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JP2022028070A - Information output device - Google Patents

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Publication number
JP2022028070A
JP2022028070A JP2021208400A JP2021208400A JP2022028070A JP 2022028070 A JP2022028070 A JP 2022028070A JP 2021208400 A JP2021208400 A JP 2021208400A JP 2021208400 A JP2021208400 A JP 2021208400A JP 2022028070 A JP2022028070 A JP 2022028070A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crank
pedal
strain gauge
load
information output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021208400A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
信夫 三岡
Nobuo Mitsuoka
泰輝 児玉
Yasuteru Kodama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP2021208400A priority Critical patent/JP2022028070A/en
Publication of JP2022028070A publication Critical patent/JP2022028070A/en
Priority to JP2022205075A priority patent/JP7360530B2/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information output device that can output positions of loads applied to pedals.
SOLUTION: A strain gauge 369 is provided on an inner surface 119 of a crank 105 of a bicycle 1 and detects strain generated in the crank 105, and a cycle computer display part 201 displays an image showing center positions of loads applied to pedals 103 connected to the crank 105, on the basis of tangential force T and torsion torque K calculated based on output values of a first strain gauge 369a to a sixth strain gauge 369f.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、クランクを備えた人力機械に加わっている力等に関する情報を出力する情報出力装置に関する。 The present invention relates to an information output device that outputs information regarding a force applied to a human-powered machine provided with a crank.

従来、自転車に装着され、自転車の走行に関する情報や運転者の運動に関する情報等を算出し表示する装置がある。この種の装置は、自転車に設けられたセンサからデータを受信することによって、所定の情報を算出し表示する。表示する情報としては、運転者がペダルに加える力(トルク等)が挙げられる。そして、この種の力の測定方法としては、例えば、特許文献1には、クランク軸のひずみを測定し、クランクにかかるトルクを検知する技術が開示されている。 Conventionally, there is a device that is attached to a bicycle and calculates and displays information on the running of the bicycle and information on the exercise of the driver. This type of device calculates and displays predetermined information by receiving data from a sensor provided on the bicycle. The information to be displayed includes the force (torque, etc.) applied to the pedal by the driver. As a method for measuring this type of force, for example, Patent Document 1 discloses a technique for measuring the strain of a crank shaft and detecting the torque applied to the crank.

また、特許文献2には、クランク内部に圧電センサを埋め込み、クランクのひずみにより発生する電圧によってトルクを測定する技術が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a technique of embedding a piezoelectric sensor inside a crank and measuring torque by a voltage generated by strain of the crank.

また、特許文献1は、定置式自転車型健康機(自転車エルゴメータ、フィットネスバイクとも称される)においても適用できることが記載されている。 Further, Patent Document 1 describes that it can be applied to a stationary bicycle type health machine (also referred to as a bicycle ergometer or a fitness bike).

このように、クランクを備えた人力機械において、クランクにかかるひずみを検出することにより、トルクを測定して、運動量等を算出することが既に知られている。 As described above, it is already known that in a human-powered machine provided with a crank, torque is measured and momentum or the like is calculated by detecting the strain applied to the crank.

特開平10-35567号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-35567 特開2009-6991号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-6991

上述した特許文献には、クランクに加えられた力等を数値等で表示することは開示されている。しかしながら、これらの力等は人力機械の乗車姿勢(フォーム)によって変化することが知られている。例えば、クランクに連結されているペダルに加える荷重位置が適切でないと体に負担がかかったり、効率のよいペダリングを行うことができない。 In the above-mentioned patent document, it is disclosed that the force applied to the crank or the like is displayed numerically or the like. However, it is known that these forces and the like change depending on the riding posture (form) of the human-powered machine. For example, if the load position applied to the pedal connected to the crank is not appropriate, the body will be burdened and efficient pedaling cannot be performed.

そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、ペダルに加えられている荷重位置を出力することができる情報出力装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide, for example, an information output device capable of outputting the load position applied to the pedal.

上記課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、人力機械のクランクに設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出するひずみ検出手段と、前記ひずみ検出手段の出力値に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重と、前記ペダルに加えられた荷重の位置と、を表示する出力手段と、を備え、前記出力手段は、前記ペダルに加えられた荷重の中心位置と基準としての荷重の中心位置とを互いに比較可能な態様で表示する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is provided on a crank of a human-powered machine, and is based on a strain detecting means for detecting the strain generated in the crank and an output value of the strain detecting means. The output means includes an output means for displaying the load applied to the pedal connected to the crank and the position of the load applied to the pedal, and the output means is the center position of the load applied to the pedal. It is characterized in that and the center position of the load as a reference are displayed in a manner comparable to each other.

請求項10に記載された発明は、人力機械のクランクに設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出するひずみ検出手段を備える情報出力装置のコンピュータに実行させる情報出力プログラムであって、前記クランクに設けられた前記ひずみ検出手段から情報を受信する工程と、前記ひずみ検出手段の出力値に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重と、前記ペダルに加えられた荷重の位置とを出力手段を介して表示する工程と、を前記コンピュータに実行させ、前記表示する工程は、前記ペダルに加えられた荷重の中心位置と基準としての荷重の中心位置とを互いに比較可能な態様で表示することをさらに前記コンピュータに実行させる、ことを特徴とする。 The invention according to claim 10 is an information output program provided on a crank of a human-powered machine and executed by a computer of an information output device provided with a strain detecting means for detecting the strain generated in the crank. Based on the step of receiving information from the strain detecting means and the output value of the strain detecting means, the load applied to the pedal connected to the crank and the position of the load applied to the pedal are determined. The process of displaying via the output means and the process of displaying the computer are performed, and the display process displays the center position of the load applied to the pedal and the center position of the load as a reference in a manner in which they can be compared with each other. It is characterized in that the computer is further made to perform what is to be done.

請求項14に記載された発明は、人力機械のクランクに設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出する手段と、前記ひずみを検出する手段の出力値に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重と、前記ペダルに加えられた荷重の位置と、を表示する手段と、を備え、前記表示する手段は、前記ペダルに加えられた荷重の中心位置と基準としての荷重の中心位置とを互いに比較可能な態様で表示する、ことを特徴とする。 The invention according to claim 14 is provided on a crank of a human-powered machine, and the pedal connected to the crank is based on the output values of the means for detecting the strain generated in the crank and the means for detecting the strain. A means for displaying the applied load and the position of the load applied to the pedal is provided, and the display means is the center position of the load applied to the pedal and the center position of the load as a reference. Is displayed in a manner comparable to each other.

本発明の第1の実施例にかかる情報出力装置が設置される自転車の全体構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the bicycle in which the information output device which concerns on 1st Embodiment of this invention is installed. 図1に示されたサイクルコンピュータ、測定モジュール及びケイデンスセンサの位置関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the positional relationship of the cycle computer, the measurement module and the cadence sensor shown in FIG. 図1に示されたサイクルコンピュータ、測定モジュール及びケイデンスセンサのブロック構成図である。It is a block block diagram of the cycle computer, the measurement module and the cadence sensor shown in FIG. 図3に示されたひずみゲージのクランクへの配置の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement to the crank of the strain gauge shown in FIG. 図3に示された測定モジュールひずみ検出回路の回路図である。It is a circuit diagram of the measurement module strain detection circuit shown in FIG. 右側クランクに加わる力と変形の説明図である。It is explanatory drawing of the force applied to the right crank and deformation. 第1ひずみゲージと第2ひずみゲージが曲げ変形xにより変形する場合の説明図である。It is explanatory drawing when the 1st strain gauge and the 2nd strain gauge are deformed by bending deformation x. 第1状態の説明図である。It is explanatory drawing of 1st state. 第2状態の説明図である。It is explanatory drawing of the 2nd state. 第3状態の説明図である。It is explanatory drawing of the 3rd state. 図1に示されたサイクルコンピュータ表示部への表示例の説明図である。It is explanatory drawing of the display example on the cycle computer display part shown in FIG. 図3に示されたケイデンスセンサの処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process of the cadence sensor shown in FIG. 図3に示された測定モジュール及びサイクルコンピュータの処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process of the measurement module and the cycle computer shown in FIG. 本発明の第2の実施例にかかる情報出力装置のひずみゲージのクランクへの配置の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement to the crank of the strain gauge of the information output device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 他の実施例にかかるサイクルコンピュータ、測定モジュール及びケイデンスセンサのブロック構成図である。It is a block block diagram of the cycle computer, the measurement module and the cadence sensor which concerns on another embodiment.

