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Technikwissen für Nichttechniker

Ein Tablet für's Auto

Ein Tablet für's Auto

Ausgangslage

Das alte Radio von Pumpkin

Das alte Radio mit Touchscreen hat aufgegeben: nur noch ganz wenig Touch. Seit 3 Jahren hat es auch schon diverse Male mit Knacken auf Raumfeuchte reagiert. Außerdem war noch Android Lollipop drauf installiert und es gibt keine Updates dafür. Was tun?

Der Plan

Auf unseren smarten Geräten läuft nicht das Android mit Google-Apps sondern das ohne diese Apps, genannt Lineage-OS. Und da kucke ich natürlich auch immer mal, was es Neues gibt. Und so las ich denn vor einiger Zeit, dass ein finnischer Entwickler, der sich Konstat nennt, dieses Betriebssystem auch für den Raspberry Pi portiert hat. Das hat mich nicht losgelassen und deshalb habe ich mir einen Raspberry Pi 4 gekauft mit einem 4 Prozessor-Kern und 4 Gbyte RAM. Für den also eine Speicherkarte fertiggemacht und ihn dann per HDMI an einen Monitor angeschlossen. Statt Touch musste ich dann eine Maus nehmen, aber das war ja auch nur zum Ausprobieren. Lief sehr flüssig!

OK, das ist es! Jetzt musste ein Monitor in der passenden Größe für das Wohnmobil her. Dafür einfach mal ein 10-Zoll-Tablet an die passende Stelle im Wohnmobil halten, dann ein 8-Zoll-Gerät, 7-Zoll habe ich auch noch (Nexus 7) und das Ergebnis war: 10 ist mit Rahmen zu groß. ohne Rahmen gerade noch tragbar, 8-Zoll würde die Idealgröße sein. Such, Fiffi!

Erster Test

Es bietet sich an das 7-Zoll-Display, dass die Raspberry Pi-Organisation speziell dafür verkauft, mit genau dem passenden Anschluss per Flachbandkabel. Außerdem liegen die Anschlüsse nicht am Rand, sondern mehr zur Mitte hin. Ich habe es gekauft und sofort wieder zurückgeschickt aus 2 Gründen: erstens ist es doch zu klein und zweitens läuft Lineage-OS damit nicht rund. Es hakt überall. Und ich hatte ja schon gemerkt, wie gut das mit HDMI geht.

Also muss was anderes her. Die Firma Waveshare hat jede Menge verschiedene Touchscreens im Angebot. Davon fielen für mich alle weg, die die Anschlussbuchsen an der Seite haben, das macht sich bei einem Bildschirm im Auto ganz schlecht. Nach längerer Suche bin ich dann fündig geworden und habe diesen Monitor gekauft:

Monitorangebot

Dieser Monitor hat seine Anschlüsse hinten und zur Mitte verlegt:

Zweiter Test

Damit sind die beiden wichtigsten Bauteile schon bei mir und ich kann sie ausprobieren. Die Zusammenarbeit klappt gut und ich besorge noch mehr Bauteile wie GPS-Empfänger, Webcam (als Dashcam) und USB-Hub, die ich auch auf dem Tisch anschließe und damit kontrolliere, ob das alles zusammenarbeiten wird. Der Monitor koppelt übrigens aus dem HDMI-Signal den Ton aus und gibt ihn an eine 3,5mm-Klinkenbuchse weiter. Mit dem Kopfhörer klingt das schon mal gut.


Hardwaretest
Lüfter-Widerstand
gelb: der eingeschrumpfte 30-Ohm-Widerstand

Der Lüfter ist für 5 Volt gebaut und heult wie alle Lüfter bei voller Drehzahl. Ich forsche ein wenig und löte dann einen 30-Ohm-Widerstand in die Stromleitung für den Ventilator. Jetzt ist Ruhe, die Temperatur der CPU ist jetzt etwa 2 Grad höher: statt 47° jetzt 49° im Leerlauf, maximal 55°.

