Бортовые компьютеры
Мы живем в компьютерную эпоху. И компьютеризация коснулась не только наших домов и офисов, но и автомобилей. Многие современные автомобили оснащены бортовыми компьютерами.
Бортовые компьютеры могут значительно обезопасить водителя и пассажиров, позволяет сэкономить на дорогой диагностике в автоцентре и вовремя предупреждает о наличии неисправности. Все это благодаря тому, что они:

• Получают и анализируют информацию со всевозможных автомобильных датчиков,
• Выводят на экран показатели текущего состояния различных систем автомобиля,
• «Подсказывают» автовладельцу, что необходимо сделать, чтобы избежать неисправности или устранить ее.

Функций бортовых компьютеров множество. Вот наиболее важные из них:

• Бортовой компьютер отслеживает количество оборотов двигателя, а также следит за его температурой.
• Следит за тем, с какой скоростью движется транспортное средство,
• Проверяет уровень масла, а также следит за исправностью свечей и фильтров,
• Следит за расходом топлива в зависимости от различных условий: загрузки автомобиля, режима использования двигателя, качества дорожного полотна и др.
• Показывает температуру как внутри автомобиля, так и снаружи.
• Многие бортовые компьютеры оснащены речевыми синтезаторами, благодаря чему могут проговаривать любую информацию, например, о состоянии той или иной системы автомобиля, что позволяет не отвлекаться во время поездки.
• И многое другое

Любая замеченная неполадка сразу же выводится на экран и сохраняется в памяти бортового компьютера. Там же можно посмотреть сведения об устранении неполадок, о том, как правильно эксплуатировать автомобиль, чтобы подобные неисправности не появлялись в будущем, найти адреса сервисных центров и т. д.

Также бортовой компьютер умеет:

• Отображать пробег автомобиля в километрах,
• Рисовать график движения транспортного средства,
• Рассчитывать количество топлива, которое необходимо на ту или иную поездку,
• Подключаться к интернету,
• Служить экраном парктроника,
• Составлять отчеты о функционировании всех систем автомобиля,
• Управлять кондиционером,
• И многое другое.

То есть водитель может настроить бортовой компьютер под свои индивидуальные нужды.
Чаще всего устанавливается бортовой компьютер в стандартное место на приборной панели. Однако иногда он может монтироваться прямо в крышу автомобиля. Устанавливать его можно на транспортные средства с любыми двигателями: инжекторными, карбюраторными или дизельными.
Как видно, бортовой компьютер позволяет не только самостоятельно починить автомобиль, но и не допустить его поломки, что экономит деньги и позволяет избежать аварий.

От редакции:

Это - заявка на новую рубрику. Если вы читали колонку главного редактора в этом номере, то знаете, что оно означает её название. Только что назначенный приказом по редакции ведущий рубрики - Артём Богданов. Впервые его имя-фамилия появились на наших страницах в 2006 году. Тогда - в рубрике «Своя игра». Тема - аудиосистема в ВАЗ-2111 на базе компьютера. Следующее появление было в 2008-м. Уже в рубрике «Системы». Тема - аудиосистема в Honda NSX на базе… компьютера, разумеется. Имя автора системы не изменилось, изменился статус - руководитель студии Digital Car.

Изменился и функционал системы, термин «аудио» к ней подходил уже плохо. Подходил другой - infotainment. То самое «новое слово». С тех пор прошло три года, и теперь Артём снова у нас, на этот раз - на регулярной основе. В материалах этой рубрики он будет последовательно раскрывать разные аспекты ответа на один и тот же вопрос: «Как научить автомобиль делать всё?» Ибо таково по практической сути истинное значение нового слова: всё. От музыки до «Скайпа» со всеми остановками.

Начать же серию своих публикаций Артём решил с объяснения, о чём, собственно, пойдёт речь. И почему. Впрочем, почему - мы сами знаем. Потому что XXI век кругом. И уже довольно давно…

ЦИФРОМОБИЛЬ

Винил… Причём здесь винил? Я сейчас объясню. Сладкое слово для меломана, подумал я, перебирая найденные осколки пластинки Армстронга. Пробегавший мимо младший брат только усмехнулся и «перелистнул» следующий альбом на своем карманном mp3-плеере. Вот причём…

Не секрет, что все (не побоюсь гнева «пуристов») современные носители аудио и видео записываются с использованием компьютера. Почему же и для воспроизведения не использовать тот же ПК, попутно избавившись от неудобных носителей? Не ограничивать себя ни в форматах, ни в объёмах любимых записей. Эта идея наверняка приходила хоть раз каждому читателю этих строк. Но музыка, какой бы вечной она ни была - лишь часть нашей жизни (иначе зачем бы нам понадобился автомобиль?). Отчего бы не добавить сюда навигацию, видеорегистрацию, громкую связь, почту и Интернет, которые изначально живут в компьютере, уж для них винил никто не предлагает?

