Modul video konvertoru VCU (Video Converter Unit) je určen pro použití ve vozech OPEL / Vauxhall Astra-H, Meriva-A, Signum, Vectra-C, Vivaro a Zafira-B modelových let 2005 a mladších, vybavených barevným informačním displejem CID (Colour Info Display) výrobce Siemens VDO, libovolným zábavním a informačním systém EHU (Entertainment Head Unit – např. CD30/MP3, CD40 Opera, CD70 Navi, DVD90 Navi, Bosch Touch & Connect, Zenec ZE-NC5011D, Pioneer AVIC-D3, Panasonic CN-105T atd.) a volantem s dálkovým ovladačem.

Pohled na modul video konvertoru VCU-01/02 (Video Converter Unit) s připojeným a upraveným RGB kabelem

Nainstalovaný modul VCU rozšíří možnosti zobrazení vestavěného CID displeje o:

zobrazení videa z externího zdroje video signálu, např. multimediálního centra, DVB-T přijímače atd.
zobrazení videa zadní parkovací kamery. Aktivace a deaktivace zobrazení videa zadní parkovací kamery je plně automatizované v závislosti na stavu zapalování, zařazení zpětného převodového stupně a rychlosti jízdy vozu
v závislosti na konfigurace vozu a způsobu instalace modulu VCU je možné zobrazovat i video z druhého externího zdroje signálu, typicky z přední záznamové kamery, palubního PC apod.

Ve srovnání s konkurenčními produkty modul VCU nabízí zásadní kvalitativních výhody:

ovládání všech funkcí modulu je plně integrované s ovládáním vozu, tj. vše se ovládá přes tlačítka umístěná na volantu nebo přes tlačítka originálních navigací CD70/DVD90Navi a přes menu zobrazované na CID displeji. Kvůli instalaci modulu není potřeba do vozu dodatečně doplňovat další tlačítka, přepínače apod.
video se na displeji zobrazuje metodou překrývaného zobrazení (Video-Overlay), tj. zobrazené video je vložené do obrazu na pozadí a na popředí se mohou dle potřeby zobrazovat další informační okna, např. s navigačními pokyny, s upozorněním na vznik technické závady (prasklé žárovky, únik chladíc kapaliny, nedostatečné množství kapaliny ostřikovačů čelního skla) apod.
modul je vybaven interním napájecím zdrojem optimalizovaným pro použití v automobilu. Napájecí zdroj pracuje v širokém rozsahu vstupních napájecích napětí (7 V ÷ 33 V) s vysokou účinností; celkový příkon sestavy MKJ (Comfort Unit CU), VCU-01 a mikropočítače Raspberry Pi přehrávajícího HD MPEG-4 video z USB Flash disku je pouze 3,2 W (při 12 V napájecím napětí). V režimu spánku má uvedená sestava odběr pouze 0,8 mA
instalace modulu VCU nevyžaduje zásah do CID displeje

Varianty modulu VCU: VCU-01 versus VCU-02

Modul VCU se vyrábí a dodává ve dvou variantách VCU-01 a VCU-02:

varianta VCU-01 – vyžaduje přítomnost Modulu Komfortní Jednotky MKJ (Comfort Unit CU) a je určena pro instalace do vozů OPEL/Vauxhall Astra-H, Signum, Vectra-C a Zafira-B modelových let 2005 a mladších, vybavených barevným informačním displejem CID (Colour Info Display) výrobce Siemens VDO – SW verzí (CD59, CD83, CE59 a CE83)
varianta VCU-02 – pokud uživatel nepotřebuje funkce diagnostiky, DPF a PAS monitoru modulu MKJ a požaduje pouze funkce související se zobrazením videa na vestavěném CID displeji, může použít variantu modulu VCU-02, která pracuje samostatně bez přítomnosti MKJ (CU). Modul VCU-02 lze nainstalovat do vozů OPEL/Vauxhall Astra-H, Meriva-A, Signum, Vectra-C, Vivaro a Zafira-B modelových let 2005 a mladších, vybavených barevným informačním displejem CID výrobce Siemens VDO – SW verzí (CD59, CD83, CG59, CG83, CE59 a CE83)

Pozn.: obě varianty VCU-01 a VCU-02 se liší pouze použitým firmwarem, ale po technické a funkční stránce jsou obě varianty zcela identické. Pokud je ve voze nainstalován modul VCU-02 není již možné dodatečně doplnit modul MKJ; funkce VCU-02 koliduje se funkcí MKJ

Instalace modulu VCU-01

Modul VCU-01 pracuje jako standardní řídící jednotka připojená na napájecí a komunikační sběrnice vozu a proto instalace modulu vyžaduje zásah do jeho elektroinstalace. Rozsah prováděných změn v rámci instalace modulu je patrný z přiloženého blokového schématu; přesné propojení všech signálů modulu je detailně popsáno v instalačních příručkách.

