ABSTRAKT KLÍČOVÁ SLOVA ABSTRACT KEY WORDS BIBLIOGRAFICKÁ CITACE

ABSTRAKT Tato bakalářská práce je zaměřena na zmapování problematiky telemetrie sportovních vozidel. Hlavní pozornost je věnována rozboru jednotlivých výrobců a rozdělení telemetrií dle použité technologie přenosu dat. Dále se tato práce zaměřuje na využití telemetrie v praxi a poznatků uživatele o funkčnosti a využitelnosti celého systému.

KLÍČOVÁ SLOVA Telemetrie, data logging, Formule 1, FIA, bezdrátová komunikace, přenos dat, obousměrná telemetrie, měření, data, kanály, přenosová rychlost, RS232, WLAN, GSM, tlak, teplota, otáčky motoru, senzory.

ABSTRACT This bachelor’s thesis focuses on the issue of sports car telemetry. The main attention is paid to the analysis of producers and to the division of telemetry based on the used technologie sof data transmission. Futer focuses this thesis on the use of telemetry in work experience and users opinions about the system efficiency.

KEY WORDS Telemetry, data logging, Formule 1, FIA, wireless connection, data transmission, two-way telemetry, measurement, data, transfer rate, RS232, WLAN, GSM, pressure, temperature, engine rpm, senzore.

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE PLACHKÝ, J. Telemetrie závodních automobilů. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2006. 35 s. Vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

PROHLÁŠENÍ AUTORA Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Telemetrie sportovních automobilů vypracoval samostatně s použitím uvedené odborné literatury a pramenů, pod odborným vedením pana doc. Ing. Ivana Mazůrka, CSc.

17.5. 2007

……..……………….. Jakub Plachký

PODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěl poděkovat především vedoucímu své bakalářské práce panu doc. Ing. Ivanovi Mazůrkovi, CSc. za podporu, odborné rady či názory a především za čas, který mi věnoval. Dále bych chtěl poděkovat celému týmu „Frankie truck racing team“, jmenovitě panu Frankiemu Vojtíškovi, Radkovi Menclovi, Danielovi Stagglovi a Zdeňkovi Urbanovi. V neposlední řadě děkuji celé své rodině za podporu při studiích a za umožnění jít za svými cíly a sny.

Obsah

OBSAH Úvod ...........................................................................................................................12 1 Svět telemetrie........................................................................................................13 1.1 Telemetrie jako pojem ......................................................................................13 1.2 Historie telemetrie sportovních vozidel............................................................13 1.3 Využití telemetrie v jiných oblastech průmyslu ...............................................14 2 Technologie telemetrie ..........................................................................................16 2.1 Telemetrie vs. Data-logging .............................................................................16 2.2 Teorie přenosu dat ............................................................................................16 2.2.1 Typy přenosu dat .......................................................................................16 2.3 Jaký druh dat přenášet??? .................................................................................16 2.4 Měřené veličiny a jejich snímání......................................................................17 2.4.1 Senzor rychlosti .........................................................................................17 2.4.2 Senzor pozice či posunutí ..........................................................................17 2.4.3 Senzor zrychlení ........................................................................................18 2.4.4 Teplotní senzory ........................................................................................18 2.4.5 Tlakové senzory.........................................................................................18 2.4.6 Aerodynamické senzory ............................................................................18 2.5 Senzory a kanály...............................................................................................19 2.6 Limity záznamu a telemetrie při provozu závodních automobilů ....................19 2.7 Přehled výrobců................................................................................................20 2.8 Základy analýzy dat..........................................................................................21 3 Aplikace sběru dat na vozidle renault premium Dxi 13 ....................................24 3.1 Úvod kapitoly: ..................................................................................................24 3.2 Sledované veličiny: ..........................................................................................25 3.3 Návrh a instalace systému ................................................................................28 3.4 Mix datového a video signálu...........................................................................29 3.5 Názory a zhodnocení teamu .............................................................................29 4 Závěr .......................................................................................................................31 Seznam obrázků........................................................................................................32 Seznam tabulek .........................................................................................................32 Seznam použitých jednotek .....................................................................................33 Použitá literatura......................................................................................................34

strana

11

Úvod

ÚVOD Co je hlavním cílem všech závodních týmů, managerů a hlavně závodních řidičů??? Získat co nejlepší umístění v závodě či dokonce vyhrát! A právě zde nastupuje na scénu telemetrie, s jejímž využitím má pilot možnost učit se z vlastních chyb, konstruktéři nalézt slabiny závodního stroje a pořadatelé dohlédnout nad bezpečností závodů . Zpětně pomocí telemetrie lze analyzovat jakoukoliv situaci na dráze a tím může pilot aktivně zlepšovat svůj jízdní styl. Přednostní výhodou je možné sledování závodního automobilu z technického hlediska. Díky telemetrii jsou technici schopni lépe a rychleji rozpoznávat a odstraňovat případné poruchy či nesprávné nastavení.. Tato technologie se v automobilovém světě objevuje na strojích celého spektra. Můžeme ji vidět již na závodních motokárách, motorkách, vodních skútrech či lodích, ale převážně u prestižnějších soutěží jako je Rallye, Truck, DTM a nejvíce ve Formuli 1. Telemetrie je v moderním světě závodů doslova nutností. Inženýři jsou schopni zpracovat velké množství dat nashromážděných během tréninku či závodu a použít je k lepšímu nastavení auta a tím dosáhnou lepších výkonů a časů na kolo. Z výstupní dat veličin, které může závodní jezdec přímo ovlivnit se neukládají, pouze pro případ učení se z vlastních chyb, ale aby při případné nehodě závodního automobilu mohli pořadatelé vyhodnotit, zda došlo k selhání jezdce či techniky. V této práci bude mým cílem zmapovat problematiku týkající se telemetrických systémů dostupných na trhu, vysvětlení základních pojmů, sepsání a podrobné rozepsání jednotlivých měřených veličin či zjištění informací o dostupných systémech a jejich používanou technologii přenosu dat. Část této práce bych chtěl věnovat užití telemetrie na konkrétním automobilu, poznatkům řidiče ke spolehlivosti a použitelnosti sběru dat, popřípadě finanční náročnost systému a počet lidí, kteří se o něj musí starat.

strana

12

1 Svět telemetrie

1 SVĚT TELEMETRIE

1

1.1 Telemetrie jako pojem

1.1

Telemetrie je technologie která dovoluje dálkové měření a vysílání informací, které jsou požadovány systémovými techniky nebo operátory. Slovo "telemetrie" je složeno z řeckých slov tele=dálkové a metron=měření. Telemetrie odkazuje na bezdrátový systém telekomunikace (tzn. používání radiofrekvenčního systému k tomu, aby realizoval datové spojení), ale také na přenosy dat přes další prostředí, jako telefon nebo počítačová síť či přes optický spojení.

