JPH07129878A - 車両データ収集システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両データ収集システムに関し、どのような
走行状況下においてもラップタイムを正確に計測可能と
し、この計測されたラップタイムをドライバーに直接し
かもリアルタイムに表示するとともに、エンジン冷却水
の水温データとともに基地局へリアルタイムに無線転送
することを目的とする。 【構成】 基地局装置の超音波送出手段から走行コース
に向けて超音波を放射し、車両がこの超音波送出手段の
前を通過した時に車載の超音波受信器でこの超音波を受
信して今回と前回の受信間隔から周回毎にそのラップタ
イムを求め、このラップタイムを車載の表示手段に表示
してドライバに知らせるとともに、この得られたラップ
タイムデータとエンジン冷却水の水温データとを無線送
信機によって基地局装置へ送信し、基地局装置ではこの
電波を無線受信機で受信してそのラップタイムデータと
水温データとをプリンタなどの所定の出力手段から出力
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両データ収集システム
に係り、特に、周回走行するレーシングカーやテストカ
ーなどの車両に用いて好適な車両データ収集システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】レーシングカーやテストカーなどでは、
走行状況や走行性能を分析するために、走行中の車両の
種々の走行データ、例えば、エンジン冷却水の水温、走
行速度、エンジン回転数、前後方向の加速度、横方向の
加速度、シフトポジション、アクセル開度などを収集す
る必要がある。

【０００３】従来よりこれら走行データを収集するため
の車両データ収集システムが種々提案されているが、従
来の車両データ収集システムは、車両に各種のセンサと
記録装置を搭載し、各センサが検出する種々の走行デー
タを記録装置によってメモリカードなどの所望の記録媒
体に記録し、走行終了後にこれを取り出して分析・集計
するようにしたものが一般的であった。

【０００４】ところで、走行データを分析・集計する場
合、周回毎のラップタイムは時間基準として極めて重要
な情報である。このラップタイムの最も原始的な計測方
法は、周回毎にピットクルーがストップウオッチで手動
計時する方法であるが、この手動計時の場合、ラップタ
イムデータは走行データとはまったく独立したデータと
して収集されるため、走行データとラップタイムデータ
との突き合わせ作業が必要となる。

【０００５】また、手動計時の場合、計測したラップタ
イムをドライバーに知らせるには、掲示板などに大書し
てコース脇から掲示するなどの方法をとらざるを得ず、
超高速で走行するレーシングカーの中から掲示板に書か
れた文字を読むことはドライバーにとって大きな負担で
あるとともに、車両走行の安全上からも好ましいもので
はなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のような問題を解
決するために、従来、ラップタイムを計測可能な車両デ
ータ収集システムも提案されているが、従来のものはラ
ップタイムは赤外線を利用して計測するものがほとんど
であり、計測距離の設定やビームの焦点合わせなどに熟
練と手間を要し、さらに、他の走行車両によって赤外線
が遮られるとラップタイムの計測が不可能になるなどの
問題もあった。また、従来の車両データ収集システムに
おいては、ラップタイムを含む走行データは単に基地局
で収集されるだけであり、ドライバーに直接しかもリア
ルタイムに知らせるようにはなっていなかった。

【０００７】本発明は、前記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、どのような走行
状況下においてもラップタイムを正確に計測可能とし、
この計測されたラップタイムをドライバーに直接しかも
リアルタイムに表示できるようにするとともに、このラ
ップタイムデータを走行情報中で最も重要なエンジン冷
却水の水温データとともに基地局へリアルタイムに無線
転送できるようにした車両データ収集システムを提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の車両データ収集システムは、地上側に設置
される基地局装置と、走行車両に搭載される車載装置と
からなり、前記基地局装置は、走行コース脇の適宜位置
に設置され、走行コースに向けて超音波を照射する超音
波送出手段と、車載装置からの送信電波を受信する無線
受信手段と、前記無線受信手段で受信した電波に乗せて
送られてくるラップタイムデータと水温データとを復号
する受信データ処理手段と、前記受信データ処理手段で
復号されたラップタイムデータと水温データとを所定の
方法で出力するデータ出力手段とを備え、前記車載装置
は、車両の所定位置に取り付けられ、前記基地局装置の
超音波送出手段から照射される超音波を受信する超音波
受信手段と、前記超音波受信手段で受信した超音波の受
信間隔からラップタイムを算出するラップタイム計測手
段と、車両のエンジン冷却水の水温を検出する水温セン
サと、前記ラップタイム計測手段で得られたラップタイ
ムをドライバーに視覚的に表示する表示手段と、 前記
ラップタイム計測手段で計測されたラップタイムデータ
と前記水温センサで検出された水温データとを所定の伝
送フォーマットからなる伝送用データに変換する送信デ
ータ処理手段と、前記送信データ処理手段で変換された
伝送用データを電波に乗せて前記基地局装置へ送信する
無線送信手段とを備えることにより構成したものであ
る。