Blokové schéma instalace modulu video konvertoru VCU-01 (Video Converter Unit) do vozů OPEL Astra-H, Vectra-C a Zafira-B

Vlastní instalace modulu VCU-01 vyžaduje provedení těchto prací:

do diagnostického konektoru OBD-II/DLC (On-Board Diagnostics / Data Link Connector) vozu musí být zasunut Modul Komfortní Jednotky MKJ (CU)
RGB kabel propojující CID displej a originální navigace EHU CD70/DVD90Navi musí být po důkladném uvážení umístění modulu VCU-01 přestřižen na zaměřeném místě a na jeho volné konce musí být osazeny konektory D-SUB připojované do konektorů XC3 a XC4 modulu VCU-01. Pokud ve voze není osazena originální navigace, zůstane konektor XC3 nezapojený a RGB kabelem se pouze propojí CID displej a modul VCU-01. Postup osazování konektorů D-SUB je popsán v instalačních příručkách
ke konektoru XC5 musí být připojeno bateriové napájení a komunikační sběrnice MS-CAN. Z důvodů eliminace vzniku zemních smyček, resp. rušení video signálu, je nutné napájení modulů VCU-01, RASP-PSM a CAM-PS spojit v jednom bodě a tento spoj co nejkratším vedením propojit s napájením přivedeným z EHU
k modulu VCU-01 musí být také připojeny externí zdroje video signálů v TV soustavě NTSC, více viz. další text

Instalace modulu VCU-02

Pro instalaci modulu VCU-02 platí vše uvedené v popisu instalace VCU-01 s jediným rozdílem, a to že součástí instalace není (a ani nesmí být) Modul Komfortní Jednotky MKJ (CU). Rozsah prováděných změn v rámci instalace modulu je patrný z přiloženého blokového schématu; přesné propojení všech signálů modulu je detailně popsáno v instalačních příručkách.

Blokové schéma instalace modulu video konvertoru VCU-02 (Video Converter Unit) do vozů OPEL Astra-H, Meriva-A, Vectra-C, Vivaro a Zafira-B

Video vstup #1 – připojení multimediálního centra

Na video vstup #1 modulu VCU může být připojen libovolný kompozitní video signál CVBS (Color Video Blanc Sync) TV soustavy NTSC; pro propojování kompozitních video signálů se v současně době standardně používají žluté konektory CINCH/RCA s koaxiálním kabelem o impedanci 75 Ohmů. Ve standardní výbavě vozů není k dispozici žádný zdroj video signálu, takže je nutné jej doplnit.

Možností se dnes nabízí celá řada, pro příklad uvádím pouze některé z nich:

kombinované rádio s GPS navigací ZENEC ZE-NC5011D
kombinovaný přijímač pozemního digitálního televizního vysílání DVB-T EONON V0012
kombinované rádio, GPS navigace a DVD přehrávač Pioneer AVIC-D3
kombinované rádio s GPS navigací PANASONIC CN-105T (určeno pouze pro Taiwan)
multimediální centrum využívající celosvětového fenoménu – jednodeskového mikropočítače Raspberry Pi vyvíjeného britskou nadací Raspberry Pi Foundantion (více na wikipedia.org)

Raspberry Pi je jednodeskový mikropočítač o velikosti zhruba stejné jako má platební karta. Díky svým rozměrům, nízké pořizovací ceně, nízké spotřebě elektrické energie a obrovské podpoře ze strany svobodného programového vybavení je možné mikropočítač Raspberry Pi použít také jako multimediální centrum přehrávající v současnosti všechny běžně používané audio-video-obrazové formáty (např. WAV, MP3, BMP, JPEG, AVI, MKV, MPEG-2, MPEG-4 atd.).