1.2 Historie telemetrie sportovních vozidel

1.2

O nejmasivnější rozvoj telemetrie se bezpochyby zasloužila soutěž Formule 1 a její soupeřící týmy. Průkopníkem se stal roku 1978 již neexistující tým Tyrrell, který byl první kdo použil počítačovou analýzu jízdy monopostu. Karl Kempf, Američan s fyzikálním a chemickým vzděláním, milující matematiku, jako konzultant u dodavatele pneumatik Goodyear spolupracoval i s týmem Keana Tyrrella. Do jeho monopostu s označením 008 v roce 1978 namontoval zařízení, které na kazetu nahrávalo pohyby závěsu kol, volantu, plynového i brzdového pedálu. Kempf potom nahranou kazetu z auta vybral a v koutě garáže informace „přeložil“. Po odchodu velkého sponzora „Elf“ musel z týmu odejít i Kempf. Velký skok ve vyhodnocování dat přinesl nástup laptopů. Propojování počítačů se stojícími vozy se stalo běžnou záležitostí zejména při studiu výkonu motoru. Boxy se začaly zaplňovat počítači, ale s vozy se spojovaly stále kabelem. Technologie telemetrie prodělala bouřlivý vývoj. Od jednoduchého propojení s počítačem umístěným na bočnici vozu a nahrávání základních údajů se telekomunikační systémy vyvinuly v telemetrii hromadného přenosu, kdy se informace předávaly pokaždé, když automobil míjel boxy. S prvním typem telemetrie, tzn. přenosem z jedoucího automobilu, přišel tým McLaren ve spolupráci s Hondou u vozu MP4/6 v roce 1991. Nyní už se pracuje v digitálním reálném čase, takže informace se přenášejí ze všech částích trati. V automobilu může být umístěno až 200 snímačů, které sledují vše, co se pohybuje, teploty, otáčky atd. Sledovat by se dalo asi 10 000 parametrů. Problémem ale je vědět, co se sleduje a jak na to reagovat.

Obr.1 Vůz s označením MP4/6 od firmy McLaren

strana

13

1 Svět telemetrie

Obousměrná telemetrie (two-way telemetry), při které mohou signály putovat oběma směry, umožnila inženýrům změnu nastavení v reálném čase přímo z boxu když bylo vozidlo na trati. Ve seriálu Formule 1 se obousměrná telemetrie objevila poprvé v devadesátých letech a byla od firmy TAG electronics a uměla vypsat zprávu jezdci na hlavní displej v zorném poli. Vývoj pokračoval a v květnu roku 2001 byla obousměrná telemetrie oficiálně povolena na závodních strojích Formule 1. Pro sezónu 2003 byla však pro tento seriál organizací FIA zakázána, avšak technologie stále existuje a eventuelně může být použita pro seriály kde zakázána není. Není pochyb, že v době jejího původního zákazu leckdo uvažoval nad tím, že by vůz mohl být ovládán dokonce na dálku z boxu, realita je však mnohem střízlivější. Při obousměrné telemetrii mohl signál vyslaný z boxů změnit otáčky, nastavení bohatosti směsi paliva, řízení prokluzu, rozložení brzdného účinku, ovládat některé spínače, které jinak musí hlídat jezdec, či dokonce uvolnit jezdci bezpečnostní pás, když se mu špatně dýchá. Pro rok 2003 je opět povolena telemetrie pouze směrem z vozu do boxů a v roce 2004 byla zakázána úplně. Skutečností je, že technologie, používaná na obou koncích telemetrického spojení, nezmizí přes noc. Data, která se v automobilu nahrají do paměti, budou nadále k dispozici.Dalším krokem tedy bude jejich analýza a reakce na ně přímo v rámci počítače umístěného v automobilu. Není to nemožné, ale drahé. Ale právě proto se to brzy začne používat. Úsporná opatření, která mají přinést nové Mosleyho předpisy, totiž uvolní dostatek prostředků pro nové, dosud cenově nedostupné systémy. Zprvu alespoň pro ty, kteří na to budou mít. Z jedoucího vozu se informace přenáší pomocí radiových signálů a mikrovlnného spojení do počítačů umístěných v boxech. Když vůz zastaví, je další přenos dat zajištěn všudypřítomným spojovacím kabelem. 1.3

1.3 Využití telemetrie v jiných oblastech průmyslu Je bezpochyby, že na vývoji telemetrie se výrazně podíleli za účasti inženýrů především závodní týmy Formule 1. Naštěstí telemetrie nezůstala pouze v „boji“ za lepšími časy, ale našla si uplatnění i v jiných sférách. Jednou z nich je například zdravotnictví. Zde může pomoci k záchraně mnoha životů. Používá se převážně u pacientů v kritickém stavu u kterých hrozí například akutní zástava srdce. Pro informaci uvádím, že s telemetrií Ultraview od firmy Spacelabs Medical mohou sestry na kterémkoliv monitoru Sacelabs sledovat fyziologická data kteréhokoliv ze svých pacientů a to i těch, kteří jsou umístěni ve vzdálených prostorách nemocnice. Tato pružná možnost klinického sledování umožňuje našim sestrám strávit více času se svými pacienty a to se projeví v lepší zdravotní péči. Další ukázkou je vodní hospodářství. Obzvláště nyní kdy dochází k výraznému růstu povodňových katastrof, je zapotřebí v reálném čase monitorovat výšky vodních hladin a průtoky v korytech mnoha řek. Jedině tak lze v čas reagovat na blížící se katastrofu a zachránit tak třeba i tisíce lidských životů. Například i zemědělství je jedním z dalších odvětví, které se bez telemetrie v součastně době bude dýchat velmi těžko. V České republice technologie dálkového sledování v zemědělství doposud není rozšířena, což může být dané místní ekonomickou situací. Ale v mnoha státech světa se běžně vyskytuje. Pěstování plodin se stalo v mnoha zemích světa vysoce výnosným obchodem. Zajištění kvalitní a zdravé zeleniny závisí na včasných informacích o počasí a půdě. A proto tedy bezdrátové meteorologické stanice hrají hlavní roli v boji proti různým nákazám, které by mohli mít za následek devastaci úrody. Tyto stanice přenášejí informace do centrály a aby bylo možno udělat důležitá

strana

14

1 Svět telemetrie

rozhodnutí jsou potřeba tyto parametry: teplota a relativní vlhkost vzduchu, srážky, vlhkost půdy, sluneční záření a rychlost větru. Tyto parametry jsou důležité, aby mohlo být rozhodnuto, zda půdu uměle zavlažovat, s jakou frekvencí, a vyhodnotit též množství zálivky na danou plochu. Nicméně je důležité, aby potřebná data pocházela přímo z míst pěstování plodin, protože místní mikroklima může data významně změnit. Tyto stanice obvykle přenášejí data do hlavní centrály na vlnách UHF, GSM/GPRS, popřípadě někdy přes satelit.

