe care îl puteți obține oricum la prețuri ieftine.

Pasul 10: Asamblați totul și încercați

Acum este timpul să asamblați totul:

Atașați cutia camerei undeva în spatele scaunului cu rotile, unde vederea nu este obstrucționată și camera este îndreptată înapoi. Atașați cutia de alimentare cu energie undeva în spate, acolo unde nu este în cale. Conectați cablul USB de la Raspberry la cutia de alimentare. Conectați cutia de alimentare cu mufa XLR la portul de încărcare de la unitatea de control a scaunului cu rotile. Totul ar trebui să înceapă acum.

Instalați VLC pe telefonul dvs. mobil (dacă nu ați făcut-o încă …) și conectați-vă la Raspberry prin rtsp: //: 8554 / unicast

Acum ar trebui să vedeți imaginea camerei pe telefonul mobil:-)

Puneți suportul telefonului mobil pe unitatea de comandă a scaunului cu rotile și fixați telefonul pe acesta. Și asta este, ai terminat!

Premiul II la Concursul Raspberry Pi 2017