JP3670015B2 - 車両走行メーター - Google Patents

Description

本発明は、車両が反復的に同じルートに沿って走行する際に、ルート上の異なる位置での車両の性能（パフォーマンス）情報を提供する車両走行メータ及びその車両の性能情報の提供方法に関する。車両走行メータは、特に、レース及び車両テストの場合に用いられる。
近年、例えば、スピード、エンジン温度オイル圧力等の車両の性能の変動の選択をモニタするデータロギングシステム（データ記録装置）が開発されている。かかるデータロギングシステム（データ記録装置）は、特にカーレーシング(car racing)及び生産車両デザイン(production car design)において用いられる。データは、将来の分析に備えてメモリ内に保存され、通常車両のダッシュボードの上に取り付けられているディスプレイ上に表示されてドライバーに提供される
車のドライバーにとって最も重要な情報は、かような車両のパフォーマンスの変動の測定値ではなく、少しでも早く車を運転しているかどうかであることが多い。慣用的には、ドライバーには、最後の一周に基づくラップ情報が提供されるので、次のスタートをルート上のより早いほぼ同一と見なし得る位置にすることができる。ゆえに、伝統的には、ドライバーには例えばサーキットの特定の位置つまり特定の湾曲部にある車両の性能がどうであるかについてのほぼ瞬間的なサブ−ラップ情報は提供されていなかった。
本発明は、ルートに沿った複数の位置における車両がどのような性能であるか、及び同一のルートでの過去の道程と比較して車両の性能がより良好か又は劣っているかについての情報を提供する車両走行メータを提供することを目的とする。
本発明の車両走行メータ第一の特徴は、ルートでの車両の走行の第１の変動をモニタする第１のセンサ、ルートでの車両の走行の第２の変動をモニタする第２のセンサ、ルート上の複数の位置に対応する複数の上記第１の変動及び第２の変動の値からなる走行データのセットを保存するメモリ手段、第１の変動値は上記第１のセンサによって測定された第１の変動の値にほぼ等しい上記メモリ手段に保存されている走行データのセットを選択する選択手段、選択された走行データのセットの第２の変動値と上記第２のセンサによって測定された第２の変動値との差を決定する性能決定手段、及び上記性能決定手段によって決定された差をリアルタイムで表示するディスプレイ手段を備えることにある。
本発明の車両走行メータのさらなる特徴は、車両が走行するルート上の複数の位置に関する車両の性能を表示するデータを発生させる少なくとも１の性能測定装置、ルート上の複数の位置を表示するサスペンションデータを発生させる１以上のサスペンションセンサ、及びルート上の各位置での上記サスペンションデータ及び関連する性能データを保存するメモリ手段を備えることにある。
本発明によれば、ルート上の選択された領域にある車両の性能を示すサブ−ラップ情報をドライバーに提供することができる。
もちろん、ルートに対する言及及びルート全体の道程に対する言及は、車両が走行している実質的に反復可能な経路に関係することは理解されるであろう。ルートは、トラック又はサーキットの形態でもよいが、これに限定されるものではなく、例えば公の高速道路やオフロードであってもよい。
好ましい実施形態において、車両走行メータは、ルート上の各位置でのリアルタイムサブ−ラップ性能データを提供することができるディスプレイを含む。さらに、ルート上の車両の走行する道程からのルート上の位置に関する性能データと、ルート上の車両の続行する道程からのルート上の同じ位置に関する性能データと、の間の差を決定する差決定手段を含む。決定された差データは、メモリ手段に保存され及び／又はディスプレイ上に表示されてドライバーに提供される。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明による車両走行メータを備える車の概略図である。
図２は、図１の車両走行メータの第１の実施形態の概略ダイアグラムである。
