Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digitales Cockpit Eigenbau


von David S. (ing-schick)


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Hallo Community,

ich habe vor ein Digitales Cockpit zu bauen, es soll in die Richtung der 
aktuellen Audi Cockpits gehen. Entwicklungszeit sollte 3 Monate +/- 
sein.

Zu meiner Person:
ich habe eine Ausbildung als Elektriker, einen Techniker in Informatik 
und betreibe derzeit ein Diplomstudium in Elektrotechnik. Parallel 
Arbeite ich als Softwareentwickler im Bereich C#/WPF (Frontend).

Zu den Fragen:
Ich bin noch etwas Ratlos über die Basis, es sollte  sich wohl auf einer 
Plattform mit einem Betriebssystem abspielen die auch die nötige I/O 
liefert (Messungen/Sensorik etc.).

Denkbar wäre ein Raspberry Pi 3 auf dem dann Python oder Java läuft. Ein 
Komplettes Betriebssystem was ähnliche Funktionen bietet ist wohl das 
„CAR PI“, wobei ich die Software gerne selbst schreiben würde.

Die Wahl der Entwicklungsumgebung:
Am liebsten wäre es mir hier das Visual Studio zu verwenden, allerdings 
bin ich offen für alle Vorschläge.

Die Idee ist es, eine optisch ansprechende GUI zu entwickeln ohne einen 
längeren Betreibsystemstart zu haben.

Was könnt ihr mir als Plattform und als Entwicklungsumgebung empfehlen?

Gruß

David

von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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David S. schrieb:
> Denkbar wäre ein Raspberry Pi 3 auf dem dann Python oder Java läuft.

... ein Tacho der 1 min zum Booten braucht. Ich weiß nicht ;)

von THOR (Gast)


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David S. schrieb:
> Die Idee ist es, eine optisch ansprechende GUI zu entwickeln ohne einen
> längeren Betreibsystemstart zu haben.

Für "optisch ansprechend" empfiehlt sich ja Android. Kannste mit Xamarin 
programmieren.

Da ist im Framework viel Klickibuntu mit Animationen drin. Und in Mono 
dann das, was du für Logik brauchst ;)

von Der Andere (Gast)


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Und das Teil wird dann in ein Auto eingebaut mit du nur auf deiner 
Privatstraße fährst :-)
Ich stelle mir das gerade vor. Bei 160 auf der Autobahn einen Bluescreen 
und anschliessend: "Please press throttle, break and shift into reverse 
gear to log in"

SCNR

von John D. (Gast)


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Naja, möglich in zuverlässiger Art und Weise ist das schon. Siehe 
"Glascockpits" (EFIS) in Flugzeugen. 3 Mannmonate Entwicklungszeit sind 
aber blauäugig.

von Der Andere (Gast)


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Wenn man schon weiß wann es fertig sein soll bevor man sich Gedanken 
gemacht hat wie es eigentlich gemacht werden soll, dann sollte man 
vieleicht eher BWL oder Sales und Marketing studieren.

von Clemens W. (daxmus)


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Bei Qt ist in der letzten Zeit viel in die Richtung gemacht worden. Im 
Blog liest man immer wieder davon.
Als Referenzplattform wird dort meist ein I.MX6 Board benutzt.

von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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Hätte ich ein rundes Display was ist einen 80mm Tacho paßt
wäre ich schon lange da dran ;(

von Guest (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Wenn man schon weiß wann es fertig sein soll bevor man sich Gedanken
> gemacht hat wie es eigentlich gemacht werden soll, dann sollte man
> vieleicht eher BWL oder Sales und Marketing studieren.

Genau DAS hat er ja studiert...

von Der Andere (Gast)


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Guest schrieb:
> Genau DAS hat er ja studiert...

???

Im ersten Post:

David S. schrieb:
> Zu meiner Person:
> ich habe eine Ausbildung als Elektriker, einen Techniker in Informatik
> und betreibe derzeit ein Diplomstudium in Elektrotechnik.

von Crazy Harry (crazy_h)


Angehängte Dateien:

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Joachim D. schrieb:
> Hätte ich ein rundes Display was ist einen 80mm Tacho paßt
> wäre ich schon lange da dran ;(

nah dran ;-)

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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David S. schrieb:

> Entwicklungszeit sollte 3 Monate +/-  sein.