【０００９】

【作用】走行車両が基地局装置の超音波送出手段の前を
通過すると、車載の超音波受信手段がその超音波を受信
する。車載のラップタイム計測手段はこの超音波の今回
と前回の受信時間間隔からその周回のラップタイムを算
出し、この得られたラップタイムを走行車両の運転席な
どに設けられた表示手段に表示する。これにより、ドラ
イバーは周回毎のラップタイムを直接しかもリアルタイ
ムに知ることができる。

【００１０】一方、前記算出されたラップタイムデータ
と、水温センサで検出されたその時のエンジン冷却水の
水温データとは送信データ処理手段に送られ、送信デー
タ処理手段によって所定の伝送フォーマットからなる伝
送用データに変換され、無線送信手段を通じて基地局装
置へ送信される。

【００１１】基地局装置の無線受信手段は前記車載装置
の無線送信手段から送られてくる無線電波を受信し、そ
の無線信号中に含まれているラップタイムデータと水温
データを受信データ処理手段で復号し、所定の出力手段
を通じて出力する。これにより、基地局においても走行
車両の周回毎のラップタイムとその時の水温をリアルタ
イムに収集して監視することができる。

【００１２】また、本発明の場合、拡散性の高い超音波
を用いてラップタイムを計測しているので、他の車両と
並走するような場合でも確実に超音波を受信することが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、レーシングカーに適用した場合を例に
採って本発明の実施例を説明する。図１は本発明の車両
データ収集システムの１実施例のブロック図を示す。図
において、１はレース場のピットなどに設置される基地
局装置、２はレーシングカーに搭載される車載装置であ
る。

【００１４】基地局装置１は、高周波発振器１０１、超
音波送信器１０２、アンテナ１０４、無線受信機１０
５、受信データ処理部１０６、プリンタ１０７₁ 〜１０
７_j から構成されている。また、車載装置２は、超音波
受信器２０１、ラップタイム計測部２０２、液晶ディス
プレイ（ＬＣＤ）２０３、各種のセンサ２０４₁ 〜２０
４_n 、センサコントロール部２０５、送信データ処理部
２０６、無線送信機２０７、アンテナ２０８から構成さ
れている。

【００１５】基地局装置１の高周波発振器１０１は、超
音波源としての電気発振器であり、その発信出力（例え
ば４０ＫHz）は常時超音波送信器１０２に供給されてい
る。超音波送信器１０２は、発振器１０１から与えられ
る高周波信号を超音波に変換するための圧電セラミック
スなどからなる電気−音響変換素子である。この超音波
送信器１０２は、図２に例示するように、周回コースか
らなるレース場の走行コース脇などに位置して走行コー
スを斜め上から見下ろすような位置に設置されており、
図２に示すように、複数台のレーシングカー３Ａ、３Ｂ
が並走した場合でも、超音波の拡散性とあいまって、確
実に受信できるよう工夫されている。

【００１６】無線受信機１０５は、車載装置２からの無
線電波を受信するためのＦＭ受信機である。この実施例
の場合、ｊ台のレーシングカーからのＦＭ電波を同時受
信するために、周波数の異なるｊ個の受信チャンネルが
用意されている。

【００１７】受信データ処理部１０６は、無線受信機１
０５で受信した無線電波に乗せて送られてきたカーナン
バー，ラップタイムデータおよび水温データを復号し、
元の数値データに変換する回路である。この受信データ
処理部１０６は、マイクロコンピュータなどから構成さ
れている。

【００１８】プリンタ１０７₁ 〜１０７_j は、対応する
カーナンバーのレーシングカーのラップタイムデータと
水温データとを所定の書式で印字して出力する印字装置
である。

【００１９】車載装置２は、図３に例示するように、レ
ーシングカー３に搭載されて使用される。超音波受信器
２０１は、基地局装置１の超音波発信器１０２から放射
される超音波を車上で受信するための受信装置であっ
て、例えば、図２および図３に示したように、ロールバ
ーの天頂部などに位置して、地上側に設置された超音波
送信器１０２の方向を向けて取り付けられている。