Samotný plošný spoj mikropočítače Raspberry Pi neumí vůbec nic, snad jen po zapnutí napájecího napětí rozsvítit indikační LED diodu. Aby se tedy Raspberry Pi přeměnilo na multimediální centrum použitelné v automobilu, je nutné poskládat tyto komponenty:

mikropočítač Raspberry Pi – distribuuje ho britská společnost Farnell element14. Farnell prodává originální Raspberry Pi Model B s 512 MB RAM vyráběný ve Velké Británii. Vzhledem k problematickému placení u společnosti Farnell je přímý nákup z ČR trošku komplikovanější. Naštěstí existuje společnost ROT-HSware, která rychle, spolehlivě a levně z Farnellu pro české zákazníky nakupuje

nebo novější Raspberry Pi 2, který má několik vylepšení oproti svému staršímu bratříčkovi. Nový model je osazen čtyřjádrovým procesorem ARM Cortex-A7 taktovaným na frekvenci 900 MHz, operační pamětí o kapacitě 1GB, čtveřicí USB portů, vylepšeným audio výstupem (méně šumí) a slotem pro Mikro SD kartu. Vše níže psané platí pro oba modely mikropočítačů Raspberry Pi
paměťovou kartu SD/SDHC – kterou Raspberry Pi používá jako SSD disk pro uložení operačního systému, všech jeho aplikací a dat. Z hlediska spolehlivosti se jako ideální řešení ukazuje použití paměťové karty SanDisk SDHC 8GB Ultra Class 10. Vyšší kapacita ani přístupová rychlost karty není potřebná
operační systém OpenELEC – pro Raspberry Pi je k dispozici několik různých operačních systémů. Pro potřeby sestavní multimediálního centra je přímo připravený OpenELEC (Open Embedded Linux Entertainment Center, více na Wikipedia). Instalace operačního systému OpenELEC je velmi jednoduchá a spočívá pouze v přenosu hotového obrazu na SD/SDHC paměťovou kartu. Připravený obraz operačního systému využívá pouze cca. 1 GB kapacity paměťové karty, zbytek zůstane nepřiřazený a nepoužitý. Rozšířit velikost vytvořeného oddílu na celou kapacitu paměťové karty lze snadno s aplikací GParted, kterou lze najít ve všech verzích operačního systému Linux. Velmi jednouše lze GParted spustit v rámci úžasné verze Puppy Linux. Puppy Linux není nutné instalovat, stačí spustit z CD-ROM disku a rázem se Win PC promění v Linux PC
licenční klíč pro dekódování MPEG-2 – který je potřebný v případě přehrávání video souborů komprimovaných ve formátu MPEG-2 (použito např. u DVD). Licence lze koupit v e-shopu nadace Raspberry Pi. Pro objednání licenčního klíče je nutné přečíst sériové číslo konkrétní desky Raspberry Pi. Toto lze udělat přímo v menu systému OpenELEC – pokud se již používá CID displej nebo TV monitor, je kvůli čitelnosti potřeba zvětšit obraz a ještě v rámci kalibrace zobrazení ho také roztáhnout
krabička (Case) pro Raspberry Pi – ve všech směrech špičkové řešení nabízí česká společnost EMKO.cz. Díky šikovnosti a flexibilitě jejích zaměstnanců vznikla pro automobilové Raspberry Pi na míru upravená krabička s označením EM-RasPI B+ (Black)/PEPAS

napájecí zdroj RASP-PSM – standardně je mikropočítač Raspberry Pi napájen přes mikro USB konektor napětím 5V, což je ale v automobilu nepoužitelné. Byl tedy navržen specializovaný spínaný DC/DC zdroj, který z 12 V palubní sítě vytváří 5V napájení pro Raspberry Pi. Napájecí zdroj RASP-PSM je navržen v souladu s provozními podmínkami automobilových napájecích sítí definovaných v normě ISO 16750-2 (Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment — Part 2: Electrical loads); pracuje v rozsahu vstupních napětí 7 V ÷ 33 V a na výstupu poskytuje 5 V @ 1,3 A. Konstrukčně je napájecí zdroj RASP-PSM sladěn se zákaznicky upravenou krabičkou EM-RasPI B+ (Black)/PEPAS. Původní napájecí konektor mikro USB byl z důvodů ochrany napájecího zdroje RASP-PSM zaslepen

dálkový ovladač – standardně se mikropočítač Raspberry Pi ovládá přes klávesnici a myš, což je ale v prostředí automobilu zcela nevhodné. Vývojáři systému OpenELEC také implementovali i podporu dálkových ovladačů, takže je možné veškeré funkce multimediálního centra ovládat přes dálku. Po vyzkoušení několika typů se nejvíce osvědčil infračervený dálkový ovladač Vista MCE Remote Control VRC-1100 společnosti ORtek. Stejný typ bez loga společnosti ORtek je možné zakoupit pod označením Windows 7 Vista XP Media Center MCE PC Remote Control and Infrared Receiver na aukčním portálu e-bay.com. Nově se objevil velmi atraktivní dálkový ovladač Raspberry Pi Infra Red IR Module and MCE Remote od RPi4U Electronics. Ovladač je malý, z ergonomického hlediska dobře navržený a k Raspberry Pi se nepřipojuje přes rozhraní USB, ale přímo přes I/O piny. Díky tomuto řešení se uvolní druhý USB port, do kterého je možné připojit např. WiFi adaptér

