Na właściwej drodze

Autofachmann
8.5.2017

W dzisiejszych pojazdach podłączenie systemu nawigacji wymaga różnorodnej integracji: przez magistralę CAN należy podłączyć m.in. sprzęt telefoniczny, aktywne systemy akustyczne i wzmacniacz anteny.

Systemy nawigacji wg norm DIN można było przez długi czas bardzo łatwo montować w wielu pojazdach: otwór na radio miał wymiary określone normą DIN, a wyjścia łączy w modelach wielu producentów były dostosowane do wtyczek ISO. Mimo że norma ISO dla przyporządkowania styków na wtyczce nie przyjęła się, możliwe jest szybkie zainstalowanie urządzeń, jeżeli wcześniej w warsztacie dostosuje się przyporządkowanie styków do łączy systemu, który ma być wbudowany. W obecnych pojazdach, ze względu na postęp techniczny na wielu płaszczyznach, występują liczne różnice lub rozwinięcia przyjętych standardów. Projekt przedniej części lub całej obudowy zamontowanego fabrycznie radia nie jest zgodny z wymiarami DIN.

  • Klasyczna wtyczka ISO w wielu pojazdach została zastąpiona nowymi złączami Quadlock.
  • Radia dostępne fabrycznie połączone są z pojazdem przez magistralę CAN (w klasie wyższej częściowo przez magistralę światłowodową MOST). Wówczas niektóre przewody w klasycznej wiązce kablowej stają się zbędne, jednak są one potrzebne do zainstalowania pierwotnie nieprzewidzianej nawigacji.

Jeżeli w trakcie dodawania nawigacji wymienia się oryginalne radio, konieczne są różne zmiany wiązek kablowych lub dodanie przejściówek.

Dostosowanie otworów w desce rozdzielczej

Radia montowane fabrycznie w nowszych pojazdach posiadają coraz większe wymiary w porównaniu do podanych w normach DIN. Dlatego otwór w desce rozdzielczej trzeba dostosować do systemu nawigacji za pomocą ram dopasowujących, specyficznych dla danego pojazdu. Jeżeli różni się nie tylko przód, ale wymiary całej obudowy, należy zastosować ramy dopasowujące wyposażone w tylny element z prowadnicami na system nawigacji. Wariant ten skraca czas montażu, ponieważ system nawigacji podczas wsuwania w otwór automatycznie blokuje się w prawidłowym położeniu.

Łącze elektryczne w wiązce kabli ISO

Wszystkie będące w sprzedaży systemy nawigacyjne przeznaczone do montażu w otworze na radio posiadają łącza ISO. Składają się one z trzech wtyczek (prąd: czarna – 8 bolców; głośniki: brązowa – 8 bolców; osprzęt: zielona, żółta, niebieska – 20 bolców), które oddzielnie wsuwa się z tyłu urządzenia. Mimo że dla tych wtyczek istnieje przyporządkowanie ISO, producenci pojazdów często odchodzą od zadanego rozkładu styków. Występujące w samochodzie wtyczki pasują co prawda mechanicznie do systemu nawigacji, jednak mechatronik powinien koniecznie sprawdzić, czy istniejący układ styków wtyczek odpowiada układowi systemu nawigacyjnego.

Przystosowanie do łącza Quadlock

W dzisiejszych pojazdach opisaną kombinację z wtyczek ISO zastępuje się wtyczkami Quadlock. Także koncepcja Quadlock przewiduje kilka wtyczek. Są one jednak umieszczone w jednej obudowie, zanim zostaną podłączone i zablokowane z tyłu urządzenia. Podczas montażu pojazdu obudowa z założonymi wtyczkami może być połączona z radiem tylko w jednym odcinku roboczym. Do instalacji systemu nawigacji zgodnego z normą DIN w pojeździe z łączem Quadlock należy użyć przejściówek Quadlock/ISO, dostępnych jako osprzęt. Mają one zwykle uniwersalny układ i muszą zostać dostosowane do danego systemu nawigacji w warsztacie.

GPS

Wszystkie systemy nawigacji korzystają między innymi z satelitarnego GPS (Global Positioning System) w celu określenia położenia. Odbiór sygnałów GPS wymaga specjalnych anten. Muszą one być zamontowane w samochodzie tak, aby mieć możliwie optymalne „wzrokowe połączenie” z niebem. Zwykle antenę umieszcza się na desce rozdzielczej, jednak w wielu pojazdach jest ukryta w kilku miejscach pod deską. W przypadku montażu pod deską rozdzielczą należy jednak pamiętać o kilku regułach:

  • antena GPS musi być zamontowana w prawidłowym położeniu, czyli zwykle powierzchnią przylepną lub metalową w dół,
  • deska rozdzielcza nie może posiadać żadnych metalowych wsporników (np. w niektórych mercedesach), które zakłócają odbiór GPS; także nad anteną nie powinny się znajdować żadne metalowe wsporniki,
  • w przypadku pojazdów z szybami termicznymi należy używać anten GPS o specyfikacji SiRF III, aby zagwarantować wystarczający odbiór.

