Steckbrief Bike 125 PS / 125 Nm (6500 1/min) Vmax 213 km/h Leergewicht 260 kg Baujahr 2016 (Foto 05/2024) mehr bei Wikipedia

Projekt Cockpit+ Generation IV - Umsetzung ab 12/2021

Beschreibung Display (PDF)
Display Cockpit+ Generation IV

Vom "vorigem" R1200GS LC .1-Projekt konnte - außer dem Quelltext - nichts weiterverwendet werden. Darüber hinaus sollte es sich wieder unauffällig in die vorhandene Optik einfügen, bohren oder andere invasive Maßnahmen kommen bei dem Bike immer noch nicht in Frage:

Also die Hardware von Grund auf neugestalten und die Software entsprechend anpassen. Das Projekt Cockpit+ Generation IV startete im Dezember 2021, hier die Umsetzung.

Funktionsumfang und prinzipieller Aufbau

Generation IV der Cockpit-Erweiterung hat es in und an sich! Neben der eigentlichen Cockpit-Erweiterung wurde sie noch um viele periphere Komponenten erweitert und deckt einen ganzen Katalog neuer Funktionen ab, gewohnte Funktionen aus dem Projekt R1200GS LC .1 blieben erhalten und wurden übernommen.

Prinzipielle Verkabelung, Konnektivität und Funktionsumfänge

Bestandsfunktionen

• Anzeige Tripzeit (AUTO-Start bei Zündung EIN) / Ext.-Temperatur / Boardspannung
• Umfangreiche Überwachungsfunktionen für Ladespannung inkl. Meldungen
• Diverse Symbole für Ladezustand der Lithium-Ionen-Batterie:
  -> Batterie OK, Laden, Leer, Überwachung auf Über-/Unterspannung
• Überwachung der externen Temperatur mit Hinweis bei Glättegefahr (< 3 °C)
• Spannungsversorgung wird an der 12V-Steckdose am Cockpit über Y-Kabel und
  Sicherung abgegriffen -> bei Zündung AUS 100%-Trennung vom Bordnetz
• Auf Gehäuserückseite Anschluss für Versorgung & Schnittstelle zum Programmieren
  -> bisher jährliche Winter-Updates der Firmware - es gibt ja immer was zu optimieren

Neue Funktionen

• Boardcomputer mit Arduino Pro Mini
• 1,7" Grafik-Display mit 102x64 Pixel (via SPI) mit weißer Hintergrundbeleuchtung
• Lichtsensor für adaptive Hintergrundbeleuchtung via PWM (Abdunklung bei Nachfahrt)
• Sitzheizung: Temperaturgeführte Regelung der Sitzheizung auf 34 °C via PWM
• Sicherheitsfunktionen Sitzheizung:
  - Sitzheizung nur bei laufendem Motor aktivierbar (U >= 13,6 V) => Schutz vor Entladung / Schwächung der Batteriespannung bei kalten Temperaturen
  - Ansteuerung des MOSFET für den MINUS über Optokoppler => galvanische Trennung von Cockpit+ und Boardelektronik (Batterie) => keine Wechselwirkung, Trennung der Systeme
  - Freigaberelais schaltet den PLUS der Batterie => bei Zündung AUS Unterbrechung zur Batterie
  => keine Entladung möglich
• Griffbeleuchtung - die LEDs der Griffbeleuchtung werden via PWM angesteuert
  (u.a. „Coming Home“ bei Zündung EIN) - und wieder war ein Ausflug in FREECAD für den 3D-Druck notwendig
• Bedienung / Reset des Boardcomputers über rechte Tastereinheit am Lenker
  (diese musste erst noch modifiziert werden)
• Grüne Status-LED Sitzheizung = EIN = farbtreu zu den grünen BMW-LEDs
• Durchlaufender Sekundenzeiger (gestrichelte Linie von links nach rechts pro Minute)
• Einbindung einer Alarmanlage und Steuerung des Silent-Mode inkl. Indikator-LED
• Inbetriebnahme Mai 2022 - Hardware funktioniert bis heute (04/2025, ca. 18,5 Tkm) stabil, ist dicht

Entwicklung Cockpit+

Entwurfsphase inkl. Dokumentation - Planung und Gestaltung des Displays, Halterung, Integration des Cockpits+ Generation IV ins BMW-Ensemble, Platzierung wieder vor dem linken Windabweiser

Vorgaben zur Umsetzung wie im R1200GS LC .1-Projekt:

Inside Cockpit+ Generation IV - Aufbau der Elektronikplatine und Integration des Displays in Sandwichbauweise / CAD-Modell für den 3D-Druck der Griff-Beleuchtung /Connectbox / Umbau zur Tastereinheit mit LED

Alle Komponenten wie Mikrocontroller Pro Mini / Elektronik / Ansteuerung Grafik-Display / Goldcap zum Puffern etc. passen in das 70x50x30 mm Gehäuse "1552D1BK" von Hammond Manufacturing. Das wasserdichte Gehäuse ist aus schwarzem Kunststoff, alle Nahtstellen und Zuleitungen sind mit Flüssiggummi abgedichtet.

Alle Kabelausführungen wurden, auch zur Zugentlastung, innen mit Epoxidharz abgedichtet und haben sich in der Praxis bewährt.

Der Temperaturfühler DS18B20 zur Erfassung der Umgebungs-Temperatur ist sehr genau und vor allem wasserdicht - die Abweichung zum Bordsensor beträgt weniger als ein halbes Kelvin. Die Montage erfolgt unter dem Schnabel, so dass er keiner direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.

Das Cockpit+ ist über einen rückseitigen Steckverbinder zur einfachen Montage/Demontage mit dem Bordnetz verbunden. Die Bordspannung (=Versorgungsspannung) wird nach "Zündung EIN" wieder an der linken 2-fach-USB-Steckdose abgegriffen. Diese wiederum wird über ein Y-Kabel mit der Bordsteckdose (rechts am BMW-Cockpit) verbunden. Rückseitig befindet sich eine Programmierschnittstelle für Firmware-Updates, welche bisher in jedem Winter für Bugfixing bzw. Funktionserweiterungen oder Redesign des User Interfaces (UI) genutzt wurde.

Vorteile dieser Anschlussweise
- kein Eingriff (schneiden, löten etc.) in den Kabelbaum notwendig
- nach "Zündung AUS" werden alle Steckdosen & das Cockpit+ nach ca. 1 Minuten automatisch abgeschaltet, so dass die Batterie bei langem Stillstand nicht entladen wird.

Die Montage und Verkabelung zu allen beteiligten Komponenten hat wie geplant gut geklappt und das Cockpit+ Generation IV ist nun eingebaut. Hier die ersten Praxiseindrücke:

Pro
- Vielfältiger Funktionsumfang
- Gute Integration in das BMW-Cockpit
- Anzeige macht was sie soll
- Gewohnte "Auf einen Blick"-Anzeige steht wieder zur Verfügung

Kontra
Bisher keine, großer Funktionsumfang, der alle Bedürfnisse abdeckt, top Zufriedenheit

Bei Rückfragen oder zum Erfahrungsaustausch können Sie sich unter Kontakt mit mir in Verbindung setzen.