Wenn Du gut bist, könntest Du das vielleicht schaffen.
Aber wenn Du gut wärst, würdest Du hier nicht fragen.
:-)

von Alex W. (a20q90)


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Joachim D. schrieb:
> David S. schrieb:
> Denkbar wäre ein Raspberry Pi 3 auf dem dann Python oder Java läuft.
>
> ... ein Tacho der 1 min zum Booten braucht. Ich weiß nicht ;)

Ich sah den RPi in 7sek funktionstüchtig.
Welches Linux genutzt wurde weis ich nicht mehr, war von der Bedienung 
auf der cmd wie bei ubuntu.

von Rolf M. (rmagnus)


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Clemens W. schrieb:
> Bei Qt ist in der letzten Zeit viel in die Richtung gemacht worden. Im
> Blog liest man immer wieder davon.
> Als Referenzplattform wird dort meist ein I.MX6 Board benutzt.

Das scheint wohl damit gemacht zu sein:
http://doc.qt.io/qt-5/integrity-monolith-project-tutorial.html

und das ist das Board:
https://boundarydevices.com/product/sabre-lite-imx6-sbc/

von Dioder (Gast)


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Wie lange braucht das Windows 10 für den RPI zum starten?
Da kannst du direkt mit C# drann.

von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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Dioder schrieb:
> Wie lange braucht das Windows 10 für den RPI zum starten?
> Da kannst du direkt mit C# drann.

10 km Fahrt ;)

von Patrick B. (p51d)


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David S. schrieb:
> ich habe vor ein Digitales Cockpit zu bauen, es soll in die Richtung der
> aktuellen Audi Cockpits gehen. Entwicklungszeit sollte 3 Monate +/-
> sein.

Ich frage mich wie du das in 3 Monaten hinbekommen willst, wenn 
komplette Abteilungen (HW, FW und SW) dafür sicher mehr als 12 Monate 
brauchen.

Mal abgesehen von den Tests (Dauertest, EMV...).
Ausserdem habe ich nicht das Gefühl, dass ein R-PI die Automitiven 
Normen erfüllt!

von Clemens W. (daxmus)


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Hier ein neuer Blogeintrag:

http://blog.qt.io/blog/2017/06/21/digital-instrument-cluster-qt-quick-designer-qt-safe-renderer/

Das ganze basiert ja auch Boot2Qt, d.h. es wird kein komplettes OS 
benötigt und so erhältst du eine Startzeit von ~1,5s.

von Michael R. (mr-action)


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Also, nur mal so am Rand... Der Tüv wird dich damit nicht durchwinken.

Das Thema gabs im CarPC Forum schon vor Jahren und das Ergebnis war: 
Klar darf ein Monitor statt des Tachos verbaut werden, aber der muss 
dann das Bild einer Kamera anzeigen, die vor dem Tacho (irgendwo im 
Auto) verbaut ist. Also quasi eine Art Remotescreen für den Tacho...

Natürlich könnte man das jetzt tatsächlich als Tüv-Mode einbauen... Aber 
du solltest dir da auf alle Fälle vorher Gedanken drüber machen...

Zum eigentlichen Projekt, ich würde auch auf einen imx6 (Cubox/-board?) 
und dann die Oberfläche in Qt bzw C++ machen... Für die 
Echtzeitmessungen wirst du eh noch einen kleinen µC per Uart, CAN oder 
so anbinden müssen um wirklich brauchbare Ergebnisse zu bekommen... 
Messungen direkt ausm Linux raus wirst du nur mit nem Realtime Kernel 
anständig hinbekommen und der könnte dir die Performance der GUI 
versauen, von daher sollte man das gleich umschiffen - du hast 
schliesslich noch genug andere Sorgen... ;-)

Ich würde für so ein Projekt für mich selbst allerdings auch 1-2 Jahre 
veranschlagen - mag sein, das du mehr Freizeit hast... Aber das ist 
schon eine Stange arbeit, bis die Basics laufen und du überhaupt an die 
GUI denken kannst...


Edit fragt sich, ob heute Freitag ist... ;-)

: Bearbeitet durch User
von Guido L. (guidol1970)


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David S. schrieb:
> Die Idee ist es, eine optisch ansprechende GUI zu entwickeln ohne einen
> längeren Betreibsystemstart zu haben.
> Was könnt ihr mir als Plattform und als Entwicklungsumgebung empfehlen?
schau Dir doch mal
https://ultibo.org
an.

Das ist ein "Bare-Metal" Entwicklungssystem fuer den Pi, also kein lang 
bootendes OS.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michael R. schrieb:
> Also, nur mal so am Rand... Der Tüv wird dich damit nicht durchwinken.
>
> Das Thema gabs im CarPC Forum schon vor Jahren und das Ergebnis war:
> Klar darf ein Monitor statt des Tachos verbaut werden, aber der muss
> dann das Bild einer Kamera anzeigen, die vor dem Tacho (irgendwo im
> Auto) verbaut ist.