Określanie pozycji za pomocą sygnału tacho i czujnika żyroskopowego

Odbiór GPS nie funkcjonuje w wielkopowierzchniowych zacienieniach, np. podczas jazdy między wysokimi budynkami lub w tunelu. W celu wypełnienia tych luk w odbiorze, ale także dla dokładniejszego określenia własnego położenia, system nawigacji protokołuje poza określeniem bieżącej lokalizacji za pomocą GPS także wszystkie ruchy pojazdu.

  • Czujnik żyroskopowy wbudowany jest w system nawigacyjny i rejestruje zmiany kierunku jazdy (zakręty).
  • Rejestrowany w odpowiednim miejscu w pojeździe sygnał tacho (zwykle prostokątny sygnał) informuje system nawigacji o prędkości pojazdu.
  • Dodatkowo do systemu nawigacji można podłączyć światło cofania. Umożliwia to rozpoznanie cofania. W nowym systemach nie jest to jednak wymagane.
Warto wiedzieć
Zasada działania czujnika żyroskopowego
Czujnik żyroskopowy rejestruje ruchy obrotowe samochodu podczas jazdy:
  • obroty w prawo i w lewo czujnik zamienia w napięcia dodatnie i ujemne,
  • im szybciej następuje obrót, tym wyższe jest napięcie.
Niepotrzebne przewody
Podczas podłączania systemów nawigacji obowiązuje następująca żelazna zasada: wszystkie przewody, które nie są konieczne do działania systemu nawigacji, należy odłączyć od wtyczek i pojedynczo zaizolować. Dotyczy to w szczególności przewodów magistrali (CAN) i typowych dla pojazdu przewodów sterujących (np. autodiagnoza, alarm).

Dopasowanie czujnika żyroskopowego

Dla optymalnego funkcjonowania czujnik żyroskopowy musi być wyrównany względem systemu nawigacji, przede wszystkim jeżeli system nawigacji nie jest zamontowany poziomo lub dokładnie w kierunku jazdy (niektóre pojazdy BMW są np. wyposażone w konsolę zwróconą do kierowcy). Takie dostosowanie wykonuje się różnie, zależnie od systemu nawigacji.

Sygnał tacho przy połączeniu radia przez magistralę CAN

Montowane fabrycznie radia są często połączone z pojazdami przez magistralę CAN. Pozwala ona na wymianę informacji z innymi komponentami pojazdu i zastępuje m.in. różne przewody, które często były doprowadzane do radia oddzielnie. W przypadku odbiorników radiowych połączonych przez magistralę CAN, sygnał tacho, plus zapłonu i podświetlenie instrumentów nie stanowią już części fabrycznej wiązki kablowej. Ponieważ sygnały te są konieczne, aby wszystkie systemy nawigacyjne mogły działać, niezbędne staje się pobieranie sygnału z odpowiednich miejsc w pojeździe. Sygnał tacho jest coraz trudniejszy do pobrania, ponieważ w nowoczesnych pojazdach prawie wszystkie sterowniki otrzymują informacje o prędkości jazdy przez magistralę CAN. Sygnał prędkościomierza w formie analogowego sygnału prostokątnego jest więc dostępny jedynie w niewielu miejscach. Często można go pobrać na zespole wskaźników podświetlanych lub na sterowniku ABS, na specjalnie do tego przeznaczonych wyjściach. Pobieranie z czujników ABS na kołach nie powinno mieć miejsca ze względu na wiążące się z tym ryzyko.

Sygnał tacho przez adaptery CAN

Alternatywą konwencjonalnego pobierania sygnałów są popularyzowane przez kilku oferentów tzw. adaptery CAN. Są to czarne skrzynki, podłączane bezpośrednio do magistrali CAN w pojeździe i przedstawiające ważne sygnały jako analogowy sygnał wyjściowy. Ze strumienia danych przesyłanego przez magistralę CAN wyłapywany jest sygnał tacho, który następnie jest konwertowany na sygnał prostokątny, rozpoznawalny przez wszystkie popularne systemy nawigacji. Ponieważ przez magistralę CAN przekazywane są dodatkowe informacje, takie jak podświetlenie deski rozdzielczej, plus zapłonu oraz sygnał światła cofania, adaptery CAN oferują zwykle również wyjścia dla tych sygnałów. Ze względu na wysokie koszty adapterów CAN (99 do 230 euro) należy w poszczególnych przypadkach skalkulować, czy adapter jest finansowo korzystniejszy w porównaniu do konwencjonalnego pobierania sygnału.

Podświetlenie instrumentów

Łącze podświetlenia instrumentów umożliwia harmoniczne dopasowanie podświetlenia przycisków i wyświetlacza do podświetlenia na desce rozdzielczej. Sygnał ten może być pobrany z zespołu instrumentów podświetlanych lub z podświetlanych włączników na desce rozdzielczej.

