Kamera Pandangan Belakang untuk Kerusi Roda Elektrik: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Saudara saya menggunakan kerusi roda elektrik Invacare TDX, yang mudah dikendalikan ke semua arah, tetapi kerana jarak penglihatan yang terhad ke belakang sukar untuk memandu ke belakang di tempat yang terhad. Matlamat projek ini adalah untuk membina kamera pandangan belakang menggunakan streaming IP ke telefon bimbit, yang dipasang berdekatan dengan kayu bediknya.

Komponen yang diperlukan:

• bekalan kuasa dan pengedaran menggunakan kuasa kerusi roda
• kamera pandangan belakang dan pita video
• pemegang telefon bimbit untuk pad kawalan.

Kuasa dibekalkan oleh kerusi roda itu sendiri, yang menggunakan bateri plumbum 24V. Port pengecasan disalahgunakan untuk memasukkan penukar kuasa ke USB, yang memberi kuasa kepada Raspberry yang bertanggungjawab untuk streaming dan juga mengaktifkan telefon bimbit jika diperlukan.

Streaming dilakukan oleh Raspberry Pi Zero W, yang berfungsi sebagai titik akses tanpa wayar dan mengalirkan video ke mana-mana peranti yang disambungkan ke rangkaian tanpa wayar.

Telefon bimbit untuk memaparkan gambar dipasang dengan penyesuai bercetak 3d ke unit kawalan kerusi roda.

Untuk mengikuti projek ini, anda memerlukan pengetahuan asas mengenai Debian / Linux, kerana konfigurasi memerlukan beberapa kerja manual. Walau bagaimanapun, ini tidak terlalu sukar, jadi cubalah - jika anda tidak pasti terdapat ratusan tutorial di Linux yang dapat membantu anda.

Langkah 1: Bahagian Diperlukan

Raspberry Pi Zero W: Komponen utama untuk streaming video

Lensa Kamera SainSmart Wide Angle Fish-Eye untuk Raspberry Pi: Kamera sudut lebar yang serasi dengan Kamera Arduino (170 ° FOV)

2 × Perumahan plastik: Satu perumahan yang lebih kecil untuk raspberry dan kamera, satu perumahan yang lebih besar untuk pengagihan kuasa

Palam XLR: Untuk menyambung ke port pengisian kerusi roda

Port USB Kereta (mis. TurnRaise 12-24V 3.1A): Penukar 24V ke USB di perumahan kecil untuk penggunaan kereta dan motosikal. Boleh menjadi apa sahaja yang menggunakan input 24V dan memberikan output USB.

Pelbagai Kabel:

• Kabel kuasa untuk pergi dari port XLR ke bahagian belakang kerusi roda,
• Kabel USB untuk membekalkan Raspberry

Penyesuai bercetak 3D untuk Telefon Suatu penyesuai bercetak 3d ke unit kawalan kerusi roda yang berfungsi sebagai asas untuk pemegang telefon bimbit kereta standard:

Pemegang telefon bimbit kereta: Pemegang telefon bimbit yang dapat dilekatkan pada permukaan rata (mis. Dudukan telefon papan pemuka). Saya menggunakan satu dari Hama, pengeluar Jerman.

Langkah 2: Menyiapkan Kamera Raspberry

Pasang Raspbian dari https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ mengikuti arahan dari

Pasang semua kemas kini dengan menjalankan dua perintah berikut dari terminal:

sudo apt-get kemas kini

sudo apt-get dist-upgrade

Matikan, sambungkan kamera. Mulakan raspberry sekali lagi.

Di panel Persediaan Raspberry aktifkan kamera dan aktifkan akses SSH ke raspberry. Kamera sainsmart berfungsi sebagai kamera Pi rasmi, anda boleh mengikuti arahan yang terdapat di sini: https://www.raspberrypi.org/learning/addons-guide… Sayangnya anda belum selesai. Kami memerlukan pemacu v4l untuk raspi-cam, yang tidak diaktifkan di luar kotak. Mula-mula anda harus melakukan kemas kini firmware raspberry anda untuk mendapatkan pemacu firmware dan kernel terkini - jalankan yang berikut di terminal:

sudo raspi-kemas kini

Anda perlu memuatkan pemacu kernel v4l sekarang dengan menaip ke terminal:

sudo modprobe bcm2835-v4l2

Sekiranya ini berfungsi tanpa mesej ralat, kini anda harus mempunyai peranti / dev / video0, periksa

ls - l / dev / vid *

Sekiranya ini berjaya, tambahkan bcm2835-v4l2 ke / etc / modul untuk membolehkan modul pada setiap permulaan.