図１には車両として車１が示されている。車１には、車輪マウンティングに隣接して、距離センサ２が取り付けられている。距離センサ２は、走行データを提供するために用いられ、車輪の所定の回転数に対するパルスを発生させるように車１の車輪の回転を検出する。距離センサ２は、車輪マウンティング上又は車輪マウンティングに隣接して取り付けられてもよく、車１のダッシュボード上に設けられたプロセッサ３に連結されており、プロセッサ３に発生したパルスを与える。プロセッサ３の詳細は、図２に参照しながら後述する。
車１には、レシーバ４も設けられている。レシーバ４は、プロセッサ３に連結されており、プロセッサ３に信号を出力する。時間ごとに、所定の送信がレシーバ４によってピックアップされる。レシーバ４は、デザイン上慣用のものであり、車が走行するトラック（軌道）に隣接して位置づけられた標識（ビーコン）５からの信号を受け取るために用いられる。
ポート６は図１に示されており、プロセッサ３に連結され、将来の分析のためにプロセッサ３に保存されているデータを抽出するために用いられる。
さて、図２に戻ると、上述のように、プロセッサ３は、距離センサ２及びレシーバ４に連結されている。プロセッサ３はさらにメモリ７にも連結されている。メモリ７は、２つの部分、すなわち対照データが保存される第１の部分７ａと性能データが保存されるであろう第２の部分７ｂとを有する。メモリの第１の部分７ａに保存された対照データは、予め決められていてもよく、インプット８を介してプロセッサ３に供給される。あるいは、トラックテストラップにて対照データを得て、トラック上の車両の位置を決定するために用いるべく、またトラックの続行するラップ上の異なる位置での車両の性能を決定するために用いるべく、メモリに保存することもできる。
ディスプレイ９は、プロセッサ３に連結され、プロセッサ３により与えられたトラックの周りを走行する車１の走行距離及び走行時間のリアルタイムデータを連続的に表示するために用いられる。走行時間は、クロック１０を用いてプロセッサ３により決定される。プロセッサ３に連結されているカウンタ１１は、車１が出したラップ数のレコードを維持する。カウンタ１１は、ディスプレイ９に連結されていてもよく、ドライバーにラップ数を表示するようにしてもよい。
車がトラックの周りを走行している使用中に、距離センサ２はパルスを発生させ、パルスはプロセッサ３にインプットされる。プロセッサ３は、距離センサ２から受け取ったパルス数（カウンタ（図示せず）によってカウントされる）及び車の車輪のサイズ（公知である）に基づいて車の走行距離を計算するようにプログラムされている。プロセッサ３は、距離センサ２からパルスを受け取り、受け取った生のデータを操作して、計算された走行距離をディスプレイ９に連続的に供給することができるようにする。こうして、ドライバーはほぼ瞬間的にリアルタイムで走行距離の表示をみることができる。
車１がビーコン５を通過する際に、レシーバ４はビーコン５からの送信をピックアップして、プロセッサ３に信号を出力する。レシーバ４からの信号は最終ラップの表示として受け取られ、次のスタートに共される。
レシーバ４からの信号を受け取ると、プロセッサ３は距離センサ２から受け取ったパルス数のレコードをリセットし、車の走行距離の計算値をゼロにする。プロセッサ３がゼロにリセットすると、パルスはカウンタ１１に出力されて、増分１が加えられる。こうして、車１に対するラップ数のレコードは完了する。
走行距離がプロセッサ３によって計算されているときに、経過時間も又クロック１０からプロセッサ３に出力され、ディスプレイ９に表示される。レシーバ４からの最終ラップを示す信号を受け取ると、経過時間も又ゼロにリセットされる。この方法において、ドライバーには、車両がラップの周りをどの程度走行しているか、またどのくらい早く距離を走行したかの情報が、ほぼ瞬間的にすなわちリアルタイムで提供される。
前述したように、対照データはメモリ７内に保存される。この保存形態は、トラックの周りの異なる距離を走行するために車が要した時間のデータのセットの形態であるが、逆の形態で保存されてもよい。このデータは、プロセッサ３によって、現実の走行距離及び経過時間が決定されると同時にアドレスが決められる。プロセッサ３は、選択装置及び差異コンパレータを含む。選択装置は、検知された走行距離に等しいサーキット上の位置を示す保存された走行距離を有するメモリ７ａ内のデータのセットを選択する。選択装置は、保存された走行データと検知された走行データとの間に全く差異がない場合に出力を発するゼロコンパレータを含んでいてもよい。差異コンパレータは、現実の経過時間を現実の走行距離に対する対照経過時間と比較して、現実の経過時間が同じ距離の対照経過時間よりも長いか短いか及びどのくらい長いかどのくらい短いかを決定する。次に、経過時間における差異は、ディスプレイ９に出力される。この方法において、ドライバーには、車がトラック又はサーキットの特定の位置に到達するために要する対照経過時間よりも早いか遅いかのリアルタイム情報が連続的に提供される。
あるいは、プロセッサ３は、現実の走行距離を現実の経過時間に対応する対照走行距離と比較するようになされてもよい。現実の走行距離と対照走行距離との間の差異が決定されて、ディスプレイ９上に表示され、ドライバーには、実際の走行時間中に車がトラックの周りを対照走行距離よりも長い距離走行したか否かの情報が連続的に且つほぼ瞬間的に提供される。
ゆえに、車両走行メータを用いて、車の走行距離及び該距離を走行するために要した時間のリアルタイムで連続的な表示が、これらの測定値がトラックの対照データと比較して早いか遅いか又はもっと早いかもっと遅いかの指標と共に与えられる。
前述したように、メモリの第１の部分７ａは、プロセッサ３により行われる異なる計算に用いられる対照走行データを保持する。この対照データは、プロセッサ３のインプットポート８を介して対照データを入力することにより最初に保存されてもよい。あるいは、対照データをサーキットの周りを走行する対照ラップから得ることもできる。メモリの第２の部分７ｂは、現在のラップとしてディスプレイ９にリアルタイムで表示される性能データを保存するために用いられる。ゆえに、走行データはディスプレイ９に出力されると同時に、同じ走行データがさらにメモリの第２の部分７ｂに出力される。この保存されたデータは、新しいラップのためのデータが発生するたびに上書きされる。
こうして、対照ラップが上書きされている際に、車両走行メータは、通常の態様にて操作され、表示された距離及び時間のデータは、メモリの第２の部分７ｂに保存される。仮に、そのラップの最終にて、ドライバーが対照ラップとしてそのラップを用いることを決めた場合には、ドライバーは、メモリの第２の部分７ｂ内のデータを第１の部分７ａに転送するようにプロセッサ３に指示を与えることができる。これは、プロセッサ３又はディスプレイ９のいずれかに設けられたスイッチ装置によりなされてもよい。
ラップの最後にて、ディスプレイ９上に現れるラップデータは、短時間一定に保持されて、ドライバーが全体のラップ性能をチェックすることができるようにする。次に、ディスプレイ９は、アップデートのサプ−ラップ性能データを連続的に表示する通常の状態に戻る。走行の最後にて、車がピットに戻ると、メモリ７に保持されたデータは引き続く分析のためにＰＣ（パソコン）にダウンロードされてもよい。
距離センサ２は、車の位置の変化の割合に比例する信号を発生するジャイロスコープ又は加速度計により置換されてもよい。この情報は、プロセッサ３により車の走行距離を計算するために用いられる。
さらに、ディスプレイ９はアナログでもデジタルでもよいことは、もちろん理解されるであろう。アナログディスプレイの場合には、計算された距離差又は時間差は、対照データと比較して距離差又は時間差が大きいか又は少ないかを示すグラフ表示又はポインタ付のグラフ表示とすることもできる。デジタルディスプレイの場合には、距離差又は時間差が正か負かの表示を用いる単純な数字表示が用いられるであろう。ディスプレイ９は、プロセッサ３と一体であってもよく、又は分離されていてもよい。さらに、ディスプレイ９及びプロセッサ３は車のダッシュボード上に取り付けられなければならないわけではない。ディスプレイ９は車のドライバーに見得るものであればよい。プロセッサ３は、車の都合のよい場所に配置することができる。このことは、レシーバ４についても同様で、図面に示すように車の先端に配置しなければならないものではない。