以下、本発明の一実施形態にかかる情報出力装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる情報出力装置は、ひずみ検出手段が、人力機械のクランクの側面に設けられ、クランクに生じるひずみを検出して、出力手段が、ひずみ検出手段の出力値に基づいて算出された、クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、に基づいて、クランクに連結されたペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力する。このようにすることにより、クランクに設けられたひずみ検出手段の検出結果からペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を算出して出力することができるため、この情報に基づいて効率のよいペダリング等を行うことが可能となる。 Hereinafter, the information output device according to the embodiment of the present invention will be described. In the information output device according to the embodiment of the present invention, the strain detecting means is provided on the side surface of the crank of the human-powered machine to detect the strain generated in the crank, and the output means is based on the output value of the strain detecting means. The center of the load applied to the pedal connected to the crank based on the calculated force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank and the torque acting in the direction causing the crank to twist. Output information about the position. By doing so, it is possible to calculate and output information on the center position of the load applied to the pedal from the detection result of the strain detecting means provided on the crank, and therefore efficient pedaling based on this information. Etc. can be performed.

また、ひずみ検出手段は、人力機械が左右一対に備えるクランクの側面にそれぞれ設けられ、出力手段は、左右それぞれのクランクに連結されたペダルに加える荷重の中心位置に関する情報を並べて表示されるように出力してもよい。このようにすることにより、ユーザ等は左右のペダリングバランス等を比較して確認することができ、ペダリングフォーム等の改善に役立てることができる。 Further, the strain detecting means are provided on the side surfaces of the left and right cranks of the human-powered machine, respectively, and the output means display the information regarding the center position of the load applied to the pedals connected to the left and right cranks side by side. You may output it. By doing so, the user or the like can compare and confirm the left and right pedaling balance and the like, which can be useful for improving the pedaling form and the like.

また、出力手段は、ひずみ検出手段が検出したペダルに加えられた荷重の中心位置に予め基準として設定された荷重の中心位置を比較可能な態様で出力してもよい。このようにすることにより、例えばユーザ等が、自身のペダリングにおける荷重中心と適切なペダリングにおける荷重中心とを比較することができ、ペダリングフォーム等の改善に役立てることができる。 Further, the output means may output the center position of the load preset as a reference to the center position of the load applied to the pedal detected by the strain detecting means in a comparable manner. By doing so, for example, the user or the like can compare the load center in his / her pedaling with the load center in appropriate pedaling, which can be useful for improving the pedaling form or the like.

また、ひずみ検出手段は、クランクに生じる接線方向へ変形するひずみを検出する第1ひずみゲージ部と、クランクに生じる当該クランクのねじれ方向へ変形するひずみを検出する第2ひずみゲージ部と、を含む複数のひずみゲージ部を有している。そして、複数のひずみゲージ部は、それぞれのひずみゲージ部がひずみを検出する方向へのクランクの変形量に応じた電圧値を出力するようにしてもよい。このようにすることにより、複数のひずみゲージ部の出力電圧値によって、クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力とクランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクとを算出することができる。 Further, the strain detecting means includes a first strain gauge unit that detects the strain generated in the crank that deforms in the tangential direction, and a second strain gauge unit that detects the strain that occurs in the crank and deforms in the twisting direction of the crank. It has a plurality of strain gauge parts. Then, the plurality of strain gauge units may output a voltage value according to the amount of deformation of the crank in the direction in which each strain gauge unit detects the strain. By doing so, it is possible to calculate the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank and the torque acting in the direction causing the crank to twist, based on the output voltage values of the plurality of strain gauges. can.

また、クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力及びクランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクは、複数のひずみゲージ部が出力する電圧値を所定の多項式に代入することにより算出されてもよい。このようにすることにより、例えば、CPU等を用いた演算により算出することができる。 The force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational motion of the crank and the torque acting in the direction of causing the crank to twist are calculated by substituting the voltage values output by the plurality of strain gauges into a predetermined polynomial. May be done. By doing so, for example, it can be calculated by an operation using a CPU or the like.

また、所定の多項式の各項の係数は、クランクの中心軸から第1距離だけ離れたペダル上の位置に予め定めた荷重を加えた第1状態において、クランクに加わる第1基準ねじれトルクと、クランクの中心軸から第1距離とは異なる第2距離だけ離れたペダル上の位置に予め定めた荷重を加えた第2状態において、クランクに加わる第2基準ねじれトルクと、第1状態および第2状態のそれぞれにおいて複数のひずみゲージ部が出力する電圧値と、に基づいて予め設定されていてもよい。このようにすることにより、既知の数値で算出可能な第1基準ねじれトルク、第2基準ねじれトルク及び第1基準ねじれトルク、第2基準ねじれトルク算出時のひずみゲージ部の出力電圧値に基づいて予め係数を算出することができる。従って、ひずみゲージ部で実測された値を多項式に代入するだけでクランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力及びクランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクを算出することができる。また、クランクに合わせて係数を変更することができるため、クランク合わせて精度良くクランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力及びクランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクを算出することができる。 Further, the coefficient of each term of the predetermined polynomial is the first reference torsion torque applied to the crank in the first state in which a predetermined load is applied to the position on the pedal separated by the first distance from the central axis of the crank. The second reference torsional torque applied to the crank and the first and second states in the second state where a predetermined load is applied to a position on the pedal that is a second distance different from the first distance from the central axis of the crank. It may be preset based on the voltage values output by the plurality of strain gauge units in each of the states. By doing so, based on the output voltage values of the strain gauge unit at the time of calculating the first reference torsion torque, the second reference torsion torque, the first reference torsion torque, and the second reference torsion torque that can be calculated by known numerical values. The coefficient can be calculated in advance. Therefore, the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational motion of the crank and the torque acting in the direction causing the crank to be twisted can be calculated only by substituting the value actually measured by the strain gauge unit into the polynomial. In addition, since the coefficient can be changed according to the crank, the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank and the torque acting in the direction causing the crank to be twisted must be calculated accurately according to the crank. Can be done.

また、本発明の一実施形態にかかる情報出力方法は、算出工程で、ランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、をひずみ検出手段の出力値に基づいて算出して、出力工程で、算出工程で算出されたクランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、に基づいて、クランクに連結されたペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力する。このようにすることにより、クランクに設けられたひずみ検出手段の検出結果からペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を算出して出力することができるため、この情報に基づいて効率のよいペダリング等を行うことが可能となる。 Further, in the information output method according to the embodiment of the present invention, in the calculation step, the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the rank and the torque acting in the direction of causing the crank to be twisted are strained. Calculated based on the output value of the detection means, in the output process, the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank calculated in the calculation process, and the torque acting in the direction that causes the crank to twist. Based on, it outputs information about the center position of the load applied to the pedal connected to the crank. By doing so, it is possible to calculate and output information on the center position of the load applied to the pedal from the detection result of the strain detecting means provided on the crank, and therefore efficient pedaling based on this information. Etc. can be performed.

また、本発明の一実施形態にかかる情報出力プログラムは、上述した情報出力方法を、コンピュータにより実行させる。このようにすることにより、コンピュータを用いて、クランクに設けられたひずみ検出手段の検出結果からペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を算出して出力することができるため、この情報に基づいて効率のよいペダリング等を行うことが可能となる。 Further, in the information output program according to the embodiment of the present invention, the above-mentioned information output method is executed by a computer. By doing so, it is possible to calculate and output information on the center position of the load applied to the pedal from the detection result of the strain detecting means provided on the crank using a computer, and thus based on this information. It is possible to perform efficient pedaling and the like.

また、上述した情報出力プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。 Further, the above-mentioned information output program may be stored in a computer-readable recording medium. By doing so, the program can be distributed as a single unit in addition to being incorporated in the device, and version upgrades and the like can be easily performed.

本発明の第1の実施例にかかる情報出力装置としてのサイクルコンピュータ201及び測定モジュール301を備えた自転車1を図1乃至図9を参照して説明する。自転車1は図1に示すように、フレーム3と、フロント車輪5と、リア車輪7と、ハンドル9と、サドル11と、フロントフォーク13と、駆動機構101と、を有している。 The bicycle 1 provided with the cycle computer 201 and the measurement module 301 as the information output device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. As shown in FIG. 1, the bicycle 1 has a frame 3, a front wheel 5, a rear wheel 7, a handle 9, a saddle 11, a front fork 13, and a drive mechanism 101.