Anda boleh memastikan bahawa kamera berfungsi dengan arahan:

raspistill -o cam.jpg

Langkah 3: Pasang pelayan V4l2rtsps

Pertama, anda perlu memasang cmake, kerana kami akan menyusun sendiri program streaming video:

sudo apt-get install cmake

Untuk streaming kami menggunakan v4l2rtspserver kerana menunjukkan latensi terendah dalam percubaan kami. Anda boleh mendapatkan kod dari

Pasang dengan:

klon git

cd h264v4l2rtspserver

cmake.

buat pemasangan

Semuanya akan selesai tanpa ralat dan anda boleh mengujinya sekarang dengan memulakan pelayan streaming dari terminal:

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

Sambung dengan VLC pada komputer dalam rangkaian yang sama dengan raspberry: rtsp: //: 8554 / unicast untuk memeriksa sama ada penstriman berfungsi.

Buat skrip yang disebut launcher.sh di direktori rumah anda menggunakan editor kegemaran anda (yang semestinya vi):

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

Perintah tidur diperlukan untuk membolehkan pemacu video siap. Mungkin ia boleh diatur kurang dari 20 saat….

Tambahkan skrip ini ke crontab anda dengan "crontab -e" dan tambahkan:

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

Ini mesti memulakan penstriman pada setiap permulaan secara automatik.

Alternatif untuk streaming:

Terdapat beberapa alternatif untuk digunakan untuk streaming video, saya mencuba gerakan dan vlc. Motion adalah alat kamera web yang mengesan gerakan, jadi ia melakukan analisis gambar tambahan pada gambar dan mungkin sedikit lebih perlahan daripada hanya streaming.

VLC berfungsi di luar kotak tanpa kompilasi tambahan:

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

Perintah ini menstrimkan video yang dikodkan h264 melalui http pada port 12345. Latensi kira-kira 2 saat dalam persediaan ujian kami.

Langkah 4: Sediakan Raspberry Sebagai Titik Akses WiFi: Bahagian 1 - Hostapd

Langkah ini menetapkan Raspberry anda sebagai Titik Akses. Selepas ini, anda tidak lagi tersambung ke rangkaian anda tetapi Raspberry membuka Rangkaian WiFinya sendiri. Sekiranya berlaku kesilapan, anda perlu mempunyai akses ke Raspberry dengan papan kekunci dan paparan, jadi lakukan ini sebelum anda menguburkan raspberry di perumahan di suatu tempat…

Saya mengikuti kaedah yang dijelaskan di sini:

Pasang hostapd dan dnsmasq:

sudo apt-get install dnsmasq hostapd

Lumpuhkan dhcp pada antarmuka wlan0 dengan menambahkan baris berikut ke /etc/dhcpd.conf (lebih baik di bahagian atas)

denyinterfaces wlan0

Konfigurasikan IP statik untuk antara muka wlan0 dengan menyunting / etc / network / antaramuka untuk merangkumi yang berikut:

allow-hotplug wlan0 iface wlan0 alamat statik inet 172.24.1.1 netmask 255.255.255.0 rangkaian 172.24.1.0 siaran 172.24.1.255

Mulakan semula daemon dhcp dengan perkhidmatan sudo mulakan semula dhcpcd kemudian muat semula konfigurasi wlan0 dengan

sudo ifdown wlan0; sudo ifup wlan0

Simpan hostapd.conf yang dilampirkan di bawah /etc/hostapd/hostapd.conf (setelah anda memeriksa kandungannya dan menyesuaikannya mengikut keinginan anda - sekurang-kurangnya anda harus menukar SSID dan frasa laluan menjadi sesuatu yang lebih selamat).

Anda kini boleh memeriksa sama ada ia berfungsi dengan menjalankan:

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

Anda seharusnya dapat menyambung ke rangkaian baru, tetapi anda belum mendapat alamat IP. Hentikan hostapd dengan menekan CTRL-C. Aktifkan permulaan hostapd secara automatik dengan mengedit / etc / default / hostapd dan menambahkan lokasi fail konfigurasi dengan menukar baris yang sesuai menjadi

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

Langkah 5: Sediakan Raspberry Sebagai Titik Akses WiFi: Bahagian 2 - Dnsmasq

Pindahkan konfigurasi dnsmasq yang disediakan ke fail sandaran (kerana mengandungi banyak komen, anda masih boleh menggunakannya untuk rujukan):

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

Kemudian buat /etc/dnsmasq.conf baru dengan kandungan berikut:

pelayan = 8.8.8.8 # Teruskan permintaan DNS ke Google DNS yang diperlukan domain # Jangan kirimkan nama pendek bogus-priv # Jangan sekali-kali meneruskan alamat di ruang alamat yang tidak diarahkan. dhcp-range = 172.24.1.50, 172.24.1.150, 12h # Tetapkan alamat IP antara 172.24.1.50 dan 172.24.1.150 dengan masa sewa 12 jam

Mengikat perkhidmatan dnsmasq ke alamat tertentu menimbulkan beberapa masalah dalam pemasangan kami, jadi kami membiarkannya berjalan di semua antara muka. Oleh kerana raspberry Pi Zero W hanya mempunyai WiFi, ini tidak menjadi masalah melainkan anda menyambungkan antara muka Ethernet USB … (dalam kes ini, anda juga akan mempunyai pelayan dhcp pada antara muka ini, jadi ini mungkin merosakkan rangkaian yang anda sambungkan dengan kabel).