ビーコン５及びレシーバ４は慣用の設計のものでよい。ビーコン５は、直接的な信号を発生するものであってもよく、この場合には、レシーバ４がビーコン５を通過する際に、ビーコン５からの最終ラップ及び次のスタートを示す信号が受け取られる。あるいは、ビーコン５は、直接的でない信号を発生するサーキットの周りに配置された複数のビーコンのセットの一つであってもよい。この場合には、レシーバ４は、ビーコン５のセットから異なる信号をピックアップして、異なるビーコンから受け取った信号のインターセクションに基づいて、メモリに保存されているサーキットのマップに関するサーキット上の車の正確な位置を決めるであろう。
車両走行メータは、ラップ間の車の性能のサプ−ラップデータを同期させるために用いられるであろうサーキット上の車の瞬間的な位置の詳細な情報を提供することができる。これは、性能データが作られる際に、サーキット上の車の瞬間的な位置のデータで車の性能データをフラッグすることによりなされる。連続するラップ上の同じ位置の性能データは、区別されて、相互に関連づけされる。こうして、車がラップを終了した後に、データを再表示することができるようになる。直後の分析だけが要求される場合には、ディスプレイ９は不要であろう。
車両走行メータは、さらに、車両のサスペンションに取り付けられた１以上のセンサ１２を有していてもよく、走行中の車両の移動に対応するサスペンションのレスポンスをモニタする。通常、異なるラップにて、ドライバーはサーキットの周りのほぼ同一のルートを取るので、サーキットの個々の特性をサスペンションデータにより区別することができる。ゆえに、現在のラップからのサスペンションデータは、ほぼ同一のサスペンションデータを選択することにより、サーキット上の同じポイントを表示するものとして、先行するラップからの同様のデータと相互に関連づけることができる。サスペンションデータの使用は、異なるラップからの性能データを相互に関連づけるための高度に正確な方法であることがわかる。
車両走行メータは、さらに、センサ１２からのサスペンションデータを受け取り、メモリに保存されている先行するラップのサスペンションデータと比較して、相関係数を出す分析装置１３を含む。相関係数が最小になりやすい場所では、サスペンションデータはサーキット上のほぼ同一のポイントに関するとみなされる。次に、この相関係数はプロセッサ３にインプットされて、リアルタイムサブ−ラップ性能データを作るために用いられる。サスペンションデータの相関係数は、メモリ内のデータチャンネルを相互に関連づけるために用いられて、異なるラップの性能データの引き続く分析を正確に行うことができるようにする。
得られたサスペンションデータは、サーキット上の車の位置を表示するために単独で用いられても、あるいは距離センサ２からの走行データ等の他のデータとの組み合わせにて用いられてもよい。後者の場合、得られたサスペンションデータは、走行距離の計算や、リアルタイムに決められた対照データに対する差を出すために、プロセッサ３による走行データの操作に用いられてもよい。
ラップのポイントごとの連続するサスペンションデータは、常に必要なわけではなく、例えば湾曲などのサーキットの区別できる特性に対応するサスペンションデータの短いシーケンスで代用することもできる。このシステムは、追い越しなどのようにトラック周囲の通常のラインからドライバーが外れた場合であっても、ドライバーがサーキット上の通常のラインに戻ったならば、先行するラップからのサスペンションデータと相互に関連づけることにより、走行データ及び性能データを再度整合させるため又は再度同期させるためにサスペンションデータを用いることができる、という特別の利点がある。
