Jak działa telemetria samochodowa?

Jeśli uważasz, że samochody fabryczne są szybkie, powinieneś spojrzeć na ich komputery pokładowe.

Telemetria to zdalne gromadzenie i pomiar danych. Zwykle wiąże się to z jakimś rodzajem transmisji bezprzewodowej. Oczywiście zdalne zbieranie danych jest ważne w wielu dziedzinach – obronności, medycynie, a nawet rolnictwie. Ale rzadko jest to bardziej ekscytujące niż w wyścigach samochodowych.

Samochód fabryczny ma komputer, który zbiera i przesyła do centralnego komputera najważniejsze statystyki samochodu [źródło: NASCAR ]. Transmisja wykorzystuje bezprzewodowe radio - więc jest to w zasadzie podrasowany PDA, który automatyzuje wiadomości od kierowcy.

To, co się wtedy stanie, zależy od przeznaczenia komputera centralnego. Jeśli pojazd należy do ekipy serwisowej, technicy motoryzacyjni koordynują dane z tym, co kierowca mówi im werbalnie o odczuciach i prowadzeniu samochodu. Potrafią przewidywać problemy i dostosowywać się do zmieniających się warunków na torze. Wiadomo, że informacja to potęga, dlatego wykorzystanie telemetrii ogranicza się do testów pojazdów. Jest zabroniony w wyścigach NASCAR.

Dane telemetryczne poprawiają również transmisje na żywo z wyścigów samochodowych. W przypadku transmisji NASCAR w kluczowych punktach toru zainstalowano do ośmiu odbiorników radiowych, które zbierają dane z pędzących samochodów. Każdy odbiornik odbiera transmisję bezprzewodową samochodu. Następnie centralny komputer (najczęściej w znajdującej się na miejscu furgonetce produkcji telewizyjnej) zbiera statystyki wyścigów pięć razy na sekundę – z każdego samochodu na torze [źródło: Afar ].

W ten sposób producenci telewizyjni uzyskują coś, co jeden producent nazywa „najbardziej skomplikowaną grafiką do wyprodukowania w telewizji” – wirtualny pulpit nawigacyjny, który widzisz na ekranie [źródło: Meserve ]. W ten sposób NASCAR uzyskuje informacje dla swojej usługi PitCommand [źródło: NASCAR ].

­­­

Pierwszym krokiem w jakiejkolwiek telemetrii jest zbieranie informacji. Oczywiście pochodzi to z samochodu.

Komputer pokładowy samochodu, zastrzeżone narzędzie o nazwie Pi System, zbiera informacje, takie jak prędkość, obroty, położenie hamulca, temperatura i lokalizacja. System Pi działa mniej więcej jak czarna skrzynka samolotu – z wyjątkiem samochodu wyścigowego, system składa się z dwóch czarnych skrzynek [źródło: Kushner ].

Pudełka leżą na podłodze pojazdu. Są połączone za pomocą przetworników z krytycznymi miejscami w całym samochodzie – kierownicą, amortyzatorami, pedałami i tak dalej. Czujniki mierzą każdą możliwą do wyobrażenia zmienną – temperaturę, ruch, napięcie. Wszystkie informacje są przechowywane w pudełkach.

W przypadku transmisji w czasie rzeczywistym samochody mają antenę, która wysyła informacje do komputerów, gdy kierowca okrąża tor. Telemetria wykorzystuje również różnicowy GPS, ten sam system używany przez US Coast Guard do śledzenia względnej lokalizacji samochodów.

Firma o nazwie Sportvision – ci sami ludzie, którzy pokazują cyfrową pierwszą linię w transmisjach piłkarskich – jest odpowiedzialna za przekształcenie tych informacji w grafikę, którą widzisz w transmisjach na żywo. Wykorzystują skomplikowaną kombinację map topograficznych, JavaScript, modemów bezprzewodowych, oprogramowania graficznego i światłowodów [źródło: Meserve ].

Mimo że komputery wprowadziły niesamowite ulepszenia do pojazdów, a zespoły pracują teraz z bezprecedensową wiedzą fachową, NASCAR ma długą tradycję ufania ludzkiemu instynktowi w stosunku do technologii. Przed wyścigiem aż ośmiu inspektorów może przejść przez samochód od czubka do rufy, szukając ukrytych czujników [źródło: Kushner ].

Oznacza to, że ludzki kierowca nadal jest najlepszy w wyścigach samochodów seryjnych. Mówi Jeff Gordon: „Kiedy widzę tę zieloną flagę, jestem komputerem pokładowym. Jestem telemetrią” [źródło: Kushner ].

Co więc dzieje się przed zieloną flagą? Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak zespoły wyścigowe testują i przygotowują swoje pojazdy.

Komputery i amortyzacja

Komputery to delikatne rzeczy. Czy kiedykolwiek próbowałeś ćwiczyć, korzystając z odtwarzacza MP3 pierwszej generacji — takiego, który korzysta z dysku twardego? Może pamiętasz, jak się zacinało lub zwierało, jeśli biegałeś zbyt energicznie na bieżni. Prawdopodobnie jechałeś gdzieś między 6 mil na godzinę a 10 mil na godzinę. Teraz wyobraź sobie, co może się wydarzyć przy 200 milach na godzinę. To powinno dać wyobrażenie o tym, jak starannie należy chronić komputer fabrycznego samochodu [Źródło: Afar ]. I to nie tylko kwestia bezpieczeństwa komputera. W 2001 roku bateria w skrzynce telemetrycznej Robby'ego Gordona oderwała się i wybuchła płomieniami na jego podłodze, kończąc jego udział w wyścigu [źródło: Parsons ].

Before a race, a NASCAR team has a limited amount of testing time on the track -- five two-day tests, and five one-day tests. So the team wants to use that time to gain as much information as possible. It might install as many as 60 sensors on the car [source: Wise]. The team will check several things, such as:

An antenna on top of the car broadcasts the info back to the pit crew's computers. Or, the car's own system collects the information so that engineers can download it later using a relatively familiar piece of technology, a laptop running Windows [source: Kushner].

­The team, which consists of engineers and automotive technicians, coordinates test information with wind tunnel data about the car's air resistance, both alone and in combination with other cars (see How Stock Car Drafting Works). The team members also gather data about the track surface and conditions so that they can tune the car to that racecourse.

Of course, all this happens before the actual race. In the race, although the pit crew might have a race engineer, communications between the driver and the pit crew are limited to analog technology.

And that might be a good thing. Telemetry is allowed in Formula One races, and it is part of why those cars and teams are so astronomically expensive. In 2005, a Formula One team might spend around $200 million, a sharp contrast to the $15 million spent for a NASCAR team [source: Wise].

More importantly, NASCAR feels -- and many fans agree -- that too much telemetry can take the fun out of racing. "Keep our athletes athletes," is how Nextel Cup series director John Darby puts it [source: Wise]. As athletes in every sport rely on increasingly sophisticated technology, it's likely that eventually Darby is going to have to be more specific.

To learn more about stock car racing and related topics, visit the links on the next page.

End of an Era

Though he's grateful for the efficiency of telemetry, Winston cup series owner Jack Roush feels that the era of technicians who trusted their instincts is gone. Just how far gone? Roush has said, "To where nobody can really take care of the race car themselves. We're today resigned to having specialists in different areas" [source: Maloof]

Related Articles

­Sources

­