Описанная мизансцена с Армстронгом и младшим братом случилась уже давно, давно же я пришёл к последовавшему за ним логическому заключению. Были попытки подружить автомобиль (какой тогда был) с компьютером (какие тогда были), одна, довольно удачная для своего времени, послужила основой для первой моей публикации в «АЗ» («Проект века», №8/2006).

Впоследствии выяснилось, что в этой идее я не одинок. Сначала был клуб любителей, позже появилась и профессиональная установочная студия автомобильных компьютеров. Лейтмотив установок такого типа - невозможного нет, предел функциональности системы определяет лишь фантазия заказчика. Однако именно этой фантазии мы дивимся до сих пор. Современный заказчик не идёт на компромиссы и желает получить максимум функций от новоприобретённой системы, при этом не готов мириться ни с какофонией, ни с посредственным изображением, ни с хаосом проводов и коробочек в багажнике. И меньше всего - с нехваткой в автомобиле каких-либо функций, возможностей или удобств, к которым он привык. Или просто о существовании которых он знает.

Что отличает CarPC от остальных головных устройств? Во-первых, конечно, специальная программа-оболочка для удобного управления пальцем. Естественно, изменяемая и настраиваемая. Во-вторых, ничем не ограниченный выбор функционального программного обеспечения.

Вот пример: самые современные (по мнению изготовителей и той части публики, которую удалось убедить) мультимедийно-навигационные головные устройства оказываются «заряжены» какой-то одной навигационной программой, реже - предлагается (о чудо!) выбор из двух.

Сейчас устойчиво работающих на территории России навигационных программ я насчитал больше десяти, с «пробками» и без, с 3D или без 3D от графики высокого разрешения до эстетики карты с пачки «Беломора». В среде CarPC заранее выбирать не надо: сразу загружаются все, пользоваться можно любой, остальные, если не понадобились, лежат себе на диске, хлеба не просят…

В-третьих, всеядность. Современная цивилизация породила безумное количество форматов хранения информации. Индустрия car audio осваивает их со скрипом, по одному в несколько лет. Начав же перечислять все форматы и носители, с которыми справится CarPC, мы рискуем выйти далеко за рамки щедро предоставленных нам в журнале страниц и наверняка откусить соседние рубрики аж по «Недамский магазин». Вот лишь самые распространённые звуковые форматы: mp3, WAV, APE, FLAC. Первый берут все «магнитолы с диском», второй - только некоторые, третий и четвёртый, высоко ценимые в наше время - ни одна. С видео - ещё пестрее. Однажды, копнув глубже установленные в системе «кодеки», нашёл кучу форматов, о которых услышал впервые. Всего около 400. Надо? Будет… При этом воспроизведение разных форматов не означает смену носителей или переключение настроек с пультов. Всего одно нажатие на сенсорном экране.

Уникальная черта CarPC - неограниченная, тотальная совместимость с любой периферией. Флэшки, переносные жёсткие диски, Bluetooth, Wi-Fi-адаптеры, модемы для доступа к Интернету, ТВ-тюнеры, камеры, диагностические адаптеры, джойстики, клавиатуры и даже принтеры или кассовые аппараты - подключаются по USB и… работают, не задавая лишних вопросов.

Многие именитые бренды ещё издалека заприметили заманчивое направление автомобильных компьютеров, и, думаю, именно универсальность и поголовная совместимость всего со всем их вскоре отпугнула, и направления CarPC оказались свёрнуты.