Womöglich fehlt hier ja Kontext, aber bspw. VW verbaut nun schon seit 
einigen Jahren in ihren Oberklasse-Modellen "elektronische" 
Kombi-Instrumente. Also praktisch ein großes Display, auf dem die mehr 
oder weniger traditionellen Instrumente nachgebildet werden. Die sind 
ganz sicher vom TÜV akzeptiert worden.

Daß Eigenbauten andererseits keine TÜV-Zulassung bekommen, ist erwartbar 
und IMHO auch vollkommen korrekt.

Vom TE hätte ich ein etwas klareres Statement zum Sinn seiner 
Bauaktion erwartet. Soll das wirklich mal rollen? Oder geht es nur um 
einen Simulator?

von Clemens W. (daxmus)


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Der Unterschied zu den originalen digitalen Tachos (gibts ja auch von 
Mercedes) ist, dass sie eine Zulassung haben. Bei einem selbstgebauten 
müßte man sich wohl im Rahmen einer Einzelabnahme bewegen. Aber ob das 
wirklich durchführbar ist, wage ich zu bezweifeln.
Bzw. selbst als erfahrener Entwickler würde ich nicht ein derart 
sicherheitsrelevantes Teil im Auto mal eben in drei Monaten entwickeln 
wollen - alleine.
Als Spielzeug, bzw just for fun für den Schreibtisch ist es natürlich 
was anderes.

von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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Ein Geber (wo ist egal, halt am Rad), ein uC der das umrechnet
und irgendein Display was er snsteuert (meinetwagen auch ein
Stppermotor mit Zeiger). Wozu bbraucht man da 3 mon ?

von David S. (ing-schick)


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Wow mit so viel Resonanz habe ich nicht gerechnet.

THOR schrieb:
> Für "optisch ansprechend" empfiehlt sich ja Android. Kannste mit Xamarin
> programmieren.

Danke werden das mal in Betracht ziehen.

John D. schrieb:
> 3 Mannmonate Entwicklungszeit

Im Rahmen der Diplomarbeit wären es wohl 3-6 Monate

Clemens W. schrieb:
> Als Referenzplattform wird dort meist ein I.MX6 Board benutzt.

Danke, auch das werde ich in Betracht ziehen.

Harald W. schrieb:
> Aber wenn Du gut wärst, würdest Du hier nicht fragen.

Ich will ja daran wachsen ;)

Dioder schrieb:
> Da kannst du direkt mit C# drann.

Wäre gut, leider ist die WPF aber nicht voll auf dem Raspberry unter Win 
10 IOT verfügbar :(

Patrick B. schrieb:
> Mal abgesehen von den Tests (Dauertest, EMV...).
> Ausserdem habe ich nicht das Gefühl, dass ein R-PI die Automitiven
> Normen erfüllt!

Ist rein für eine Präsentation ;)

Michael R. schrieb:
> Also, nur mal so am Rand... Der Tüv wird dich damit nicht durchwinken.

Die Info das es sich um eine Diplomarbeit handelt hatte gefehlt, es geht 
hier nur um einen Prototyp, der auch nicht in einem Auto sondern in 
einem Roller (Hybrid) verwendet werden soll.

Guido L. schrieb:
> schau Dir doch mal
> https://ultibo.org
> an.

Danke, werde ich mir anschauen.

Axel S. schrieb:
> Vom TE hätte ich ein etwas klareres Statement zum Sinn seiner
> Bauaktion erwartet. Soll das wirklich mal rollen? Oder geht es nur um
> einen Simulator?

Ich hätte es etwas mehr ausformulieren sollen, ich versuche es hiermit 
zu ergänzen:

Es handelt sich bei dem Fahrzeug um ein Roller (50ccm) der ein Hybrid 
ist. Es soll ein alter Analog-Tacho ersetzt werden, von der Bauform wird 
es sich bei 7" bewegen.

Es geht rein um einen Prototyp der nicht auf die Straße kommt oder je 
Serien reife erhalten soll. „keep it super simple“ ist das Motto, 
natürlich optisch ansprechend.

Das ganze Projekt soll im Rahmen einer Diplomarbeit bearbeitet werden, 
hier vorab versuche ich die Machbarkeit zu beurteilen.