strana

15

2 Technologie telemetrie

2

2 TECHNOLOGIE TELEMETRIE

2.1

2.1 Telemetrie vs. Data-logging Jelikož pojmy „telemetrie“ a „data-logging“ spolu velmi úzce souvisí, je zapotřebí každý z nic již v úvodu přesně definovat, protože bývají z pohledu laika velmi často zaměňovány. Data-logging je kombinace měření požadovaných parametrů a následné zaznamenání dat do paměti datalogeru, což je zařízení sloužící k záznamu informací. Zatímco „Telemetrie“ je dálkový přenos, těchto již zaznamenaných informací z datalogeru do počítačů v boxech v aktuálním čase, kde můžou být podrobeny analýze. Jelikož se u telemetrie mohou data přenášet jak z automobilu do boxu (carto-pits telemetry), tak z boxu do automobilu (pits-to-car telemetry), můžou technici na základně zjištěných dat např. upravit nastavení motoru, podvozku či dát povel jezdci. Nutno ovšem říci, že by telemetrie bez datalogingu neměla vůbec smysl, protože by nebylo jaká data přenášet. Na druhou stranu data-logging, bez telemetrie fungovat může, protože data můžou být následovně po závodě stažena v boxu například přes rozhraní USB.

2.2

2.2 Teorie přenosu dat Přenosem dat je myšlena doprava určitého druhu dat z jednoho místa na druhé. V historii byl tento úkon prováděn například kouřovými signály, kurýry nebo Morseovou abecedou přes měděný drát. V současné počítačové terminologii to znamená posílání proudu binárních dat z jednoho místa na druhé za použití mnoha různých technologií, jako jsou vodiče, optické kabely, laser, rádio či infračervené zařízení. Praktickým příkladem může být přesun dat z pevného disku na jiný, nebo přístup k internetové síti, která umožňuje přesun dat ze serveru k uživateli či posílání dat mezi nimi. 2.2.1 Typy přenosu dat Přenosy dat se dělí na sériové a paralelní. U sériového přenosu jsou binární data posílány jedním kabelem, či jiným způsobem, uspořádané za sebou. V jediný čas může být poslán pouze jediný bit, ale i přesto lze dosahovat vysokých přenosových rychlostí. Tento způsob přenosu se s výhodou používá k přenosu dat na dlouhé vzdálenosti. Druhým typem přenosu dat je paralelní přenos. Vyznačuje se schopností přenášet více bitů v jediný okamžik a díky tomu je mnohem rychlejší. Používá se převážně k přenosu dat na sběrnici počítačů, popřípadě k připojení různých externích zařízeních jako jsou například tiskárny a skenery.

2.3

2.3 Jaký druh dat přenášet??? Data, která jsou zapotřebí přenášet se dělí do třech základních skupin – první z nich jsou informace o motoru, druhou o podvozku a třetí o povelech závodního jezdce. Samozřejmě k dosažení maximálního úspěchu musejí být tyto skupiny brány jako jeden celek. Základní parametry související s motorem, které je třeba zaznamenávat, zahrnují otáčky motoru, tlak oleje a pohonných hmot, teplotu vody a oleje, teplotu výfukových plynů, napětí na bateriích, teplotu nasávaného vzduchu a polohu plynového pedálu. Parametry o podvozku, které mohou být zaznamenávány, zahrnují rychlost a natočení kol, příčné a podélné G-zatížení (k vyjádření průjezdu zatáčky a přesnému zjištění brzdných sil), dále také tlak brzdového okruhu, polohu tlumiče a tlumicí účinky, zařazený převodový stupeň. Dalšími progresivními parametry mohou strana

16


být např. měření světlé výšky automobilu, kroutící moment hnacího či kloubového hřídele, rychlost vzduchu, tlak a teplotu pneumatik, tlak centrálního vzduchového systému. Mnohá data týkající se závodního jezdce, patří zároveň do „podvozkových“ a pár dokonce do „motorových“ a jsou to ty, které řidič může ovlivnit svými reakcemi. Mezi tyto data patří např. poloha plynového pedálu, poloha natočení volantu, zařazený převodový stupeň, natočení volantu, tlak brzdového okruhu nebo parametry které souvisejí se vstupním signálem jezdce, jako otáčky motoru či příčné a podélné zrychlení. Je-li ovšem zapotřebí minimalizování počtu měřených kanálů, neměla by to být právě rychlost, poloha plynového pedálu a natočení volantu. Rychlost je v podstatě rozhodujícím argumentem a kombinací s daty o poloze plynového pedálu a natočení volantu můžeme získat mnoho cenných informací o chování závodního automobilu. Další parametry, které by se měli dostat do úzkého výběru je bezpochyby boční Gpřetížení a to z jednoho prostého důvodu. Software pro vyhodnocení dat dokáže ještě v kombinaci s rychlostí vypočítat a vykreslit „virtual track map“, což je skutečná dráha kterou automobil jede během testovacích jízd či závodu. Je to velmi užitečný nástroj k analýze jednotlivých zajetých kol, ke vzájemnému porovnávání či kontrole nájezdových a výjezdových rychlostí v daném místě trati. Tohohle se využívá především u tratí kratšího charakteru, jako jsou okruhové závody či závody do vrchu, kde je důležité a výhodné provést analýzu každého úseku trati a zjistit ideální stopu jízdy, nájezdové rychlosti, atd. Avšak některé parametry mohou být odvozeny a vypočítány z hlavních čtyř parametrů (otáček motoru, rychlosti, polohy plynového pedálu a polohy natočení volantu).

2.4 Měřené veličiny a jejich snímání

2.4

Jelikož pro každý druh závodů je důležité měřit jiné veličiny, pokusím se vypsat pouze ty základní, které se měří ve většině z nich. Veličiny jsem rozdělil dle použitých senzorů a ke každému z nich jsem se pokusil vysvětlit základ jejich funkčnosti. V Tab.1 jsou vypsány jednotlivé, nejčastěji měřené, veličiny a k nim přiřazené jednotky. 2.4.1 Senzor rychlosti Nejzákladnější veličinou, kterou je nutné měřit jsou otáčky motoru a pro ně je určen snímač rychlosti otáček, který je založen na principu elektromagnetického snímače, který je pevně uchycen k podvozku a magnetického tělesa které se otáčí na hřídeli a průchodem okolo elektromagnetického čidla dojde k poslání impulsu a následného výpočtu otáček za 1 minutu. Aby senzor fungoval správně je velmi důležitá přesná vzdálenost mezi čidlem a magnetem, kterou udává výrobce, ale pohybuje se v rozmezí 1 až 2 milimetry. Tyto senzory se používají i k měření rychlosti hnaných kol, ale ideální je kontrolovat všechny, a slouží převážně k diagnostice trakce. 2.4.2 Senzor pozice či posunutí Tyto senzory měří buďto točivý nebo lineární pohyb a typickou aplikací je měření úhlu natočení kol, poloha škrtící klapky či brzdového pedálu, popřípadě zdvih pérování. Otočné senzory pracují na principu proměnného odporu potenciometru. Jsou vynulovány v klidové poloze a v rámci použitelného rozsahu je vysílán signál určité intenzity. Lineární senzory jsou založené na stejném principu a poskytují proměnný odpor podle rozsahu zdvihu. Typickým užitím muže být poloha plynového