Plus zapłonu

Przewód ładunku dodatniego, włączany przez zapłon („plus zapłonu”), łączony jest z odpowiednim wejściem systemu nawigacji. Zwiększa on komfort obsługi, ponieważ włączanie i wyłączanie może następować automatycznie i równolegle do zapłonu. Także plus zapłonu jest coraz częściej zastępowany odpowiednimi informacjami z magistrali CAN i w produkowanych obecnie pojazdach najczęściej nie wchodzi w skład wiązki kablowej montowanego fabrycznie radia. Możliwość pobrania analogowego plusa zapłonu, łatwo dostępna dla montera, znajduje się często na sterowniku klimatyzacji lub bezpośrednio na włączniku zapłonu.

System głosowy i sprzęt telefoniczny

Ponieważ radio i sprzęt telefoniczny są połączone ze sobą fabrycznie, funkcja głośnomówiąca jest zwykle realizowana przez głośniki systemu audio. Systemy nawigacyjne zgodne z normą DIN również obsługują tę funkcję. Jeżeli zarówno wyciszenie telefonu jak i sygnał funkcji głośnomówiącej zostanie podłączony do odpowiednich styków, system nawigacji przejmuje sterowanie całym układem audio.

Wyciszenie radia przez magistralę CAN

W nowszych, montowanych fabrycznie systemach głośnomówiących sygnał wyciszający jest częściowo przesyłany przez magistralę CAN do montowanych fabrycznie odbiorników radiowych. W przypadku dodawania nawigacji dochodzi tutaj montaż, ponieważ w wiązce kabli pojazdu nie ma już oddzielnego przewodu do wyciszania. W tym przypadku mechatronik musi dodać kabel łączący między łączem systemu głośnomówiącego a systemem nawigacji.

Połączenie z aktywnym systemem audio

Poza standardowym wyposażeniem z głośnikami pasywnymi, które nasterowywane są bezpośrednio przez wzmacniacz końcowy systemu nawigacji, różni producenci oferują w wyposażeniu dodatkowym systemy audio z aktywnymi wzmacniaczami. W takim sprzęcie przed głośnikami włącza się aktywny wzmacniacz (z własnym zasilaniem). Wzmocniony wstępnie przez radio lub system nawigacji sygnał głośników (line-out) jest wzmacniany końcowo we wzmacniaczu aktywnym i kierowany dalej do głośników. Wyższy poziom wyjścia wzmacniacza wstępnego w systemach nawigacji niektórych producentów prowadzi do krótkotrwałego nadsterowania wejścia wzmacniacza aktywnego i tym samym do zakłóceń podczas włączania oraz podczas zmiany stacji i źródeł dźwięku. Niektóre nowe systemy głośnomówiące wysyłają też sygnały tylko do magistrali CAN. W połączeniu z systemem nawigacji jako osprzętem takie systemy głośnomówiące muszą zostać przekodowane w warsztacie na „klasyczne wyciszenie” poprzez sygnał masy.

System nawigacji i audio firmy Becker

Często aktywne adaptery są stosowane także, kiedy aktywny głośnik po zamontowaniu systemu nawigacyjnego firmy Becker w ogóle nie działa. W rzeczywistości chodzi tutaj o nieprawidłowe okablowanie wykonane przez warsztat, który nie wziął pod uwagę szczególnej cechy systemów nawigacji firmy Becker: łącze wzmacniacza wstępnego uzupełniono wyjściem subwoofera, leżącym na tym samym styku, na którym typowe wiązki kablowe pobierają sygnał sterujący 12 V do włączania aktywnego wzmacniacza. Sygnał subwoofera oczywiście nie włącza wzmacniacza aktywnego, a odtwarzanie jest zbyt ciche lub w ogóle nie działa. Problem można rozwiązać, przekładając przewód sterujący pojazdu dla systemów aktywnych na wyjście sterowania anteną.

Radioantena: zasilanie Phantom

Wiele pojazdów jest fabrycznie wyposażanych w aktywną antenę, która wzmacnia sygnał radiowy w stopie anteny, zanim zostanie on doprowadzony do radia. Odbiorniki radiowe montowane fabrycznie w pojazdach niektórych producentów (np. Audi, Skoda, Seat, VW) przesyłają napięcie zasilające do wzmacniacza przez środkowy przewód anteny. Montowane wtórnie systemy nawigacji nie obsługują jednak takiego zasilania. Adapter zasilania Phantom umieszczony bezpośrednio za systemem nawigacyjnym w wiązce kablowej anteny wprowadza zasilanie do przewodu anteny.

O Autorze

autoEXPERT – specjalistyczny miesięcznik motoryzacyjny, przeznaczony dla osób zajmujących się zawodowo naprawą, obsługą, diagnostyką i sprzedażą samochodów oraz produkcją i sprzedażą akcesoriów motoryzacyjnych, części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych.

Tagi artykułu

autoExpert 04 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę