JPH02241852A - レーシングカーの走行時データ蓄積方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーシングカーの走行時データ蓄積方法及び装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、外国においてはカーレースの人気は高く、特にＦ
　ｏｒｓ＋ｕｌａ　１　％通称Ｆ−ル−スは、宜伝の場
として極めて有効であるために、各自動車メーカーとも
相当の資金とマンパワーとを投入している。

近年では、日本においても若者を始めとして自動車レー
スの人気は高まってきている。このカーレースは３００
ｋｍという超高速で２００．ｋｒｒｉ以上の距離を走行
するため、各レーシングカーとも、例えばできるだけ車
体重量を軽くするために、ぎりぎりの燃料しか入れてお
らず、燃料の消費につれて車体重量は時々刻々と変化し
、またコース、天候などに合わせて車を最良の状態にす
るため→ナスペンション、ウィングの状態も異なってお
り、走行条件は微妙に変化している。そのため、走行中
の車の状態を知りたいという要望は極めて高い。

〔発明が解決しようとするｉｌａ〕

ところで、レース界における計測技術はオープンになっ
ている確固としたものはなく、特に実走行における車の
状態は、殆ど感と経験によって推定しているのが現状で
ある。これはスピードを競うために車体重量をなるべく
軽くしたいために、重量のある計測装置は搭載できない
ことも原因している。しかしながら、エンジン、シャー
シー等高性能化し７ている中で、より正確な走行時のデ
ータを収集することが、レースを有利にする上で、また
安全性を向」ニさせていく上で、さらにはシャーシ、タ
イヤの開発等自動車に関する技術の向上という観点から
も必要となっている。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、超高速で
走行するレーシングカーの走行中のデータを効果的に蓄
積すると共に、膨大な量のデータがどの走行位置におけ
るものか容易に分かるレーシングカーの走行時データ蓄
積方法及び装置を提供することを目的とするものである
。

〔課頴を解決するための手段〕

そのために本発明は、レーシングカーに搭載したデータ
蓄積ｙ！装置により、エンジン回転数、燃料消費量等の
複数の走行時データを所定のサンプリング周期で時系列
的に読み込んで蓄積するレーシングカーの走行時データ
蓄積方法であって、コース基準位置に基準位置信号発生
手段を配置すると共に、レーシングカーに基準位置信号
受信手段を設け、該基準位置信号受信手段による受信時
、基準位置通過データを走行時データと共にメモリに書
き込むようにしたレーシングカーの走行時データ蓄積方
法、及びレーシングカーに搭載され、エンジン回転数、
燃料消費量等の複数の走行時データを所定のサンプリン
グ周期で時系列的に読み込んで蓄積するレーシングカー
の走行時データ蓄積装置であって、コース基準位置で発
せられる基準位置信号を受信する基準位置信号受信手段
を設け、該基準位置信号受信手段による受信時、基準位
置通過データを走行時データと共にメモリに書き込むよ
うにしたレーシングカーの走行時データ蓄積装置を特徴
としている。

〔作用〕

本発明は、超高速で同一のコースを何周も走行するカー
レースにおいて、データの蓄積のみ行う軽量な装置を車
に搭載し、所定のサンプリング周期で各種データを時系
列的に取り込み、またコースの所定位置に赤外線発光器
またはタングステン光発光器や超音波発生器を配置する
と共に、車に受光器または超音波受信器をセットしてコ
ースの所定位置を通過する毎に基準位置データを走行時
データと共にメモリに書き込むことにより、膨大なデー
タが何周目のデータか分かるようにすることができる。

この場合、基準位置データとしてラップタイムを用いる
ことにより一周に要した時間も同時に判別できる。また
、データによっては高速で変化するものと、ゆっくり変
化するものとがあるので、データ毎にサンプリング周期
を異ならせることにより、必要な情報を最小限効率的に
収集することができる。

〔実施例〕

以下、実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の全体構成を示す図で、図中、１００は
データロガ−本体、１０１は点火信号検出器、１０３は
近接スイッチ、１０５はリニアポテンションメータ、１
０７は圧力センサ、１０９は容積型流量計、１１１は測
温抵抗体、１１３ａは広域型酸素センサ、１１３ｂは熱
電対、１１７ａは電圧計、１１７ｂはシャント抵抗器、
１１９ａは加速度センサ、１１９ｂは方位センサ、１１
９Ｃは傾斜度センサ、１２１は赤外線発光器、１２３は
赤外線受光器、１２５，１２７．１２９はＦ／Ｖ変換器
、１３１はカウンタ、１３３はＩ／Ｖ変換器、１３５，
１３７．１３９はり＝−ｒライザ、１４１は計測開始／
停止スイッチ、１４３はメモリカウンタクリア／リセッ
トスイッチ、１４５は記録方法選択スイッチ、１４７は
アナログデータセレクタ、１４９はＡ／Ｄコンバータ、
１５１はＣＰＵ、１５３はＲＯＭ、１５５はＲＡＭ。