Danke für die bisherigen Infos

Gruß

David

: Bearbeitet durch User
von David S. (ing-schick)


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Joachim D. schrieb:
> Ein Geber (wo ist egal, halt am Rad), ein uC der das umrechnet
> und irgendein Display was er snsteuert (meinetwagen auch ein
> Stppermotor mit Zeiger). Wozu bbraucht man da 3 mon ?

Etwas mehr darf es schon sein:
Es soll auf einem Digitalen Bildschirm wiedergeben werden, unteranderem 
auch mit Anzeigen wie Restreichweite Benzin/Elektro etc., je nach Erfolg 
auch eine Integration von Gmaps.

: Bearbeitet durch User
von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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David S. schrieb:
> Es soll auf einem Digitalen Bildschirm wiedergeben werden, unteranderem
> auch mit Anzeigen wie Restreichweite Benzin/Elektro etc., je nach Erfolg
> auch eine Integration von Gmaps.

Gib mir ein Display das in einen 80mm-Tacho paßt dann baue ich das.
Von mir aus auch mit Maps ... ;)

von kalenda lesa (Gast)


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Michael R. schrieb:
> Edit fragt sich, ob heute Freitag ist... ;-)

Es war Donnerstag schon Freitag.

von Der Andere (Gast)


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David S. schrieb:
> ich habe vor ein Digitales Cockpit zu bauen, es soll in die Richtung der
> aktuellen Audi Cockpits gehen.

Prima, und jetzt ist es auf einmal eine Diplomarbeit und für einen 
Roller und nur für eine Präsentation.

von Ordner (Gast)


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Labview, da biste in 3d ferdsch:
https://www.youtube.com/watch?v=1skDg_azTdg

von Crazy Harry (crazy_h)


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Für was muß ein Cockpit eine TÜV-Zulassung haben? Es ist dein 
persönliches Pech, wenn du zu schnell fährst.

von Rolf M. (rmagnus)


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Crazy H. schrieb:
> Für was muß ein Cockpit eine TÜV-Zulassung haben? Es ist dein
> persönliches Pech, wenn du zu schnell fährst.

Äh, nein!

von Crazy Harry (crazy_h)


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Da es ja sogar zulässig ist beleuchtete Fahrradtachos an Motorräder zu 
montieren, glaub ich das doch.

von Andrea B. (stromteam)


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Crazy H. schrieb:
> Für was muß ein Cockpit eine TÜV-Zulassung haben?

EMV Prüfung ?

Kann leicht den Fahrzeugwert überschreiten.

von Heinz V. (heinz_v)


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Den Eigenbau Tacho könnte! der TÜV wohl eichen, aber ob ein Eigenbau 
Wegstreckenzähler (amtliches Dokument) als 'manipulationssicher' 
anerkannt wird?

von Andrea B. (stromteam)


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Heinz V. schrieb:
> Den Eigenbau Tacho könnte! der TÜV wohl eichen

Nö.

Eichamt.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Dann mach's doch wie beim alten Trecker üblich - einen 
(drehzahlabhängigen) Betriebsstundenzähler ... wenn Die Genauigkeit dort 
reicht, Das bekommen wir mit 'Radumdrehungen zählen' schon ansatzweise 
hin ;)

MfG

von Richard B. (r71)


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von Johannes S. (Gast)


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Touchgfx ist auch nett für sowas, aber viel C++. Läuft auf einem 
STM32F769I-DISCO was Richard vielleicht noch zu verkaufen hat?

von DraconiX (Gast)


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Patrick J. schrieb:
> Dann mach's doch wie beim alten Trecker üblich - einen
> (drehzahlabhängigen) Betriebsstundenzähler ... wenn Die Genauigkeit dort
> reicht, Das bekommen wir mit 'Radumdrehungen zählen' schon ansatzweise
> hin ;)

Betriebsstundenzähler, zumindest in allen mir bekannten Baumaschinen 
(Vorbeschicker, Apshaltfertiger, Fräsen, Walzen, Radlader, Bagger...) 
zählen tatsächlich ausschließlich die Betriebsstunden des laufenden 
Motors. Nicht die Betriebsstunden während des Fahrzeuges sich bewegt. 
Macht ja auch keinen Sinn, denn da die Motoren dort ausschließlich 
hydraulische Motoren Antreiben (Außer beim Radlader) - laufen die 
Motoren auch stellenweise auf Volltouren selbst wenn die Maschine steht. 
Gerade beim Apshaltfertiger in der Heizphase steht die Maschine 
stellenweise stundenlang rum, läuft auf Volltouren aber bewegt sich 
keinen Zentimeter ;-)

von R1c3r (Gast)