Именно они укоренили у нас в головах аксиому «хороший мультимедиа-комбайн не может быть дёшевым». А каждая дополнительная функция должна непременно влетать в копеечку и не иметь альтернативных вариантов реализации. Только дорогой переходник или нави-блок с тем же лейблом, что и «голова». Когда-то такую игру затеяли с CD-чейнджерами, и, полагаю, именно в силу этого чейнджеры сначала перестали развиваться, а потом и вовсе ушли со сцены. На несколько лет раньше, чем могли бы…

Компьютер в силу массовости получил неоспоримые преимущества перед потенциальными конкурентами: привычность и понятность интерфейса, безграничная функциональность и… цена. Обратная сторона массовости. Практика показала: собирая комплект самостоятельно, за сумму в 1000 поездок в метро можно получить расширяемый в дальнейшем информационно-развлекательный комбайн с доступом к Интернету и всеми офисными приложениями. То самое infotainment…

Какие задачи приходится (вернее - придётся, все там будут, я ни на секунду не сомневаюсь) решать в ходе интеграции многофункционального компьютерного комплекса в автомобиль? Позже о подробностях и подводных камнях каждой мы будем говорить отдельно, сейчас - в общих чертах.

На одном из первых мест по важности - органично и эргономично (теперь уже широко распространённые понятия) внедрить главную деталь системы - сенсорный экран. Здесь уже начинают появляться готовые решения Plug & Play: консоли, козырьки и переходные рамки и даже 2DIN-варианты.

А почему не ноутбук или планшетный компьютер? - спросите вы.

Разбитое стекло или раскуроченный замок, - скажу я вам. - Может, кому-то это нравится. Большинству - не очень. Контрольный эксперимент (за ваш счёт): кладём iPhone на торпедо и отходим на расстояние 100 метров.

Да и без этого бесчеловечного опыта ясно: куда удобнее и приятнее, когда заводишь машину, и через несколько секунд система самостоятельно запускается и уже приветствует тебя приятным глазу интерфейсом. Никаких проводов, разъёмов, зарядок, «прикуривателей» и кнопок включения. И никаких карточек постоянного покупателя магазина «Мир автостекла».

Ведь несомненный плюс грамотно интегрированной системы - полностью «штатный» дизайн. Прочувствуйте идею: никаких светящихся кнопочек, лейблов и съёмных панелек - только экран на панели, как будто прописанный там с завода или как минимум вросший монолитом в центральную консоль, не вызовет у воришек ни единой мысли поживиться породистым дивайсом. В этом виде это и не дивайс даже, а деталь…

Пришли мы к самому интересному для немалой части читателей, приверженных вечным ценностям. А как звучит «цифромобиль»? Как правило, уже в базовой версии всех систем, основанных на Car PC, есть встроенная 24-битная звуковая карта. Некоторой части пользователей этого оказывается достаточно. Если недостаточно - не беда, с этой картой никто в загсе не расписывался. ЦАПы Texas Instruments и Burr-Brown, устанавливаемые во внешние «саундбластеры» - это уже что-то. Многочисленные эксперименты показали: на CarPC можно сделать высококлассную аудиофильскую систему, не говоря уже о мультимедийных - сложных, кинотеатральных, с объёмным звуком. Но, несмотря на функциональность звуковых карт, интереснее всего выглядит связка компьютера и внешнего специализированного звукового процессора с помощью цифровой шины SPDIF (оптика или коаксиал). Такая схема позволяет «разгрузить» центральный процессор от «тонких материй» звука. При всей приверженности нашего «клуба» компьютерным технологиям и составляющим надо признать: наилучшие результаты достигаются именно на этом пути, так что традиционные производители car audio даже при тотальном переходе на CarPC не останутся не у дел. Имеются в виду, разумеется, наиболее прогрессивные из них. При этом, между прочим, иной раз в системе устанавливается завидная, недостижимая в традиционных системах гармония и взаимопонимание компонентов, когда процессор (например, Audison bit one, очень удачно вписывающийся в архитектуру infotainment-системы) настраивается со «своего», бортового компьютера.

Другая задача - управление (в простейшем случае - пополнение) медиатекой в автомобильном компьютере решается проще и удобнее, чем в любой иной среде. Элементарное, на грани примитива решение - таскать с собой флэшки, но это уже не в ногу со временем, если можно синхронизироваться с домашней коллекцией Wi-Fi в практически «беспилотном» режиме.

Немаловажная особенность полноценного автомобильного компьютера - возможность поэтапного частичного апгрейда. Не хватает пятисот гигабайт для повзрослевшей музыкальной коллекции? Поставьте диск на пару терабайт. На первое время хватит, а там видно будет. Хочется подключить несколько камер видеорегистрации? Сколько ставить в штуках? Процессор помощнее - пожалуйста, газосварочные работы не потребуются. Собрались покорять на машине Якутию и Сахару в одну навигацию? Твердотельный жёсткий диск вам в помощь - ни нагрева, ни движущихся частей.