【００２０】前記超音波受信器２０１の具体的な回路例
を図４に示す。この図４の超音波受信器２０１は、超音
波受信素子２１０、超音波受信増幅回路２１１、パルス
カウント回路２１２、タイマー回路２１３、フリップフ
ロップ２１４からなり、超音波受信素子２１０で受信し
た４０ＫHzの超音波信号を超音波受信増幅回路２１１で
増幅・整形した後、パルスカウント回路２１２でカウン
トするように構成したものである。パルスカウント回路
２１２がタイマー回路２１３から一定周期毎に与えられ
るリセットパルスによってリセットされる前に規定のパ
ルス数をカウントしたときにフリップフロップ２１４を
セットすることにより、誤動作なく超音波の受信を検知
するようにしたものである。

【００２１】ラップタイム計測部２０２は、超音波受信
器２０１で受信した超音波の今回と前回の受信間隔から
コース１周のラップタイムを算出し、その結果をＬＣＤ
ディスプレイ２０３と送信データ処理部２０６に送るも
のである。ＬＣＤディスプレイ２０３は、前記ラップタ
イム計測部２０２で算出されたラップタイムをドライバ
ーに表示するための液晶表示手段であって、運転席のド
ライバーが見やすい位置に設けられている。

【００２２】センサ２０４₁ 〜２０４_n は、レーシング
カーの各部に取り付けられた各種のセンサであって、例
えば、エンジン冷却水の水温、走行速度、エンジン回転
数、前後方向の加速度、横方向の加速度、シフトポジシ
ョン、アクセル開度などの各種のデータを検出する。

【００２３】センサコントロール部２０５は、前記各セ
ンサ２０４₁ 〜２０４_n の検出出力をそれぞれの特性に
応じた所定のサンプリング周期で順次取り込んでディジ
タルデータに変換し、送信データ処理部２０６へ送り込
むための回路である。例えば、変化のゆるやかな水温デ
ータについては２０sec 毎に１回サンプリングして取込
み、その他のデータについてはそれぞれの特性に応じて
0.01sec 、0.1sec、0.5sec、1.0sec毎に１回サンプリン
グして取り込む。

【００２４】送信データ処理部２０６は、前記センサコ
ントロール部２０５から送られてくる各種の走行データ
およびラップタイム計測部２０２から送られてくるラッ
プタイムデータを所定の形式で内蔵のメモリに格納する
とともに、これら格納したデータのうち、ラップタイム
データとエンジン冷却水の温度を示す水温データについ
ては、図５に示すような所定の伝送フォーマットに従っ
て伝送用データに変換し、無線送信機２０７へ送り出す
回路である。この送信データ処理部２０６は、マイクロ
コンピュータなどから構成されている。

【００２５】無線送信機２０７は、送信データ処理部２
０６から送られてくる伝送用データをＦＭ電波に乗せ、
アンテナ２０８を通じて基地局装置１へ送信するための
無線装置である。この無線送信機２０７は、各レーシン
グカー毎に周波数の異なる送信チャンネルが用意されて
いる。

【００２６】コネクタ２０９は、第６図に例示するよう
に、レース終了後にラップトップコンピュータ４などの
コネクタ５を接続することにより送信データ処理部２０
６のメモリに収集格納されている全データを取り出すた
めの接続端子である。

【００２７】前記構成において、レーシングカー３がコ
ース脇に設置された超音波送信器１０２の前を通過する
と、車載の超音波受信器２０１がこれを受信し、超音波
受信の検出出力をラップタイム計測部２０２に送る。ラ
ップタイム計測部２０２は、この今回の超音波の受信と
前回の超音波の受信との時間間隔からその周回における
ラップタイムを算出し、ＬＣＤディスプレイ２０３に表
示するとともに、送信データ処理部２０６へ送る。

【００２８】送信データ処理部２０６は、ラップタイム
計測部２０２から送られてくるラップタイムデータと、
センサコントロール部２０５から送られてくる各種の走
行データとを所定の格納形式で内蔵のメモリに次々と格
納する。これと同時に、この送信データ処理部２０６
は、前記ラップタイムデータが得られる度に、そのラッ
プタイムデータと、その時のエンジン冷却水の水温デー
タとをメモリ中から読み出し、この２つのデータを図５
の伝送フォーマットに従って所定の伝送用データに変換
した後、無線送信機２０７、アンテナ２０８を通じて基
地局装置１へ送信する。