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Interessante Diskussion hier. Im hiesigen Formula Student Team wurde 
ebenfalls ein "digitales Cockpit" entwickelt, mit Lenkrad mit Knöpfen, 
Dashboard mit weiteren Knöpfen+LED's+Drehencoder sowie einem 
Grafikdisplay. Auf diesem kann man diverse Einstellungen fürs Auto 
treffen und Zustände ablesen (Geschwindigkeit, Laufzeit, diverse 
Fehlermodi...). Das ganze geschieht in "Bare Metal" Programmierung auf 
einem STM32F4 ohne irgendwelche Libraries, welcher direkt per CAN 
kommuniziert. Die Entwicklungszeit für die SW war in Summe vielleicht 
höchstens 1 Monat, die Hardware eher weniger. Das ganze natürlich nur 
für Spaß, da es ja bereits Cockpits gibt mangelt es am 
wissenschaftlichen Anspruch um daraus irgendeine Abschlussarbeit zu 
machen.

Mir ist nicht ganz klar wieso man für eine GUI gleich einen dicken 
Anwendungsprozessor mit Linux und Qt braucht (kann der Fahrer beim 
Fahren wirklich derart komplexe GUI's bedienen wie die für welche man Qt 
braucht - und eine statische Anzeige von Messwerten ist ohne Qt fast 
schon einfacher), und wie man daraus eine Diplom-Arbeit macht (insb. 
wenn es sich nur um einen Prototypen ohne Zulassung handelt).

von Clemens W. (daxmus)


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Das Engagement von Qt bezieht sich ja eher darauf ein Cockpit zu 
entwickeln und dies mit dem Multimediasystem zu vereinen. Was man in 
einem modernen Auto halt braucht, bzw. was gewünscht ist. Für die 
Hersteller ist es dann, gerade bei den kürzer werdenden 
Entwicklungszyklen, einfacher auf vorgefertigte Komponenten, oder 
Techniken zurückgreifen zu können.
Werden natürlich nur Geschwindigkeit und einige andere Parameter 
angezeigt in Verbindung mit einem simplen Menü, dann ist Qt natürlich 
Overkill.

von R1c3r (Gast)


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David S. schrieb:
> Die Info das es sich um eine Diplomarbeit handelt hatte gefehlt, es geht
> hier nur um einen Prototyp, der auch nicht in einem Auto sondern in
> einem Roller (Hybrid) verwendet werden soll.

Clemens W. schrieb:
> Das Engagement von Qt bezieht sich ja eher darauf ein Cockpit zu
> entwickeln und dies mit dem Multimediasystem zu vereinen
Multimediasystem auf einem Roller? Ich glaub mein MP3-Player benutzt 
kein Linux und Qt. Und Filme am Steuer gucken klingt irgendwie verkehrt. 
Also wenn schon für ein Navi, aber das ist mehr als eine 
Diplomarbeit...

von Manfred (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Heinz V. schrieb:
>> Den Eigenbau Tacho könnte! der TÜV wohl eichen
> Nö.
> Eichamt.
Nö, Niemand. Bevor ein Gerät geeicht werden kann, ist erstmal dessen 
Eichfähigkeit per Baumusterprüfung zu belegen.

R1c3r schrieb:
> Ich glaub mein MP3-Player benutzt
> kein Linux und Qt.
Verlasse Dich nicht darauf, dass dort kein embedded Lnux drin stecken 
könnte.

von R1c3r (Gast)


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Manfred schrieb:
> R1c3r schrieb:
>> Ich glaub mein MP3-Player benutzt
>> kein Linux und Qt.
> Verlasse Dich nicht darauf, dass dort kein embedded Lnux drin stecken
> könnte.

In einem derart hart umkämpften Markt extra Geld ausgeben um einen 
Anwendungsprozessor + genug RAM zu verbauen, um Linux darauf nutzen zu 
können, während andere Leute MP3-Player auf AVR's implementieren? Ich 
hab meine Zweifel... Leider kriegt man die Teile nicht zerstörungsfrei 
auf um zu sehen was für ein Prozessor drin ist. Da würde ich eher auf 
ein RTOS ala QNX o.ä. tippen, wobei man auch das kaum dafür braucht.

von Clemens W. (daxmus)


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Als Qt erwähnt wurde, war keine Rede von einem Roller, sondern einem 
Audi Cockpit.

Qt läuft übrigens auch auf QNX.

Soweit mir bekannt, setzt ein Hersteller maritimer Navigationssysteme 
auch auf Qt.

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