Компьютер в виде машины
Уже много лет на рынке Car Audio присутствуют сформированные пакеты предложений для любых клиентов. Вы можете приехать в любую студию и «специально» для вас будет готов набор компонентов, который обеспечит наиболее правильное и качественное звучание системы в вашей машине. Какое отношение это имеет к компьютеру в автомобиле? А самое непосредственное! За последние годы аудиотюнинг автомобиля достиг небывалых высот, а привычная для нас «американизация нации» дошла и до автомобилей. На рынке появилось великое множество самой разнообразной техники, которая позволит вам выделить свой автомобиль из «толпы». Каким образом это происходит, мы постараемся рассказать в этой статье.
Истоки
Мы не зря упомянули car audio в самом начале, ибо первое цифровое устройство обладающее обратной связью, которое поселилось в автомобиле «на постоянной основе», была обычная магнитола. Посему полноценное развитие идей интеграции компьютера в автомобиль стало возможным только благодаря Car Audio, как наиболее массовому явлению и увлечению молодёжи. Данный сегмент рынка обновляется практически постоянно. Новые модели звуковых «железок» анонсируются практически каждый месяц – абсолютно любой автомобилист может подобрать себе звуковую систему по вкусу, однако практически никогда не знает, что же он получит в итоге. В общем, не верьте никому – настоящий прорыв компьютерам в автомобили положила обычная магнитола и любой энтузиаст, охваченный идеями компьютеризации машины, смотрел именно на «балалайку». Помимо звуковой системы, в каждом современном автомобиле присутствует система управления зажиганием, которую на сленге называют «мозгами». На деле это не совсем обычный компьютер, который имеет свою собственную шину и иногда может общаться c пользователем. В своё время на автомобилях стали появляться, так называемые «маршрутные компьютеры», которые, основываясь на показании датчиков и «мозгов», могли выдавать различную интересную информацию, например, расход топлива, время в пути, остаток горючего в баке. Разумеется, умные люди поняли, что если разработать программное обеспечение для настройки и программатор для прошивки автомобильного компьютера, можно добиться интересных результатов. Так в обиходе появился термин «чип-тюнинг», который до сих пор интересен большинству владельцев продукции АвтоВАЗа. В результате мы видим, что без компьютерной техники в автомобилях уже не обойтись, и резонно было бы предположить, что со временем появятся люди, которые захотят подключить ноутбук к компьютерной шине автомобиля, дабы «на лету» изменять параметры работы двигателя, либо управлять встроенной магнитолой и CD-чейнджером. Популярные show-car, которые можно видеть на различных выставках, наконец-то начали обзаводиться собственными компьютерными разработками. Вместо традиционной магнитолы, в торпеде автомобиля появляется ЖК-дисплей, с «тач-скрином». На самом дисплее, как правило, работает ОС Windows XP, на рабочем столе которой, в быстром доступе лежат наиболее известные всем компьютерщикам ярлыки: WinAmp, PowerDVD, OziExplorer. Теперь давайте попробуем разобраться с тем, как домашний персональный компьютер попадает в машину, и каким образом будет работать.
Как это работает?
Разобрались с историей, теперь самое время узнать, каким образом компьютер интегрируется в обычный автомобиль. Что для этого нужно и чем это может закончиться, а также попробуем разобраться, для какого автомобиля подобное решение будет гарантированно лишним. На данный момент существует только два постоянно развиваемых направления CarPC. Первое – это то, что создаёт производитель автомобиля. Возьмите любую новую Audi и просмотрите возможности её специально разработанного компьютера. Гарантируем – удивление это не то слово, которое стоит использовать в данном случае. Поскольку в системе управления машиной предусмотрено всё, начиная от климатической установки и заканчивая GPS навигацией и телевизором.
