JPH04501030A - タイミング装置 - 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】 発明の名称 タイミング装置 本発明は、タイミング装置に関し、特に車両が線を横切る時間を算出するタイミ ング装置に関するものである。本発明は、自動車またはオートバイレースのよう なりローズドサーキットまたはトラックを何台かの車両が同時に走行する場合の 個々の車両のラップ回数を記録し、ラップ時間を算出するのに特に有用である。

自動車レースでは、従来ストップウォッチを用いるかなり多（の人を使った、い わゆる手動手段によって計時していたので、不正確さは避けられなかった。個々 の車両の正確な結果は、光またはレーザ光などの様々な電子的手段によって得ら れるようになってきた。これらは一般的にタイムトライヤルに対してグリッドの 位置を設定するために用いられている。もうひとつの方法は個々の送信機を各車 両に搭載し、トラックを横切るように設置された一本のアンテナ線に接続された 複数の受信機を用いるものであった。しかしこれまで試みられた電子的方法は複 数の車両が同時に時間測定地点を横切る場合に生じる問題を解決できなかった。

この問題が起きた場合は、個々の車両の識別ができず、多くの監視人を使って計 時記録を完全なものとしなければならない。

従って、本発明の目的は、従来公知の方法および装置の欠点を解消、または克服 した優れたタイミング装置を提供することにある。

そして、本発明の第１の態様は、特定の車両が時間測定線を横切った時間を決定 するための電子タイミング装置を提供するものである。そして監視する各車両に 搭載する電子送信機を具備し、各送信機は独自の識別信号を発するように構成さ れ、一連のループアンテナは前記測定線を横切る前記送信機からの信号を受信す るように前記測定線において道路またはトラックの幅を横切るように互いに近接 して配置されており、各ループアンテナのループは実質的に水平に配置され、監 視する車両の幅に対応する各ループの幅、すなわち前記道路またはトラックの幅 方向におけるループの寸法は、一度にただ一つの前記送信機のみがある１個の特 定のループを横切ることができ、それによって前記測定線を同時に横切る複数の 送信機からのそれぞれの信号が別々の前記ループによって受信されるように設定 されている電子タイミング装置を提供することである。

本発明をもつとわかりやす（するために、添付の図面を参照して、本発明の一好 適実施例を以下に説明する。

図１は、本発明に係るタイミング装置を模式的に示す自動車レーストラックの説 明図である。

図２は、図１の実施例の受信アンテナ列と４つのモジュールからなる受信機の説 明図である。

図３は、図２におけるアンテナ列のループ幅と監視される車両幅との間の関係を 示す模式図である。

図４は、送信機が前記アンテナ列の受信ループを横切る時間に対する信号の強さ のグラフである。

図５は、本実施例に係も電子送信機モジュールのブロック図である。

図６は、送信機コード番号をすぐに変更できる機能を除去した改良型送信機モジ ュールのブロック図である。

図７は、本実施例による４つのループ受信機モジュールのブロック図である。

図１の自動車レーストラック２０は各アンテナ列の別々のループから信号を受信 し、マニュアル入力モジュール２２、リアルタイムクロック２３、監視兼データ 集計コンピュータ（ＳＤＣＣ）２４を接続するＲ３４８５データバス２１へ信号 に関する情報を提供する各アンテナ列に接続されているそれぞれの受信機モジュ ールＲ１−Ｒ４を有する４つのアンテナ列Ａ　１−Ａ４の位置を示している。ア ンテナ列Ａｌは互いに合致するスタート・決勝ラインを横切る車両を検知し、ア ンテナ列Ａ２はホームストレート（直線コース）におけるＡ１とＡ２間の平均速 度を計算するためのデータを提供する。アンテナ列Ａ３とＡ４はビットレーン２ ５を経由してビットエリアに入る車およびそこを離れる車を検知する。そして必 要に応じて、さらにアンテナ列を追加してもよい。