１５７は基準クロック発振器、１５９はカウンタ、１６
０は時刻カウンタ、１６１は外部デジタル表示器である
。

データロガ−本体１００は、第６図に示すように、例え
ば液晶表示により各種データを表示する表示器１６１と
キーボード１６３とを有し、ハンディタイプで１５０Ｘ
１８０Ｘ５０ｍ程度の大きさであり、防水処理を施すと
共にクツション材等を使用して振動対策を施し、堅牢か
つ軽量なケースに収納するようにしている。電源は車載
のバブテリから受電し、誤作動を防ぐためにＤＣ−ＤＣ
コンバータ等によりアイソレートする。

Ｉ／−シングカーは各種のセンサが設けられて走行状態
を検出するようにしている。これらのセンサによる計測
開始／停止は、スイッチ１４１により行い、計測の開始
と同時に、例えば点火信号検出器ｉｏｔは０〜１２００
０ｒｐｒｎの範囲において、非接触でエンジン回転数を
検出し、それに応じた信号を出力している。近接スイッ
チ１０３は０〜３００ｋｍ／ｈの範囲でドライブシャフ
トの回転数を検出して車速信号を送出している。リニア
ポテンションメータ１０５は０〜５０ｆｉの範囲でスロ
ットル開度を計測している。圧力センサ１０７は０〜Ｒ
５ｐｓｉの範囲で吸気管内バキユームあるいはピトー管
を用いての車速計測など利用率の目的に応じて汎用的に
利用できる差圧検出型検出器で計測している。差圧検出
型であるため、例えばピトー管を用いて車速検出にも流
用することが可能である。容積型流量計１０９は燃料供
給量と燃料帰還量とを計測してその差により０〜６Ｑ　
ｃｃ／　ｓｅｃの範囲で燃料消費量を計測している。

なお、燃料消費量は、カウンタ１３１により積算され、
積算消費量データとして直接ＣＰＵで読み込むようにし
ている。測温抵抗体１１１は０〜２００℃の範囲で、例
えば吸入空気温度、水温、油温などを測定している。広
域型酸素センサ１１３ａはセンサの雰囲気温度を一定に
保ちながら、酸素濃度を測定することにより空燃比を測
定している。本実施例においては、レーシングカーがエ
ンジンを左右に分割して搭載するタイプのものを対象と
しているので、空燃比をＬパンク、Ｒバンクについてそ
れぞれ計測する。熱電対１１３ｂは排気ガス温度を０〜
９００℃の範囲でＬバンク、Ｒバンクについて計測して
いる。

１１７ａは電圧計でバッテリ電圧を計測し、またシャン
ト抵抗器１１７ｂにより０〜２０Ａの範囲でアイソレー
ションアンプを利用し、ノイズの影響を除去して消費電
流を計測している。加速度センサ１１９ａは進行方向お
よび横方向の加速度を±２０Ｇの範囲で計測している。

方位センサ１１９ｂは、例えばホール素子コンパスを使
用し、０〜３６０゛の全方位を測定している。傾斜度セ
ンサ１１９Ｃは進行方向および横方向についての傾斜を
±７０度の範囲で計測している。

これらのセンサによる測定データのうち、エンジン回転
数、車速、燃料消費量、空燃比（し■変換）はパルスと
して検出されるので、Ｆ／Ｖ変換器で電圧値に変換し、
それ以外の検出データは電圧値であるのでそのままアナ
ログデータセレクタ１４７を通して所定の周期でサンプ
リングする。

この場合、エンジン回転数、車速、スロットル開度、圧
力、加速度は超高速走行に伴って変化が激しいのでＱ、
１ｓｅｃ周期でサンプリングし、他のデータはこれらに
比して比較的変化が緩やかであるか、或いはセンサの応
答性がそれ程速くないため１　ｓｅｃ周期でサンプリン
グする。こうして０゜１秒周期あるいは１秒周期でサン
プリングされたデータはＡ／Ｄコンバータ１４９でデジ
タル量に変換されてＣＰＵＩ　５１に取り込まれる。Ｃ
Ｐ　Ｕ１５１はプログラムＲＯＭ１５３に内蔵のプログ
ラムで制御され、取り込んだデータをアドレスを指定し
て後述するような形式でＲＡＭ１５５に格納する。この
ＲＡＭの内容はセレクトしたデータの最新値が随時表示
器１６１に表示される。基準クロック発振器１５７のク
ロック信号は、ＣＰＵ１５１に人力され、時刻カウンタ
１６０で時刻が、またカウンタ１５９でラップタイムが
それぞれ計時される。