strana

17


pedálu či pohyb zavěšení kol. Obvyklý rozsah měření je od 10mm po 250mm a na každém konci jsou osazeny ložisky k připevnění. 2.4.3 Senzor zrychlení Senzor pro měření zrychlení či G-senzor jsou na automobilu nainstalovány, aby měřili síly vytvořené akcelerací či brzděním (v podélném směru), nebo tvořené průjezdem zatáčkou (v příčném směru). Tyto síly mají obvykle jednotku G. Senzory obsahuji malé množství pružně uložené hmoty, které při nepatrném posunutí odkloní paprsky, které mění elektrický odpor vlivem vnějších sil a výstupem je proměnné elektrické napětí. Je důležité montovat senzory blízko těžiště automobilu, jinak by docházelo k odchylkám. Kvůli vibracím se používá k odizolování Velcro tkanina. Rozsah senzoru bývá +/- 5G. Vyrábějí se jedno, dvou nebo tří-osé senzory. 2.4.4 Teplotní senzory Jsou různé typy teplotních senzorů v závislosti na měřeném prostředí. Jeden z druhů je k měření teplot tekutin (voda, olej, benzín), vzduchu (okolního, v sacím potrubí) a horkých plynů (výfukové potrubí). Dalším typem jsou kontaktní a bezkontaktní senzory určené pro měření teplot pneumatik a brzdových kotoučů. Tyto senzory jsou schopny měřit teploty do 1200°C, ale daný senzor je vybírán podle toho, jakých teplot je na daném prvku dosahováno. Jsou založené na termoelektrickém článku jehož vlastnosti se mění s teplotou. Zajímavé je měření teplot pneumatiky po celé šířce, za použití soustavy bezkontaktních infračervených senzorů. Lze zjišťovat chování pneumatiky při zatížení jízdou. 2.4.5 Tlakové senzory Používají se pro měření tlaků vzduchových okruhů, tlaků před či za turbodmychadlem, plnící tlaky, tlak paliva, tlak oleje či hydraulické tlaky v brzdovém okruhu. Je potřeba použít různé senzory, podle předpokládaného umístění. Hodnoty se mohou pohybovat od přibližně 150kPa (vzduchové sání) až po 20MPa v hydraulických obvodech. Tlak může být měřen odporovými senzory, či Piezoelektrickými senzory měřící hodnoty díky interakci krystalu a keramického materiálu, které podléhají tlaku. Jsou schopny měřit ve velkém rozsahu od 200kPa po 25MPa. 2.4.6 Aerodynamické senzory Pod tímto názvem se neskrývá nic jiného než tlakové senzory s nízkým rozsahem měřitelných hodnot k měření rychlosti proudění vzduchu. Slouží ke zmapování tlaků v okolí automobilu, které způsobují přítlak a tím i zlepšení jízdních vlastností. Tyto snímače musí být schopny měřit velmi nízké tlaky o hodnotách 0-14kPa. K měření rychlosti proudícího vzduchu může být použita Pitotova trubice, která vyčnívá na povrchu karoserie automobilu a čelí protivětru. K vyhodnocení se používá Bernouilliho rovnice .

strana

18


Tab.1 Měřené veličiny a jejich jednotky: Měřené veličiny: otáčky motoru rychlost IR přijímač časomíry teplota výfukových plynů teplota pneu (2 senzory na každém předním kole) tlak vzduchu v brzdovém okruhu předním tlak vzduchu v brzdovém okruhu zadním teplota brzdového kotouče (na všech kolech) natočení volantu tlak paliva příčné a podélné zrychlení teplota přístroje (kvůli kompenzace termočlánků) napájecí napětí rychlost (na všech kolech) teplota oleje teplota paliva teplota nasávaného vzduchu (za dmychadlem) tlak oleje tlak nasávaného vzduchu (za dmychadlem) tlak vzduchu v hlavním okruhu poloha tlumiče na všech kolech poloha plynového pedálu spotřeba paliva

Jednotky: 1/min km/h nebo mph s °C MPa MPa MPa °C deg Mpa m/s2 nebo G °C V dle typu senzoru °C °C °C MPa MPa MPa mm deg l/hod

2.5 Senzory a kanály

2.5

K měření a zaznamenávání parametrů jsou zapotřebí senzory, které musí být nainstalovány na vozidle. Nejvhodnější je volit senzory, které výrobce doporučuje, popřípadě senzory o stejných parametrech. Volí se takové, aby rozsah měřitelných hodnot odpovídal rozsahu hodnot, které se mohou vyskytovat na závodním automobilu. Aby data ze senzorů mohli být zaznamenány, musí být výstupním signálem elektronický impulz. Dané senzory mohou měřit parametry jako teplotu, tlak, akceleraci, napětí a rázy v materiálech, změnu magnetického pole a převést je na elektrické signály, který mohou být poslány do datalogerů. Každý senzor připojený k datalogeru vytváří „kanál“ („channel“). Počet kanálů je limitován typem použitého zařízení. Základní typy mohou být jedno-kanálové (např. zaznamenává pouze otáčky motoru), nebo více-kanálové v závislosti na ceně a vybraného typu. Profesionální datalogery mohou zaznamenávat přes 200 různých kanálů a každý z nich může v daný okamžik přenést pouze jeden údaj.

2.6 Limity záznamu a telemetrie při provozu závodních automobilů

2.6

Jelikož Formule 1 je jednou z nejprestižnějších soutěží světa, zvolil jsem ji pro ukázku limitů telemetrií, protože právě zde se hraje o každou setinu času a jsou žádány jakékoliv informace, které by mohli pomoci k vyššímu umístění. V šampionátu Formule 1 se odjakživa „točí“ spousta peněz a z toho poměrná část

strana

19


směřuje právě na vývoj technologií a používané techniky. Dataloger ve Formuli 1 zaznamenává data přibližně z 220 kanálů, při frekvenci záznamu více než 1kHz. Až 90 z těchto kanálů jsou signály ze senzorů použitých k analýze automobilového výkonu a nastavení na konci závodu či testovacích jízd. Některé kanály monitorují činnost systému monopostu, zatímco další monitorují zásahy řidiče při jízdě.