フレーム3は、2つのトラス構造から構成されている。フレーム3は、後方の先端部分において、リア車輪7と回転自在に接続されている。また、フレーム3は、フレーム3の前方において、フロントフォーク13が回転自在に接続されている。 The frame 3 is composed of two truss structures. The frame 3 is rotatably connected to the rear wheel 7 at the rear tip portion. Further, the front fork 13 is rotatably connected to the frame 3 in front of the frame 3.

フロントフォーク13は、ハンドル9と接続されている。フロントフォーク13の下方向の先端位置において、フロントフォーク13とフロント車輪5とは回転自在に接続されている。 The front fork 13 is connected to the handle 9. At the lower tip position of the front fork 13, the front fork 13 and the front wheel 5 are rotatably connected to each other.

フロント車輪5は、ハブ部、スポーク部及びタイヤ部を有している。ハブ部はフロントフォーク13と回転自在に接続されている。そして、このハブ部とタイヤ部はスポーク部によって接続されている。 The front wheel 5 has a hub portion, a spoke portion, and a tire portion. The hub portion is rotatably connected to the front fork 13. The hub portion and the tire portion are connected by spoke portions.

リア車輪7は、ハブ部、スポーク部及びタイヤ部を有している。ハブ部はフレーム3と回転自在に接続されている。そして、このハブ部とタイヤ部はスポーク部によって接続されている。リア車輪7のハブ部は、後述するスプロケット113と接続されている。 The rear wheel 7 has a hub portion, a spoke portion, and a tire portion. The hub portion is rotatably connected to the frame 3. The hub portion and the tire portion are connected by spoke portions. The hub portion of the rear wheel 7 is connected to a sprocket 113 described later.

自転車1は、ユーザ(運転者)の足による踏み込み力を自転車1の駆動力に変換する駆動機構101を有している。駆動機構101は、ペダル103、クランク機構104、チェーンリング109、チェーン111、スプロケット113と、を有している。 The bicycle 1 has a drive mechanism 101 that converts the stepping force of the user (driver)'s foot into the driving force of the bicycle 1. The drive mechanism 101 includes a pedal 103, a crank mechanism 104, a chain ring 109, a chain 111, and a sprocket 113.

ペダル103は、ユーザが踏み込むための足と接する部分である。ペダル103は、クランク機構104のペダルクランク軸115によって回転自在となるように支持されている。 The pedal 103 is a portion in contact with the foot for the user to step on. The pedal 103 is supported so as to be rotatable by the pedal crank shaft 115 of the crank mechanism 104.

クランク機構104は、クランク105とクランク軸107及びペダルクランク軸115(図2および図6参照)から構成されている。 The crank mechanism 104 includes a crank 105, a crank shaft 107, and a pedal crank shaft 115 (see FIGS. 2 and 6).

クランク軸107はフレーム3を左右方向に(自転車側面の一方から他方に)貫通している。クランク軸107は、フレーム3によって回転自在に支持されている。 The crank shaft 107 penetrates the frame 3 in the left-right direction (from one side of the bicycle side to the other). The crank shaft 107 is rotatably supported by the frame 3.

クランク105は、クランク軸107と直角に設けられている。クランク105は、一端部において、クランク軸107と接続されている。 The crank 105 is provided at a right angle to the crank shaft 107. The crank 105 is connected to the crank shaft 107 at one end.

ペダルクランク軸115は、クランク105と直角に設けられている。ペダルクランク軸115の軸方向は、クランク軸107と同一方向となっている。ペダルクランク軸115は、クランク105の他端部においてクランク105と接続されている。 The pedal crank shaft 115 is provided at a right angle to the crank 105. The axial direction of the pedal crank shaft 115 is the same as that of the crank shaft 107. The pedal crank shaft 115 is connected to the crank 105 at the other end of the crank 105.

クランク機構104は、このような構造を自転車1の側面の反対側にも有している。つまり、クランク機構104は、2個のクランク105及び、2個のペダルクランク軸115を有している。したがって、ペダル103も自転車1の両側面にそれぞれ有している。 The crank mechanism 104 also has such a structure on the opposite side of the side surface of the bicycle 1. That is, the crank mechanism 104 has two cranks 105 and two pedal crank shafts 115. Therefore, the pedals 103 are also provided on both side surfaces of the bicycle 1.

これらが自転車1の右側にあるか左側にあるかを区別する場合には、それぞれ右側クランク105R、左側クランク105L、右側ペダルクランク軸115R、左側ペダルクランク軸115L、右側ペダル103R、左側ペダル103Lと記載する。 When distinguishing whether these are on the right side or the left side of the bicycle 1, it is described as right side crank 105R, left side crank 105L, right side pedal crank shaft 115R, left side pedal crank shaft 115L, right side pedal 103R, left side pedal 103L, respectively. do.

また右側クランク105Rと左側クランク105Lは、クランク軸107を中心として反対方向に延びるように接続されている。右側ペダルクランク軸115R、クランク軸107および左側ペダルクランク軸115Lは、平行かつ同一平面に形成されている。右側クランク105R及び左側クランク105Lは、平行かつ同一平面上に形成されている。 Further, the right crank 105R and the left crank 105L are connected so as to extend in opposite directions with the crank shaft 107 as the center. The right pedal crank shaft 115R, the crank shaft 107, and the left pedal crank shaft 115L are formed in parallel and in the same plane. The right crank 105R and the left crank 105L are formed in parallel and on the same plane.

チェーンリング109は、クランク軸107に接続されている。チェーンリング109は、ギア比を変化させることができる可変ギアで構成されると好適である。また、チェーンリング109にはチェーン111が係合されている。 The chainring 109 is connected to the crank shaft 107. It is preferable that the chainring 109 is composed of a variable gear capable of changing the gear ratio. Further, the chain 111 is engaged with the chain ring 109.

チェーン111はチェーンリング109及びスプロケット113に係合している。スプロケット113は、リア車輪7と接続されている。スプロケット113は、可変ギアで構成されると好適である。 The chain 111 is engaged with the chainring 109 and the sprocket 113. The sprocket 113 is connected to the rear wheel 7. It is preferable that the sprocket 113 is composed of variable gears.

自転車1は、このような駆動機構101によってユーザの踏み込み力をリア車輪の回転力に変換している。 The bicycle 1 converts the user's stepping force into the rotational force of the rear wheel by such a drive mechanism 101.

自転車1は、サイクルコンピュータ201と、測定モジュール301と、ケイデンスセンサ501と、を有している。 The bicycle 1 has a cycle computer 201, a measurement module 301, and a cadence sensor 501.

サイクルコンピュータ201は、ハンドル9に配置されている。サイクルコンピュータ201は、図2に示すように、各種情報を表示するサイクルコンピュータ表示部203およびユーザの操作を受けるサイクルコンピュータ操作部205を有している。 The cycle computer 201 is arranged on the handle 9. As shown in FIG. 2, the cycle computer 201 has a cycle computer display unit 203 that displays various information and a cycle computer operation unit 205 that receives operations from the user.

サイクルコンピュータ表示部203に表示される各種情報とは、自転車1の速度、位置情報、目的地までの距離、目的地までの予測到達時間、出発してからの移動距離、出発してからの経過時間、推進力、損失力及びペダル103に加えられている荷重中心位置等である。 The various information displayed on the cycle computer display unit 203 includes the speed of the bicycle 1, the position information, the distance to the destination, the predicted arrival time to the destination, the distance traveled from the departure, and the progress since the departure. Time, propulsion force, loss force, load center position applied to the pedal 103, and the like.

ここで、推進力とはクランク105の回転方向に加わる力、即ち、クランク105の回転運動により定義される円の接線方向に働く力の大きさである。一方、損失力とは、クランク105の回転方向とは別の方向に加わる力の大きさである。この回転方向とは別の方向に加わる力は、何ら自転車1の駆動に寄与しない無駄な力である。したがって、ユーザは、推進力をできるだけ増加させ、損失力をできるだけ減少させることによって、より効率的に自転車1を駆動させることが可能となる。 Here, the propulsive force is a force applied in the rotational direction of the crank 105, that is, the magnitude of the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational motion of the crank 105. On the other hand, the loss force is the magnitude of the force applied in a direction different from the rotation direction of the crank 105. The force applied in a direction other than the rotation direction is a useless force that does not contribute to the driving of the bicycle 1. Therefore, the user can drive the bicycle 1 more efficiently by increasing the propulsion force as much as possible and reducing the loss force as much as possible.

サイクルコンピュータ操作部205は、図2では押しボタンで示されているが、それに限らず、タッチパネルなど各種入力手段や複数の入力手段を組み合わせて用いることができる。 The cycle computer operation unit 205 is shown by a push button in FIG. 2, but is not limited to this, and various input means such as a touch panel or a plurality of input means can be used in combination.

また、サイクルコンピュータ201は、サイクルコンピュータケイデンス無線受信部207及びサイクルコンピュータ無線受信部209を有している。サイクルコンピュータケイデンス無線受信部207及びサイクルコンピュータ無線受信部209は、配線を介してサイクルコンピュータ201の本体部分と接続されている。なお、サイクルコンピュータケイデンス無線受信部207及びサイクルコンピュータ無線受信部209は、受信のみの機能を有する必要はない。例えば、送信部としての機能を有していても良い。以下、送信部又は受信部と記載した装置も、受信機能及び送信機能の両方を有していても良い。 Further, the cycle computer 201 has a cycle computer cadence radio reception unit 207 and a cycle computer radio reception unit 209. The cycle computer cadence radio receiving unit 207 and the cycle computer radio receiving unit 209 are connected to the main body portion of the cycle computer 201 via wiring. The cycle computer cadence radio reception unit 207 and the cycle computer radio reception unit 209 do not need to have a reception-only function. For example, it may have a function as a transmitter. The device described below as a transmitting unit or a receiving unit may also have both a receiving function and a transmitting function.

ケイデンスセンサ501は、クランク105に設けられた磁石503の接近を検出する磁気センサ505を有している(図3参照)。磁気センサ505は、接近する磁石503によってONになることで、磁石503の位置を検出する。つまり、磁気センサ505がONになるということは、磁気センサ505が存在する位置にクランク105も存在することとなる。このケイデンスセンサ501から、サイクルコンピュータ201は、ケイデンス[rpm]を得ることができる。 The cadence sensor 501 has a magnetic sensor 505 that detects the approach of the magnet 503 provided on the crank 105 (see FIG. 3). The magnetic sensor 505 detects the position of the magnet 503 by turning it on by the approaching magnet 503. That is, when the magnetic sensor 505 is turned on, the crank 105 also exists at the position where the magnetic sensor 505 exists. From this cadence sensor 501, the cycle computer 201 can obtain a cadence [rpm].

測定モジュール301は、クランク105の内面に設けられ、複数のひずみゲージ素子から構成されるひずみゲージ369(図3及び図4参照)を用いて、ペダル103にユーザが加えている人力を検出する。具体的には、クランク105の回転力であって自転車1の駆動力となる推進力と、回転方向とは別の方向に加わる力である損失力と、ペダル103に加えられている荷重中心位置等を算出する。 The measurement module 301 detects the human power applied to the pedal 103 by a strain gauge 369 (see FIGS. 3 and 4) provided on the inner surface of the crank 105 and composed of a plurality of strain gauge elements. Specifically, the propulsive force that is the rotational force of the crank 105 and is the driving force of the bicycle 1, the loss force that is the force applied in a direction different from the rotational direction, and the load center position applied to the pedal 103. Etc. are calculated.

図3は、サイクルコンピュータ201、測定モジュール301及びケイデンスセンサ501のブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram of the cycle computer 201, the measurement module 301, and the cadence sensor 501.

まず、ケイデンスセンサ501のブロック構成を説明する。ケイデンスセンサ501は、磁気センサ505、ケイデンスセンサ無線送信部507、ケイデンスセンサ制御部551、ケイデンスセンサ記憶部553、ケイデンスセンサタイマ561を有している。 First, the block configuration of the cadence sensor 501 will be described. The cadence sensor 501 includes a magnetic sensor 505, a cadence sensor wireless transmission unit 507, a cadence sensor control unit 551, a cadence sensor storage unit 553, and a cadence sensor timer 561.

磁気センサ505は、磁石503が接近することによってON/OFFが切り替わる。そして、磁気センサ505がONとなると、磁気センサ505はその旨の情報信号をケイデンスセンサ制御部551に出力する。 The magnetic sensor 505 is switched on / off when the magnet 503 approaches. Then, when the magnetic sensor 505 is turned on, the magnetic sensor 505 outputs an information signal to that effect to the cadence sensor control unit 551.

ケイデンスセンサ無線送信部507は、ケイデンスセンサ記憶部553に記憶されているケイデンス情報を、サイクルコンピュータケイデンス無線受信部207に送信している。このケイデンスセンサ無線送信部507による送信は、ケイデンスセンサタイマ561によって命令されることによって例えば1秒ごとに行われている。または、ケイデンスセンサタイマ561の値に基づいた判断がケイデンスセンサ制御部551によって行われ、その判断に基づいて、このケイデンスセンサ無線送信部507による送信がケイデンスセンサ制御部551の命令によって行われても良い。 The cadence sensor radio transmission unit 507 transmits the cadence information stored in the cadence sensor storage unit 553 to the cycle computer cadence radio reception unit 207. The transmission by the cadence sensor wireless transmission unit 507 is performed, for example, every second by being instructed by the cadence sensor timer 561. Alternatively, even if a judgment based on the value of the cadence sensor timer 561 is made by the cadence sensor control unit 551 and the transmission by the cadence sensor radio transmission unit 507 is made by the command of the cadence sensor control unit 551 based on the judgment. good.

ケイデンスセンサ制御部551は、ケイデンスセンサ501を包括的に制御している。ケイデンスセンサ制御部551は、磁気センサ505がONとなった旨の情報信号の出力を受けると、以下の動作を行う。ケイデンスセンサ制御部551は、ケイデンスセンサタイマ561にタイマ値情報の出力を命令する。そして、ケイデンスセンサ制御部551は、ケイデンスセンサタイマ561からタイマ値情報を受けると、そのタイマ値情報からケイデンスを算出する。具体的には、タイマ値情報のカウント数(C)と1度のカウント間隔(T0)を掛け合わせることによって、磁気センサ505がONとなる時間(周期)[秒]を算出する。そして、60をこの周期で割ることによって、ケイデンス[rpm]を算出する。 The cadence sensor control unit 551 comprehensively controls the cadence sensor 501. When the cadence sensor control unit 551 receives the output of the information signal indicating that the magnetic sensor 505 is turned on, the cadence sensor control unit 551 performs the following operations. The cadence sensor control unit 551 commands the cadence sensor timer 561 to output timer value information. Then, when the cadence sensor control unit 551 receives the timer value information from the cadence sensor timer 561, the cadence is calculated from the timer value information. Specifically, the time (cycle) [seconds] in which the magnetic sensor 505 is turned on is calculated by multiplying the count number (C) of the timer value information and the one-time count interval (T0). Then, the cadence [rpm] is calculated by dividing 60 by this cycle.

さらに、ケイデンスセンサ制御部551は、このケイデンス情報をケイデンスセンサ記憶部553のケイデンスセンサRAM555(後述する)に記憶させる。また、ケイデンスセンサ制御部551は、ケイデンスセンサタイマ561にカウンタ値のリセット命令を出力する。ケイデンスセンサ制御部551は、例えば1秒間の間隔で、ケイデンスセンサ無線送信部507にケイデンスセンサ記憶部553に記憶されているケイデンス情報を送信させても良い。 Further, the cadence sensor control unit 551 stores the cadence information in the cadence sensor RAM 555 (described later) of the cadence sensor storage unit 553. Further, the cadence sensor control unit 551 outputs a counter value reset command to the cadence sensor timer 561. The cadence sensor control unit 551 may cause the cadence sensor radio transmission unit 507 to transmit the cadence information stored in the cadence sensor storage unit 553, for example, at intervals of 1 second.

ケイデンスセンサ記憶部553には、各種情報が記憶される。各種情報とは、例えば、ケイデンスセンサ制御部551の制御プログラム、ケイデンスセンサ制御部551が制御する際に必要とされる一時的な情報である。特に本実施形態では、磁気センサ505がONとなる間隔であるケイデンスセンサタイマ561のタイマ値を記憶している。なお、ケイデンスセンサ記憶部553は、ケイデンスセンサRAM555及びケイデンスセンサROM557から構成されている。ケイデンスセンサRAM555にはタイマ値等が記憶され、ケイデンスセンサROM557には制御プログラム等が記憶される。 Various information is stored in the cadence sensor storage unit 553. The various information is, for example, temporary information required when the control program of the cadence sensor control unit 551 and the cadence sensor control unit 551 control the control. In particular, in the present embodiment, the timer value of the cadence sensor timer 561, which is the interval at which the magnetic sensor 505 is turned on, is stored. The cadence sensor storage unit 553 is composed of a cadence sensor RAM 555 and a cadence sensor ROM 557. A timer value or the like is stored in the cadence sensor RAM 555, and a control program or the like is stored in the cadence sensor ROM 557.