Современные автопроизводители «поют» в унисон с производителями дорогих магнитол: цифровые шины - у каждого свои, протоколы - уникальны. Здесь установщикам допоборудования как бы наступают на ногу. И «цифромобиль» в такой ситуации - одно из универсальных средств избежать коллизии желания и возможностей. Немногие развивают согласующую периферию для CarPC, но уже сейчас есть несколько адаптеров, в частности, к штатным мониторам Audi, Lexus, Toyota. Нередки прецеденты изъятия штатных мониторов и установки на их место новых, сенсорных, компьютерных (VGA/HDMI), высокого разрешения, с выводом на них бортовой информации.

С тех пор как я завел свой первый «цифромобиль», прошло уже семь лет. С машинами были и встречи, и расставания. Объединяло их одно - во всех стояли автомобильные компьютеры. В этом мои вкусы точно не изменились. И с каждой нашей следующей встречей ваши станут ближе к моим, я уверен…

Интегральное решение студии для автомобилей VW

Не звуком единым… CarPC может вести диагностику автомобиля в простом режиме…

…может - в продвинутом…

…или специальном, например - мониторить работу релейного блока

Эквалайзер можно организовать и программными средствами CarPC, но мы пришли к выводу, что внешний процессор - лучше

«Новое слово» может появиться в машине россыпью отдельных блоков…

…среди которых всё равно есть главный, системный

Что если своего дисплея в машине нет? Вот пример: Toyota LC 100 до того, как побывала у нас, и после

Примеры infotainment-систем в разных машинах: Landrover Discovery 3 с крупным потолочным монитором у водителя

Монитор ещё больше, но у пассажира Mercedes S500

Volvo XC90, экран - в «домике»

Тоже экран, тоже домик, но машина - IS 250 (марку не помню)

Subaru Tribeca. Здесь домик не нужен

Проникновение CarPC во внутренний мир автомобиля: дисплей комбинации приборов VW Golf

Варианты реализации «продвинутого» дисплея для работы с CarPC

Навигационных систем существует больше, чем помещается на заглавном экране режима навигации. От трёхмерной графики до «пачки «Беломора»

Спектр периферии ограничен лишь фантазией (а значит - ничем). От клавиатуры до аналоговых регуляторов

Неограниченную свободу предоставляют программные оболочки. Нравятся «Окна 7» - пожалуйста. Не нравятся - тоже пожалуйста…

Apple и Google хотят завоевать автомобильный мир с помощью CarPlay и Android. Однако для них нужен либо дорогостоящий апгрейд, либо совершенно новая машина. Впрочем, если вы хотите по-умному соединить свои смартфон и автомобиль, совсем не обязательно совершать огромные траты: даже у «старой телеги» есть все необходимое, чтобы можно было использовать мобильный телефон в качестве бортового компьютера.

Единственным условием является наличие маленького модуля с Bluetooth или Wi-Fi, который можно приобрести всего за несколько десятков евро. Этот модуль нужно лишь вставить в диагностический разъем OBD-2 (On-Board Diagnostic), который есть у любого бензинового автомобиля, выпущенного после 2001 года, или дизельного, произведенного не ранее, чем в 2004 году.

Место установки разъема OBD-2 зависит от конкретной модели, но чаще всего он располагается под приборной панелью на водительской стороне.

Так смартфон превращается в бортовой компьютер

Чтобы мобильный телефон можно было использовать в качестве бортового компьютера или диагностического инструмента, его необходимо связать с разъемом OBD-2 через Bluetooth или Wi-Fi. C помощью соответствующего приложения вы сможете наблюдать за расходом топлива и выводить на смартфон показания спидометра, а также данные о температуре и оборотах двигателя, величине и продолжительности ускорений и так далее.

Для движения по бездрожью или гоночных соревнований может быть полезной такая информация, как тормозной путь, время круга или наклон кузова. Кроме того, с помощью смартфона можно считывать коды ошибок бортового компьютера автомобиля, чтобы получить возможность устранить простые неполадки самостоятельно.

Доступные модули для разъема OBD-2 с Wi-Fi или Bluetooth вы можете найти в таблице чуть выше. Кроме того, интересные приложения для работы с данными от разъема OBD-2 (на iOS и Android) мы привели в следующей таблице.

Примечание: в силу ограничений протокола Bluetooth, с iPhone представленные модули совместимы только по Wi-Fi.