Obr.2 Příklad závislosti otáček a rychlosti na čase

Například datalogové systémy monopostů závodních jezdců Juana Montoy a Ralfa Schumachera může zapsat 256 MB dat vygenerovaných během jízdy. Data jsou uloženy na standardní Compact - Flash™ (dále jen CF) kartu, která je nastálo umístěna uvnitř datalogeru a poskytuje vhodnou a energeticky nezávislou paměť. Obsah karty je po závodě stáhnut přes kabel do počítačů v boxech k analýze. Část uložených dat je také přenesena sériovým spojením k telemetrickému vysílači automobilu a posléze v reálném čase přenesena do boxu, kde technici mohou kontrolovat stav a výkony monopostu či řidiče. 2.7

2.7 Přehled výrobců Jako u jakýchkoliv jiných výrobků tak i u telemetrií existuje spousta výrobců, kteří snaží prodat závodním týmům právě svoji technologii. Jelikož existuje mnoho tříd a druhů závodů, a každá z nich má rozdílnou prestiž, podmínky a prostředí, proto také firmy nabízejí mnoho druhů vysílačů a příjmačů s různými parametry a také s různými cenami. Na trhu se vyskytují telemetrie s nejméně 3-mi druhy datového rozhraní. Prvním z nich je standard RS 232, který je používán jako komunikační rozhraní osobních počítačů a další elektroniky. RS-232 umožňuje propojení a vzájemnou sériovou komunikaci dvou zařízení, tzn. že jednotlivé bity přenášených dat jsou vysílány postupně za sebou (sériový přenos dat). Vyznačuje se poměrně malými přenosovými rychlostmi, ale na přenesení daných dat naprosto vyhovujícími. Rychlosti se pohybují v rozmezí 9,6 – 320 kb/s. Radiové frekvence jsou různé aby nedocházelo k míšení dat. Jednou z nevýhod je ztráta signálu například při podjezdu pod mostem, nebo vyskytne-li se v dráze signálu nějaká neprůchozí překážka. Dalším z protokolů je síť GSM. Mnoho výrobců GSM technologii nepoužívá, i když u ní vidím jeden ze základních kladů, a to je vzhledem k nynějšímu pokrytí většiny území světa, dostupnost signálu na celé trati a dokonce nedojde ke ztrátě signálu v průjezdech či pod mosty. Dalším z kladů je také poměrně malá cenová náročnost během provozu a to dle ceníků jednotlivých operátorů. Přenosová rychlost telemetrie strana

20


od firmy Motec, která jako jediná ze zde zmíněných zastupuje GSM technologii, je 9,6kb/s. Jelikož v dnešní době dochází k výraznému rozvoji GSM technologií, můžeme se již setkat s rychlostmi okolo 2-8MB/s což posouvá hranice této technologie do předních linií. S větší přenosovou rychlostí můžeme zvýšit i počet datových kanálů, či frekvenci ukládání dat. Posledním typem zde již zmíněného typu protokolu je rozhraní WLAN (wirless local area network) což znamená „bezdrátová místní síť“, která jako přenosové médium používá elektromagnetické rádiové vlny v pásmech řádu GHz (gigahertzů). K realizaci přenosu touto technologií se používají převodníky RS-232/WLAN. Přenosy v bezlicenčním pásmu WiFi 2,4 GHz a po vlastních ethernetových kabelech jsou bezplatné. Obvyklá zařízení WiFi, se směrovou anténou, mají dosah v přímé viditelnosti přibližně 3 km ve volné krajině a řádově stovky metrů v zástavbě. Má-li rádiový signál procházet zdmi, je dosah podstatně menší, řádově desítky metrů. Tato skutečnost je dána vlnovou délkou rádiových vln používaných zařízeními pracujícími ve standardu WiFi. Obecně platí, že se rádiové vlny ohýbají okolo překážky velikosti srovnatelné s jejich vlnovou délkou. Vzhledem k tomu, že rádiové vlny WiFi mají vlnovou délku v řádech jednotek centimetrů, je zřejmé, že každá zeď je pro ně téměř nepřekonatelná a útlum při průchodu takovou překážkou je velký. Jednou z mála nevýhod je malé zabezpečení této sítě, a protože jde o volné rádiové pásmo, může je kdokoliv rušit nebo začít zvolený kanál náhodně využívat k jiným účelům. Je na uživatelích tohoto rádiového pásma, aby se navzájem domluvili. Tab.2 Přehled výrobců telemetrických systému a jejich parametry: Firma Typ Pracovní Operační frekvence pásmo [MHZ] EFI Technology 902-928 22 mil není TAG Elektronics CBX-450 420-424 uvedeno 2D Debusand AC-L6přístupový 2400 Diebold WLAN bod KMT CT 8 433,9 > 500m MM 2ASX 370-470 8km v místech s GSM MoTeC 900/1800/1900 GSM telemetry signálem 458-460 a 466- není PI research P-192S 468 uvedeno PI research PI 900 902-928 20 mil

Datové Datová Počet rozhranní přenosová kanálů rychlost RS - 232 >115kb/s 21 RS - 232

19,2kb/s

4

WLAN

11; 54MB

15

WLAN RS - 232

320 kb/s 9,6kb/s

8 15

GSM síť

9,6kb/s

20

RS - 232

16,5kb/s

-

RS - 232

115,2kb/s

50-120

2.8 Základy analýzy dat

2.8

Počítače jsou každodenním pomocníkem a doba si žádá aby většina lidí s nimi uměla pracovat, ať už chtějí nebo ne. Chcete-li mít nějaký prospěch ze stažených dat z datalogeru, musíte mít alespoň minimální znalosti ze světa PC (personal computer). V praxi se většinou pro jednodušší softwary používají počítače přenosné, jejichž výhodou je přenositelnost, malá hmotnost a víceméně energetická nezávislost. Pro náročnější aplikace se používají počítače stolní, které jsou snadněji rozšiřitelné o nový hardware, zpravidla mají větší výkon a jsou levnější. Volba typu počítače již závisí na uživateli. Důležitým doplňkem k počítači je tiskárna sloužící pro vykreslení

strana

21


grafů či dat do tištěné podoby, jejíž ceny se pohybují ve velmi přijatelných mezích. Po nainstalování a spuštění programu pro analýzu dat (většina výrobců datalogových a telemetrických systému vyvíjí vlastní software, který průběžně aktualizují) následuje stáhnutí uložených dat z datalogeru či otevření již uložených dat v PC. Pro větší přehlednost je důležité, aby byli vypsány informace o řidiči, závodním vozidle, trati a byli uloženy společně s daty do počítače. Poměrně důležitým krokem při ukládání je zvolit si systém pojmenovávání a ten používat při každém ukládání. Tento krok zabrání nepříjemnému hledání jednoho souboru mezi stovkami až tisíci jinými. Například název Monaco GP Seassion 1-0501, který poskytuje informace o místu, datu a času konání jízdy. Tak jako u jakýchkoliv jiných aplikacích je nezbytné data zálohovat, jelikož by mohlo dojít ke ztrátě dat z důvodu poruchy PC. Data lze zálohovat například na flopy disc, CD či flash disk. Data v datalogeru jsou uložena jako číselné hodnoty. A při frekvenci ukládání například 100Hz se může jednat o milióny hodnot. Proto software pro analýzu dat automaticky převádí tyto data do grafů, které jsou mnohem názornější než pouze hodnoty. Ovšem je nutné mít jasno v tom, co daný graf vyjadřuje a co případné výkyvy křivek mohou znamenat. V softwarech se používají tři druhy grafů. Prvním zástupcem je graf spojnicový, který například dovoluje vynést parametry či podíly hodnot v závislosti na čase. Tento graf je tvořen párem na sebe kolmých os, kde horizontální je X a vertikální Y. Příkladem může být závislost otáček motoru na čase, kde můžeme sledovat jak se mění velikost otáček s rostoucím časem. Software také automaticky vypisuje maximální a minimální hodnotu během doby měření a dokáže si automaticky přizpůsobit měřítko osy Y.