図２に示すように、代表的なアンテナ列がより詳しく図示しである。このアンテ ナ列はレーストラック２０の幅を横切って並んで配置された１６個の実質的に四 角形の独立したループアンテナから構成される。これらループをトラックの表面 につ（られたスロットに挿入し、再び実質的に封をするか、またはトラックを造 る前にトラックの表面下に設置してもよい。また、車がかなりなスピードで通り 越すということを考慮しても充分にトラックの表面からはがれず接着されている ことが可能であれば、ループアンテナはトラックの表面の幅方向に配置する平面 状テープ等に配列してもよい。各ループ２６は１本の電線からできているオーブ ンループで、その両端は下記のように受信機モジュールに接続されている。残り のループが模式的に示されているのに対しある特定のループ２６が、図２に詳細 に示されている。受信機モジュール２７と対応する各ループ２６間を°　つなぐ 電線８０はクロストークと干渉を抑えるために互いに撚られているということに 注意すべきである。

図３は、２つの車８１と８２が並んで横切るアンテナ列のうちの３つのループア ンテナを模式的に示している。各車両８１と８２はそれぞれ図３に模式的に示さ れた送信機モジュール２８を搭載している。送信機モジュール２８を搭載する位 置は各車両上の同じ相対的位置である。アンテナループＸの幅、つまり車両の幅 に対するトラック２０の幅方向におけるアンテナの寸法は、隣り合った２つの車 両の場合、アンテナループ２６で受信した信号は一つの車から間違いな（受信さ れるようにしたということを注意されたい。すなわち、アンテナ列を横切る２つ の車が同じアンテナループに有効な１つの信号を送信することは不可能である。

送信機の故障の場合マニュアル入力モジュール２２によりスタート・決勝ライン を横切った車両についてのデータをマニュアル入力できる。すなわち、もし５Ｄ ＣＣ２４が、ある特定の車両が予定時間またはその直後にスタート・決勝ライン を越えたとして記録されておらず、かつビットレーン２５に入っていないことを 確認した場合には、５ＤＣＣ２４は警報を発し、それによって、オペレータは車 両がスタート・決勝ラインを横切る度に（もちろん車は走行している）モジュー ル２２によって手動で５ＤＣＣ２４に通知してもよい。

車両がアンテナ列を横切る時、信号は車両に搭載された送信機モジュール２８か らアンテナループ２６によって受信される。受信された信号は、送信機アンテナ がアンテナループ２６を越える時の送信機アンテナの位置（Ｘ軸）に対し、受信 された信号の強さくｙ軸）をあられす図４のグラフで示された形状をしている。

点（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は信号強さが遷移して設定したレベルまたは 「スケルチ」レベル５０を通過した時間をあられす。中央ライン上の点（ｅ）は （ｂ）と（Ｃ）の値から計算される。アンテナループの先端と終端はそれぞれ図 ４の点２９と３０で表示される。アンテナループ２６に伝送される信号にはある 特定の車に限定されるコード化されたデジタル信号を含む。送信機モジュールの 動作スピードは車両がアンテナループの先端と終端を越える時間間隔中に固有の デジタル信号が何度も送信されるように設定されている。

図５は、送信機モジュール２８をより詳しく示すブロック回路である。そのブロ ック図は主要回路部品に関しては部品モジュール番号が載っており、これにより 当該技術分野の者はその構造をすぐに理解することができる。送信機モジュール ２８は特定の車番号を表す周波数変調された低周波無線信号を含む識別信号を送 信する標準電子部品を用いている。前述したように、送信機モジュールがアンテ ナループ２６を越える度に多くの識別信号が受信されるように、その識別信号は 素早くそして所定の間隔をおいて送信される。送信機モジュールは例示されたタ イプのマイクロコントローラ３２に接続された別売りＩＲ受信機３１を具備して いる。ＩＲ受信機は車番号のデータの入力が可能で、入力された情報はＮＯＶＲ ＡＭ５０に記憶される。ＬＥＤディスプレイ３３は車番号を示す情報を表示する 。

マイクロコントローラ３２はＲＯＭ３４に記憶されたコードを実行し、送信機モ ジュール全体の動作を制御する。周波数変調機３５は二値Ｆ　Ｓ　Ｋ　（ｆｒｅ ｑｕｅｎｃｙ　５ｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）信号を発生し、その信号は送信機ま たはアンテナ３７を駆動するためにパワー増幅機３６で増幅される。送信機信号 は論理０を表す４６８．８ｋＨｚ、論理ｌを表す４１６．７ｋＨｚの周波数を有 するＦＳＸ信号である。この実施例においてはアンテナ３７がそれぞれの車上で 同じ相対位置にあることが重要なので、車上のアンテナ３７の位置が考慮すべき 事柄である。この実施例によると、アンテナ３７は詳細に図示されていないが、 断面が１５Ｘ４ｍｍの矩形であり、長さが７０ｍｍであるフェライトロッドに巻 かれている。アンテナコイルは２６のゲージワイヤを２６回巻いたものである。

