Attic or Garret

車載PC / Car-PC in the trunk.

コクピット

車載PC

車内でのBGM用に7年前から車載PCを載せ始めて、現在2号機、パソコンが載っているように見えないことがコンセプトなので、本体はトランクに設置、表示は5インチ以下のモニターを使用、自作アダプタでエンジン情報を表示、車載関連の電子工作も紹介します。
 
VR-4 車の情報はこちらです。
 
内部と周辺機器の詳しい仕様は最後の方にまとめました。

  • 16/10/05

    マザーボードをASRock J3710-ITXに載せ替えました。
    Atom系(Braswell)の最上位 Pentium quad-core processor J3710を搭載(4コア / 1.60GHz / TB時 2.64Hz / L2 2MB) TDPは6.5W! M3-ATXにて問題なく動作しています。
  • 14/10/19

    マザーボードをECS BAT-I (V1.2)に載せ替えました。
    Atom系(Bay Trail-D)の最上位 Pentium J2900を搭載(4コア / 2.41GHz / TB時2.66GHz / L2 2MB) TDPは10W! M3-ATXにて問題なく動作しています。(国内流通版はLVDSコネクタが未実装でした)
  • 12/04/23

    USB対応超小型マイコンボードとSONYロータリーコマンダーを繋いでみました。
    秋月電子のPIC18F14K50使用USB対応超小型マイコンボード [K-05499]はHID接続が可能です。 SONYロータリーコマンダーとの接続は、ほぼ配線(10KΩ抵抗を追加)のみなので、ブレッドボードを使ってテストをしました。 プログラムはPIC側にmikroBASIC PRO 4.60、PC側にVB6を使いました。これでSONYロータリーコマンダーからパソコンの操作が出来ます。
    PICプログラム(ソース、Hex含む)はこちら→ USBテストプログラム(PIC側)AVG2011にてチェック済み
    PC側実行ファイルはこちら→ USBテストプログラム(PC側)AVG2011にてチェック済み
  • 12/03/16

    カードサイズPC Raspberry Pi が近日発売。
    ARMベースCPU/GPU(SoC BCM2835 700MHz)、256MB RAM、SDスロット、USB 2.0、Ethernet、HDMI出力(1080p動画の出力可能)、コンポジット出力と一通り搭載で3,400円! 車載でも活用できそうです。 RSオンラインの製品ページ
  • 12/03/11

    ハイパワーアンテナ搭載 無線LAN USBアダプタ GW-USH300Nを使ってみました。
    自宅の無線LANに楽々繋がります。公衆アクセスポイントにも繋がりやすくなりました。しかも技適対応なので安心。
  • 11/10/04

    ガイガーカウンターと車載PCをデータリンク接続しました。
    Strawberry Linux USBガイガーカウンタキットはPCにデータを送ることができるので、車載PCと接続してみました。 サンプルプログラムは放射線カウントしか表示しませんが、VB6のソースが公開されているので自由に改良できます。 ガイガーカウンターの実験レポート
    Amazon → ガイガーカウンター

    これより前のトピックは移動しました。トピック更新履歴
     

    07/09/11

    初代の車載PCは一時期流行ったBookPC(BKS630)を改造して作りました。
    電源はジャンクのDC/DCコンバーターACE-865V(60W)を使用して12Vから直接BookPC用の電源に変換、 これを、PICとリレーを使ったコントロール回路で制御しています。 今はM3-ATXがあるので楽ですが、当時は苦労した記憶があります。(回路はやっつけレベル)
    Pentium3 1GHzと非力なマシンでしたが、躊躇無く改造出来たので楽しめました。

CENTURY plus one(LCD-4300U)

モニター

車載PCに接続するモニターには、5.5インチ タッチスクリーン付き液晶パネル(SHARP社高精細CGシリコン液晶パネル使用)を使っています。
モニターはアクセサリトレーにスポンジゴムを使って固定 ケーブルはトレーの底に小さな穴を開けてダッシュボード内で配線しています。

ステンレスPCケース

本体ケース

車載PC本体のケースは、新規にステンレスでオリジナルを製作。 冷却は6cmの薄型ファン1基。これで真夏の暑いトランク内でも、大丈夫でした。
 
このケースの前は、秋葉原で1,580円で買ったアルミケースを加工して作りました。
アルミPCケース
アルミケース

ケース内部

ケース内部

Mini-ITXのマザーボードをケースに入れるとかなりぎりぎりです。
現在のマザーボードはECS BAT-I (V1.2)
 