Obr.3 Spojnicový graf závislosti otáček motoru na čase

Dalším z typů používaných grafů, je graf sloupcový nebo také histogram, který znázorňuje četnost s kterou se daná hondota při měření vyskytla. Příkladem použití může být vyjádření v které poloze a jak dlouho byl plynový pedál sešlápnut.

strana

22


Obr.4 Histogram polohy plynového pedálu

Posledním typem grafů je X-Y graf a je používaný pro vykreslení závislosti dvou vzájemně závislých parametrech. Například se využívá k vyjádření závislosti mezi podélným a příčným G přetížení, nebo rychlosti a otáček motoru.

Obr.5 X-Y graf závislosti rychlosti na otáčkách motoru

strana

23

3 Aplikace sběru dat

3

3 APLIKACE SBĚRU DAT NA VOZIDLE RENAULT PREMIUM DXI 13

3.1

3.1 Úvod kapitoly: Téma Telemetrie sportovních vozidel jsem si nevybral pouze proto, že mě zajímá, ale také z důvodu, že jsem již dopředu věděl, že budu mít možnost se dostat k dané problematice mnohem blíže a dokonce se setkat s lidmi ze závodního týmu, kteří ji využívají k dosažení lepších výkonů závodního vozu. Právě tato skutečnost dle mého mínění dodala uvedené práci větší zajímavost. Název týmu, který mě přijal s otevřenou náručí je „Frankie truck racing team“ (dále jen Frankie) a pyšní se závodním „truckem“ Renault New Premium Dxi 13 s motorem Renault-Volvo Powertrain o zdvihovém objemu 12800 ccm s výkonem 1100 PS a úctyhodným kroutícím momentem přes 4500 Nm.

Obr.6 Renault New Premium Dxi 13

Součastně se stavbou tohoto nového vozu, který byl dokončen na konci roku 2006, došlo k rozhodnutí, “osedlat“ jej telemetrií od Italské firmy AIM, která je známa po celém světě svými kvalitními a spolehlivými systémy datalogového vybavení, které je možno snadno rozšířit o telemetrické, GPS a další moduly. Tato firma dodává datalogové vybavení do celého spektra kategorií závodní techniky (tj. automobily, motorky, motokáry, dragstery i lodě), a pro každý druh je navíc připraveno několik systémů, podle vybavení, ceny a požadovaných nároků uživatele na daný systém. Vzhledem k charakteru a množství veličin, které bylo zapotřebí na tahači měřit a ukládat byl zvolen dataloger řady MXL s označením Pro 2005, což je nejvyšší řada jakou firma AIM nabízí. A jelikož ani tahle „vlajková loď“ značky nemá k dispozici tolik kanálu, kolik team Frankie potřeboval sledovat, je navíc na tahači nainstalován dataloger EVO 3 od stejné firmy.

strana

24


Obr.7 Displej datalogeru MXL Pro 2005

3.2 Sledované veličiny:

3.2

Signály přicházející z jednotlivých senzorů mohou být analogové nebo digitální. Naměřená data putují do datalogeru a ukládají se do interní paměti, která je shodná u obou použitých modelů 16MB. Tato kapacita vystačí zhruba na 20 hodin snímání dat. Po skočení tréninku či závodu se data stáhnou do počítače přes rozhraní USB. Je to otázka několika málo minut. Vybraná data, která informují jezdce či musí být kontrolována za jízdy jsou aktuálně zobrazovaná na displeji, který je umístěný v kokpitu. V tab.1 jsou vypsány kanály jednotlivých datalogerů. Tab.3 Přehled kanálů jednotlivých datalogerů automobilu Renault: Datalogger: Signál: Měřené veličiny: EVO 3 Digitální otáčky motoru rychlost IR přijímač časomíry Analogové teplota výfukových plynů teplota pneu (2 senzory na každém předním kole)

MXL PRO 05 Digitální

Analogové

tlak vzduchu v brzdovém okruhu předním tlak vzduchu v brzdovém okruhu zadním teplota brzdového kotouče (na všech kolech) natočení volantu tlak paliva příčné a podélné zrychlení teplota přístroje (kvůli kompenzace termočlánků) napájecí napětí otáčky motoru rychlost (na všech kolech) IR přijímač časomíry teplota oleje teplota paliva teplota nasávaného vzduchu (za dmychadlem) tlak oleje tlak nasávaného vzduchu (za dmychadlem)

strana

25

tlak vzduchu v hlavním okruhu poloha tlumiče na všech kolech poloha plynového pedálu příčné zrychlení teplota přístroje napájecí napětí

Na většině kanálech je nastavena frekvence snímaní dat f=50Hz. Displej v kokpitu vozidla zobrazuje potřebné údaje, jako například aktuální otáčky motoru, rychlost, data z časomíry a matematicky vyhodnocený údaj o zařazeném převodovém stupni, tato funkce se dá zapnout v přístroji pro zobrazení na displeji. Senzory k měření teplot výfukových plynů jsou použity od firmy AIM a s označením „Exhauts gas thermocouple“. Jsou schopny měřit v rozsahu 0-1000°C a měl by být umístěn do 150mm od vstupu do výfukového potrubí. Výstupní signál z tohoto senzoru je 0-50 mV.

Obr.8 Senzor pro měření teplot ve výfukovém potrubí

Další senzor je k měření teploty kapalin s označením „Water thermocouple – M5 thread“. Čidlo je umístěné v hadici vedoucí z chlazeného bloku motoru do chladiče a usazuje se do ocelové vložky, která se umístí do rozříznuté hadice. Rozmezí snímatelných teplot je 0-150°C a hodnota výstupního signálu je 0-50mV. K měření polohy tlumičů a zároveň k analýze kmitů slouží potenciometr tlumičů dodávaný taktéž firmou AIM s označením „Suspention potenciometr“. Ze signálu potenciometru se dá určit poloha tlumičů a to díky vynulování, je-li auto v rovině a pomocí výkonového spektra signálu i další informace o funkci tlumičů, například rychlosti, frekvence a jejich závislosti na poloze tlumičů. Maximální rychlost posuvu je 1000mm/s a operační síla 2,45N se směru osy potenciometru. Rozsah zdvihu je 0150mm.

strana

26


Obr.9 Senzor polohy tlumiče

Dalším údajem, který je měřen, je poloha plynového pedálu. Čidlo opět dodává firma AIM s označením „Throttle potentiometer“. Tento senzor má nulovou (pevnou) polohu a namontuje se tak aby byl v této poleze při nezmáčknutém plynovém pedálu. Mechanický rozsah otočení je 130°, ovšem rozsah měření je 106°. Je zde ale poměrně velká tolerance a to až ±20% a životnost 106 cyklů.