Расширить возможности такой системы очень сложно, но именно этим занимается второе направление CarPC. Самодельные системы управления, которые позволяют интегрировать в транспортное средство практически любую функцию. Поскольку на дисплее автомобильного компьютера помимо штатной системы появляется возможность увидеть рабочий стол знакомой всем «винды», такой поворот событий кардинально меняет обычные взаимоотношения водителя с машиной. Начнём с того, что при постоянно подключенном компьютере к шине автомобиля появляется возможность использования популярных программ, которые при грамотном использовании способны полностью облегчить жизнь потребителя. Например, упоминавшийся ранее Ozi Explorer позволяет использовать навигацию по родным дорогам в любом удобном месте. Всё, что вам необходимо – загрузить нужные карты на жёсткий диск компьютера. Но ведь и это ещё не всё. Мы можем соединить звуковой тракт компьютера по оптическому выходу с центральным процессором автомобильной аудиосистемы, что в свою очередь открывает новые мультимедиа возможности машины, после чего понятие «домашний кинотеатр» плавно перетекает в «автомобильный». И как всегда, возможности хранения данных целиком и полностью зависят от объёма используемой памяти. У компьютера есть USB-входы, следовательно, мы можем подключить к системе клавиатуру и мышь, а это позволит работать в автомобиле не хуже, чем дома или в офисе. А, так как хорошая Wi-Fi антенна выглядит стильно, её можно отлично разместить под задним стеклом, и у вас появляется возможность использовать незащищенные «хот-споты». А если подключиться к автомобильному компьютеру через диагностический разъём и скачать нужное программное обеспечение, у вас появиться возможность считывать ошибки системы без участия автосервиса. Программа CarSoft вам в этом поможет.
Проблемы и перспективы
Самая большая сложность в создании такой системы, это даже не её подключение к машине (с этим проблем меньше всего), а подбор правильно работающих компонентов, которые не боятся суровых российских реалий. Под «реалиями» мы подразумеваем перепады температуры и влажности, а также кривые руки сервисменов. Затем важен выбор операционной системы, ведь Windows XP это хорошо, но стабильность работы всё же остаётся за Unix системами. Использование последних лишает пользователя возможности выбора win-софта, что в конечном итоге превращает идею CarPC в бесполезное действо. Кроме того, аппаратная часть CarPC должна быть выполнена на основе компонентов, которые не будут бояться тряски, следовательно, применение обычных жёстких дисков становится невозможным, т.к. они просто будут постоянно осыпаться. Выход в использовании flash-памяти видится очевидным, однако и здесь всё не так просто. При резких перепадах температур образуется конденсат, вы можете видеть его на стёклах автомобиля зимой, а упоминание можно найти в инструкции к любому hi-tech устройству. Так как электропроводность воды ни у кого не вызывает вопросов, необходимо найти решение проблемы и нам кажется, что одним из способов может быть установка предпускового подогревателя Webasto или его аналогов. Обычный CD/DVD-привод боится тряски, следовательно, нам нужно либо не использовать его вообще, либо подключать при необходимости через USB или FireWire внешнее устройство. Зато в остальном вопросов практически не возникает, процессор подойдёт любой, но желательно с невысоким энергопотреблением: материнская плата форм фактора «mini ATX», блок питания и преобразователь постоянного напряжения. Разумеется, многие понимают, что идеальным CarPC в данном случае является «баребон», оборудованный жёстким диском от ноутбука и имеющий гигантский запас flash-памяти на борту. Обилие внешних USB-портов и размеры, делают Barebone системы самыми перспективными в в этой области. Если в вашей машине нет монитора, то никаких проблем это также не вызывает. Достаточно приобрести ЖК-панель небольшого размера и оборудовать её «touch screen» сенсором, разумеется, на рынке есть и готовые решения, только их стоимость может напугать любого. А теперь поговорим о том, к чему всё это может привести. Кроме шуток, относительного того, что финалом работ послужит полное исчерпание финансовых запасов, мы можем добавить следующее: скорее всего, вам придётся оставить затею, ибо одна только «вебаста» будет стоить не менее тысячи долларов, а сам баребон ещё столько же. Кроме того, вам придётся штудировать документацию по автомобильным шинам, коих на рынке просто нет. Производители транспортных средств стараются скрыть от любопытствующих умов любую информацию о своих цифровых решениях. Во многих современных автомобилях, таких как Audi, уже не первый год применяются оптические шины, несущая в данном случае не требует использования ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). Вы можете представить себе, какой уровень знаний и техники потребуется для внедрения компьютера в цифровую шину автомобиля. С аналоговой шиной всё намного проще, поскольку существующие адаптеры от упомянутого ранее CarSoft подойдут ко всем автомобилям вне зависимости от того, какой тип диагностического разъёма они поддерживают. Здесь ещё помогает то, что большинство автомобилей последних 10 лет оборудованы разъёмом OBD и OBD2, информацию о которых можно найти в сети.
