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OBD II Head-Up-Display

Inhalt

Einführung
Aufbau
Bedienung

Einführung

Fahrzeuge der Oberklasse bieten seit einigen Jahren optional die Einblendung von Fahrzeugdaten auf der Windschutzscheibe über ein Head-up-Display (HUD). Dabei handelt es sich im Wesentlichen um eine nette Effekthascherei, denn der Blick auf das Kombiinstrument lenkt nicht so sehr ab, wie bei einem Kampfpiloten. Trotzdem ist es nett, wenigstens die Geschwindigkeit hier zu sehen.

Im Zubehörhandel gibt es bereits einige Nachrüstlösungen, die per OBD 2 die Daten erhalten. Alle gemein ist, daß sie völlig unbrauchbar sind. Alle sind darauf angewiesen, daß eine durchsichtige Reflektionsfolie auf die Windschutzscheibe geklebt wird. Dies ist kritisch zu beurteilen, denn im Grunde darf auf die Frontscheibe nichts aufgeklebt werden - schon gar nicht im Sichtbereich, also der Bereich, der von den Scheibenwischern überstrichen wird. Außerhalb dieses Bereichs macht das Display aber keinen Sinn mehr. Selbst mit Reflektionsscheibe ist die Darstellung im Hellen fast immer unbefriedigend und kaum ablesbar. Einige Displays sind zudem völlig überfrachtet mit Funktionen und Anzeigen. Mehr als ein Wert ist verwirrend und lenkt sehr ab - das Display ist kein Ersatz fürs Kombiinstrument. Warnmeldungen bei bestimmten Geschwindigkeiten sind unsinnig, wenn diese nicht an die aktuelle Straße angepaßt sind.

Der hier vorgestellte Bausatz zeigt lediglich die Geschwindigkeit (wahlweise in km/h oder mi/h) an. Die Anzeige ist extrem hell und kann ohne zusätzliche Folie auf der Windschutzscheibe abgelesen werden. Die Helligkeit wird an die Umgebungshelligkeit angepaßt, so daß sie im dunkeln nicht blendet. Aufgrund des Aufbaus der Frontscheiben kommt es zu einer Doppelreflektion, die aber kaum stört. Das Display unterstützt die gängigen OBD-2-Protokolle ISO 9141, ISO 14230 und ISO 15031 (CAN), die automatisch erkannt werden. Das Display schaltet sich automatisch ab, wenn der Motor abgestellt wird und erkennt den Motorstart anhand der kurz zusammenbrechenden Bordspannung.

Das Display kann an 12 V (KFZ) und mit Einschränkungen auch an 24 V (NFZ) betrieben werden. Bei 24 V sollte R1 gegen 1 kΩ getauscht werden.

Strom Betrieb max. Helligkeit: ca. 135 mA
Strom Standby: ca. 50 mA

Aufbau

Der Bausatz bietet alle Teile, die zum Aufbau des HUD notwendig sind. Erfahrung im Bestücken und Löten vom SMD-Bauteilen (kleinste Größe 1206) ist notwendig. Das Kunststoff-Gehäuse bedarf der Bearbeitung für den Displayausschnitt etc. Der Mikrocontroller ist bereits mit der Software beschrieben, so daß keine Programmierkenntnisse o. ä. benötigt werden.

(Anklicken und Zoom mit <Strg>+Mausrad)

Bauteile:

Anzahl	Wert	Bauteil
2	0,33µ/35V	C1, C4
2	560p	C11, C12
2	1,0µF 50V	C2, C3
4	22p	C5, C6, C8, C9
2	100n	C7, C10
1	510	R1
1	1k5	R11
1	6k8	R12
1	220k	R3
1	10k	R4
4	1k	R5, R6, R7, R8
2	100	R9, R10
1	B72520T0250K062	R2
3	BC847	T1, T2, T3
1	SK36A	D1
1	SM6T 33A	D2
1	SFH203FA	D3
1	PTC194700-150	F1
1	MIC2981	IC1
1	L9637	IC2
1	7809	IC3
1	7805	IC4
1	ATMEGA168	IC5
1	MCP2515	IC6
1	MCP2551SN	IC7
1	47µH	L1
3	OPD-S15013UPG-BW	LED1, LED2, LED3
1	20MHz	Q1
1	16MHz	Q2
1	Taster	S2

(Anklicken und Zoom mit <Strg>+Mausrad)

• Die ISP-Stiftleiste wird nicht bestückt.
• S2 und D3 werden auf der Seite mit den 7-Segment-LEDs bestückt.
• Die Fotodiode D3 steht etwas nach oben, so daß sich der Kragen auf gleicher Höhe wie die Oberkante der 7-Segment-LEDs befindet.
• Die abgeflachte Seite von D3 weist zu den 7-Segment-LEDs (Kathode).
• Verbinden Sie das Display mit einem OBD-II-Stecker. Die Pins 4 und 5 im Stecker werden verbunden. Sie können die Zuleitung durch die zwei Löcher zur Zugentlastung führen.
  Abgebildet ist die OBD-2 Buchse, wie sie im Auto zu finden ist (Draufsicht) bzw. Blick auf die Lötseite vom OBD-2 Stecker.
  

  Pin	Beschreibung
  4	Fahrzeug Masse
  5	Signal Masse
  6	CAN High (J-2284)
  7	ISO 9141-2 K Ausgang
  14	CAN Low (J-2284)
  15	ISO 9141-2 L Ausgang
  16	Batterie-Spannung +12V/+24V

• In der einen Gehäuseschale wird ein Ausschnitt für das Display, die Fotodiode und den Taster benötigt. Die Bohrschablone zeigt, wo die zwei Löcher (4 mm und 5 mm) sowie der Displayausschnitt zu platzieren sind. Deken Sie daran, die Schablone auf der Innenseite der Gehäuseschale spiegelverkehrt einzulegen. Achten Sie darauf, dass die äußere Gehäuseseite strukturelle Rillen auf einen Hälfte aufweist und Sie vielleicht nicht wollen, daß diese von den Löchern durchbrochen werden.
  