Obr.10 Senzor polohy plynového pedálu

Pro měření tlaků je použit universální průmyslový snímač tlaku DPM 331. Tolerance se zde pohybuje v rozmezí od 0,1% do 0,35% a je schopný pracovat s tlaky 0 – 40bar. Tenhle senzor je použit k měření tlaků vzduchu v brzdovém okruhu, tlaku paliva, oleje, nasávaného vzduchu a tlaku vzduchu v hlavním okruhu. Jednou z dalších velmi důležitých hodnot je teplota pneumatik. Aby pneumatikářská firma Goodyear mohla připravit na závody pneumatiky s vhodnou směsí, musí znát strana

27


teploty, ve kterých se pneumatiky při jízdě pohybují. Nejvíce namáhané jsou přední pneumatiky a proto na každé přední kolo jsou nasměrované dva infračervené teplotní senzory od firmy Omega Engeneering, Inc. Tyto senzory pod označením OS136-1 jsou schopny pracovat s teplotami -18°C až 202°C.

Obr.11 Teplotní senzor OS136-1

3.3

3.3 Návrh a instalace systému Aby projekt takového charakteru dopadl úspěšně je zapotřebí propracovaného návrhu, detailní přípravy, získaní velkého množství informací a v poslední řadě kvalitní instalace. Výběr vhodného a kvalitního systému je jedním z nejdůležitějších kroků, a proto vlastní koupi systému předchází mnohahodinové konzultace s lidmi, kteří datalogové systémy užívají nebo se jimi zabývají. Celkově se na návrhu systému podíleli 4 osoby. Závodní jezdec Frankie Vojtíšek, hlavní konstruktér týmu Daniel Staggel, vývojový inženýr automobilky Škoda Zdeněk Urban a Ing.Gellner. Vlastní montáž na automobil, včetně kabeláže, prováděli dva technici a s dodatečným připáskováním kabeláže k rámu pomáhali i mechanici. V poslední fázi ještě jeden technik dodělával do kokpitu signalizaci teploty brzdných kotoučů z led diod, ke kterým je přiváděn signál z datalogeru. Kabeláž datalogeru je kompletně oddělena od kabeláže automobilu, což bylo přání pana Vojtíška, a to z důvodu snadnějšího dohledávání chyb či poruch a aby se oba systémy navzájem neovlivňovali. V praxi je možné stahovat některé data přímo z řídící jednotky přes protokol CAN-BUS, protože na autě jsou již standardně nainstalovány čidla, které řídící jednotka potřebuje k vyhodnocování situací a právě těchto dat se využívá aby nemuseli být dodatečně instalovány senzory, které by měřili totéž. Na automobilu teamu Frankie prozatím propojení datalogeru nebylo uskutečněno, jelikož prozatím nemají CAN protokol implantovaný v používaném softwaru Race Studio Analysis od firmy AIM. Do budoucna však plánují tenhle krok udělat. Z toho vyplývá, že všechny kanály jsou měřeny zvlášť pomocí nainstalovaných senzorů. K propojování kabeláže jsou použity standardní konektory Binder řady 512 a 712. Celý systém instalovaný do automobilu Renault Premium Dxi 13 stál v přepočtu cca 1,5 mil korun českých.

strana

28


3.4 Mix datového a video signálu

3.4

Zajímavým rozšiřujícím modulem datalogového systému je přístroj DaVid, rovněž od firmy AIM, sloužící jako mixážní pult, schopný v reálném čase synchronizovat signály ze dvou kamer, dat z datalogeru a virtuální přístrojové desky, u které lze nakonfigurovat v dodaném softwaru, druh kanálů a způsob zobrazení informací. U verze DaVid Standalone jsou to přímo kanály vlastního přístroje a u verze DaVid Slave Expansion kanály z přístroje (většinou MXL) připojeného k DaVidu pomocí CAN-BUS sběrnice. Výsledný videosignál se potom zaznamenává také v reálném čase na videorekordér nebo kameru přes klasický analogový video výstup. DaVid žádnou vlastní paměť na videosignál nemá. Team Frankie používá DaVid Slave Expansion a DV kameru s analogovým vstupem, z důvodu jednoduššího přenesení výsledného videosignálu do počítače, kde lze výstup dodatečně sestříhat podle potřeby. Modul DaVid a jeho video výstup se s výhodou používá pro prezentaci svých výkonů a dovedností sponzorům, ke konzultaci vlastních chyb, či k výuce řidičů. Díky dodávanému softwaru, lze nastavit vlastní vzhled přístrojů, zobrazovaná data a dokonce i logo teamu na obrazu výstupního videosignálu.

Obr.12 Výstup ze zařízení DaVid Slave Expansion

3.5 Názory a zhodnocení teamu

3.5

Jelikož má návštěva týmu Frankie trvala dva dny, měl jsem dostatek času vyslechnout názory mnoha lidí na instalovaný datalogový systém. Jedna z prvních informací, kterou jsem se dozvěděl bylo, že hledání vhodného systému věnovali spoustu času a výsledek stojí určitě za to. S daným systémem jsou spokojeni a jelikož stavba závodního automobilu byla dokončena na konci roku 2006, jsou nyní ve fázi, kdy musí vyladit automobil aby mohlo být dosaženo maximálních výkonů. Právě proto systém koupili a nainstalovali a nyní jsou data z testovacích jízd primárně používána k lepšímu nastavení podvozku, zvýšení výkonu a vyladění auta jako celku. Použití dat k doladění stylu jízdy řidiče nastane až dojde k odladění automobilu, avšak prozatím na to nebyl čas. Po prvních testovacích jízdách vyli nasbírané data

strana

29


posílány do vývojového centra automobilky Renault ve Francii. Zde dochází k důkladnému rozboru dat a zjišťování funkčnosti hlavních systémů, zejména motoru a převodovky. Po důkladném prozkoumání dat byl do Francie odeslán i celý motor s převodovkou a došlo k úplnému rozebrání a kontrole jednotlivých dílů a přeprogramování řídicí jednotky k dosažení maximálního výkonu. Co se týče rozšiřujícího modulu DaVid, byli názory týmu velmi pozitivní, protože jej lze s výhodu použít ne jen na zaznamenání trasy, pohledu na závodního jezdce či záběru práce jeho nohou s pedály, ale také na natočení funkce jednotlivých částí aut za jízdy. Často se například používá na nahrání videozáznamu funkce zavěšení kola, tlumičů či brzd. Tým Frankie si funkci i výsledky datalogového systému pochvaluje a s použitím softwaru pro analýzu zaznamenaných dat budou pracovat na lepším umístění v šampionátu Europen Truck Racing, doladěním nedostatků jak automobilu, tak i jezdce.