Anda tidak perlu melakukan langkah tambahan untuk menjalankan dnsmasq pada permulaan, ia akan dimulakan secara automatik. Walau bagaimanapun, anda harus menguji semuanya sebelum anda melakukan reboot dengan memulakan kedua-dua perkhidmatan secara manual dan pastikan anda boleh menyambung ke WiFi dan mendapatkan alamat IP (anda juga boleh memberitahu telefon bimbit anda bahawa WiFi ini tidak mempunyai internet dan ini baik-baik saja):

sudo service hostapd start sudo service dnsmasq start

Langkah 6: Periksa Perisian

Sekarang setelah anda mengkonfigurasi semuanya sudah waktunya untuk melakukan pemeriksaan pendek (sebelum setiap perkara lebih sukar untuk diakses). Hidupkan semula raspberry.

Sambungkan ke WiFi jika raspberry dengan telefon bimbit anda. Sambungkan klien video streaming (contohnya VLC yang ada untuk semua sistem operasi) ke aliran raspberry dengan memilih "Rangkaian rangkaian" dan sambungkan ke rtsp: //: 8554 / unicast (adalah IP peranti anda, jika anda tidak melakukannya) ubah ia adalah 172.24.1.1).

Anda mesti melihat beberapa video langsung dari kamera sekarang … (Saya mempunyai beberapa masalah dengan VLC untuk android, tetapi VLC untuk iOS berfungsi dengan lancar - saya tidak menyiasat lebih lanjut versi android kerana saudara saya menggunakan iOS).

Langkah 7: Membuat Bekalan Kuasa

Kawalan invacare menggunakan apa yang nampaknya menjadi standard untuk kerusi roda bertenaga. Penyambung adalah penyambung XLR standard seperti yang digunakan untuk mikrofon. Pin 1 positif, Pin 2 negatif. Invacare mempunyai dua pin tambahan untuk komunikasi, tetapi kami tidak akan bermain-main dengan ini …

Sambungkan penyambung XLR ke penyesuai kuasa USB dan pasangkan semua yang ada di dalam kotak. Untuk memasangkan kabel ke kotak, umpan balik adalah idea yang baik. Pastikan kabel cukup panjang untuk dihalakan dari modul kawalan kerusi roda ke tempat rehat belakang di mana anda akan memasang kotak bekalan kuasa. Anda boleh mengarahkan kabel mengikuti kabel modul kawalan untuk memastikan kabel tersebut tidak terperangkap di mana-mana bahagian yang boleh bergerak.

Langkah 8: Membina Kotak untuk Kamera

Bina kotak yang sesuai dengan raspberry pi dan kamera. Kotak memerlukan lubang di sisi untuk mengarahkan kabel kuasa USB dan lubang untuk kamera yang cukup besar untuk tidak menghalang pandangan. Saya memasang kamera pada sudut kira-kira 45 ° sehingga menunjuk ke bawah untuk dapat melihat roda belakang kerusi roda. Saya menggunakan kotak plastik standard di mana saya memotong beberapa lubang, tetapi anda juga boleh mencetak 3D versi yang lebih menarik (mungkin untuk Versi 2)

Langkah 9: Buat Pemegang Telefon

Untuk melekatkan telefon bimbit ke kerusi roda, saya mencetak 3d pelekat penyesuai yang boleh didapati di sini: https://www.thingiverse.com/thing:742683 (fail STL juga dilampirkan). Ia dipasang pada unit kawalan kerusi roda. Di pinggan ini anda boleh melekatkan mana-mana pemegang telefon kereta, yang boleh anda dapatkan dengan harga murah.

Langkah 10: Kumpulkan Segalanya dan Cubalah

Kini tiba masanya untuk mengumpulkan semuanya:

Pasang kotak kamera di suatu tempat di bahagian belakang kerusi roda di mana pandangan tidak terhalang dan kamera menunjuk ke belakang. Pasang kotak bekalan kuasa di suatu tempat di bahagian belakang yang tidak menghalangnya. Sambungkan kabel USB dari Raspberry ke kotak kuasa. Sambungkan kotak kuasa dengan palam XLR ke port pengecasan di unit kawalan kerusi roda. Semua mesti bermula sekarang.

Pasang VLC di telefon bimbit anda (jika anda belum melakukannya …) dan sambungkan ke Raspberry melalui rtsp: //: 8554 / unicast

Anda kini harus melihat gambar kamera di telefon bimbit anda:-)

Letakkan pemegang telefon bimbit di unit kawalan kerusi roda dan selamatkan telefon di atasnya. Dan ini dia, anda sudah selesai!

Hadiah Kedua dalam Peraduan Raspberry Pi 2017