• Fügen Sie beide Gehäusehälften zusammen und bohren Sie ein Loch seitlich in die Mitte für die Kabeldurchführung. Die Platine wird einfach in die untere Gehäuseschale eingelegt.
  
  

• Schrauben Sie die Gehäusefüße von unten fest.
  
• Wenn man vor dem Fahrzeug steht (bzw. in einem entgegenkommenden Fahrzeug sitzt) kann es sein, daß man direkt auf das HuD blickt (je nachdem, wie steil das Gerät auf dem Armaturenbrett liegt). Dies kann den Betrachter irritieren. Durch ein Stück Pappe oder Kunststoff an der nach vorne weisenden Gehäusekante können Sie einen Sichtschutz bauen.

Bedienung

Im Fahrzeug müssen Sie das Display rutschfest fixieren, so daß es beim Fahren oder bei einem Unfal nicht herum fliegt. Dazu eignet sich beispielweise Klettklebeband oder eine Halterung für Smartphones. Probieren Sie vorher, wie das Display am besten auf dem Armaturenbrett platziert wird - dies ist Abhängig vom Winkel der Windschutzscheibe und der Ablagefläche sowie der gewünschten Position der Projektion.

Der OBD-2-Stecker und das Kabel darf den Fahrer nicht behindern.

Das HuD muß jederzeit ohne Aufwand und Werkzeug entfernbar sein, da es nur dann nicht als fester Einbau gilt und nur dann keine Zulassung notwendig ist.

Nachdem der Stecker in die OBD-Buchse des Fahrzeugs gesteckt wird, versucht das HuD sich mit dem Steuergerät im Fahrzeug zu verbinden. Dies gelingt nur, wenn die Zündung eingeschaltet ist. Später wird das Display automatisch erkennen, wenn die Zündung eingeschaltet wird bzw. der Motor startet.

Zuerst wird für eine Sekunde die Versionsnummer der Firmware angezeigt.

Anschließend erscheint für 1,5 Sekunden die Anzeige "°C" oder "°F". "°C bedeutet, daß die Meßwerte (die Geschwindigkeit) als metrischer Wert (km/h) angezeigt wird. "°F" weist auf das angloamerikanische Maßsystem hin (mi/h).

Danach versucht das HuD eine OBD II-Diagnoseverbindung aufzubauen und probiert die unterstützten Protokolle durch. In der Zeit leuchtet der linke Dezimalpunkt. Verlischt der Punkt und es erfolgt keine weitere Anzeige, konnte keine Verbindung aufgebaut werden. Wurde ein Protokoll gefunden und die Verbindung hergestellt, wird für 1,5 Sekunden die Kennzahl für das Protokoll gezeigt:

• 1 = ISO 9141 10400 Bd.
• 2 = ISO 9141 9600 Bd.
• 3 = ISO 14230 slow init
• 4 = ISO 14230 fast init
• 6 = ISO 15765 CAN 11/500
• 7 = ISO 15765 CAN 29/500
• 8 = ISO 15765 CAN 11/250
• 9 = ISO 15765 CAN 29/250

Anschließend wird endlos die Geschwindigkeit angezeigt.

Sobald die Zündung ausgeschaltet wird, erkennt das HuD dies und schaltet in den Standby-Modus und das Display wird ausgeschaltet.

Wenn der Motor wieder gestartet wird, beginnt das HuD mit dem Versuch, die Verbindung wieder aufzubauen und zeigt bei Erfolg dann wieder die Geschwindigkeit an.

Um das Maßsystem umzustellen (metrisch oder angloamerikanisch) müssen Sie den Diagnosestecker kurz abziehen und beim erneuten Einstecken die Taste gedrückt halten. Dadurch wird das Maßsystem gewechselt. Sobald "°C" oder "°F" angezeigt wird (das neue Maßsystem), können Sie die Taste loslassen.

Während des Betriebs paßt sich die Displayhelligkeit automatisch über die Fotodiode der Umgebungshelligkeit an. Sie können den Bereich der Helligkeitsveränderung jederzeit während der Anzeige der Geschwindigkeit ändern: Drücken Sie die Taste, bis "Lo" (low) im Display erscheint. Lassen Sie die Taste kurz los. Drücken und halten Sie die Taste fest. Solange Sie die Taste festhalten, werden die Helligkeitsstufen von 0 (maximale Helligkeit) bis 10 (minimale) durchlaufen. Sobald die gewünschte minimale ("Lo") Helligkeitsstufe (also die Helligkeit, die bei Dunkeltheit verwendet werden soll) angezeigt wird, lassen Sie den Taster los. Anschließend erscheint "Hi" (high). Drücken Sie wieder den Taster und halten Sie ihn fest, um die Helligkeitsstufen durchzulaufen. Lassen Sie den Taster los, wenn die gewünschte maximale Helligkeit (bei direktem Sonnenlicht benutzt) angezeigt wird. Der High-Wert muß kleiner (heller) sein, als der Low-Wert. Andernfalls wird die Einstellung ignoriert. Die beiden Werte werden automatisch gespeichert und fortan genutzt. Je größer die Differenz zwischen Low und High, desto mehr Abstufungen der Displayhelligkeit gibt es. Wenn Sie keine Adaption wünschen, aählen Sie für beide Einstellungen den gleichen Wert.

Sie können den OBD-Stecker zu jedem Zeitpunkt aus der Buchse ziehen, falls Sie das HuD entfernen wollen.