Cyberpandino: cómo convertir un Fiat Panda de 2003 en un coche conectado con Raspberry Pi, OBD-II y un sistema operativo propio
Cuando hablamos de modernizar un vehículo antiguo normalmente pensamos en instalar una pantalla Android, añadir CarPlay o sustituir el cuadro de instrumentos. Pero el proyecto Cyberpandino lleva el concepto de retrofit electrónico bastante más lejos.
Sus creadores han utilizado un Fiat Panda de 2003 como plataforma para desarrollar un vehículo experimental equipado con cuadro de instrumentos digital, infotainment, sensores, conexión con la electrónica original y diferentes sistemas de asistencia.
Y lo más interesante es que buena parte del proyecto se ha desarrollado utilizando hardware relativamente accesible y software abierto.
¿Qué es Cyberpandino?
Cyberpandino nació a partir de una idea bastante peculiar: preparar un Fiat Panda para afrontar una larga expedición atravesando Europa y Asia.
Pero en lugar de limitarse a preparar mecánicamente el vehículo, sus creadores decidieron convertirlo también en una plataforma tecnológica.
El resultado combina un coche extremadamente sencillo con elementos que estamos acostumbrados a encontrar en vehículos modernos:
- Cuadro de instrumentos completamente digital
- Pantalla central de infotainment
- Lectura de información mediante OBD-II
- Sensores adicionales
- Monitorización del vehículo
- Sistemas de asistencia a la conducción
- Control por voz
- Interfaces gráficas propias
- Raspberry Pi como plataforma de procesamiento
Todo ello gestionado mediante un ecosistema de software desarrollado específicamente para el proyecto y denominado PandaOS.
PandaOS: el cerebro del Cyberpandino
Una de las partes que más nos ha llamado la atención es precisamente PandaOS.
En lugar de instalar simplemente una pantalla Android convencional, el equipo ha desarrollado su propia plataforma para gestionar las diferentes funciones añadidas al vehículo.
El sistema se encarga de comunicar sensores, interfaces gráficas y diferentes módulos instalados en el Panda.
La arquitectura publicada para el cuadro digital utiliza tecnologías como:
No es precisamente la arquitectura que encontraríamos en una ECU o un cuadro de instrumentos de producción, y los propios desarrolladores lo reconocen.
Pero ese es precisamente uno de los puntos interesantes del proyecto: demostrar hasta dónde puede llegar una plataforma de desarrollo relativamente económica cuando el objetivo es crear un prototipo funcional.
Un cuadro digital completamente personalizado
Probablemente una de las modificaciones más llamativas del Cyberpandino sea la sustitución del cuadro analógico original.
En su lugar encontramos una pantalla digital capaz de representar información del vehículo mediante una interfaz completamente personalizada.
El sistema puede mostrar parámetros como:
- Velocidad
- Revoluciones del motor
- Temperatura
- Nivel de combustible
- Tensión de batería
- Diferentes testigos
- Información procedente de sensores adicionales
Incluso incorpora una representación 3D del propio Panda dentro de la interfaz.
Pero aquí aparece uno de los problemas habituales cuando intentamos digitalizar un vehículo antiguo.
¿De dónde obtenemos toda esa información?
En un vehículo moderno buena parte de estos datos circulan por las diferentes redes CAN.
Podemos encontrar mensajes correspondientes a velocidad, RPM, puertas, iluminación, nivel de combustible, temperatura, etc.
Pero en un coche antiguo no siempre tenemos toda esa información disponible digitalmente.
Y aquí es donde el Cyberpandino resulta especialmente interesante.
OBD-II + señales físicas
Para obtener determinados parámetros del motor, PandaOS utiliza comunicación OBD-II mediante una interfaz ELM327.
Esto permite obtener información proporcionada por la ECU, como velocidad o régimen del motor.
Sin embargo, no todas las señales necesarias están disponibles mediante diagnóstico.
Por ejemplo, determinados testigos del cuadro original.
La solución utilizada consiste en leer algunas de estas señales físicamente utilizando optoacopladores conectados a los GPIO de la Raspberry Pi/Arduino.