電源は車載PCでは定番のM3-ATXを使っています、 M3-ATXのお陰で、エンジン始動時も含めた電圧降下時でも安心して使うことができます。
M3-ATXの入力電圧は6V〜24V、出力は125Wです。M3-ATXと似ているpicoPSUは入力電圧が12V固定であることと、オートオン/オフのコントローラーが無いため車載PCには向きません。 また入力電圧が8V〜28VのpicoPSUの互換品もあります。どちらもATXコネクタ型DC-DCコンバータでレポートしました。 M3-ATXには125W版(6〜24V)と95W版(ハイボルテージ 6〜34V)があるので要注意、
M3-ATXはMODE 4で使用。

これとは別に、ケース内に12V→5VのDC/DCコンバータHRD05003E(5V3A)を追加してあります。 ここからM3-ATXの5VSB出力に連動して電源を供給します。 供給先はセンターコンソール内部に設置した、バスパワーUSBハブになります。
 
M3-ATX使用の消費電力比較
60W級スイッチングACアダプタ STD-1205(12V 5A)を ワットチェッカー(KEUSOKU GIKEN MODEL 2000 MS1)経由で繋いで測定、 USB機器は取り外します。ハードディスクと冷却ファンの電力も含めます。
HDDが変わっているので数値は参考程度に。
VIA EPIA-M10000 20〜30W (iTunes再生で平均22.5W)
Intel D945GCLF2 28〜34W (iTunes再生で平均30W)
Intel D510MO 20〜26W (iTunes再生で平均20W)


車載用ハードディスクマウント

ハードディスクマウント

車載PCの振動対策として、ジャンクのCDドライブを分解して集めた衝撃吸収ゴムブッシュを使って、ケースの蓋にハードディスクをマウントしました。 この状態で1年以上は車に載せっ放しにしておいても、今のところ問題が出ていないので大丈夫そうです。 ちなみに本体の設置場所は衝撃吸収とかしてません、ただ置いてあるだけです。

センターコンソール

センターコンソール

運転席と助手席の真ん中のシフトレバー(MT)のすぐ後ろの部分
 
L/Rの切替があるのがドアミラー用のスイッチ(純正品をLED化)
横に2連で並んでいるのがUSBハブのコネクタ
2つの大きなスイッチは、上がモニター、下が車載PCのスイッチ
真ん中の上にある黒い竹の子みたいなのがカーステ用のSONYロータリーコマンダー(1度使うと手放せなります)、 SONYロータリーコマンダーの信号はUSB経由で車載PCに送っているのでiTunesのコントロールにも使います。 コラムスイッチのオートクルーズ制御スイッチもSONYロータリーコマンダーに連動させました。ソースとSEEKが使えます。(車両はオートクルーズ無しなので、オートクルーズ有りのコラムスイッチと交換して改造しました)

センターコンソール内部のUSBハブ(BUFFALOのBHB4-U2A15/BKを加工して内蔵)の裏側コネクタには、 SONYロータリーコマンダー変換アダプタとUSBダイアグノーシスアダプタを繋ぎます。 USBハブにはバッテリーから直接変換した5Vをバスパワーで供給しているので電源不足の心配はありません

エンジン情報の表示

車両のダイアグノーシス情報を取得してエンジンの状態をリアルタイムに表示します。
仕組みは、車載PCとUSB経由で接続されたダイアグノーシスアダプタから車両側のECU(エンジンコントロールユニット)にアクセスして、 指定したエンジン情報を取得して車載PCに返します、車載PCでは取得したエンジン情報を演算式で変換して画面に表示しています。
車が1987年にデビューしたGALANT VR-4(1990年10月の後期型)なので、現在主流のCAN(Controller Area Network)が使えないためプログラム含め全て自作しています。
 
エンジン情報の車載PCへの表示 現在のバージョンの画面
 
メーター、グラフ表示、平均値、最低値、最高値の表示に対応、 表示レイアウトは設定画面か設定ファイルで自由に変更可能。 ログファイルを作成して、ログファイルプレーヤーを使ってログの再生も出来ます。
 