Soweit die Tests, die Kernkomponenten sind OK und ich werde meinen Plan umsetzen. Jetzt wird gekauft:


Die Hardware

Raspberry Pi 4
Der Raspberry Pi 4 b, 85€
Kühlkörper
Der notwendige Kühlkörper, 5,50€
Gehäuse für den Raspi
Das Gehäuse dazu, 7€
Spezial-HDMI normal
Spezial-HDMI-Stecker groß, 4,20€
Spezial HDMI micro
dito in micro, 4,20€
Flachkabel dafür
passendes Kabel dazu, 2,10€
Spannungswandler
Spannungswandler 12V/5V, 27€
USB  Hub
USB-Verteiler, 12€
Gyroskop
Gyro-Sensor, 4€
GPS-Empfänger
GPS-Empfänger, 14€
Webcam
Webcam als Dashcam, 7€
USB-Sound-Stick
USB-Sound-Stick, 2,70€
Endverstärker
Zwei Mono-Lautsprecher-Verstärker, a 18€
3 Taster
3 Taster, 8,40€
Kunststoffprofile
Kunststoff-Profile,ca 27€
Schrauben
passende Schrauben, 8,50€

Das Einbaugerüst

Die wichtigste Frage für mich war: kriege ich es hin, einen Rahmen für den Monitor zu biegen. Ich habe dafür als Material Flachprofil aus Kunststoff genommen, 4 mm dick und 30 mm breit. Dafür habe ich eine Form auf einer alten Platte gebaut und das Profil an jeder Ecke einzeln auf Biegetemperatur gebracht, umgebogen, sofort mit Klemmen fixiert und eine halbe Stunde abkühlen lassen. Die passende Holzecke habe ich vor dem Profil heiß gemacht, die musste auch Zeit haben zum Abkühlen. Das Resultat kann sich sehen lassen:

Rahmenbiegerei
Rahmenbiegerei nah
Monitor neben Rahmen
Monitor auf Rahmen

Danach habe ich das passende Fach im Fahrzeug ausgemessen und mit Quadratprofilen ein Gerüst hergestellt:

Spezial-Vorrichtung zum Schleifen
Enden rechtwinklig schleifen
Das Gerüst des Gerätes

So, jetzt den Monitor-Rahmen anbauen und ausprobieren, ob das alles passt:

Baugerüst im Auto 1
Passt, wackelt nicht und hat auch keine Luft
Baugerüst im Auto 2
Oben muss noch ein zusätzliches Flachprofil hinter den Rahmen geschraubt werden, da klafft sonst ein Loch

Also noch "eben" dieses Flachprofil zuschneiden, einpassen und befestigen. Danach dieses weiße Profil sofort wieder abschrauben und mit dem ebenfalls weißen Rahmen in die "Garten-Lackiererei" geben:

Schwarz lackierte Profile
Das spiegelt sich nicht mehr in der Windschutzscheibe

Das fertige Gerät

Nachdem die lackierten Teile trocken waren, habe ich die harte Ware in den Rahmen eingesetzt, das fertige Gerät sieht jetzt - noch ohne Monitor - so aus:

Gerät fertig, Ansicht von oben

Die Tasten oben links: Power, lauter und leiser. Rechts die Tasten für die Monitor-Einstellungen.

Gerät fertig, beschiftete Baugruppen
Ansicht von oben, der Gyrosensor fehlt hier noch
Gerät fertig, Ansicht von oben näher
Gerät fertig, Ansicht von unten
Ansicht von unten, oben im Bild die Verbindungskabel zum Monitor
5 Volt-Verteiler
Der Spannungsverteiler 5 Volt
Gerät fertig, Anschluss-DIN-Stecker
Gerät fertig, Rasp nah
Die passende Steckverbindung nach DIN für Fahrzeuge
Unten am Raspi die Pfostenleiste, hier stecken die Kabel für Power, lauter, leiser, das Gyroskop (hier noch nicht) und den Lüfter drauf
USB-Sound-Gerät
Eigentlich sollte der Monitor das Audio-Signal abgeben, aber im Endausbau waren auf diesem Ausgang zu viele Störgeräusche zu hören, deswegen ist jetzt eine USB-Soundkarte dafür zuständig, da liegt nur ein ganz winziges Störsignal drauf.