アンテナコイルの軸は、この場合フェライトロッドの長さ方向が車両が走行する 方向に伸びていることがこの装置の操作上大事なことである。さもな（ば、信号 がループで検知されない。アンテナ３７の別な例では、コイルの巻線が平面とな っており、４重または５重巻のスパイラル状になっている印刷配線盤を具備して いる。アンテナループ２６がＸ方向においてより小さい場合、アンテナ３７の相 対的位置は重要でな（なるかもしれない。上記したように、２つの車両が並んで アンテナ列を越える時、各送信機アンテナ３７からの信号が別々のアンテナルー プ２６でしっかりと受信されなければならないということだけが重要である。

送信機の別の簡単な実施例を図６に示す。別々の同じ電池６１と６２は電池監視 装置６３を介して互いにバックアップしており、エネルギーと状態信号をこの簡 易送信機を動かすために供給する。入カフ１と７２はそれぞれ電池６１と６２へ の電荷入力を与える。ワイヤリンク６４はシフトレジスター６５によって生成さ れる識別番号をセットするために製造過程において内蔵され、そのセットされた 識別番号は接続６９における電池状態信号と共に、接続７０上のシリアルデータ としてＦＳＸＳＸ変調機へ送られる。発信機６７はシフトレジスターとＦＳＸ変 調機との同期作動のためのクロック信号をだす、変調機６６の出力は直接クロー ズループアンテナ６８を駆動する。

この実施例の送信機は前の実施例のように異なる識別番号で簡単に再プログラム する機能をもたない。つまり、送信機は製造時に独自の識別コードがセットされ 、５ＤＣＣ２４には特別コード（識別番号）の送信機が設置された車の番号情報 のキーイング入力により通知される。

図７は４つのアンテナループ２６から信号を受信するという意味において事実上 ４ループ受信機モジュールである受信機モジュールＲの回路ブロック図である。

このブロック図も当該技術分野の者が４ループ受信機モジュールの構造と動作を すぐに理解するために部品型番号の情報を含む。アンテナループ２６によって受 信された信号はＦＭ受信機３８に送られ、そこで復調され、データ流を生成する 。ＦＭ受信機３８はまた所望のレベルに調整されたスケルチ信号を生成し、ＦＭ 受信機３８がスケルチレベル以上の信号を受信する時接続４０上にデジタル信号 を出す。接続４０上の信号とデータ接続４１上の信号はＵＡＲＴ４２に送られ、 それによりＵＡＲＴ４２はマイクロコントローラ４３に並列デジタルデータな送 り、そのデータはそこで疑似データを取り除（ためにろ波される。

回線４１上のデータは車番号を表わす。同時に、スケルチレベルの信号によって 決定されるデータの存在がＵＡＲＴにある状態検知器４４の変化によって監視さ れる。その結果生ずる割り込みにより、マイクロコントローラ４３は時間を表わ す３２ビツトの数を自走内部カウンターから読み取り保存する。

それら３２ビツトの数は、図４における点（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）を表 わす。マイクロコントローラ４３は中央点（ｅ）を決定するため（ｂ）と（Ｃ） の平均値を算出する。この平均値は車が各アンテナループを越えた実際の測定時 間の調整後の時間を表わす数を与える。この時間の数は、その後の要請時にＲ５ ４８５インターフエイス４６とデータバスを介して、５ＤＣＣ２４（図７に図示 されず）に送られるようにするために、車番号と他のハウスキーピングデータと 共にＲＡＭ４５に記憶される。マイクロコンピュータ４３の動作は、ＲＯＭ４７ に記憶されているコードに基づいており、正確な時間測定は温度補償水晶発振器 ４８によって与えられる。

５ＤＣＣ２４はアンテナループを越えるすべての車（そのうちの何台かは同時に 越えるかもしれないが）から受信された情報を照合し、情報のデータベースを作 成することができる。マスターコンピュータと呼ばれる情報ディスプレーコンピ ュータ４９（図１）は、ＶＤＵまたはＶＤＵのネットワーク（図示せず）を介し ての使用と公覧のフォーマットで公開するため、５ＤＣＣ２４から情報を受け取 り、その幅部を処理する。