サスペンションデータが用いられる場合には、車両走行メータはさらに、スピンすなわち車輪のロックなどの車輪のスリップ、ブレーキ及びターンポイントの加圧をモニターするために用いることもできる。さらに、サスペンションデータの使用は、ラップの最後を区別するためにサスペンションデータを用いることができるので、ある場合にはレシーバ４及びビーコン５を省略することができる、ということを意味する。
さらに、ディスプレイに加えて、車両の性能を示す可変性の可聴信号を発生させる装置を設けてもよい。かかる装置は、例えば、車両の性能に応じて変化する周波数の可聴信号を発生させるように配置してもよい。周波数は、保存されている走行データと測定された測定データとの差に基づいて計算された性能の増加に応じて増加し、かかる性能の減少に応じて減少するものでもよい。
本発明の請求の範囲を逸脱しない限り、車両走行メータの変更がなされてもよい。

Claims (11)

1. 車両走行メータであって、
   ルート上を走行する車両の走行に関する変動値の一つである第１の変動値をモニターする第１のセンサと、
   前記ルート上を走行する前記車両の走行に関する別の変動値である第２の変動値をモニターする第２のセンサと、
   前記ルート上の複数の地点における複数のセットの走行データを記憶すると共に、該走行データの各セットを該ルート上の各地点における前記第１の変動値の値及び前記第２の変動値の値で構成した、メモリ手段と、
   前記メモリ手段に記憶されている走行データの中で、前記第１の変動値の値が前記第１のセンサによって検出された前記第１の変動値の値と略々等しい走行データのセットを一つ選び出す選択手段と、
   前記選び出された走行データの一セットに含まれている前記第２の変動値の値と、前記第２のセンサによって検出された第２の変動値の値との差を決定する性能決定手段と、
   前記性能決定手段によって決定された前記差をリアルタイムに表示するディスプレイ手段とを具備することを特徴とする車両走行メータ。
2. 前記性能決定手段はコンパレータを備え、該コンパレータは、前記選び出された走行データの一セットの中に含まれる前記第２の変動値の値と、前記第２のセンサによって検出された前記第２の変動値の値の差を計算する請求項１に記載の車両走行メータ。
3. 前記第１のセンサと前記第２のセンサの一方は、車両の走行距離を割り出す距離センサで、他方のセンサは該車両がその距離を走行するのに費やした走行時間を割り出すクロック手段である請求項１又は２に記載の車両走行メータ。
4. 前記車両のサスペンションのレスポンスを測定する一つ又は複数のサスペンションセンサを更に含んで成る請求項１〜３の何れかに記載の車両走行メータ。
5. 前記選択手段、前記性能決定手段及び前記ディスプレイ手段は連続的に動作する請求項１〜４の何れかに記載の車両走行メータ。
6. 車両走行メータであって、
   車両が走行するルートに沿った複数の地点における該車両の性能を示す性能データを生成する少なくとも一つの性能測定装置と、
   該ルートに沿った前記複数の地点を示すサスペンションデータを生成する一つ又は複数のサスペンションセンサと、
   前記サスペンションデータ及び、前記ルート上の各地点における性能データを記憶するメモリ手段と、
   少なくとも前記性能データを前記車両のドライバーに表示するディスプレイとを具備することを特徴とする車両走行メータ。
7. 前記サスペンションセンサは前記車両の車輪サスペンションの各々に取り付けられている請求項６に記載の車両走行メータ。
8. 前記性能計測装置は、前記ルートの各地点に到達するまでに要した所要時間を計測するクロックである請求項６又は７に記載の車両走行メータ。
9. 前記ルート上の一地点における前回走行時の性能データの値と、同一地点における次回走行時の性能データの値との差を決定する差決定手段を更に含んで成る請求項６〜８の何れかに記載の車両走行メータ。
10. 前記ディスプレイは前記差を表示する請求項９に記載の車両走行メータ。
11. 前記ディスプレイは前記性能データ及び前記差データをリアルタイムで表示する請求項１０に記載の車両走行メータ。

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