Jetzt muss noch der Monitor angeschlossen werden:

Monitorkabel

Beachte den HDMI-Stecker! Es hätte auch das dem Monitor beiliegende kurze HDMI-Kabel gepasst, aber nur mit Mühe. Ein normales HDMI-Kabel ist zu steif für solche Einbauten. Deshalb habe ich Ersatz gesucht und diese universellen Stecker-Kabel-Kombinationen gefunden. Übrigens als Zubehör für die Ausrüstung von Drohnen. Hier das Gegenstück am Raspberry:

HDMI-micro-Stecker
Hier ist es ein Stecker für Micro-HDMI
Monitor Kleberand
Kleberand

Das gleiche gilt für die USB-Kabel, aber hier hat ein Griff in die Kabelkiste schon brauchbaren Ersatz zutage gefördert (siehe Bild oben).

Der Monitor wird geliefert mit einem Klebestreifen auf der Rückseite am Rand. Der passt natürlich perfekt auf den Rahmen. Ich habe schon vorher eine "nicht klebende" Befestigung angebracht, damit mir der Monitor während der Anproben nicht herausfällt. Dafür habe ich 4 kleine Neodym-Magnete an die Kunststoffprofile geklebt, dort, wo sie das Monitorblech halten können. Beim Nachmachen bitte vorher die Display-Rückseite mit Frischhaltefolie abdecken, damit da keine Klebestelle entsteht.


So, und jetzt ab ins Auto damit:

Gerät eingebaut, nah
knapp zu erkennen: das zusätzliche Kunstoffprofil hinter dem Rahmen
Gerät eingebaut vom Fahrersitz geshene

Erfolgserlebnis: es geht alles!

Sieht laut Frau und Nachbarn sehr gut aus und passt sich gefällig ins Armaturenbrett ein. Aber eins bemängeln alle diese "Gutachter": der Monitor spiegelt entsetzlich! Ok, das ist im Auto nicht so gut, daher muss ich eine letzte endgültige Verbesserung noch ausführen:

Monitor mit Antireflexfolie
Antireflex-Folie für 2mal, 14€

Das war es jetzt aber wirklich. Eine längere Probefahrt auch über Rumpelstraßen fördert keine Fehler zutage, das Gerät klappert nicht und funktioniert prächtig. Jetzt brauche ich nur noch eine App, die die Lautstärke geschwindigkeitsabhängig regelt. "Gibt es doch!" sagst Du? Stimmt, aber die regeln absolut. Sagst Du so einer App, die Anfangslautstärke (bei langsamer Fahrt) sei "40", dann wird die Lautstärke auch so eingestellt, obwohl Du den Lautstärkeregler doch lieber auf "30" hättest. Die Regelung müsste relativ zur eingestellten Lautstärke sein. Falls Du so eine App findest, dann sag Bescheid.

Nachtrag:

Nach einem Monat Reise mit diesem Gerät habe ich keine Fehler bemerkt, das Teil funktioniert einwandfrei. Und auch die gleichzeitige Arbeit von Dashcam-Aufzeichnung, Navigation und Musikspielen konnte das Auto-Tablet nicht aus dem Tritt bringen. Aber meine Suche nach einer automatischen Lautstärke-Regelung, die "relativ" regelt, blieb ergebnislos. Deshalb jetzt die Ergänzung:

Ergänzung Lautstärkeregelung

Ich habe einen externen Lautstärkeregler eingebaut, damit ich - wie oben beschrieben - die Lautstärke relativ regeln kann. Die App "Speed of Volume" regelt die Lautstärke nach Geschwindigkeit. Es ist einstellbar 1.) die niedrigste Geschwindigkeit, ab der die Regelung greifen soll, 2. die Lautstärke dazu, 3. die höchste Geschwindigkeit, ab der die Regelung nicht mehr weitermachen muss und 4. die Lautstärke dazu. Das funktioniert gut, ist aber absolut. Mit dem nachfolgenden Regler ist das kein Problem mehr.