Протокол OBD вообще универсален и для инсталлятора CarPC может здорово облегчить жизнь.
Кому это не нужно?
Положа руку на сердце, мы полагаем, что внедрение CarPC в автомобиль нужно только владельцам относительно нестарых иномарок и нестареющих духом (Audi, BMW, Mercedes) начала 90х годов. В совсем современные автомобили установка CarPC скорее всего превратится в экстремальное удовольствие уже на стадии подключения компьютера к дисплею машины. Проводов много, права на ошибку нет. Производители аппаратных комплектующих не торопятся сделать что-то полезное для энтузиастов, а существующие решения очень дороги. Так что всем остаётся только ждать и продумывать варианты развития событий. Кое-кто, разумеется, не ждёт. В России известны два случая интересных цифровых решений и оба эти случая касаются автомобилей BMW. Речь идёт о BMW 850CSi и BMW M3, фотографии которых, обошли практически все известные компьютерные ресурсы.
Заключение
Как вы уже наверняка поняли, CarPC целиком и полностью остаётся уделом обеспеченных энтузиастов. Каждый из вас может попробовать себя в этом хитром деле и мы думаем, что результат такой работы не заставит себя долго ждать. Вы как минимум узнаете намного больше о своём автомобиле, а как максимум сделаете его неповторимым. Для тех, кто считает тему слишком сложной и непонятной, мы предлагаем поподробнее окунуться в тему CarAudio, которая представлена на рынке куда шире, чем всё остальное. Напомним, что любой современный автомобильный DVD-плеер с ЖК-дисплеем поддерживает композитный AV-вход, так что дерзайте. Цифровая автомобильная электроника все громче заявляет о себе.
Всем привет!
Расскажу о своем опыте сборки CARPC на базе Windows дендро-фекальным методом, то есть из г-на и палок за минимум денег и с компонентами с Али.
Изначально делать полноценный carpc не планировал, хотел взять Raspberry и прикрутить к ней сенсорный экран.
Задумка получилась, но производительность и возможности Raspberry меня не устроили категорически, а раз место под экран я уже освободил, то решил попробовать подключить к нему обычный компьютер. К моему удивлению экран заработал сразу же и сенсорный ввод не глючил, поэтому было принято решение делать carpc.
Для экрана сделал рамку из пластика под размер 2 DIN, закрепил термоклеем, после чего приступил собственно к сборке CAR PC.
Брать какие-то готовые решение не хотелось, цена на все, что связано c CARPC в Москве кусается очень больно, поэтому я пошел в магазин и купил:
Материнскую плату GigaByte GA-J1800N-D2H. Встроенный процессор Intel Celeron J1800 2.41 ГГц, без принудительного охлаждения, ноутбучная память, форм-фактор MINI-ITX (то есть 170мм*170мм) — должно влезть в центральную консоль. 4800 рублей.
Память Crucial LV SO-DIMM DDR3 DIMM 4 Гб PC3-12800. 2000 рублей.
Как я и писал, ранее был закуплен экран. 7", вот такой . Из плюсов — цена. 3000 рублей против 17500 в России.
Из минусов — надо самому встраивать, не работает регулировка яркости, не работает программное отключение экрана, правда это можно эмулировать программой DimScreen
Но, зато, тач работает хорошо и windows 8 работает хорошо.
Почему Windows 8? Потому, что он уже боле-менее имеет тач интерфейс и не такой ужасный как Windows 10.
С блоком питания меня задушила жаба и вместо нормального M2-ITX, работающего от диапазона 6-30 вольт, я сначала взял вот такой блок, работающий от 12 вольт. Увы, в заведенной машине от отказался работать, поэтому пришлось купить M2-ITX на али за 4000. Если честно, не понимаю, за что такие деньги, столько же стоит материнская плата :-) Зато блок питания интеллектуальный, подключается одновременно к аккумулятору и к питанию от зажигания, а также умеет эмулировать нажатие кнопки питания на материнской плате — при появлении питания от зажигания он ждет 3 секунды и включает материнскую плату. при пропадании питания с зажигания — ждет некоторое время, эмулирует нажатие кнопки, ждет еще некоторое время (время программируется) и обесточивает все, таким образом система корректно уходит в гибернацию.
