Jetson nanoと超音波センサー(HC-SR04)で奥行きの距離を測定

前回はステレオビジョンで奥行きを測定したけど、今回は超音波センサー（HC-SR04）を使って奥行きを測定した。

個人的な備忘録なので、簡単にまとめてく。

目次
1. 配線の構成図
2. 超音波センサーで奥行き測定
3. ステレオビジョンと超音波センサーのメリットとデメリット

1. 配線の構成図

・jetson nano
・USBカメラ
・超音波センサー
・ブレッドボード

の4つを使って配線を組んだ。

GND => GND
Trig   => 19 番pin
Echo => 21番pin
VCC => 5 V(電源)

画像とセンサーの検出物体の位置に差が出ないように、超音波センサーとUSBカメラはなるべく近づけた。

2. 超音波センサーで奥行き測定

下のコードで測定（一部略）

import time
import RPi.GPIO as GPIO

class SensorDist():
    def __init__(self, hyp):
        self.__TRIG = hyp['TRIG_PIN'] # 19 pin
        self.__ECHO = hyp['ECHO_PIN'] # 21 pin
        GPIO.setwarnings(False)
        GPIO.setmode(GPIO.BOARD) 
        GPIO.setup(self.__TRIG,GPIO.OUT)
        GPIO.setup(self.__ECHO,GPIO.IN)
        self.sound_speed = hyp['sound_speed'] #[cm/s]
        
    def getDistance(self):
        GPIO.output(self.__TRIG, GPIO.LOW)
        # TRIG = HIGH
        GPIO.output(self.__TRIG, True)
        # after 0.01[s], TRIG = LOW
        time.sleep(0.01)        
        GPIO.output(self.__TRIG, False)

        signaloff=0
        signalon=0
        # signal start
        while GPIO.input(self.__ECHO) == 0:
            signaloff = time.time()
        # signal returned
        while GPIO.input(self.__ECHO) == 1:
            signalon = time.time()
        # dist calculation
        return (signalon - signaloff) * int(self.sound_speed /2)

    def __del__(self):
        GPIO.cleanup()

def run_camera(opt, hyp):
    sensor = SensorDist(hyp)
    cap = cv2.VideoCapture(0)
    i = 0 
    while True:
        ret, frame = cap.read()
        i+=1
        if i%opt.per_frames==0:
            distance = sensor_dist(sensor)
            texts = 'Distance: {} [cm/s]'.format(str(distance))
            cv2.putText(frame, texts, (10, 50), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 2, [255, 0, 0], thickness=3)
            frame = cv2.resize(frame, (500, 500))
            cv2.imshow('camera', frame)
            #print("{:.0f}cm".format(distance))
        if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break
    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()
    del sensor