volitelně slot pro externí paměťovou kartu SD/SDHC – mikropočítač Raspberry Pi má dva USB porty. V případě multimediálního centra se do jednoho USB portu připojuje přijímač infračerveného dálkového ovládání a do druhého portu USB flash disk s přehrávanými audio-video záznamy. Přes druhý USB port je také možné místo USB flash disku připojit AUX slot osazovaný do vozů OPEL Meriva-B (číslo dílu 13363146, kód dílu 1787032). Do AUX slotu lze připojovat USB flash disky a také SD/SDHC paměťové karty. Paměťová karta je v AUX slotu velmi dobře přístupná a je dobře chráněná proti poškození. AUX slot je možné zakoupit v každém autorizovaném servisu vozů OPEL

Pozn.: funkce modulu video konvertoru VCU-01/02 (Video Converter Unit) nijak nesouvisí se zpracováním a připojením externích zdrojů audio signálů. Instalace multimediálního centra tedy vyžaduje, aby EHU / rádio mělo externí audio vstup AUX, do kterého se připojí např. audio výstup z mikropočítače Raspberry Pi. Více viz. stránka Externí audio vstup navigací OPEL CD70 Navi a DVD90 Navi

Video vstup #2 – připojení zadní parkovací kamery

Na video vstup #2 modulu VCU může být připojen libovolný kompozitní video signál CVBS TV soustavy NTSC. Primárně je vstup #2 určen pro připojování zadní parkovací kamery. Ovládání a aktivace zobrazení videa parkovací kamery je plně integrováno do systému ovládání a funkce vozu:

zobrazení obrazu parkovací kamery se aktivuje kliknutím na položku menu Video při zvoleném vstupu video #2. Funkce kamery je aktivována pouze při zapnutém zapalování. Pokud je zapalování vypnuté, zobrazuje se černý obraz
pokud se v menu Nastavení aktivuje položka přepínat na parkovací kameru, dojde k automatickému zapínání a vypínání zobrazení obrazu parkovací kamery
zobrazení obrazu parkovací kamery se automaticky aktivuje pokud je zapnuté zapalování, je spuštěný motor, rychlost vozidla je menší než 10 km/h a je zařazen zpětný převodový stupeň
aktivované zobrazení obrazu parkovací kamery se automaticky deaktivuje v okamžiku vypnutí zapalování nebo zastavení motoru nebo překročení rychlosti vozidla 30 km/h. Se zpožděním 8 sekund se také zobrazení deaktivuje po vyřazení zpětného převodového stupně; zpožděné vypínání zobrazení umožňuje nepřerušované zobrazení obrazu parkovací kamery během probíhajícího parkovacího manévru s opakovaným popojížděním vpřed a vzad

Parkovací kamery pro vozy OPEL Astra-H, Zafira-B a Vectra-C s NTSC výstupem lze zakoupit na aukčním portálu e-bay.com v cenových relacích kolem 25 USD (poštovné zdarma, DPH a clo se neplatí); naprosto stejný typ kamer lze zakoupit na českých e-shopech za cenu kolem 2000 – 3000 Kč! Kvalitní kameru ZENEC ZE-RCE5001, určenou jako příslušenství k navigacím ZENEC, lze zakoupit za 100 Euro. Většina nabízených kamer je řešena jako náhrada osvětlení SPZ.

U levných, čínských kamer bývá problém s pronikající vlhkostí, způsobující zamlžení objektivu nebo trvalé poškození kamery. Bohužel elektronika kamery a CCD snímač nejsou v levné verzi kamer nijak extra chráněné proti pronikajícímu prachu a vlhkosti. Je ke zvážení, zda-li před instalací kamery není vhodné provést její zodolnění zalitím do silikonu. Pozor! k zalívání nelze použít běžný sanitární, který při vytvrzování uvolňuje kyselinu octovou postupem času spolehlivě ničící elektronické obvody. Pro pružné zalívání elektronických obvodů je výborný např. neutrální silikonový tmel Lukopren S 9780.