Жесткий диск взял из домашних запасов, на 750 ГБ, но понял, что с ним система получилась медленная и докупил SATA SSD диск ADATA 128 гб — еще 2200р, ее сделал в качестве системного диска, а 750 гиговый диск — в качестве хранилища.
Таким образом базовый, практически минимально рабочий CAR PC обошелся мне в 3000р (монитор) + 4800р (мат. плата) + 2000р (память) + 4000р (блок питания) + 2200р (SSD диск) = 16000р.
Собрал я все в переделанную коробку от материнской платы, засунул в машину и оно заработало!
Естественно потом займусь изготовлением нормального корпуса, т.к. в продаже не нашел ничего, влезающего в размеры магнитолы.
В дополнение к базовым вещам пришлось докупить:
usb-wifi модуль (400р)
usb-bluetooth модуль (400р)
usb-gps модуль. (500р)
usb-звук (так как разъемы встроенной звуковой карты недостижимы при установке в консоль машины), 500р
Беспроводную клавиатуру
Беспроводную мышь, т.к. тачпад в клавиатуре неудобен
Итого — около 4000р.
Суммарно CARPC мне обошелся примерно в 20 000р.
Стоит оно того? Как мне кажется нет, только разве что поиграться, для гиков.
За эти деньги сейчас можно купить неплохую android магнитолу с GPS, 4G и навигацией и не иметь секса со сборкой и настройкой. Но я не жалею. Нельзя жалеть ©.
В машину запихнул чисто для теста, убедиться, что все работает. Еще предстоит работа по организации проводов, подключению к аккумулятору, но главное — оно заработало!
Первые бортовые компьютеры появились на современных автомобилях ещё в конце восьмидесятых годов прошлого века, и представляли собой простейшие устройства, способные лишь рассчитывать пробег автомобиля, отображать показатель расхода топлива и анализировать возможный пробег машины при текущем объеме бензина в баке. Сегодня же подобные устройства оснащены мощными процессорами, они получают данные от различных датчиков и систем в автомобиле, не только информируя водителя о наличии тех или иных неисправностей, но и полностью управляя работой двигателя, коробки передач и других важных систем в машине.
Разновидности бортовых компьютеров
Бортовой компьютер — это цифровое устройство, которое производит соответствующие вычисления на основе полученной информации от многочисленных датчиков и исполнительных устройств в автомобиле.
Принято выделять следующие типы бортовых компьютеров:
1) узконаправленные, в том числе маршрутные, диагностические компьютеры, различные электронные блоки и системы управления отдельными узлами автомобиля;
2) универсальные бортовые компьютеры отвечают за работу мультимедиа или способны работать с данными, выполняя функции маршрутизаторов и навигаторов.
Продвинутые модели таких борткомпьютеров не только способны анализировать полученные ими данные и выводить информацию на экран монитора, но и имеют встроенный диагностический сканер, в память которого вшиты различные сценарии, которые сверяются с полученными данными, после чего система выдает соответствующее предупреждение автовладельцу.
Используемые на современных автомобилях универсальные бортовые компьютеры объединяют в себе различные функции, они отвечают за воспроизведение музыки, могут управлять работой климат-контроля и вентиляции, используются в качестве полнофункциональных навигаторов. Также такие системы отображают данные с парктроников, которые оценивают расстояние до близлежащих препятствий и формируют картинку на имеющемся дисплее бортового компьютера.
Если первоначально такие бортовые компьютеры имели небольшой дисплей, расположенный между спидометром и тахометром, то сегодня современные автомобили оснащаются функциональными сенсорными 7-10 дюймовыми экранами, которые отличаются качеством исполнения, позволяя наглядно представлять водителю различную необходимую ему информацию. По сути, такие бортовые компьютеры состоят из таких же узлов, как и стандартные стационарные ПК. Они включают дисплей, быструю память, могут работать с флеш-накопителями и различными картами, получают данные от многочисленных исполнительных устройств и датчиков по всему автомобилю.
Что такое бортовой компьютер и зачем он нужен?