当該技術分野の専門家にとっては、本発明が測定線を越える車の時間測定のため の独自で改善されたタイミング装置を提供するものであり、正確な時間測定が必 須であるサーキットレースに大変有用であることはすぐに明白である。明らかに 、多くのアンテナ列を車両の進行を監視するためにトラックの回りに配置しても よい。そうすれば、ラップタイム、２つのアンテナ列間の平均スピード、ビット ストラップ等の情報がすぐに得られる。

国際調査報告 ｔＥ　４５５１７２５　Ｆ２　７４３３０　Ｆｉ’ｌ　２５１４１フ５ｔＩＳ４ ３１５２４２　ＤＥ　２９１４１３７　ＥＰ　１６９１９ＬＩＳ　４２７４０７ ６　ＤＥ　２９１４１１４　ＥＰ　１６９１８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 本発明の請求の範囲は以下の通りである。 （１）使用時に独自の識別信号を出すよう構成され、監視される各車両に取り付 けられる送信機（２８）を具備し、特定の車両（８１、８２）が時間測定線（Ａ １−Ａ４）を横切る時間を決定するための電子タイミング装置であって、一連の 別個のループアンテナ（２６）が、前記測定線を横切る１台の前記送信機から１ つの信号を受信するために、前記測定線に道路またはトラック（２０）の幅を横 切るように互いに近接して配置されており、各ループアンテナのループは実質的 に水平に配置され、監視される車両の幅に対応する前記道路またはトラックの幅 方向における各ループアンテナのループの幅（ｘ）は、一度にただ１つの前記送 信機のみが１個の特定のループを横切ることができ、それによって同時に前記測 定線を横切る複数の送信機のそれぞれの信号が別々の前記ループで受信されるよ うに設定されていることを特徴とする電子タイミング装置。 （２）前記各車両の送信機は、コイル型アンテナである送信アンテナを具備し、 この各送信アンテナは各車両上の相当位置に搭載され、コイル軸が車両の走行方 向に延在するよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタイミング 装置。 （３）前記各ループは、前記１個の特定のループから前記の１つの信号を受信し 、復調し、同時に、前記信号が所定値（５０）を越える時を決定するための各入 力受信機（Ｒ１−Ｒ４）に接続され、マイクロコントローラ（４３）は前記車両 の識別に関するデータおよび前記所定値の超過に関するデータを受信するように 構成されており、それにより、前記マイクロコントローラは、前記車両が前記測 定線を横切った時間を算出することを特徴とする請求項２に記載のタイミング装 置。 （４）前記各ループは、オープンループ状に形成された１本の電線から成り、実 質的に矩形状をしており、リード線（８０）が、前記ループの各両端に接続され 、一緒により合わされて前記の入力受信機に接続されていることを特徴とする請 求項３に記載のタイミング装置。 （５）前記各ループの前記幅は、監視される前記の最狭車両の幅より狭いことを 特徴とする請求項４に記載のタイミング装置。 （６）前記所定信号レベルは、前記ループを越える１個の特定の送信機から受信 される信号が、前記送信機アンテナがループの先端と終端を越える時にスケルチ レベルを越え、前記マイクロコントローラが識別できる時間間隔おいてスケルチ レベル以下となるように選定されたスケルチレベルであることを特徴とする請求 項５に記載のタイミング装置。 （７）前記マイクロコントローラは、前記信号が前記スケルチレベル以下となる 時に前記時間の平均を算出し、この平均値を前記車両が前記測定線を越えた時間 とすることを特徴とする請求項６に記載のタイミング装置。 （８）前記ループの前記先端と終端との間隔（ｙ）は、前記独自の識別信号を何 回も送信することができる程度に充分な大きさであることを特徴とする請求項７ に記載のタイミング装置。 （９）前記識別信号は、周波数変調された低周波の無線信号であることを特徴と する請求項８に記載のタイミング装置。 （１０）１台のマイクロコントローラが、４つの前記入力受信機からの入力を受 信することを特徴とする請求項９に記載のタイミング装置。 （１１）前記マイクロコントローラは、前記タイミング情報を処理して所望のフ ォーマットにする管理兼データ集計コンピュータ（２４）に出力することを特徴 とする請求項１０に記載のタイミング装置。