Lautstärkeregler  eingebaut
Der Regler sitzt weiter hinten, denn ...
In der Verkleidung
... sonst sitzt das Poti auf einer Strebe auf
Buchse
Solche Buchse hatten früher viele Autoradios ohne Kassettenteil
Buchse und Stecker
Eine zusätzliche Strebe war noch drin im Material
passt
Genau ausgemessen: passt!

Die obere Verkleidung besteht aus 2 leicht miteinander verklebten Schalen. Die Befestigungsmutter für das Poti sitzt zwischen beiden! Daten des Potentiometers: 47 kOhm, logarithmisch, stereo. Die Buchsen und Stecker kennt man unter dem Namen DIN, 5-polig, 180°.

So funktioniert das perfekt und auch der Frauen-Akzeptanzfaktor ist hoch, denn meine Frau kommt gut an den Regler ran und damit auch besser klar, als mit den üblichen Tablet-Tasten.

 

Anmerkungen

Die Apps, die auf diesem "Auto-Tablet" installiert sind, habe ich an anderer Stelle schon behandelt. Im wesentlichen sind das - wie auf dem Monitor-Bild schon zu sehen - Daily Roads Voyager für die Dashcam, der Musikplayer Foldplay (beide Playstore), Osmand+ für die Navigation, und die App für Internetradio Transistor. Aber natürlich kann ich mit dem Gerät auch im Internet lesen, Youtube und sonstige Videos schauen, öffentlich-rechtlich fern sehen, fotografieren und Bilder kucken usw. usw.

Die Internetverbindung für dieses Gerät stellt eins unserer Smartphones via Tethering bereit, wir haben alle sowieso eine Datenverbindung, da muss es nicht auch noch eine SIM-Karte für das Autoradio sein.

Ist Dir an der Einkaufsliste was aufgefallen? Nein? Dann jetzt: es ist kein Modul zum Empfangen von Rundfunk dabei! Weder für UKW, noch für DAB+. Warum? Relativ einfach: erstens ist die Zahl der Sendemasten begrenzt und oft ist der Empfang in bergiger Gegend ziemlich mies und fängt an zu rauschen. DAB+ unterliegt den gleichen Einschränkungen und arbeitet zusätzlich digital: entweder Empfang oder nicht! Übel! Zweitens können wir jeden Radiosender auch via Internet empfangen und das funktioniert dank der Maßnahmen zur Verminderung von Funklöchern immer besser. Und ich kann ein und dasselbe Programm auch während längere Fahrten hören und deutsche Sender auch im Ausland.

Der Stromverbrauch für Interessierte: Monitor aus, nichts zu tun - 600mA, Monitor an, nichts zu tun - 1000mA, Monitor an mit Arbeit z.B. Video: 1100mA. Gemessen auf der 12-Volt-Seite.

Zum Namen des Gerätes: dies ist kein Autoradio im klassischen Sinn! Es verfügt über einen Touchscreen-Monitor und deshalb wird diese Geräteart gemeinhin Moniceiver genannt, aus der Zusammenführung der Worte "Monitor" und "Receiver" (Empfänger, also Radio). Und weil da oft auch die Navigation drauf läuft, ist auch der Ausdruck "Naviceiver" gebräuchlich. Gern werden solche Geräte auch "Head Unit" (Kopf-Einheit) genannt, weil es im Kopf des Fahrzeugs sitzt, wo normalerweise die Steuerung stattfindet. Im Jargon der Fahrzeugbauer/-verkäufer heißt es dann "Infotainmentsystem". Für mich ist es ganz einfach ein "Tablet für's Auto" ...

Viel Erfolg beim Nachbau...