Прошли времена, когда фраза «автомобильная электроника» вызывала только смешок и снисходительную поправку: «не электроника, а электрика». Даже самые простые автомобили сегодня оснащены контроллерами, следящими за множеством параметров. Вот только многие из этих контроллеров (особенно в бюджетных комплектациях) не спешат делиться с водителем получаемой информацией. Сломался датчик расхода воздуха? Забился катализатор? Пробило свечу зажигания? Контроллер «знает», что случилось, но во всех этих случаях, он сигнализирует о неисправности одним и тем же индикатором «check engine». Езжай, дорогой водитель, на СТО, плати денежку за диагностику.
Бортовой компьютер – как раз то устройство, которое способно вытащить из контроллера все его секреты. И его возможности не исчерпываются одной только диагностикой неисправностей. Он может:
1. Отображать на экране параметры поездки (средний расход на 100 км, мгновенный расход топлива, максимальный пробег на остатке топлива в баке, объем топлива в баке, пройденное расстояние, время движения и многое другое). Часто эту информацию отображает и штатный компьютер авто, но и в этом случае бортовой компьютер не будет лишним, так как он способен не только отображать, но и анализировать параметры поездки. Это позволяет:
- давать информацию о качестве топлива;
- экономить топливо, сообщая водителю о неэкономичных режимах движения;
- прогнозировать расход топлива на поездку, время прибытия и сообщать об отклонениях от графика движения;
- отделять параметры поездки в пробках от параметров поездки на трассе;
- сообщать о приближающемся ТО.
2. Отображать на экране состояние агрегатов автомобиля:
- температуры двигателя, АКПП, впускного и выпускного коллекторов, катализатора турбины, выхлопных газов и пр.;
- обороты двигателя, нагрузку на двигатель, текущий и максимальный крутящий момент;
- состояние топливного, сажевого и масляных фильтров;
3. Контролировать работу агрегатов автомобиля и оповещать водителя о неисправности сразу при её возникновении. Бортовой компьютер способен определять такие неисправности, которые сам контроллер еще не заметил («check engine» не горит):
- падение напряжения бортовой сети, что может сигнализировать о скорой поломке генератора;
- падение давления топлива: забился топливный фильтр или проблемы с топливным насосом;
- падение давления наддува: износ турбокомпрессора;
- и многое другое.
4. Управлять контроллером:
- смена режимов впрыска: эконом/спорт
- смена режимов газ/бензин для машин с установленным ГБО
- принудительное включение вентилятора охлаждения двигателя
Пожалуй, бортовой компьютер не является устройством первой необходимости. Но он может довольно быстро окупиться только за счет экономии топлива, а за счет вовремя выявленной проблемы и предотвращенной поломки сэкономленные средства могут превысить стоимость БК в разы. Тем более что цена на бортовые компьютеры во многом зависит от их возможностей, и, отсеяв ненужные вам функции, можно подобрать модель по весьма демократичной цене.
Характеристики бортовых компьютеров.
Наличие контроля электронного блока управления (ЭБУ) – очень важный параметр. Эта функция позволяет производить считывание кодов ошибок (когда загорается «check engine») и их сброс. Не каждый бортовой компьютер способен правильно интерпретировать считанный код и выдать текстовое описание неисправности. Большинство дешевых моделей выдадут лишь цифровой код ошибки, а что он означает, надо будет выяснить по сервисному руководству автомобиля.
Разрядность процессора. Для простых компьютеров, основное назначение которых – вывод параметров поездки и кодов неисправностей, 16-разрядного процессора будет вполне достаточно. Если же от компьютера требуется вести постоянный контроль за множеством быстро меняющихся параметров, наличие в нем 32-разрядного процессора обеспечит требуемые скорость и точность работы.
Контроль датчиков неисправностей. Наличие этой опции позволяет бортовому компьютеру считывать и выводить на экран не только базовые параметры (такие как скорость, расход топлива, обороты и температура двигателя) но и состояние каждого датчика электросистемы автомобиля. Это расширяет возможности диагностики и позволяет локализовать проблему еще до поломки той или иной детали.
Отслеживание оборотов позволяет выводить на экран текущие обороты двигателя. При отсутствии тахометра на приборной доске эта функция может оказаться совсем нелишней. Только убедитесь, что предел измеряемых оборотов позволяет установить выбранный БК а ваш автомобиль.