【００２９】基地局装置１の無線受信機１０５が前記車
載装置２からの送信電波を所定のチャンネルで受信する
と、受信データ処理部１０６はこの受信電波に乗せて送
られてきたカーナンバー、ラップタイムデータおよび水
温データを復号し、プリンタ１０７₁ 〜１０７ｊ中のカ
ーナンバーと対応するプリンタに転送することにより、
該当するプリンタから所定の書式でプリントアウトされ
る。この結果、ピットクルーは走行する車両側で計測し
た各周回毎のラップタイムとその時の水温データとを、
ドライバーとともにリアルタイムに知ることができる。

【００３０】レースが終了すると、図６に示すように、
車載装置２のコネクタ２０９にラップトップコンピュー
タ４などのコネクタ５を接続し、車載装置２内の送信デ
ータ処理部２０６の内蔵メモリに収集格納されている全
データを取り出す。そして、この取り出したデータを分
析プログラムによって集計・分析し、その集計および分
析結果をプリンタ６から出力する。これによって、レー
ス後に周回毎のデータの分析結果を正確に比較参照する
ことできる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両デー
タ収集システムによるときは、拡散性の高い超音波を用
いてラップタイムを計測するようにしているので、他の
車両と並走するような場合でも確実に超音波を受信する
ことができ、周回毎のラップタイムを確実に計測するこ
とができる。

【００３２】また、得られたラップタイムは、車両走行
において最も重要なエンジン冷却水の水温データととも
にリアルタイムに基地局側に無線転送するようにしたの
で、車両の走行状況を基地局においてリアルタイムに知
ることができる。

【００３３】また、前記ラップタイムデータを車両内の
適宜位置に設けた表示手段によってドライバーに直接表
示するようにしたので、ドライバーは周回毎のラップタ
イムを直接しかもリアルタイムに知ることができ、自己
の走行状況を正確に把握することができるとともに、ピ
ットクルーをラップタイムの計測作業から開放すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のブロック図である。

【図２】超音波発信器と受信器の設置例を示す図であ
る。

【図３】レーシングカーへの車載装置の搭載例を示す図
である。

【図４】超音波受信器の具体例を示す図である。

【図５】伝送フォーマットの例を示す図である。

【図６】車載装置とラップトップコンピュータの接続状
態を示す図である。

【符号の説明】

１ 基地局装置 ２ 車載装置 ３ レーシングカー（車両） １０１ 高周波発振器 １０２ 超音波送信器 １０４ アンテナ １０５ 無線受信機 １０６ 受信データ処理部 １０７ プリンタ ２０１ 超音波受信器 ２０２ ラップタイム計測部 ２０３ ＬＣＤディスプレイ ２０４ 各種のセンサ ２０５ センサコントロール部 ２０６ 送信データ処理部 ２０７ 無線送信機 ２０８ アンテナ ２０９ コネクタ（セントロニクス）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上側に設置される基地局装置と、走行
   車両に搭載される車載装置とからなり、 前記基地局装置は、 走行コース脇の適宜位置に設置され、走行コースに向け
   て超音波を照射する超音波送出手段と、 車載装置からの送信電波を受信する無線受信手段と、 前記無線受信手段で受信した電波に乗せて送られてくる
   ラップタイムデータと水温データとを復号する受信デー
   タ処理手段と、 前記受信データ処理手段で復号されたラップタイムデー
   タと水温データとを所定の方法で出力するデータ出力手
   段とを備え、 前記車載装置は、 車両の所定位置に取り付けられ、前記基地局装置の超音
   波送出手段から照射される超音波を受信する超音波受信
   手段と、 前記超音波受信手段で受信した超音波の受信間隔からラ
   ップタイムを算出するラップタイム計測手段と、 車両のエンジン冷却水の水温を検出する水温センサと、 前記ラップタイム計測手段で得られたラップタイムをド
   ライバーに視覚的に表示する表示手段と、 前記ラップタイム計測手段で計測されたラップタイムデ
   ータと前記水温センサで検出された水温データとを所定
   の伝送フォーマットからなる伝送用データに変換する送
   信データ処理手段と、 前記送信データ処理手段で変換された伝送用データを電
   波に乗せて前記基地局装置へ送信する無線送信手段とを
   備えたことを特徴とする車両データ収集システム。