プレイヤーとログファイルはこちらに準備したのでインストールすれば再生することができます。 AVG8にてウィルスチェック済み、アンインストールにも対応しています。
 
Diagnosis Plyer 1.02b
 
USB接続のサブモニター 16×2 LCD (オレンジ / 4ボタン / 警告LED) 09/08/26 V4.5b

起動時の自動ログスタートに対応しました。
USB接続のサブモニターにアラート用のLEDと入力ボタンを追加しました。 ボタンは左から、表示センサー切換、リザーブ、ログ[停止/開始]切換、ウィンドウ[最小化/強制表示]切換(トップウィンドウとして表示)となっています。 切り替えることの出来る表示内容は4タイプ(増やせます)でそれぞれセンサーと閾値をパネルから設定できます。

09/08/23 V4.42b

センサー設定画面の統一とショートカットキーに対応しました。
 
8086さんレポート。
USBダイアグノーシス_バージョンアップ_4.42b
いつもありがとうございます。
 
USB接続のサブモニター 8×2 LCD (青白抜き / 4ボタン / 警告LED) 09/07/11 V4.4b

モニターをCENTURY plus one(LCD-4300U)に変更してから、エンジン情報の表示もちょっと小さくなってしまったので、 見易い位置に自由に設置出来るUSB接続のサブモニターを作ってみました。 任意のセンサーの一つを選んで表示できます。
 
表示サイズは8×2と16×2の2種類を製作しました。今後16×2のLCDには2種類のセンサー値を表示出来るようにする予定です。 アラート用のLEDやセンサー選択ボタンの追加もやりたいと構想だけは拡大中… (それだとMDM-100と同じ??)
 
8086さんレポート。
ダイアグソフトがバージョンアップ (4.4)
いつもありがとうございます。
以前のソフトウェアの更新履歴は長くなったので、下のページにまとめました。 詳細に説明しています。
 
ソフトウェア更新履歴

USBダイアグノーシスアダプタ

USBダイアグノーシスアダプタ

ECU(エンジンコントロールユニット)からのエンジンデータをパソコンに表示するためのアダプタです。 海外で作成されていたParm用のMMCd Dataloggerを車載PC用にアレンジしました。 ECUとの通信が1953baudといった変な通信速度だったので、車載PCとの通信で苦労しましたが、 先人の解析と、 いろいろな方のお力を借りて完成しました。 情報を頂いた皆様には感謝しております、ありがとうございました。
車載PCのUSBと車両側のダイアグノーシスコネクタとヒューズボックスのイグニション(IG2)に繋いで使います。 エンジンが掛かっている場合で、さらにプログラムが実行されていないとダイアグノーシスモードには入らず、 端子の接続もリレーにより物理的に切断する安心設計にしました。

ギャランVR-4(E39A後期型)用に作りましたが、基本的にはテクトム社のMDM-100 M1(旧型コネクタ)相当となりますので 三菱の平成元年以降発売の車種で国際規格対応前の電子故障診断装置を備える車両(ディーゼル以外)には接続できるかもしれません エボT〜Vはこの枠に入ります、逆にギャランVR-4(E39A前期型)は動作しない可能性が高いです。 またMUT-2(マルチユーステスタ)に対応している車種であれば使える可能性があります。 ただし、実際に動作を確認したのは、GALANT VR-4(E39A後期型)のみとなります。 車種により対象にセンサーなどが異なるため表示できない項目があるかもしれません。 車速信号はECUから取得できないため表示できません、直接、車速パルス線から速度に変換する回路が必要となります。 ブースト圧もほとんどの対象車種がECUから取得できないようです、 メータ上のブースト圧表示は、取得したエンジン情報から算出しているようなので、計算式が分かれば対応可能です。
 
写真の回路は蛇の目基板で作ったプロトタイプです、このあとプリント基板を作成したので、 エッチングをすれば多少の製造は可能です。
ダイアグノーシスコネクタは入手難です、私は同じVR-4に乗っている方から好意で譲って頂きました。 入手できない場合は、コネクタの周辺からエレクトロタップで直接信号線を取り出すことになります。
 
同じ後期VR-4乗りの8086さんに、 ご購入して頂きました。エレクトロタップでの取り付けを実践しています(お疲れ様でした)。 今後OQO(ネットブックよりさらに小さい高性能ハンドヘルドPC)を使ってエンジンデータを表示するそうなので楽しみです。 取り付け作業も公開して頂いています。
 