ケイデンスセンサタイマ561は、タイマカウンタであり所定周期を有するクロックを常時カウントしている。ケイデンスセンサタイマ561は、ケイデンスセンサ制御部551の値出力命令を受けると、タイマ値情報をケイデンスセンサ制御部551に出力する。また、ケイデンスセンサタイマ561は、ケイデンスセンサ制御部551のリセット命令を受けると、タイマカウンタの値を初期値にリセットする。さらに、ケイデンスセンサタイマ561は、ケイデンスセンサ無線送信部507に、送信のタイミングを命令する役割をも有している。具体的には、例えば1秒ごとに、ケイデンスセンサ無線送信部507に送信タイミングを指令している。 The cadence sensor timer 561 is a timer counter and constantly counts clocks having a predetermined cycle. When the cadence sensor timer 561 receives the value output command of the cadence sensor control unit 551, the cadence sensor timer 561 outputs the timer value information to the cadence sensor control unit 551. Further, the cadence sensor timer 561 resets the value of the timer counter to the initial value when the reset command of the cadence sensor control unit 551 is received. Further, the cadence sensor timer 561 also has a role of instructing the cadence sensor wireless transmission unit 507 to transmit the transmission timing. Specifically, for example, the transmission timing is instructed to the cadence sensor wireless transmission unit 507 every second.

次に、測定モジュール301のブロック構成を説明する。測定モジュール301は、図3に示したように、測定モジュール無線送信部309、測定モジュールタイマ361、測定モジュール制御部351、測定モジュール記憶部353、測定モジュールA/D363、測定モジュールひずみ検出回路365及びひずみゲージ369を有している。 Next, the block configuration of the measurement module 301 will be described. As shown in FIG. 3, the measurement module 301 includes a measurement module wireless transmission unit 309, a measurement module timer 361, a measurement module control unit 351 and a measurement module storage unit 353, a measurement module A / D363, a measurement module strain detection circuit 365, and a measurement module strain detection circuit 365. It has a strain gauge 369.

測定モジュール無線送信部309は、測定モジュール制御部351がひずみ情報から算出した推進力、損失力及びペダル103に加えられている荷重中心位置等を、サイクルコンピュータ無線受信部209に送信している。この測定モジュール無線送信部309による送信は、測定モジュールタイマ361によって命令されることによって例えば1秒ごとに行われている。または、測定モジュールタイマ361の値に基づいて測定モジュール制御部351が命令を出力することによって送信しても良い。 The measurement module wireless transmission unit 309 transmits the propulsion force, the loss force, the load center position applied to the pedal 103, etc. calculated by the measurement module control unit 351 from the strain information to the cycle computer wireless reception unit 209. The transmission by the measurement module wireless transmission unit 309 is performed, for example, every second by being instructed by the measurement module timer 361. Alternatively, the measurement module control unit 351 may transmit by outputting an instruction based on the value of the measurement module timer 361.

測定モジュールタイマ361は、タイマカウンタであり所定周期を有するクロックを常時カウントしている。さらに、測定モジュールタイマ361は、測定モジュール無線送信部309に、送信のタイミングを命令する役割をも有している。具体的には、例えば、1秒ごとに、測定モジュール無線送信部309に送信タイミングを指令している。 The measurement module timer 361 is a timer counter and constantly counts clocks having a predetermined cycle. Further, the measurement module timer 361 also has a role of instructing the measurement module wireless transmission unit 309 to transmit the transmission timing. Specifically, for example, the transmission timing is instructed to the measurement module wireless transmission unit 309 every second.

測定モジュール制御部351は、測定モジュール301を包括的に制御している。測定モジュール制御部351は、ひずみ情報から推進力、損失力及びペダル103に加えられている荷重中心位置等を算出する。算出方法は後述する。 The measurement module control unit 351 comprehensively controls the measurement module 301. The measurement module control unit 351 calculates the propulsive force, the loss force, the load center position applied to the pedal 103, and the like from the strain information. The calculation method will be described later.

測定モジュール記憶部353には、各種情報が記憶される。各種情報とは、例えば、測定モジュール制御部351の制御プログラム、及び、測定モジュール制御部351が制御を行う際に必要とされる一時的な情報である。特に本実施例では、ひずみ情報を記憶している。なお、測定モジュール記憶部353は、測定モジュールRAM355及び測定モジュールROM357から構成されている。測定モジュールRAM355にはひずみ情報等が記憶される。測定モジュールROM357には制御プログラム、及び、ひずみ情報から推進力、損失力及びペダル103に加えられている荷重中心位置を算出するための各種のパラメータ、定数、等が記憶される。 Various information is stored in the measurement module storage unit 353. The various information is, for example, a control program of the measurement module control unit 351 and temporary information required when the measurement module control unit 351 performs control. In particular, in this embodiment, strain information is stored. The measurement module storage unit 353 is composed of the measurement module RAM 355 and the measurement module ROM 357. Strain information and the like are stored in the measurement module RAM 355. The measurement module ROM 357 stores a control program and various parameters, constants, etc. for calculating the propulsion force, the loss force, and the load center position applied to the pedal 103 from the strain information.

ひずみゲージ369は、クランク105に接着されて、一体化される。ひずみゲージ369は、第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369b、第3ひずみゲージ369c、第4ひずみゲージ369d、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fから構成されている。そして、ひずみゲージ369のそれぞれの端子は、測定モジュールひずみ検出回路365に接続されている。なお、ひずみゲージ369は、左右のクランク105に設けるに限らず、片側のクランク105だけに設けてもよい。 The strain gauge 369 is adhered to and integrated with the crank 105. The strain gauge 369 is composed of a first strain gauge 369a, a second strain gauge 369b, a third strain gauge 369c, a fourth strain gauge 369d, a fifth strain gauge 369e, and a sixth strain gauge 369f. Each terminal of the strain gauge 369 is connected to the measurement module strain detection circuit 365. The strain gauge 369 is not limited to the left and right cranks 105, and may be provided only on one side of the crank 105.

図4に、本実施例におけるひずみゲージ369のクランク105への配置を示す。ひずみゲージ369は、クランク105の内面119に接着されている。クランク105の内面とは、クランク軸107が突設されている(接続されている)面であり、クランク105の回転運動により定義される円を含む平面と平行な面(側面)である。また、図4には図示しないが、クランク105の外面120は、内面119と対向しペダルクランク軸115が突設されている(接続されている)面である。つまり、ペダル103が回転自在に設けられている面である。クランク105の上面117は、内面119および外面120と同じ方向に長手方向が延在し、かつ内面119および外面120と直交する面の一方である。クランク105の下面118は、上面117と対向する面である。これら、内面119、外面120、上面117、下面118は、クランク105の側面を構成する。 FIG. 4 shows the arrangement of the strain gauge 369 on the crank 105 in this embodiment. The strain gauge 369 is adhered to the inner surface 119 of the crank 105. The inner surface of the crank 105 is a surface on which the crank shaft 107 is projected (connected), and is a surface (side surface) parallel to a plane including a circle defined by the rotational movement of the crank 105. Further, although not shown in FIG. 4, the outer surface 120 of the crank 105 is a surface facing the inner surface 119 and projecting (connecting) the pedal crank shaft 115. That is, it is a surface on which the pedal 103 is rotatably provided. The upper surface 117 of the crank 105 extends in the longitudinal direction in the same direction as the inner surface 119 and the outer surface 120, and is one of the surfaces orthogonal to the inner surface 119 and the outer surface 120. The lower surface 118 of the crank 105 is a surface facing the upper surface 117. The inner surface 119, the outer surface 120, the upper surface 117, and the lower surface 118 constitute the side surface of the crank 105.