De esta forma el sistema puede detectar el estado de señales como:
- Intermitentes
- Luces de cruce
- Luces de carretera
- Testigos del vehículo
Es una solución muy diferente a la que utilizaríamos en un vehículo moderno mediante CAN Bus, pero demuestra perfectamente uno de los grandes retos de cualquier retrofit electrónico:
adaptar la electrónica nueva a la arquitectura que realmente tiene el vehículo.
Sensores adicionales
Otra ventaja de construir una plataforma propia es que no estamos limitados exclusivamente a los sensores instalados originalmente por el fabricante.
Cyberpandino incorpora sensores adicionales que posteriormente pueden integrarse dentro de PandaOS.
Entre los componentes documentados encontramos, por ejemplo:
DS18B20
Utilizado para medir temperatura exterior mediante comunicación 1-Wire.
ADS1115
Un conversor analógico-digital utilizado, entre otras cosas, para interpretar el nivel de combustible.
Esto resulta especialmente interesante porque permite transformar señales analógicas de un vehículo antiguo en información que posteriormente puede procesarse digitalmente.
Es, en cierto modo, crear nuestra propia capa electrónica entre el vehículo y la interfaz.
Dos pantallas: cuadro e infotainment
El concepto no termina en el cuadro.
El Cyberpandino utiliza dos interfaces principales:
una pantalla situada detrás del volante, destinada a instrumentación,
y
una gran pantalla central, utilizada como sistema de infotainment.
El planteamiento recuerda mucho más a la arquitectura interior de un vehículo moderno que al habitáculo original de un Panda.
La pantalla central permite concentrar navegación, multimedia, información del vehículo y otras funciones desarrolladas específicamente para el proyecto.
El diseño de las interfaces también ha recibido bastante atención.
No se trata únicamente de mostrar muchos parámetros en pantalla, sino de establecer una jerarquía visual que permita consultar rápidamente la información mientras se conduce.
¿Puede tener ADAS un Panda antiguo?
Hasta cierto punto, sí.
Otra de las partes experimentales del proyecto consiste en añadir funciones que recuerdan a algunos sistemas ADAS actuales.
Entre las funciones anunciadas encontramos:
- Reconocimiento de carril
- Detección de fatiga
- Monitorización ambiental
- Sensores de inclinación en tres ejes
- Diferentes sistemas de aviso al conductor
Evidentemente no estamos hablando de sistemas ADAS homologados como los instalados originalmente por un fabricante.
Son sistemas experimentales.
Pero conceptualmente demuestran algo muy interesante: muchas funciones que actualmente asociamos exclusivamente a vehículos modernos dependen realmente de una combinación de sensores + capacidad de procesamiento + software.
Incluso tiene asistente de voz
El proyecto incorpora además un asistente denominado mediante el comando:
“Hey Panda…”
La idea es disponer de un asistente de viaje capaz de interactuar con los ocupantes y utilizar información obtenida por los diferentes sistemas del coche.
Sus creadores incluso han añadido cierta personalidad y sarcasmo a las respuestas.
Puede parecer simplemente una función divertida, pero representa otra tendencia que probablemente veremos cada vez más en automoción: interfaces capaces de interpretar información del vehículo y comunicársela al conductor mediante lenguaje natural.
¿Por qué utilizar Raspberry Pi?
Desde un punto de vista estrictamente automotriz, una Raspberry Pi no sería la plataforma ideal para desarrollar un cuadro de instrumentos destinado a producción.
Los propios desarrolladores explican algunas de sus limitaciones.
Un sistema basado en React, Electron y Raspberry Pi consume más memoria, necesita más recursos y tiene tiempos de arranque mayores que una plataforma embedded específicamente diseñada para automoción.
Un fabricante probablemente utilizaría soluciones basadas en:
- C/C++
- Qt/QML
- Linux Embedded
- Yocto
- Buildroot
- Hardware específicamente diseñado para automoción
Pero Cyberpandino tiene otro objetivo.
Es un prototipo y un proyecto experimental.
Y en ese contexto Raspberry Pi tiene enormes ventajas:
desarrollo rápido, gran cantidad de librerías disponibles, hardware económico y una comunidad enorme detrás.
De hecho, esa accesibilidad es probablemente una de las razones por las que el proyecto resulta tan interesante.
Un proyecto open source
Otro detalle importante es que el desarrollo del cuadro digital está disponible públicamente en GitHub.
Actualmente la documentación describe una arquitectura formada por tres bloques principales:
Incluso existe un modo demo, que permite ejecutar la interfaz utilizando información simulada sin disponer físicamente del vehículo ni de la Raspberry Pi.
Esto convierte Cyberpandino en algo más que un coche llamativo para redes sociales.
También puede servir como punto de partida para quienes quieran experimentar con cuadros digitales, telemetría o interfaces personalizadas.
Lo verdaderamente interesante del Cyberpandino
En Electromecánikos hablamos habitualmente de diagnosis, ECUs, CAN Bus, cuadros, retrofit y electrónica aplicada al automóvil.
Y precisamente por eso creemos que Cyberpandino es un proyecto especialmente interesante.
Porque demuestra perfectamente la enorme diferencia existente entre un vehículo antiguo y uno moderno desde el punto de vista electrónico.
En un coche actual podemos conectarnos a diferentes redes de comunicación y encontrar cientos o incluso miles de señales circulando entre unidades.
En un vehículo antiguo muchas de esas señales simplemente no existen digitalmente.
Si queremos crear funciones nuevas tenemos que obtenerlas nosotros mismos.
A veces mediante OBD.
Otras mediante CAN Bus.
Otras leyendo directamente una señal analógica.
Y en algunos casos instalando nuestros propios sensores.
Cyberpandino combina precisamente todas estas posibilidades.
¿Se puede modernizar cualquier coche antiguo de esta forma?
Técnicamente, gran parte del concepto podría trasladarse a otros vehículos.
De hecho, cuanto más sencillo sea electrónicamente el coche, más libertad tendremos para experimentar sin interferir con arquitecturas electrónicas complejas.
Podríamos desarrollar sistemas capaces de integrar:
- Cuadros digitales
- Telemetría
- Sensores adicionales
- Cámaras
- Navegación
- Monitorización mecánica
- Registro de datos
- Información procedente del CAN Bus
- Sistemas de aviso
- Interfaces personalizadas
El verdadero reto no suele estar en colocar la pantalla.
Está en conseguir información fiable del vehículo, interpretarla correctamente y hacer que todo el sistema funcione de manera estable.
Y esa es precisamente la parte del proyecto Cyberpandino que nos parece más interesante.
Del coche conectado al coche actualizable
Cyberpandino también plantea indirectamente una cuestión interesante.
¿Necesitamos cambiar de coche para disponer de determinadas funciones digitales?
Desde el punto de vista mecánico existen millones de vehículos perfectamente utilizables cuya electrónica e interfaces simplemente han quedado anticuadas.
Proyectos como este demuestran que es posible separar parcialmente ambas cosas.
Un vehículo puede tener veinte o treinta años y, sin embargo, incorporar una interfaz desarrollada actualmente, nuevos sensores y sistemas de monitorización que ni siquiera existían cuando fue fabricado.
Evidentemente existe una enorme distancia entre un proyecto experimental y un producto homologado para producción.
Pero como plataforma de experimentación, Cyberpandino demuestra hasta dónde puede llegar el concepto de retrofit electrónico.
Un Fiat Panda convertido en laboratorio tecnológico
Lo que comenzó como la preparación de un pequeño Fiat Panda para una aventura terminó convirtiéndose en algo bastante más interesante.
Un laboratorio sobre ruedas donde conviven electrónica de principios de los 2000 con Raspberry Pi, OBD-II, sensores digitales, interfaces 3D y software desarrollado actualmente.
Y probablemente esa combinación sea lo que hace especial al Cyberpandino.
No pretende demostrar que una Raspberry Pi pueda sustituir a toda la electrónica desarrollada por un fabricante.
Demuestra algo diferente:
con conocimientos de electrónica, programación y bastante imaginación podemos añadir capacidades sorprendentes incluso a uno de los coches más sencillos que podamos encontrar.
Y viendo que el proyecto es abierto, todavía queda una pregunta más interesante:
¿qué podríamos llegar a hacer aplicando este mismo concepto a otros vehículos?
Más información sobre CYBERPANDINO en cyberpandino.com.
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