対応センサーリスト

Diagnosis MDM-100 M1 MMCd Datalogger 説明 (E39Aでの確認) Code
Battery BATT BATT バッテリ電圧 0x14
(未対応) SPD   車速度、ECUからは取得できない (車速メータの軸にあるリードスイッチから取得する)  
Engine speed RPM RPM エンジン回転数 0x21
Coolant temp WTMP COOL 水温 0x07
Timing advance IGN TIMA 点火進角 0x06
Mass air flow AFM MAFS エアフロセンサ 0x1A
Air temp QTM AIRT 吸気温 0x3A
Throttle position TPS TPS スロットル ポジション センサ 0x17
Inj pulse width INJ INJP インジェクタ噴射時間 0x29
ISC position ISC ISC ISCステッパ モータ ポジション 0x16
O2 sensor O2S O2-R O2センサ電圧 0x13
Barometer BARO BARO 大気圧センサ 0x15
(未対応) BPRS   ブースト圧力 (複数のセンサー値より算出可能?)  
(未対応) LDAT   エンジン負荷(A/N)  
(未対応) RPM2   エンジン回転数2  
(Switch status) IDL-SW   アイドル スイッチ(アクセルべダル) bit 0x80 0x02
(Switch status) POWERST-SW   パワステスイッチ bit 0x08 0x02
(Switch status) AC-SW   エアコン スイッチ状態 bit 0x10 0x02
(Switch status) ERE-SW   電気負荷スイッチ 0x02
(Switch status)     TDCセンサ(No.1およびNo.4シリンダTDC)&クランク角センサ)bit 0x04 0x02
(Switch status)     インヒビタ スイッチ Park/Neutral bit 0x20 0x02
(Switch status2) AC-RLY   AC Clutch? エアコンリレー? 0x00
Knock sum   KNCK ノック センサ 0x26
EGR temp   EGRT EGR Temperature (微反応あり?) 0x12
Fuel trim high   FTRH Fuel Trim High (反応なし??) 0x0E
Fuel trim low   FTRL Fuel Trim Low (反応なし??) 0x0C
Fuel trim middle   FTRM Fuel Trim Middle (反応なし??) 0x0D
Accel enrichment   ACLE Accel Enrichment (反応あり) 0x1D
Oxygen Feedback Trim   FTO2 酸素フィードバック? 0x0F
Air Volume     気積? 0x2C
(未対応)   OXYG O2 sensor (rear) 0x3E
(未対応)   INJD Inj duty cycle 0xFF

車載PC仕様
Maker ECS ELITEGROUP BAT-I (V1.2)
ChipSet On CPU
CPU Intel Pentium Processor J2900(Bay Trail / 2.41GHz(TB2.66GHz) / 896MHz / L2 2M )
Memory PC3L-12800/DDR3L-1600 SO-DIMM 8GB
HDD TOSHIBA MQ01ABF050 2.5inch (SATA-3 / 500GB / 5400rpm)
VIDEO Intel HD Graphics (On board)
ETHER Realtek RTL8111G GigabitLAN (On board)
SOUND VIA VT1705 6-Channel HD Audio(On board)
POWER M3-ATX 車載PC用ATX DC-DCコンバータ 125W(150watt peak)
M3-ATX-serialにてパラメータ変更
Trt to turn OFF the PSU for N time = 3 → 6 try-outs
Off-delay MODE 4 = 30 → 5sec / Hard-off MODE 4 = 30 → 30min
車からの電源供給 OFF時 12.4V / ACC ON 1.19V / NAVI ON 11.7V
OS Windows7 Ultimate SP1
 
車載PC周辺機器
GPS GlobalSat BU-353 (GPSレシーバー)
REMOCON iMON-2.4GLT iMON-2.4GLT (電波式ワイヤレスリモコン)
仮想キーボードも使えるので、通常の操作はこれだけでも使えます。 マウス移動もキーに割り当てて使っていますが、同時に認識するキーは一つだけなので斜め移動が出来ません。
OTHER RM-X4S (SONYロータリーコマンダー)
自作のUSB変換アダプタ経由で
iTunes使用時の曲の移動に使用、元のカーステと共存
DIAGNOSIS 自作の三菱E39A VR-4用USBダイアグノーシスアダプタ
車両情報をUSB経由で車載PCに転送
 

ページの名前が長かったので変更 Attic or Garret (ホーム名) → Road Runner (コーナー名) → Car-PC in the trunk. (ページ名)からコーナー名を除きました。リンクの際は Attic or Garret 車載PC でお願いします。
 
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