第1ひずみゲージ369aと第2ひずみゲージ369bは、互いに直交かつ重ねられて(重層して)配置されている。また、第1ひずみゲージ369aの検出方向と第2ひずみゲージ369bの検出方向との間の中間方向が、クランク105の長手方向になるように配置されている。つまり、第1ひずみゲージ369aの検出方向とクランク105の長手方向とは45度の角度を有する。第2ひずみゲージ369bの検出方向とクランク105の長手方向とは45度の角度を有する。また、第1ひずみゲージ369aと第2ひずみゲージ369bが重ねられた交点部分が内面119の中心軸C1上となるように配置されている。つまり、第1ひずみゲージ369aと第2ひずみゲージ369bは、中心軸C1を中心として対称となるように配置されている。 The first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b are arranged orthogonally to each other and overlapped (layered). Further, the intermediate direction between the detection direction of the first strain gauge 369a and the detection direction of the second strain gauge 369b is arranged so as to be the longitudinal direction of the crank 105. That is, the detection direction of the first strain gauge 369a and the longitudinal direction of the crank 105 have an angle of 45 degrees. The detection direction of the second strain gauge 369b and the longitudinal direction of the crank 105 have an angle of 45 degrees. Further, the intersection portion where the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b are overlapped is arranged so as to be on the central axis C1 of the inner surface 119. That is, the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b are arranged so as to be symmetrical with respect to the central axis C1.

第3ひずみゲージ369cは、クランク105の長手方向に対して検出方向が平行、つまり、内面119の中心軸C1に対して平行かつ、中心軸C1上に設けられている。第4ひずみゲージ369dは、クランク105の長手方向に対して検出方向が垂直、つまり、内面119の中心軸C1に対して垂直かつ、中心軸C1上に設けられている。 The third strain gauge 369c is provided so that the detection direction is parallel to the longitudinal direction of the crank 105, that is, parallel to the central axis C1 of the inner surface 119 and on the central axis C1. The fourth strain gauge 369d is provided so that the detection direction is perpendicular to the longitudinal direction of the crank 105, that is, perpendicular to the central axis C1 of the inner surface 119 and on the central axis C1.

第5ひずみゲージ369eと第6ひずみゲージ369fは、クランク105の長手方向に対して検出方向が平行、つまり、内面119の中心軸C1に対して平行かつ、内面119の中心軸C1に対して対称になるように設けられている。 The fifth strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f are parallel to the longitudinal direction of the crank 105 in the detection direction, that is, parallel to the central axis C1 of the inner surface 119 and symmetrical with respect to the central axis C1 of the inner surface 119. It is provided so as to be.

即ち、クランク105の長手方向に延在する軸である中心軸C1と平行な方向(図4の縦方向)、つまり、クランク105の長手方向と平行な方向が、第3ひずみゲージ369c、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fの検出方向となり、中心軸C1と垂直な方向(図4の横方向)、つまり、クランク105の長手方向と垂直な方向が、第4ひずみゲージ369dの検出方向となる。したがって、第3ひずみゲージ369c、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fと第4ひずみゲージ369dは検出方向が互いに直交している。即ち、ひずみゲージ369は、クランク105に生じるひずみを検出するひずみ検出手段として機能する。 That is, the direction parallel to the central axis C1 which is the axis extending in the longitudinal direction of the crank 105 (vertical direction in FIG. 4), that is, the direction parallel to the longitudinal direction of the crank 105 is the third strain gauge 369c, the fifth. The detection directions of the strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f are perpendicular to the central axis C1 (horizontal direction in FIG. 4), that is, the direction perpendicular to the longitudinal direction of the crank 105 is the detection direction of the fourth strain gauge 369d. Will be. Therefore, the detection directions of the third strain gauge 369c, the fifth strain gauge 369e, the sixth strain gauge 369f and the fourth strain gauge 369d are orthogonal to each other. That is, the strain gauge 369 functions as a strain detecting means for detecting the strain generated in the crank 105.

なお、第1ひずみゲージ369a乃至第6ひずみゲージ369fの配置は図4に限らない。つまり、第3ひずみゲージ369c乃至第6ひずみゲージ369fは、中心軸C1と平行又は垂直の関係が維持されていればよく、第1ひずみゲージ369a及び第2ひずみゲージ369bは、中心軸C1を挟んで互いに向き合うように傾斜していれば45度の角度でなくてもよいし重ねられていなくてもよい。更には、クランク105の内面119に配置してなくてもよく、少なくとも推進力と後述するねじれトルクとが算出できるような配置であればよい。 The arrangement of the first strain gauge 369a to the sixth strain gauge 369f is not limited to FIG. That is, the third strain gauge 369c to the sixth strain gauge 369f need only maintain a parallel or vertical relationship with the central axis C1, and the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b sandwich the central axis C1. It does not have to be an angle of 45 degrees and may not be overlapped as long as it is tilted so as to face each other. Further, it does not have to be arranged on the inner surface 119 of the crank 105, and may be arranged so that at least the propulsive force and the torsional torque described later can be calculated.

また、図4では、クランク105を単純な直方体として説明しているが、デザイン等により、角が丸められていたり、一部の面が曲面で構成されていてもよい。そのような場合でも、上述した配置を極力維持するようにひずみゲージ369を配置することで、後述する各変形を検出することができる。但し、上記した中心軸C1との関係と、第1ひずみゲージ369a及び第2ひずみゲージ369bが互いに直交する関係にあることがずれるにしたがって検出精度が低下する。 Further, although the crank 105 is described as a simple rectangular parallelepiped in FIG. 4, the corners may be rounded or a part of the surface may be formed of a curved surface depending on the design or the like. Even in such a case, by arranging the strain gauge 369 so as to maintain the above-mentioned arrangement as much as possible, each deformation described later can be detected. However, the detection accuracy decreases as the relationship with the central axis C1 described above and the relationship between the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b are orthogonal to each other.

測定モジュールひずみ検出回路365は、第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369b、第3ひずみゲージ369c、第4ひずみゲージ369d、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fが接続されて、ひずみゲージ369のひずみ量が電圧値として出力される。測定モジュールひずみ検出回路365の出力は、測定モジュールA/D363によって、アナログ情報からデジタル情報であるひずみ情報に変換される。そして、ひずみ情報信号は測定モジュール記憶部353に出力される。測定モジュール記憶部353に入力されたひずみ情報信号は、測定モジュールRAM355にひずみ情報として記憶される。 The measurement module strain detection circuit 365 is connected to a first strain gauge 369a, a second strain gauge 369b, a third strain gauge 369c, a fourth strain gauge 369d, a fifth strain gauge 369e, and a sixth strain gauge 369f. The strain amount of 369 is output as a voltage value. The output of the measurement module strain detection circuit 365 is converted from analog information to strain information which is digital information by the measurement module A / D363. Then, the strain information signal is output to the measurement module storage unit 353. The strain information signal input to the measurement module storage unit 353 is stored as strain information in the measurement module RAM 355.

測定モジュールひずみ検出回路365を図5に示す。測定モジュールひずみ検出回路365は、第1検出回路373aと第2検出回路373bと第3検出回路373cとで構成されている。第1検出回路373aは、電源VccとグランドGNDとの間に、第5ひずみゲージ369eと第6ひずみゲージ369fとが直列に接続されている。即ち、電源Vcc、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369f、グランドGNDの順に接続されている。そして、第5ひずみゲージ369eと第6ひずみゲージ369fとの接続点が第1検出回路373aの出力(以下、t出力という)となる。 The measurement module strain detection circuit 365 is shown in FIG. The measurement module strain detection circuit 365 is composed of a first detection circuit 373a, a second detection circuit 373b, and a third detection circuit 373c. In the first detection circuit 373a, the fifth strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f are connected in series between the power supply Vcc and the ground GND. That is, the power supply Vcc, the fifth strain gauge 369e, the sixth strain gauge 369f, and the ground GND are connected in this order. Then, the connection point between the fifth strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f becomes the output of the first detection circuit 373a (hereinafter referred to as t output).

第2検出回路373bは、電源VccとグランドGNDとの間に、第3ひずみゲージ369cと第4ひずみゲージ369dとが直列に接続されている。即ち、電源Vcc、第3ひずみゲージ369c、第4ひずみゲージ369d、グランドGNDの順に接続されている。そして、第3ひずみゲージ369cと第4ひずみゲージ369dとの接続点が第2検出回路373bの出力(以下、r出力という)となる。 In the second detection circuit 373b, the third strain gauge 369c and the fourth strain gauge 369d are connected in series between the power supply Vcc and the ground GND. That is, the power supply Vcc, the third strain gauge 369c, the fourth strain gauge 369d, and the ground GND are connected in this order. Then, the connection point between the third strain gauge 369c and the fourth strain gauge 369d becomes the output of the second detection circuit 373b (hereinafter referred to as r output).

