KFZ Head-Up-Display █

Inspiriert durch den neuen Ford Mondeo und das Video der Auto China 2014 soll der Mustang ein Head-Up-Display erhalten. Selbstredend kleiner als über die komplette Windschutzscheibe.

Findungsphase

Optisch soll das HUD zum Stil des restlichen Dashboards passen. Nicht zu verspielt, farblich blau, weiß, orange. Als wichtigste Parameter sollten die Geschwindigkeit in Km/h und der Momentanverbrauch in l/100km gegeben sein, da beides im S197 fehlt. Vorrausetzung Nr. 2 ist die uneingeschränkte Option zur Rückrüstung zum Originalzustand. Um Aufwand, Kosten und die potenzielle Portierung auf andere KFZ möglichst simpel zu halten, sollen keine zusätzlichen Sensoren verbaut werden müssen.

Die nötigen Informationen liegen am Fahrzeug CAN-Bus bereits digital vor. Zugunsten der Portierung und der einfachen Installation, wird als Zugang zum KFZ-Bus die CARB-Buchse der On-Board-Diagnose genutzt. (16-pol OBD-2 bei Otto 2001, bei Diesel 2004 verpflichtend - meist bereits früher etabliert)

In modernen Head-up-Displays von führenden Herstellern ist stets die passende Frontscheibe integriert, wovon hier abgesehen wird. Projektionsfolien, die auf die Scheibe geklebt werden können, gibt es zwar, jedoch greifen diese ins Fahrersichtfeld, was a) lt. StVO zumindest "diskutabel" ist und sehen b) primitiv aus. Daher soll auf eine Polarisierungsfolie verzichtet werden. Projektionen auf nachträglich installierte Folien setzen den Fokus des Bildes zudem noch näher ans Auge. Dem Auge fällt es somit schwerer zwischen 100m Distanz auf der Straße und 0,3m Bildinhalt zu fokussieren.

Für die Projektion kommt ohne Folie somit nur eine 1:1 Projektion (=Spiegelung) und kein Linsen-gebündelter Beamer-Strahl in Frage. Als Lichtquelle bieten sich somit LED als SMD an, welche in den unterschiedlichsten Farben zu haben, verbrauchsarm, preisgünstig und reaktionsschnell sind. Transparente TFT-Displays scheiden aufgrund der Bauhöhe als auch der Kosten aus. Für beste Lichtausbeute und Kontrastverhältnis dienen primär weiße LED. Da das HUD bei Sonnenlicht als auch bei Nacht aktiv sein soll, empfehlen sich unterschiedliche Lichtströme (ggf. abhängig vom Abblendlicht/Lichtsensor).

Pin 16 des CARB am S197 ist 30 (Dauerplus). Das HUD soll autom. gestartet und beendet werden. D.h. Zündung 1 ist nicht ausreichend. Alternativ werden Parameter abhängig von Zündung 2 (=Motor läuft) zur Aktivierung abgefragt.

Die angestrebte Bauform ist ausreichend groß für guten Lesekomfort unter der Prämisse minimaler Höhe.

Betaphase

die Fakten: via OBD-2 ist es nicht möglich, PIDs zum Lichtsensor oder zum Zustand des Abblendlichts abzufragen. Der Lichtstrom wird daher Bus-unabhängig durch einen LDR (Fotowiderstand) geregelt.

Lichtreflektionen auf Autoscheiben erzeugen aufgrund der gewölbten Form und der physikalischen Eigenschaften von Glas stets Doppelbilder, da der Lichtweg mehr als einmal gebrochen wird. Ohne Polarisationsfolie, die für eine Überlagerung und für eine homogene Darstellung sorgt, ist dies invariabel.