Функция контроля охранной сигнализации позволяет контролировать работу элементов сигнализации и диагностировать их неисправности. Задействование функции возможно только со штатными охранными системами, поддерживаемыми бортовым компьютером.
Функция голосового помощника подразумевает наличие речевого синтезатора, сообщающего голосом о нештатных ситуациях и ошибках. Достаточно полезная функция при правильной настройке – позволяет быстро среагировать на нештатную ситуацию. При выборе модели с такой опцией, убедитесь, что у БК есть возможность выбора – какие ситуации озвучивать, какие нет, и настройте компьютер на голосовое оповещение только в серьезных ситуациях.
Функция контроля кондиционера позволяет возложить на бортовой компьютер функции климат-контроля, т.е. поддержания в салоне заданной температуры. Необходимо наличие датчика температуры, в противном случае, для задействования функции его придется приобрести у производителя БК.
Контроль парктроника позволяет подключить к бортовому компьютеру датчики парковки, возложив на БК функции парктроника. Датчики парковки приобретаются отдельно у производителя БК.
Контроль объема и расходов топлива с отслеживанием пробега позволяют бортовому компьютеру контролировать и выводить на экран остаток топлива в баке, значения среднего и мгновенного расходов; вычислять оставшийся запас хода.
Контроль качества топлива позволяет по изменению расхода топлива или иных параметров работы двигателя судить о качестве используемого топлива. Крайне полезная функция, позволяющая увеличить ресурс работы двигателя.
Контроль работы с АКБ позволяет мониторить напряжение бортовой сети, оценивать остаток заряда батареи, её емкость и предупреждать при возникновении проблем с АКБ или генератором.
Маршрутный компьютер с функцией таксометра будет полезен тем, кто использует свой автомобиль в качестве такси. При наличии такой функции БК может вести подсчет пробега с заданной точки с умножением на заданную стоимость километра и выводить на экран текущую стоимость поездки. В некоторых моделях БК в этом режиме также возможно определение простоя и увеличение стоимости поездки на соответствующую сумму по тарифу простоя.
Функция эконометра позволяет отслеживать расход топлива в соответствии с заданным расстоянием. БК сообщит, сможет ли авто преодолеть указанную дистанцию на оставшемся топливе и будет предупреждать о нарушении графика поездки. Такая функция позволяет выбрать самый экономичный режим.
Тип экрана имеет самое непосредственное отношение к количеству и качеству выводимой информации. Жидкокристаллический (ЖК) или светодиодный (LED) экраны, рассчитанные на небольшое количество символов, ставятся на недорогие модели. Восприятие информации с такого экрана может вызвать некоторое затруднение.
Более дорогие модели оснащены жидкокристаллическими дисплеями TFT, позволяющими выводить как текст, так и изображения. Вне зависимости от типа дисплея, нелишним будет проверить, что компьютер обладает функцией мультидисплея, т.е., способностью выводить на экран одновременно несколько параметров.
Определившись с необходимыми функциями и выбрав конкретную модель бортового компьютера, перед покупкой следует обязательно убедиться, что эта модель БК совместим с ЭБУ вашей машины и поддерживает используемые в вашей машине протоколы обмена ЭБУ с датчиками. Как правило, в документации на любой бортовой компьютер есть список поддерживаемых автомобилей и типов контроллеров.
Если этого не сделать, многие функции могут оказаться недоступны, а в худшем случае работа этого БК на вашем автомобиле будет вообще невозможна.
Варианты выбора.
Если у вашей машины нет штатного бортового компьютера, а вам хотелось бы иметь простейший БК с возможностью считывания кодов ошибки с ЭБУ и наблюдения за пробегом и расходом топлива, выбирайте среди недорогих моделей с указанными функциями. Такой компьютер можно купить от 1700 рублей.
Если вы хотите сэкономить на парктронике и климат-контроле, выбирайте БК с перечисленными функциями. Такой БК «все в одном» обойдется вам от 5000 до 9000 рублей.
Если вы хотите получить максимум контроля за работой систем автомобиля, выбирайте модели с наличием всех контрольных функций. Такие обойдутся вам в 2500-9000 рублей в зависимости от исполнения и наличия дополнительных функций.
Если вам важно удобство получения информации, выбирайте модель с большим, хорошо читаемым экраном и голосовым помощником. За такой БК придется выложить от 6000 до 9000 рублей.
Читайте также: