Личная безопасность при полётах в FPV шлеме или очках.

При полётах FPV не контролируется окружающая пилота обстановка. Для этого надо периодически оттягивать или снимать шлем, что отвлекает от полёта.
В настоящее время есть проекционные полупрозрачные очки EPSON и им подобные, но в них полностью пропадает эффект погружения и цена очень высокая.
Предлагаю несколько вариантов модернизации весьма неплохого и не дорогого шлема COBRA X с углом обзора 50 градусов для повышения личной безопасности путём введения дополнительных камер обзора вокруг себя в малом окне и контроля на фоне основного экрана типа PIP.
Мне сразу понравилось качество картинки COBRA X и высокая комфортность при пользовании как в управлении параметрами, так и ощущение на лице. У кого проблемы со зрением можно использовать весьма большие оправы очков.

Основной вариант HD.

Шлем используется в режиме HDMI для получения основной высококачественной картинки от сигнала1920х1080 что соответствует трансляции с дронов DJI.

На шлеме установлена экшен камера ONEPAA с выходом HDMI, которая имеет встроенную батарею. Сигнал с камеры поступает на коммутатор  2Х1 с возможностью отображения на основной картинке.  Здесь используется 2 канала - основной и с камеры.
Основной канал поступает от смарт контроллера и на нём накладывается небольшая картинка с экшен камеры, позволяя в полёте постоянно видеть что происходит вокруг пилота квадрокоптера. Экшен камера позволяет в качестве HD видеть даже мелкие детали с углом обзора от 80 град до 135 град и достаточно поворота головы не мешая управлению дроном чтобы оценить обстановку вокруг.
Батареи ONEPAA хватает на примерно 1ч 15 мин. Что хватит чтобы отлетать почти 3 батареи дрона. Со шлема снят аналоговый приёмник и в нишу на липкой резине установлена камера на быстросъёмное крепление из комплекта камеры.
Только один шлем COBRA X работает от смарт контроллера через USB около 2-х часов. 

Благодаря использованию HD камеры, можно кнопкой менять местами окна, тем самым получать с неё более детализированную и увеличенную картинку и даже не выпускать дрон из поля зрения. Ещё немного увеличить можно установив на этой камере угол зрения 80 град, почти не ухудшая деталировки кадра.
Встроенный гиро стабилизатор делает картинку  устойчивой к неизбежным сотрясением при пользовании.

 

При отсутствии сигнала на дополнительном канале коммутатора на экране в режиме PIP видна голубая прозрачная окантовка. 

Коммутатор PIP потребляет 600ма 5вольт. Батарее смарт контроллера при такой схеме питания шлема и коммутатора хватит на 1ч 20мин непрерывной работы.
Если есть больше батарей для дрона, то можно отлетав пару батарей дрона, дополнительно включить повербанк в USB-C смарт контроллера не прерывая полётов. Когда всё подключено, смарт контроллер нельзя заряжать ускоренной зарядкой. Можно только подпитывать не более чем 5v, чтобы не сгорели дополнительные устройства схемы.
Повербанк должен иметь 2 выхода USB 5v 1- 2A. Один кабель для подзарядки смарт контроллера USB-C, второй кабель (400ma 5v) для камеры ONEPAA с MINI USB на конце. Главное чтобы провод питания был достаточного сечения и не просаживал 5 вольт под нагрузкой. Камера весит 40г. Шлем со снятым аналоговым приёмником весит 320г.

Коммутатор такой:  Питание 5v 0.6a
https://aliexpress.ru/item/4000062715707.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edWvWw7o

 

Для хорошего охлаждения в коммутатор вставлен вентилятор-турбинка от дрона Х8.  5v 8ma.
Внизу на фото показаны вибромоторы 5v 5ma.

На затылочной части трёх точечного ремешка шлема закреплена на липучке маленькая коробочка с двумя мини PIR датчиками и вибромотора. Если в заднем секторе 180 град. появится чьё-то тело, то на расстоянии 3-5 мера сработает один из датчиков и вибромотор. Тогда не лень и повернуться посмотреть кто приближается. Устройство полностью автономно со своей Lipo миниатюрной батарейкой.
Благодаря очень низкому потреблению в сторожевом режиме энергии батарейки хватит надолго.
https://aliexpress.ru/item/1005001919076179.html?sku_id=12000018112376700&spm=a2g2w.productlist.0.0.3abf51d5Inih5N

Вибромотор подключается к датчику через транзисторный ключ.

Вариант панорама HD +Analog

Если применить PIP коммутатор 4х1, то можно получить панораму в 3-х врезках.
Основной экран от камеры дрона и три врезки от камер шлема.Камера ONEPAA позволяет получать цифровой сигнал FHD качества и наблюдать за дроном аир2 с места расположения пилота не снимая шлем. Угол зрения можно установить в меню камеры 145-80 град.
Боковые FPV камеры - аналоговые для регистрации появления кого-либо поблизости.
При такой схеме нет необходимости применять датчики и сигнализацию и вся система будет дешевле чем с тремя цифровыми камерами.
Объект будет сразу виден на врезках PIP.

Схема расположения камер на шлеме Кобра Х.
Здесь видно, что примерно 30 град сектор выпадает из поля зрения сзади из-за затенения головы. Реально пилот не держит постоянно голову прямо, а немного поворачивает влево и вправо. Поэтому этой зоной можно пренебречь.
В принципе можно подобрать положение камер на шлеме чтобы перекрывать все 360 град. панорамы.

Вариант для аналоговых мини камер FPV.

Можно использовать аналоговую камеру или две широкоугольные например по 135град тогда в сумме можно получить 270 град обзора одновременно.

Коммутатор 3Х1 позволяет получить и две независимых картинки одна над другой и каждая из них будет показывать свой сектор. Тогда небольшим поворотом головы в шлеме можно просматривать 360град. и вовремя заметить приближение потенциально опасного объекта. 
Для получения HDMI выходов надо использовать конвертеры CVBS/ HDMI (AV to HDMI)

Подавая видео сигнал с каждой камеры на свой конвертер и с него подавать на входы коммутаторов. Качество картинки не будет HD но в маленьких окнах это будет не заметно, потому что современные аналоговые мини камеры показывают  достаточно хорошо.

На этой основе можно сделать много вариантов. 

Ковертер такой AV - HDMI :
https://aliexpress.ru/item/4000163992597.html?spm=a2g0o.cart.0.0.28793c00qGWVZ3&mp=1

Вариант для трёх аналоговых камер.

Можно применить и три аналоговых камеры с одним конвертером видеосигнала и коммутатором HDMI   PIP 2Х1 (см. выше), тогда будет одна маленькая картинка на фоне основной от дрона, причём нажимая на кнопку SOURSE можно объект видеть как основной на весь экран, так и наоборот.

Это можно автоматизировать соединив выводы кнопки SOURSE и простую взаимно исключающую  логику ИЛИ с выходом каждого PIR датчика.

( обратная связь на схеме не показана ) Это вызовет моментальный показ потенциального супостата на весь экран и трансляцию камеры дрона в малом окне для непрерывного контроля полёта. Однако, при таком режиме возможны ложные срабатывания датчиков на  объекты, с близкой температурой и массой как у людей при повороте головы.

Выходы видео CVBS от камер с FOV 120град можно подключать автоматически сигналами трёх - четырёх PIR датчиков в зависимости от сектора срабатывания, тогда объект на расстоянии 3-5м моментально появится в PIP окне. Направление угрозы покажет работа того вибромотора, который соответствует направлению сегмента датчика PIR.

На этой основе можно сделать много вариантов. При трёх камерах конструкцию можно сделать в виде подковы с креплением в центре под средней камерой, а две камеры поставить на концах по бокам с таким расчётом чтобы перекрывались секторы наблюдения. Там же поставить и PIR датчики. В таком случае получится быстросъёмный модуль для шлема или очков

(в двойной рамке) с одним трёхжильным кабелем видео + 5v 2A до повербанка + HDMI.
* Контакт реле 1 должен быть развёрнут и не замкнут в исходном состоянии.
Повер банк такой 
https://aliexpress.ru/item/1005002813927461.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.4f4333ed9xTDK7

 

Варианты для очков LUCI Immers

Очки LUCI Immers имеют огромный экран.  

Настоящая погружная VR гарнитура 3147PPI OLED 3840*1080 HMD 1023 дюйма, 3D кинотеатр для ТВ-приставки с углом обзора 70град.
Можно подключать к USB-C смарт контроллера или к HDMI выходу через адаптер и работают более 2-х часов.  

Программой LUCI HOME через комп можно предварительно настраивать окружающий фон в очках. Например как будто сидишь в кинотеатре ( можно менять своё положение в зале тоже ) или в домашней обстановке и смотришь на большой экран или в Комосе. Цвета на OLED экране отличные. Вес очков 180 г. В режимах 3D и т.п. лучше не летать.
Программа LUCI HOME apk. без проблем ставится на смарт контроллер. Управляется спец. пультом. В комплекте идёт конвертер с входом HDMI и весьма удобное эластичное кольцо на голову с поддержкой очков и трещоткой для регулировки размера оголовья.
                                 https://www.lucigo.com/lucihome

Схема подключения на рисунке слева вверху.

Жёсткий кейс для LUCI очков подошёл от старых скайзоне и крепление на голову поместилось.

Если мини2 брать с собой вместе с очками, то оба кейса влазят в сумку от ечайна, которая валялась без дела. Получился не большая мягкая сумка в которой 2 жёстких кейса внутри пристёгнуты. Теперь хоть куда можно с собой брать. Коммутатор толщиной 20мм входит в карман сумки. ONEPAA и ХДМИ конвертер очков помещаются в центре резиновой маски.

 

Я перепробовал некоторые из выше описанных вариантов. Вариант с очками оказался самым эффектным. Достаточно закрепить экшен камеру на очках и подключить через коммутатор 2х1.

Камера отщёлкивается, отсоединяется и складывается эластичное кольцо с регулятором зажима. 

Экран там охренительный и PIP врезка увеличивается на 3 ступени и может двигаться по экрану. Качество FHD как на большом экране. Цвета на ОЛЕД матрице супер.

В шлеме не так эффектно, всё же дисплей TFT и общий размер FOV 50 град, а в очках OLED FHD 70град.

На шлеме Кобра Х ещё поэкспериментирую с аналоговыми камерами и датчиками движения.

Проблема с подключением DJI FLY к FHD очкам + постоянный обзор вокруг себя без снятия или подъёма решена.

Коммутатор крепится снизу на смарт контроллере. Там же можно сделать и коннектор для внешней подпитки через порт USB-C см.контроллера от повер банка 5 вольт для более продолжительной работы.

 

Экшен камера имеет качественный рекордер на микро карту, поэтому её можно использовать для записи в 2К сюжетов когда действия дрона надо снимать влизи и без помощи ассистента. Кадрирование оказалось очень удобным в окне PIP. Окно можно увеличивать на 3 ступени или сделать на время основным и т.д. при помоши кнопок на ЭТОМ коммутаторе. Этот коммутатор 2х1 оказался самым удачным в своём ценовом диапазоне. Здесь во втором окне он показывает в реальном времени, а не слайдами. Качество выхода с коммутатора 1080Р.

Простейший вариант.

Самый простой вариант если снять резиновую маску с этих очков.
Тогда будет видно через зазоры очков и лица, но теряется полное погружение.
В такой схеме через соединение USB-C пойдёт видео и вся телеметрия зеркально с экрана смарт контроллера.
Если маску не снимать, то полное погружение (immersion) усиливается за счёт огромного OLED экрана и угла наблюдения, соответвующего зрению человека.

Очки висят на кольце с механизмами регулировки прилегания и размера головы. 
Если очки приподнять на 90 град или снять, то автоматически отключаются для экономии питания смарт контроллера. Если опустить, то через секунду включаются.
Таким образом можно быстро осмотреться вокруг.

Ещё вариант

Вариант если нет смарт контроллера.

Испытывал летом. Процессор через пол-часа работы отрубался из-за сильного перегрева.
Поставил радиатор - не помогло. С вытяжным вентиляторов стало всё нормально  и перегрев прекратился.

Есть и другие, более продвинутые. Этот вариант применял ещё для мавик мини с целью получения выхода HDMI чтобы шлем Кобра Х показывал в HD качестве.

По вайфай зеркалируем экран смартфона с помощью выхода миракаста HDMI, на вход коммутатора.

У кого диапазон пульта дрона на 2.4 ггц, берём миракаст на 5.8 ггц или включаем его если миракаст 2-х диапазонный. То есть на противоположный. Задержка 250-300 миллисекунд роли не играет. Это не гонки.

Дальше схема на выбор как описано выше.
Миракаст лучше крепить на коммутатор, который на ремне.

На Алиэкспресс есть тонкие и гибкие провода, которые нормально работают при такой длине (1-1.5 м).

Контакт

http://forum.rcdesign.ru/

 

https://4pda.ru/forum

 

evgeninep

Уважаемые читатели, пожалуйста обращайтесь со своими замечаниями и (или) предложениями.

Буду рад .

Евгений.