なお、メモリやカウンタ、アドレスカウンタのクリア／
リセットはスイッチ１４３により行い、また長時間の計
測に備えてメモリを有効に使用できるように、電源をＯ
ＦＦした場合でもメモリ及びカウンタの値は保持してお
き、再度電源を投入してスイッチ１４１を押した時に計
測が続けて行われるようになっている。またメモリが満
杯になったときに、計測をストツプするかデータの垂れ
流しを行うかの選択を記録方法選択スイッチで行えるよ
うにしている。

さらに本発明においては、第５図に示すように、コース
１７０のビットロード１７３の所定位闇に赤外線発光器
１２１を配置し、またレーシングカーに赤外線受光器１
２３を搭載しておき、コースを１周する毎に赤外線発光
ａｉ２ｉからの赤外線を検出する。これを検出した時に
基準位置を通過したデータとして、本実施例ではラップ
タイムを割り込ろによりＣＰＵに取り込み、測定データ
の一つとし５てＲＡＭに書き込んでいる。なお、赤外線
発光器だけでなくタングステン光を用いてもよく、また
赤外線発光器／受光器に代えて超音波発信器／受信器を
用いるようにしてもよい。

次に第３図により１秒分のデータ格納について説明する
。図中、ＲＥＶはエンジン回転数、ＳＰＤは車速、ＴＨ
Ｒはスロットル開度、ＰＲＳは圧力、ＡＣＸは進行方向
加速度、ＡＣＹは横方向加速度、ＡＦＬはＬバンク平均
空燃比、ＡＰＲはＲバンク平均空燃比、ＬＰＴはラップ
タイム、置はＬバンク平均排気ガス温度、ＴＥＲはＲバ
ンク平均排気ガス温度、ＴＳＡは吸入空気量、ＶＬＴは
バッテリ電圧、ＡＭＰは電流、ＦＬＴは燃料消費率、Ｄ
ＩＲは方位、ＧＲＸは進行方向傾斜度、ＧＲＹは横方向
傾斜度９、ＦＬＣは積算燃料消費量、ＣＬＫは計測時刻
である。

ここで、ＦＬＣは燃料消費量を測定するために、１０ｃ
ｃ毎にインクリメントされるカウンタ値であり、ＦＬＴ
を積分していった場合には誤差が蓄積される可能性があ
るため、別置きのカウンタ１３１でカウントしている。

ＣＬＫは測定時刻を表すため１秒毎にインクリメントさ
れるカウンタ値で、１１時５９分５９秒までを１秒車位
でメモリする。また、ＬＰＴは基準位置間の時間（ラッ
プタイム）を０．０１秒毎にインクリメントして計時す
るカウンタ値であり、基準位置通過信号を受は取ったこ
とを示すフラグが立ったときにその時のカウント値が読
み込まれるでＲＡＭに書き込まれ、カウンタはリセット
される。

萌述したように、取り込むデータは０．１秒周期と、１
秒周期のものとがあり、各データは２バイト構成として
いる。０．１秒毎にはＲＥＶ、ＳＰＤ、ＴＨＲ，ＰＲＳ
、ＡＣＸ、ＡＣＹ、、ＡＦＬ。

ＡＰＲ％ＬＰＴのデータを順次取り込み、１秒経過する
とこれらのデータに加えて置、ＴＥＲ％ＴＳＡ、ＶＬＴ
、ＡＭＰ、、ＦＬＴ、ＤＩＲ，ＧＲＸ、ＧＲＹ、ＦＬＣ
，ＣＬＫのデータを取り込む。

なお、ＬＰＴはＯ，１秒毎のサンプリングデータとして
扱われ、基準位置信号を受は取ったことを意味するフラ
グが立たない場合はＯが書き込まれデータを１ラツプ毎
に分割するようにしている。

そして、１秒間の全データは１セツトとされ、１データ
セツト内のデータ数は１０１、容量は２０２バイト、１
６１６ビツトである。従って、メモリ容量８メガバイト
の場合、連続して記録できる時間は約１時間２７分であ
る。