Elektrické schéma propojení modulu VCU-01/02 (Video Converter Unit), spínače napájecího napětí CAM-PS (Camera Power Switch) a parkovací kamery

Napájení zadní parkovací kamery se v instalaci modulu VCU připojuje přes spínač CAM-PS (Camera Power Switch) na 12V trvalé bateriové napájení. Kvůli zamezení vzniku rušení video signálu parkovací kamery, je nutné její napájení připojovat ke spínači CAM-PS dvoudrátově; přepínač CAM-PS se umisťuje v blízkosti modulu VCU a EHU v oblasti středového panelu a do zadní části vozu je přes dvojici vodičů (ideálně stočených – twist) vedené napájecí napětí pro parkovací kameru.

Video vstup #3 RGB+S – rozšíření funkce modulu VCU

Moduly MKJ (CU) + VCU-01 nebo VCU-02 nevyžadují ke své funkci přítomnost originálních navigací CD70/DVD90 Navi. Pokud tedy ve voze není instalována originální navigace, zůstává vstup RGB+S (Red, Green, Blue + Composite Sync) CID displeje, resp. modulu VCU (konektor XC3) volný a je možné na něj připojit další zdroj externího video signálu, např. navigaci, palubní PC apod.. Přepínání na video vstup #3 je vyřešeno standardně přes položky konfigurační menu MKJ (CU) nebo VCU-02 a přes tlačítka na volantu.

Potřeba využití vstupu RGB se objevila u prvního taiwanského uživatele modulu VCU, který na CID displeji chtěl zobrazovat mapy z navigace PANASONIC CN-105T. Navigace CN-105T sice má CVBS NTSC výstup, ale bohužel plně neodpovídající standardu NTSC-J a nebylo možné ho použít. Naštěstí je tento typ navigací vybaven i RGB+S výstupem; nakonec se na CID displejích vozů OPEL Zafira-B a Vectra-C zobrazují mapy Taiwanu. Mimochodem: tovární navigace CD70/DVD90 Navi jsou na Taiwanu nepoužitelné, protože společnost NAVTEQ pro tento typ navigací nikdy nevydala mapové CD/DVD-ROM disky.

Přepínaný video vstup #2 – rozšíření funkce modulu VCU

Zpětná vazba od uživatelů je pro každého vývojáře darem z nebes, ale někdy ten dar skutečně překvapí. Moduly VCU s dvěma externími video vstupy byly již nějaký ten měsíc v provozu a nejednou se začaly množit požadavky na připojení třetího externího zdroje videa – přední záznamové kamery. Z technického i ekonomického hlediska by úprava modulu VCU byla velmi obtížná, proto vznikl návrh externího video-přepínače využívajícího analogový multiplexer ADG719 společnosti Analog Devices. Navržený modul video přepínače VID-MUX (Video Multiplexer) si zatím uživatelé staví sami, více na OPEL Astra-H fóru.

Elektrické schéma propojení modulu VCU-01/02 (Video Converter Unit), spínače napájecího napětí CAM-PS (Camera Power Switch), video přepínače VID-MUX,zadní parkovací a přední záznamové kamery

V současné době jsou již dostupné kvalitní záznamové kamery pro automobily pracující s HD rozlišením, např. kamera
The Mini DVR 0801 HD využívající čip A2S60 společnosti Ambarella. Z pohledu využitelnosti záznamů při vyšetřování příčin vzniku dopravních nehod je velmi důležité, aby měla kamera vysoké rozlišení, ideálně full HD. Záznamové kamery pracující s TV rozlišením 720 x 480 bodů jsou nepoužitelné, protože ze záznamu nelze přečíst SPZ vozidel.

Ceny modulů

modul video konvertoru VCU-01 (Video Converter Unit) stojí 4500 Kč / 180 Euro
modul video konvertoru VCU-02 (Video Converter Unit) stojí 4500 Kč / 180 Euro
modul spínače napájecího napětí parkovací kamery CAM-PS (Camera Power Switch) stojí 375 Kč / 15 Euro
modul napájecího zdroje RASP-PSM (Raspberry Pi Power Supply Modul) s krabičkou EM-RASPBERRY B+(Black)/PEPAS stojí 1100 Kč / 45 Euro
sestava napájecího zdroje RASP-PSM, krabičky EM-RASPBERRY B+(Black)/PEPAS, mikropočítače Raspberry Pi Model B s 512 MB RAM, SD karty SanDisk SDHC 8GB Ultra Class 10 s nainstalovaným operačním systém OpenELEC a aktivovanými licenčními klíči na dekódování MPEG-2 stojí 2500 Kč / 100 Euro. Sestava je plně funkční a připravená k instalaci do vozu

Na všechny nabízené moduly je poskytována 2-letá záruka.