Hátsó kamera elektromos kerekesszékhez: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

A bátyám egy Invacare TDX elektromos kerekesszéket használ, amely könnyen irányítható minden irányba, de a korlátozott hátsó látási viszonyok miatt nehéz korlátozott terekben visszafelé haladni. A projekt célja, hogy egy visszapillantó kamerát építsen az IP -streaming segítségével egy mobiltelefonra, amely közel van a kormányzó joystickhoz.

Szükséges alkatrészek:

• áramellátás és elosztás a kerekesszékes energiával
• visszapillantó kamera és videó streamer
• mobiltelefon tartó a vezérlőpárna számára.

Az áramellátást maga a kerekesszék szolgáltatja, amely 24V -os ólom elemeket használ. A töltőportot rosszul használják az áramkonverter USB -hez való csatlakoztatásához, amely a streamingért felelős Raspberry -t látja el, és szükség esetén a mobiltelefont is táplálja.

Az adatfolyamot a Raspberry Pi Zero W végzi, amely vezeték nélküli hozzáférési pontként szolgál, és továbbítja a videót a vezeték nélküli hálózathoz csatlakoztatott bármely eszközre.

A képet megjelenítő mobiltelefon 3D nyomtatott adapterrel van felszerelve a kerekesszékes vezérlőegységhez.

A projekt követéséhez szüksége lesz néhány alapvető Debian/Linux ismeretekre, mivel a konfiguráció némi kézi munkát igényel. Ez azonban nem túl bonyolult, ezért próbálja ki - ha nem biztos benne, Linuxon több száz oktatóanyag segíthet.

1. lépés: Szükséges alkatrészek

Raspberry Pi Zero W: A videó streaming fő összetevője

SainSmart széles látószögű halszemű kameralencsék a Raspberry Pi számára: Arduino kamerával kompatibilis széles látószögű kamera (170 ° FOV)

2 × műanyag ház: egy kisebb ház a málna és a kamera számára, egy nagyobb ház az áramelosztáshoz

XLR dugó: A kerekesszék töltőportjához való csatlakoztatáshoz

Autó USB-port (pl. TurnRaise 12-24V 3.1A): 24V-USB átalakító kis házban autó- és motorkerékpár-használatra. Bármi lehet, amely 24V -os bemenetet használ és USB -kimenetet biztosít.

Különféle kábelek:

• Tápkábel az XLR portról a kerekesszék hátsó oldalához
• USB kábel a Raspberry ellátásához

3D nyomtatott adapter telefonhoz 3D nyomtatott adapter a kerekesszékes vezérlőegységhez, amely alapként szolgál a szokásos autós mobiltelefon -tartóhoz:

Autós mobiltelefon -tartó: Sík felületre rögzíthető mobiltelefon -tartó (pl. Műszerfal -telefontartó). Én egy német gyártó, a Hama egyikét használtam.

2. lépés: A málna kamera beállítása

Telepítse a Raspbian-t a https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ webhelyről, a https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/README.md utasításait követve

Telepítse az összes frissítést a következő két parancs futtatásával egy terminálról:

sudo apt-get update

sudo apt-get dist-upgrade

Kapcsolja ki, csatlakoztassa a kamerát. Kezdje újra a málnát.

A Raspberry Setup panelen engedélyezze a kamerát, és engedélyezze az SSH hozzáférést a málnához. A sainsmart kamera hivatalos Pi kameraként működik, kövesse az itt található utasításokat: https://www.raspberrypi.org/learning/addons-guide… Sajnos még nem fejezte be. Szükségünk van egy v4l illesztőprogramra a raspi-cam számára, amely nincs engedélyezve a dobozból. Először frissítse a málna firmware -jét a legújabb firmware és kernel illesztőprogram beszerzéséhez - futtassa a következőt egy terminálon:

sudo raspi-update

Most be kell töltenie a v4l kernel illesztőprogramját, ha beír egy terminált:

sudo modprobe bcm2835-v4l2

Ha ez hibaüzenetek nélkül működött, akkor rendelkeznie kell egy eszközzel /dev /video0, ellenőrizze

ls - l /dev /vid*

Ha ez működött, adja hozzá a bcm2835-v4l2 fájlt az /etc /modules fájlhoz, hogy minden indításkor engedélyezze a modult.

A következő paranccsal ellenőrizheti, hogy a kamera működik -e:

raspistill -o cam.jpg

3. lépés: Telepítse a V4l2rtspserver szoftvert

Először telepítenie kell a cmake -et, mivel mi magunk állítjuk össze a videó streaming programot:

sudo apt-get install cmake

A streameléshez a v4l2rtspserver -t használjuk, mivel az a legalacsonyabb késleltetést mutatta kísérleteink során. A kódot a https://github.com/mpromonet/v4l2rtspserver címen szerezheti be

Telepítse a következővel:

git klón

cd h264v4l2rtspserver

cmake.

telepítse

Mindennek hiba nélkül kell befejeződnie, és most tesztelheti a streaming szerver terminálról történő elindításával:

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

Csatlakozzon a VLC -vel egy számítógépen ugyanazon a hálózaton a málna: rtsp: //: 8554/unicast segítségével, hogy ellenőrizze, működik -e a streaming.

Hozzon létre egy launcher.sh nevű szkriptet a saját könyvtárában a kedvenc szerkesztőjével (amely legyen a vi):

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

Az alvásparancsra azért van szükség, hogy a video -illesztőprogram készen álljon. Valószínűleg 20 másodpercnél rövidebbre lehet állítani….

Add hozzá ezt a szkriptet a crontabhoz a "crontab -e" paranccsal, és add hozzá:

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

Ennek automatikusan el kell indítania az adatfolyamot minden indításkor.

A streamelés alternatívái:

Van néhány alternatíva a videó streaminghez, kipróbáltam a motion -t és a vlc -t. A Motion egy webkamera eszköz, amely érzékeli a mozgást, így további képelemzést végez a képeken, és valószínűleg egy kicsit lassabb, mint a streaming.

A VLC a dobozból további összeállítások nélkül működik:

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} '

Ez a parancs egy h264 kódolású videót közvetít az 12345 -ös porton keresztül. A tesztelési beállításokban a késleltetés körülbelül 2 másodperc.

4. lépés: A málna beállítása WiFi hozzáférési pontként: 1. rész - Hostapd

Ez a lépés a Málnát hozzáférési pontként állítja be. Ezt követően már nem csatlakozik a hálózatához, de a Raspberry megnyitja saját WiFi hálózatát. Hibák esetén hozzá kell férnie a Málnához billentyűzettel és kijelzővel, ezért tegye ezt meg, mielőtt eltemeti a málnát egy házba…

Az itt leírt módszert követem:

A hostapd és a dnsmasq telepítése:

sudo apt-get install dnsmasq hostapd

Kapcsolja ki a dhcp -t a wlan0 interfészen az alábbi sor hozzáadásával az /etc/dhcpd.conf fájlhoz (lehetőleg felül)

denyinterfaces wlan0

Állítson be egy statikus IP -címet a wlan0 interfészhez az/etc/network/interfaces szerkesztésével, hogy tartalmazza a következőket:

allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet statikus cím 172.24.1.1 netmask 255.255.255.0 hálózat 172.24.1.0 broadcast 172.24.1.255

Indítsa újra a dhcp démont a sudo service dhcpcd restart szolgáltatással, majd töltse be újra a wlan0 konfigurációt

sudo ifdown wlan0; sudo ifup wlan0

Mentse a csatolt hostapd.conf fájlt az /etc/hostapd/hostapd.conf alá (miután ellenőrizte a tartalmat, és a saját ízlése szerint alakította - legalább módosítsa az SSID -t és a jelszót valami biztonságosabbra).

Most ellenőrizheti, hogy működik -e a futtatással:

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

Képesnek kell lennie csatlakozni az új hálózathoz, de még nem kap IP -címet. Állítsa le a hostapdot a CTRL-C billentyű leütésével. Engedélyezze a hostapd automatikus indítását az/etc/default/hostapd szerkesztésével, és adja hozzá a konfigurációs fájl helyét a megfelelő sor megváltoztatásával

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

5. lépés: A málna beállítása WiFi hozzáférési pontként: 2. rész - Dnsmasq

Helyezze át a mellékelt dnsmasq konfigurációt egy biztonsági mentési fájlba (mivel sok megjegyzést tartalmaz, továbbra is használhatja referenciaként):

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

Ezután hozzon létre egy új /etc/dnsmasq.conf fájlt a következő tartalommal:

szerver = 8.8.8.8 # DNS-kérések továbbítása a Google DNS-hez DNS-tartományra van szükség # Ne továbbítsa a rövid neveket bogus-priv # Soha ne továbbítsa a címeket az átirányítatlan címterekben. dhcp-range = 172.24.1.50, 172.24.1.150, 12h # IP-címek hozzárendelése 172.24.1.50 és 172.24.1.150 között 12 órás bérleti idővel

Ha a dnsmasq szolgáltatást egy adott címhez köti, bizonyos problémák merülnek fel a telepítés során, ezért hagyjuk, hogy minden interfészen fusson. Mivel a málna Pi Zero W csak WiFi -vel rendelkezik, ez nem jelent problémát, ha nem csatlakoztat egy USB Ethernet interfészt… (ebben az esetben dhcp szerver is van ezen az interfészen, így elronthatja azt a hálózatot, amelyhez kábellel csatlakozik).

Nincs szükség további lépésekre a dnsmasq indításához, automatikusan elindul. Mindazonáltal mindent meg kell tesztelnie, mielőtt újraindítja, mindkét szolgáltatást manuálisan elindítva, és ellenőrizze, hogy csatlakozhat -e a WiFi -hez, és kaphat -e IP -címet (azt is elmondhatja mobiltelefonjának, hogy a WiFi nem rendelkezik internetkapcsolattal, és ez rendben van):

sudo service hostapd start sudo service dnsmasq start

6. lépés: Ellenőrizze a szoftvert

Most, hogy mindent konfigurált, ideje egy rövid ellenőrzést elvégezni (mielőtt mindenhez nehezebb hozzáférni). Indítsa újra a málnát.

Csatlakozzon a WiFi -hez, ha a málna a mobiltelefonjával. Csatlakoztasson egy streaming video klienst (pl. Minden operációs rendszerhez tartozó VLC -t) a málna adatfolyamához a "Hálózati adatfolyam" kiválasztásával, és csatlakozzon az rtsp: //: 8554/unicast (ez az eszköz IP -je, ha nem módosítsa azt 172.24.1.1).

Most látnia kell egy élő videót a kamerából… (Voltak problémáim az androidos VLC -vel, de az iOS VLC zökkenőmentesen működött - nem vizsgáltam tovább az androidos verziót, mivel a bátyám iOS -t használ).

7. lépés: A tápegység elkészítése

Az invacare vezérlő a szabványosnak tűnő motoros kerekesszékeket használja. A csatlakozó szabványos XLR csatlakozó, amelyet mikrofonokhoz használnak. Az 1 -es tű pozitív, a 2 -es negatív. Az Invacare -nek két további csapja van a kommunikációhoz, de nem fogunk ezekkel bajlódni …

Csatlakoztassa az XLR csatlakozót az USB hálózati adapterhez, és tegyen mindent egy dobozba. Ha a kábelt a dobozba szeretné vezetni, jó ötlet az átvezetés. Győződjön meg arról, hogy a kábel elég hosszú ahhoz, hogy a kerekesszékes vezérlőmodulról a háttámlához lehessen vezetni, ahová a tápegységet csatlakoztatja. A kábeleket a vezérlőmodul kábeleit követve biztosíthatja, hogy sehol ne akadjanak el egy mozgatható részen.

8. lépés: A kamera dobozának felépítése

Építsen egy dobozt, amely illeszkedik a málna pi és a fényképezőgéphez. A doboz oldalán lyukra van szükség az USB tápkábel átvezetéséhez, és egy lyuknak a fényképezőgép számára, amely elég nagy ahhoz, hogy ne akadályozza a kilátást. A kamerát nagyjából 45 ° -os szögben szereltem fel, hogy lefelé mutasson, hogy lássa a kerekesszék hátsó kerekeit. Egy szabványos műanyag dobozt használtam, amelybe lyukakat vágtam, de 3D -s nyomtatást is készíthet egy fantasztikusabb verzióra (talán a 2. verzióhoz)

9. lépés: Készítse el a telefontartót

A mobiltelefonnak a kerekesszékhez való rögzítéséhez 3D nyomtatással adaptertáblát találtam, amely itt található: https://www.thingiverse.com/thing:2742683 (az STL fájl szintén csatolva van). A kerekesszékes vezérlőegységhez van rögzítve. Erre a tányérra bármilyen autótelefontartót ragaszthat, amelyet bárhol olcsón beszerezhet.

10. lépés: Szereljen össze mindent, és próbálja ki

Itt az ideje összeszerelni mindent:

Rögzítse a kamera dobozt valahol a tolószék hátsó részén, ahol a kilátás nem akadályozott, és a kamera hátrafelé mutat. Csatlakoztassa a tápegység dobozát valahova hátul, ahol nincs útban. Csatlakoztassa a Raspberry USB -kábelét a tápegységhez. Csatlakoztassa a tápegységet az XLR csatlakozóval a kerekesszékes vezérlőegység töltőportjához. Most mindennek el kell indulnia.

Telepítse a VLC -t a mobiltelefonjára (ha még nem tette meg…), és csatlakozzon a Raspberry -hez az rtsp: //: 8554/unicast segítségével

Most látnia kell a kamera képét a mobiltelefonján:-)

Helyezze a mobiltelefon tartóját a kerekesszékes vezérlőegységre, és rögzítse rajta a telefont. És ennyi, kész!

Második díj a Raspberry Pi versenyen 2017