第3検出回路373cは、電源VccとグランドGNDとの間に、第1ひずみゲージ369aと第2ひずみゲージ369bとが直列に接続されている。即ち、電源Vcc、第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369b、グランドGNDの順に接続されている。そして、第1ひずみゲージ369aと第2ひずみゲージ369bとの接続点が第3検出回路373cの出力(以下、k出力という)となる。 In the third detection circuit 373c, the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b are connected in series between the power supply Vcc and the ground GND. That is, the power supply Vcc, the first strain gauge 369a, the second strain gauge 369b, and the ground GND are connected in this order. Then, the connection point between the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b becomes the output of the third detection circuit 373c (hereinafter referred to as k output).

ここで、第1ひずみゲージ369a~第6ひずみゲージ369fは同じ抵抗値を有しているとする。 Here, it is assumed that the first strain gauges 369a to the sixth strain gauges 369f have the same resistance value.

ひずみゲージ369の抵抗値は、公知のように圧縮されている場合には抵抗値が下がり、伸長されている場合には抵抗値が上がる。この抵抗値の変化は、変化量がわずかな場合には比例している。また、ひずみゲージ369の検出方向は、配線が伸びている方向であり、上述したように第3ひずみゲージ369c、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fが、中心軸C1と平行な方向、第4ひずみゲージ369dが、中心軸C1と垂直な方向となる。第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369bが、45度の方向となる。この検出方向以外において圧縮又は伸長が生じた場合には、ひずみゲージ369に抵抗値の変化は生じない。 As is known, the resistance value of the strain gauge 369 decreases when it is compressed and increases when it is expanded. This change in resistance value is proportional when the amount of change is small. Further, the detection direction of the strain gauge 369 is the direction in which the wiring is extended, and as described above, the third strain gauge 369c, the fifth strain gauge 369e, and the sixth strain gauge 369f are in the direction parallel to the central axis C1. The fourth strain gauge 369d is in the direction perpendicular to the central axis C1. The first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b are oriented at 45 degrees. When compression or expansion occurs in a direction other than this detection direction, the resistance value of the strain gauge 369 does not change.

このような特性を持つひずみゲージ369を使用した第1検出回路373aは、第5ひずみゲージ369eと第6ひずみゲージ369fの検出方向で圧縮または伸長されていない場合は、t出力は、電源Vccの電圧を第5ひずみゲージ369eと抵抗値と第6ひずみゲージ369fとで分圧した値である電源Vccの電圧の1/2の電圧値(1/2Vcc)となる。 When the first detection circuit 373a using the strain gauge 369 having such characteristics is not compressed or expanded in the detection directions of the fifth strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f, the t output is the power supply Vcc. The voltage is halved (1 / 2Vcc) of the voltage of the power supply Vcc, which is the value obtained by dividing the voltage by the fifth strain gauge 369e, the resistance value, and the sixth strain gauge 369f.

第5ひずみゲージ369eが圧縮され、第6ひずみゲージ369fが伸張された場合は、第5ひずみゲージ369eの抵抗値が減少して第6ひずみゲージ369fの抵抗値が増加するために、t出力は上がる(電圧値が1/2Vccよりも大きくなる)。第5ひずみゲージ369eが伸張され、第6ひずみゲージ369fが圧縮された場合は、第5ひずみゲージ369eの抵抗値が増加して第6ひずみゲージ369fの抵抗値が減少するために、t出力は下がる(電圧値が1/2Vccよりも小さくなる)。 When the fifth strain gauge 369e is compressed and the sixth strain gauge 369f is stretched, the resistance value of the fifth strain gauge 369e decreases and the resistance value of the sixth strain gauge 369f increases, so that the t output is increased. Increases (voltage value is greater than 1/2 Vcc). When the fifth strain gauge 369e is stretched and the sixth strain gauge 369f is compressed, the resistance value of the fifth strain gauge 369e increases and the resistance value of the sixth strain gauge 369f decreases, so that the t output is increased. It goes down (voltage value is less than 1/2 Vcc).

第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fともに圧縮された場合は、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fともに抵抗値が減少するために、t出力は変化しない(電圧値が1/2Vccのままとなる)。第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fともに伸張された場合は、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fともに抵抗値が増加するために、t出力は変化しない。 When both the 5th strain gauge 369e and the 6th strain gauge 369f are compressed, the resistance value of both the 5th strain gauge 369e and the 6th strain gauge 369f decreases, so that the t output does not change (voltage value is 1 / 2Vcc). Will remain). When both the 5th strain gauge 369e and the 6th strain gauge 369f are stretched, the t output does not change because the resistance values of both the 5th strain gauge 369e and the 6th strain gauge 369f increase.

第2検出回路373bも第1検出回路373aと同様の動作となる。つまり、第3ひずみゲージ369cが圧縮され、第4ひずみゲージ369dが伸張された場合は、r出力は上がり、第3ひずみゲージ369cが伸張され、第4ひずみゲージ369dが圧縮された場合は、r出力は下がる。第3ひずみゲージ369c、第4ひずみゲージ369dともに圧縮された場合と、第3ひずみゲージ369c、第4ひずみゲージ369dともに伸張された場合は、r出力は変化しない。 The second detection circuit 373b also operates in the same manner as the first detection circuit 373a. That is, when the third strain gauge 369c is compressed and the fourth strain gauge 369d is expanded, the r output is increased, and when the third strain gauge 369c is expanded and the fourth strain gauge 369d is compressed, r. The output goes down. When both the third strain gauge 369c and the fourth strain gauge 369d are compressed and when both the third strain gauge 369c and the fourth strain gauge 369d are expanded, the r output does not change.

第3検出回路373cも第1検出回路373aと同様の動作となる。つまり、第1ひずみゲージ369aが圧縮され、第2ひずみゲージ369bが伸張された場合は、k出力は上がり、第1ひずみゲージ369aが伸張され、第2ひずみゲージ369bが圧縮された場合は、k出力は下がる。第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369bともに圧縮された場合と、第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369bともに伸張された場合は、k出力は変化しない。 The third detection circuit 373c also operates in the same manner as the first detection circuit 373a. That is, when the first strain gauge 369a is compressed and the second strain gauge 369b is expanded, the k output is increased, and when the first strain gauge 369a is expanded and the second strain gauge 369b is compressed, k The output goes down. When both the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b are compressed and when both the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b are expanded, the k output does not change.

第1検出回路373aのt出力と、第2検出回路373bのr出力と、第3検出回路373cのk出力と、は複数のひずみゲージ部が出力する電圧値となる。 The t output of the first detection circuit 373a, the r output of the second detection circuit 373b, and the k output of the third detection circuit 373c are voltage values output by the plurality of strain gauge units.

図6は、ユーザにより力(踏力)が加えられた際の右側クランク105Rの変形状態を示している。(a)は右クランク105Rの内面119から見た平面図、(b)は右側クランク105Rの上面117から見た平面図、(c)は右側クランク105Rのクランク軸107側の端部から見た平面図である。なお、以降の説明では右側クランク105Rで説明するが、左側クランク105Lでも同様である。 FIG. 6 shows a deformed state of the right crank 105R when a force (treading force) is applied by the user. (A) is a plan view seen from the inner surface 119 of the right crank 105R, (b) is a plan view seen from the upper surface 117 of the right crank 105R, and (c) is a plan view seen from the end of the right crank 105R on the crank shaft 107 side. It is a plan view. In the following description, the right crank 105R will be described, but the same applies to the left crank 105L.

ユーザの足からペダル103を介して踏力が加えられると、その踏力はクランク105の回転力となる、クランク105の回転運動により定義される円の接線方向に働く力である接線力T(推進力)と、クランク105の回転運動により定義される円の法線方向に働く力である法線力R(損失力)とに分けられる。このとき、右側クランク105Rには、曲げ変形x、曲げ変形y、引張変形z、ねじれ変形rzの各変形状態が生じる。 When a pedaling force is applied from the user's foot via the pedal 103, the pedaling force becomes the rotational force of the crank 105, which is the tangential force T (propulsive force) that acts in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank 105. ) And the normal force R (loss force), which is a force acting in the normal direction of the circle defined by the rotational motion of the crank 105. At this time, each deformation state of bending deformation x, bending deformation y, tensile deformation z, and torsional deformation rz occurs in the right crank 105R.