Das erste Ergebnis kann sich sehen lassen:

Selbst aus Beifahrerperspektive ist das HUD deutlich lesbar:

Das HUD zeigt im Stand den Verbrauch in l/h und während der Fahrt die l/100Km, die Drehzahl, Geschwindigkeit und wahlweise die Kühlmitteltemperatur, Gaspedalstellung, Bordspannung, die Beschleunigung von 0 - 100 in Sek. oder den Vorzündwinkel. Bei einer Geschwindigkeit von > 80Km/h wird die Anzeige der Übersichtligkeit halber auf Verbrauch und Geschwindigkeit reduziert. Sofern gewünscht, kann es bei vordefinierten Geschwindigkeitslimits akustisch warnen. Beträgt die übrige Reichweiter < 100Km warnt es via Symbol. Weitere Warnzeichen nach EOBD-Standard sind integriert.

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Setup-Parameter:

menue	parameter	adjustment	explanation	default
0	speed	50-100	range is 50%-150%.	107
1	engine speed	50-100	range is 50%-150%.	117
2	fuel	50-100	range is 50%-150%.	100
3	engine  alarm	10-75	range is 1000-1500reel.	75
4	single/four stage alarm	0-1	0 is a manual mode and 1is the four-stage alarm value (60, 80, 100, 120 Km/h)	0
5	single stage alarm	30-250	range is 30Km/h - 250Km/h.	120
6	display mode	0-2	0 is an automatic mode: show all with speed under 80Km/h; show high-speed mode with 80Km/h above.	0
7	brightness adjustment	0-2	0 is the automatic; 1 is the darkest and 2 is the brightest.	0
8	capacity of fuel tank	0-150	Capacity of fuel tank (0L to 150L)	50
9	fuel switch	0-2	0 is the manual; 1 is the vehicle has sensor of fuel level; 2 is the function is closed.	0
10	input fuel	0-150	fueling 0L to 150L.	50
11	emission setting	0-100	0 means vehicle has air-flow-sensor; 1, 2,…, 100 means emission is 0.1L, 0.2L..., 10L	16
12	start voltage	110-150	set to 110 - 150 (= 11.0 - 15.0V)	132
13	fuel consum- ption on/off	0-1	0 stands for off, 1 stands for on	1
14	reference fuel consumption	10-500	10 - 500 is fuel consumption one km for 1 - 50	80
15	ECU	1-12	ECU protocol	0

Einstellung der Standardansicht: Wenn das HUD im eingeschalteten Zustand ist (Motor läuft), das Rädchen für 5 Sekunden lang nach LINKS halten. Die verschiedenen Zonen des HUD blinken nun. Mit LINKS und RECHTS kann man die Einstellung der jeweiligen Zone ändern. Mit einem DRÜCKEN des Rädchens gelangt man zur nächsten Zone. Wenn man fertig ist, muss das Rad zum Speichern und Beenden für 5 Sekunden lang gedrückt werden.

Wenn HUD und Fahrzeug verbunden sind, kann man die Taste (Rädchen) 5 Sekunden lang drücken, um in den Einstellungsmodus zu gelangen. Wenn man dann die Taste nochmal drückt, gelangt man in das jeweilige nächste Menü (0 bis 15). Es können die einzelnen Zahlenwerte der Parameter mit dem Rad (nach links oder rechts schieben) nach oben oder nach unten geändert werden. Durch weiteres Drücken der Taste für 5 Sekunden oder einen Neustart des HUD verlässt man das Menü wieder.

Zurücksetzen auf Auslieferungszustand: Das HUD muss am Fahrzeug angeschlossen sein. Die Zündung muss ein sein, der Motor darf aber nicht laufen. Das Rädchen für 5 Sekunden lang nach RECHTS halten. Es ertönt ein kurzes „Tick“ vom HUD – das ist die Bestätigung für die Rücksetzung.

Fahrzeug-Fehlercodes mithilfe des HUD löschen: Das HUD muss am Fahrzeug angeschlossen sein. Die Zündung muss ein sein, der Motor darf aber nicht laufen. Das Rädchen für 5 Sekunden lang nach LINKS halten. Es ertönt ein kurzes Piepen vom HUD – das ist die Bestätigung für das Löschen des Fehlerspeichers.