次に第４図によりＲＡＭ内のデータ格納領域について説
明する。

０．１秒毎１．：ＲＥＶ、ＳＰＤ、ＴＨＲ，ＰＲＳ。

ＡＣＸ、ＡＣＹ、ＡＦＬ、ＡＰＲ％ＬＰＴのようにチャ
ンネル、時刻の早い順にデータが格納配置され、以後同
様の順序で２バイトずつＲＡＭ領域内に格納されていく
。そして１０回目のサンプリングデータで１秒周期サン
プリングデータも取り込まれることになるので、その分
のデータが追加される。

また、車が基準位置を通過１−で赤外線受光器により基
準位置信号を受信すると、ＣＰＵに割り込みがかかって
フラグが立ち、そのききの１．−　Ｐ　Ｔのデータが取
り込まれてＲＡＭ領域に格納される。

従ってこのＬＰＴの値が書き込まれたことを見ることに
より膨大な量のデータが何周目のデータか、またそのと
きの−周のラップタイムが一目で分かることになる。ま
た、データによらて高速で変化するデータと、それほど
高速でないゆっくりと貧化するデータとをそれぞれサン
プリング周期を変光でデータの取り込みを行っているの
で、必要以上のデータを取り込まないと共に、変化の速
い必要なデータは充分に取り込むことができる。

こうしてＲＡＭＩ　５５に取り込んだデータは、第２図
に示すようにデータ転送装置２００から、ＧＰ−ＩＢま
たはＲ３２３２Ｃによりパーソナルコンピュータ２０３
へ転送することより、様々な加工をしてデータのグラフ
化等を行うことができる。なお、ＧＰ−ＩＢは転送速度
の高速化を目的としたものであり、Ｒ３２３２Ｃはパー
ソナルコンビコータに標準で装備されているので、汎用
性を活かすことができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、１／−シング力−に軽責
なデータ収集のみを行う装置を搭載し、これにより必要
なデータを取り込むと共に、基準位置を通過したことを
示すデータを同時に取り込むようにしたので、膨大な量
のデータが何周目のデータか容易に判断することができ
るので、データ処理が容易になり、また基準位置データ
としてラップタイムを書き込むことにより、コース−周
に要する時間も読み取ることができる。さらに測定デー
タによってサンプリング周期を変えることにより、必要
以上のデータを取り込むことなく、かつ必要なデータは
確実に取り込むことができるので、レーシングカーの実
走行中のデータのＭ積を必要かつ十分に行うことが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１！！ｌは本発明の全体構成を示す図、第２図はデー
タ転送を説明するだめの図、第３図は１秒分のデータの
取り込みを説明するだめの図、第４図はＲＡＭ内データ
格納領域を説明するための図、第５図はレーシングコー
スにおける基準位置を説明するための図、第６図は本発
明のデータロガ−本体を説明するための図である。 １００・・・データロガ−本体、１２１・・・赤外線発
光器、１２３・・・赤外線受光器、１４７・・・アナロ
グデータセレクタ、１４９・・・Ａ／Ｄ：ｊンバータ、
１５１・・・ＣＰＵ、１５３・・・ＲＯＭ、１５５・・
・ＲＡＭ。 出　　願　　人　　東亜燃料工業株式会社代理人　弁理
士　　蛭　川　昌　信（外５名）第３図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーシングカーに搭載したデータ蓄積装置により
   、エンジン回転数、燃料消費量等の複数の走行時データ
   を所定のサンプリング周期で時系列的に読み込んで蓄積
   するレーシングカーの走行時データ蓄積方法であって、
   コース基準位置に基準位置信号発生手段を配置すると共
   に、レーシングカーに基準位置信号受信手段を設け、該
   基準位置信号受信手段による受信時、基準位置通過デー
   タを走行時データと共にメモリに書き込むようにしたこ
   とを特徴とするレーシングカーの走行時データ蓄積方法
   。
2. （２）基準位置通過データをラップタイムとしたことを
   特徴とするレーシングカーの走行時データ蓄積方法。
3. （３）走行時のデータのサンプリング周期を測定データ
   の特性によってによって異ならせたことを特徴とする請
   求項１記載のレーシングカーの走行時データ蓄積方法。
4. （４）レーシングカーに搭載され、エンジン回転数、燃
   料消費量等の複数の走行時データを所定のサンプリング
   周期で時系列的に読み込んで蓄積するレーシングカーの
   走行時データ蓄積装置であって、コース基準位置で発せ
   られる基準位置信号を受信する基準位置信号受信手段を
   設け、該基準位置信号受信手段による受信時、基準位置
   通過データを走行時データと共にメモリに書き込むよう
   にしたことを特徴とするレーシングカーの走行時データ
   蓄積装置。