strana

30

4 Závěr

4 ZÁVĚR

4

Na závěr mé bakalářské práce bych chtěl zhodnotit, zda se mi podařilo splnění původních vizí v plném rozsahu. Téma telemetrie sportovních vozidel je velmi široké a detailní zmapování této problematiky by si vyžádalo mnohem větší objem práce, než je u bakalářské práce možné akceptovat. Mojí snahou bylo vypracovat práci, která čtenáře zaujme a i laikovi podá základní informace o dané problematice tak, aby je pochopil a netápal v nich. Nutno říci, že detailní informace o telemetrii sportovních automobilů, jsou velmi málo dostupné a dle mého názoru to může být zapříčiněno tím, že jednotlivé týmy si informace o svých technologiích, měřených kanálech či datech velmi chrání a má k nim přístup jen malá hrstka lidí. I přesto existují publikace, které se snaží čtenáři poskytnout, alespoň základní informace. Při hledání informací o historickém vývoji a v podstatě i celé technologii telemetrie, bylo zapotřebí využít množství různých zdrojů a z malých částí jsem se snažil vytvořit komplexní celek, který čtenáři poskytne základní přehled o technologii, s níž se člověk za normálních okolností nesetká. V historickém vývoji hrála hlavní roli soutěživost týmů Formule 1, jež měla, a má, za následek stálý vývoj nových technologií a systémů, které by týmu zajistily náskok proti konkurenci. Velmi příjemným překvapením pro mě bylo, že se telemetrické systémy neobjevují pouze ve světě závodění, avšak se podílejí dokonce na záchraně lidských životů, či slouží k varování lidí proti hrozící katastrofě. Příkladů použití je však mnohem více než jen těchto několik, které jsem pro přiblížení této problematiky uvedl. Ačkoliv se zadané téma týká telemetrie sportovních vozidel, věnoval jsem se v některých kapitolách také záznamu dat (datalogingu), který s telemetrií velmi úzce souvisí. Také kapitola o měřených veličinách a typech senzorů by se dala spíše zařadit pod sběr dat, ale je nadmíru jasné že by neexistovala žádná data k přenosu, kdyby svou roli nesplnily snímače. U sportovního automobilu lze měřit stovky parametrů, vybral jsem pro ukázku pouze ty nejdůležitější sloužící pro analýzu základních parametrů automobilu. V ujasnění a získání spousty poznatků a informací mi pomohla návštěva závodního týmu Frankie truck racing team, a to i přes to, že na závodním automobilu byl nainstalován systém pro sběr dat, který nebyl rozšířen o telemetrický modul. Získal jsem cenné informace o použité technologii, o tom jak celý systém funguje, jak postupovali při návrhu a instalaci celého systému, či kolik lidí je zapotřebí ke zpracování a jejich použití ve prospěch týmu.

strana

31

Seznam obrázků a tabulek

SEZNAM OBRÁZKŮ Obr.1 Vůz s označením MP4/6 od firmy McLaren Obr.2 Příklad závislosti otáček a rychlosti na čase Obr.3 Spojnicový graf závislosti otáček motoru na čase Obr.4 Histogram polohy plynového pedálu Obr.5 X-Y graf závislosti rychlosti na otáčkách motoru Obr.6 Renault New Premium Dxi 13 Obr.7 Displej datalogeru MXL Pro 2005 Obr.8 Senzor pro měření teplot ve výfukovém potrubí Obr.9 Senzor polohy tlumiče Obr.10 Senzor polohy plynového pedálu Obr.11 Teplotní senzor OS136-1 Obr.12 Výstup ze zařízení DaVid Slave Expansion

SEZNAM TABULEK Tab.1 Měřené veličiny a jejich jednotky: Tab.2 Přehled výrobců telemetrických systému a jejich parametry: Tab.3 Přehled kanálů jednotlivých datalogerů automobilu Renault:

strana

32

Seznam použitých jednotek

SEZNAM POUŽITÝCH JEDNOTEK Jednotka: [1/min] [km/h] nebo [mph] [s] [°C] [MPa] [deg] [m/s2] [V] [mm] [l/hod]

Název jednotky: počet otáček za minutu kilometry za hodinu, míle za hodinu sekunda stupně Celsia megapascal radiánů metr za sekundu na druhou volt milimetr litrů za hodinu

strana

33

Použitá literatura

POUŽITÁ LITERATURA [1] MCBEATH, Simon. Competition car data jogging. vyd. Haynes Publishing, 2002. 160s. ISBN [2] WIKIPEDIA – The free encyklopedia URL: < http://en.wikipedia.org> [3] RACE TECH MAGAZINE - http://www.racetechmag.com URL: [citováno 2007-03-05] [4] F1 TECHNICAL URL: < http://www.f1technical.net/features/685> [citováno 2007-02-26] [5] ZÁKLADNÍ FORMY PŘENOSŮ URL: [citováno 2007-04-28] [6] WINDOWS ANLISIS SOFTWARE URL: < http://advantagemotorsports.com/WS.htm> [citováno 2007-04-28] [7] WHATIS?COM URL: < http://whatis.techtarget.com > [8] WLAN URL: < http://hw.cz/Firemni-clanky/Insys/ART1635-Dohled-nad-PLC-na-dalku-presEthernet-WLAN-a-virtualni-port-COM.html >

[citováno 2007-04-22] [9] RS232 URL: < http://rs232.hw.cz/#delka_vedeni > [citováno 2007-05-01] [10] ZDRAVOTNICKÁ TELEMETRIE URL: < http://www.puro-klima.cz/spacelabs_telemetrie.html > [citováno 2007-05-01] [11] EFI TECHNOLOGY URL: < http://www.efitechnology.com/telemetry.html > [citováno 2007-04-25] [12] McLAREN ELECTRONICS SYSTEMS- http://www.tagelectronics.co.uk URL: < http://www.tagelectronics.co.uk/Products.asp?subtype=Telemetry&type=Units&id=120 > [citováno 2007-04-25]

strana

34

Použitá literatura

[13] MM GROUP URL: < http://www.mmcompsys.com/motorsportsdigiteklaptim.html> [citováno 2007-04-25] [14] PI RESEARCH - http://www.piresearch.com URL: [citováno 2007-04-25] [15] KMT URL: [citováno 2007-04-25] [16] AIM URL: < http://www.aimsports.com/products/mxl-chooser.html> [citováno 2007-04-25] [17] 2D DEBUS & DIEBOLD MEßSYSTEME - http://www.2d-datarecording.com URL: < http://www.2d-datarecording.com/home.html > [citováno 2007-04-25] [18] MOTEC URL: < http://www.motec.com.au/pdf/MoTeC_Catalog.pdf > [citováno 2007-04-25]

strana

35

ABSTRAKT KLÍČOVÁ SLOVA ABSTRACT KEY WORDS BIBLIOGRAFICKÁ CITACE

Recommend Documents