曲げ変形xは、図6(a)に示したように、右側クランク105Rが上面117から下面118に向かって、或いは下面118から上面117に向かって曲がるように変形することであり、接線力Tによって生じる変形である。即ち、クランク105の回転方向に発生する変形によるひずみ(クランク105の回転方向に生じているひずみ)を検出することとなり、曲げ変形xの検出によってクランク105に生じている回転方向ひずみが検出できる。 The bending deformation x is, as shown in FIG. 6A, that the right crank 105R is deformed so as to bend from the upper surface 117 toward the lower surface 118 or from the lower surface 118 toward the upper surface 117, and the tangential force T. It is a deformation caused by. That is, the strain due to the deformation generated in the rotational direction of the crank 105 (the strain generated in the rotational direction of the crank 105) is detected, and the rotational strain generated in the crank 105 can be detected by detecting the bending deformation x.

曲げ変形yは、図6(b)に示したように、右側クランク105Rが外面120から内面119に向かって、或いは内面119から外面120に向かって曲がるように変形することであり、法線力Rによって生じる変形である。即ち、クランク105の外面120から内面119、または内面119から外面120に向かって発生する変形によるひずみ(右側クランク105Rの回転運動により定義される円と同一平面と垂直な方向に生じているひずみ)を検出することとなり、曲げ変形yの検出によってクランク105に生じている内外方向ひずみが検出できる。 Bending deformation y is, as shown in FIG. 6B, deformation of the right crank 105R so as to bend from the outer surface 120 toward the inner surface 119 or from the inner surface 119 toward the outer surface 120, and is a normal force. It is a deformation caused by R. That is, the strain due to the deformation generated from the outer surface 120 to the inner surface 119 of the crank 105 or from the inner surface 119 to the outer surface 120 (strain generated in the direction perpendicular to the same plane as the circle defined by the rotational movement of the right crank 105R). Is detected, and the inward / outward strain generated in the crank 105 can be detected by detecting the bending deformation y.

引張変形zは、右側クランク105Rが長手方向に伸張または圧縮されるように変形することであり、法線力Rによって生じる変形である。即ち、クランク105が長手方向に引っ張られるまたは押される方向に発生する変形によるひずみ(長手方向と平行な方向に生じているひずみ)を検出することとなり、引張変形zの検出によってクランク105に生じている引張方向ひずみが検出できる。 The tensile deformation z is the deformation of the right crank 105R so as to be stretched or compressed in the longitudinal direction, and is the deformation caused by the normal force R. That is, the strain due to the deformation (strain generated in the direction parallel to the longitudinal direction) generated in the direction in which the crank 105 is pulled or pushed in the longitudinal direction is detected, and the strain generated in the crank 105 by the detection of the tensile deformation z is detected. The tensile direction strain can be detected.

ねじれ変形rzは、右側クランク105Rが、ねじれるように変形することであり、接線力Tによって生じる変形である。即ち、クランク105がねじれる方向に発生する変形によるひずみを検出することとなり、ねじれ変形rzの検出によってクランク105に生じているねじり方向ひずみが検出できる。なお、図6は、曲げ変形x、曲げ変形y、引張変形z、ねじれ変形rzの変形方向を矢印で示したが、上述したように、この矢印と逆方向に各変形が発生する場合もある。 The torsional deformation rz is that the right side crank 105R is deformed so as to be twisted, and is a deformation caused by the tangential force T. That is, the strain due to the deformation generated in the twisting direction of the crank 105 is detected, and the torsional strain generated in the crank 105 can be detected by detecting the torsional deformation rz. In FIG. 6, the deformation directions of the bending deformation x, the bending deformation y, the tensile deformation z, and the torsional deformation rz are indicated by arrows, but as described above, each deformation may occur in the direction opposite to the arrow. ..

したがって、接線力Tを測定するためには、曲げ変形xまたはねじれ変形rzのいずれか、法線力Rを測定するためには、曲げ変形yまたは引張変形zのいずれかを定量的に検出すればよい。 Therefore, in order to measure the tangential force T, either the bending deformation x or the torsional deformation rz is quantitatively detected, and in order to measure the normal force R, either the bending deformation y or the tensile deformation z is quantitatively detected. Just do it.

ここで、図4のように配置され、図5のように第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369b、第3ひずみゲージ369c、第4ひずみゲージ369dが接続された測定モジュールひずみ検出回路365によって、曲げ変形x、曲げ変形y、引張変形z、ねじれ変形rzを検出(測定)する方法を説明する。 Here, it is arranged as shown in FIG. 4, and is connected by the measurement module strain detection circuit 365 to which the first strain gauge 369a, the second strain gauge 369b, the third strain gauge 369c, and the fourth strain gauge 369d are connected as shown in FIG. , Bending deformation x, bending deformation y, tensile deformation z, and torsional deformation rz will be detected (measured).

曲げ変形xは、右側クランク105Rが上面117から下面118に向かって、或いはその逆方向に変形する。この場合、第1検出回路373aは、第5ひずみゲージ369eは圧縮されて抵抗値が減少し、第6ひずみゲージ369fは伸長されて抵抗値が増加してt出力が上がる、又は第5ひずみゲージ369eは伸長されて抵抗値が増加し、第6ひずみゲージ369fは圧縮されて抵抗値が減少してt出力は下がる、のいずれかとなる(変形の方向により定まる)。第2検出回路373bは、第3ひずみゲージ369c、第4ひずみゲージ369dとも曲がるだけであり圧縮も伸長もさせず抵抗値は変化しないためr出力は変化しない。第3検出回路373cは、図7に示したように、第1ひずみゲージ369aの一端は伸張されるが、他端は圧縮される。その結果、第1ひずみゲージ369a内部で伸長及び圧縮の両方が生じ第1ひずみゲージ369aの抵抗値は変化しない。第2ひずみゲージ369bも同様である。そのため、k出力は変化しない。 In the bending deformation x, the right crank 105R is deformed from the upper surface 117 toward the lower surface 118, or in the opposite direction. In this case, in the first detection circuit 373a, the fifth strain gauge 369e is compressed to decrease the resistance value, the sixth strain gauge 369f is expanded to increase the resistance value, and the t output increases, or the fifth strain gauge increases. The 369e is stretched to increase the resistance value, and the sixth strain gauge 369f is compressed to decrease the resistance value to decrease the t output (determined by the direction of deformation). The second detection circuit 373b only bends the third strain gauge 369c and the fourth strain gauge 369d, does not compress or expand, and the resistance value does not change, so that the r output does not change. As shown in FIG. 7, in the third detection circuit 373c, one end of the first strain gauge 369a is expanded, but the other end is compressed. As a result, both expansion and compression occur inside the first strain gauge 369a, and the resistance value of the first strain gauge 369a does not change. The same applies to the second strain gauge 369b. Therefore, the k output does not change.

曲げ変形yは、右側クランク105Rが外面120から内面119に向かって、或いはその逆方向に変形する。この場合、第1検出回路373aは、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fの両方とも伸長して両方とも抵抗値が増加するか、両方とも圧縮して両方とも抵抗値が減少するかのいずれかであるので、t出力は変化しない。第2検出回路373bは、第3ひずみゲージ369cは伸長されて抵抗値が増加し、第4ひずみゲージ369dは圧縮されて抵抗値が減少してr出力が下がる、又は第3ひずみゲージ369cは圧縮されて抵抗値が減少し、第4ひずみゲージ369dは伸長されて抵抗値が増加してr出力は上がる、のいずれかとなる。第3検出回路373cは、第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369bの両方とも伸長して両方とも抵抗値が増加するか、両方とも圧縮して両方とも抵抗値が減少するかのいずれかであるので、k出力は変化しない。 In the bending deformation y, the right crank 105R is deformed from the outer surface 120 toward the inner surface 119 or in the opposite direction. In this case, whether the first detection circuit 373a expands both the fifth strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f to increase the resistance value, or compresses both to decrease the resistance value. Since it is either, the t output does not change. In the second detection circuit 373b, the third strain gauge 369c is expanded to increase the resistance value, the fourth strain gauge 369d is compressed to decrease the resistance value and the r output is decreased, or the third strain gauge 369c is compressed. Then, the resistance value decreases, the fourth strain gauge 369d is extended, the resistance value increases, and the r output increases. The third detection circuit 373c either expands both the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b to increase the resistance value, or compresses both to decrease the resistance value. Therefore, the k output does not change.

引張変形zは、右側クランク105Rが長手方向に伸張または圧縮されるように変形する。この場合、第1検出回路373aは、第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fの両方とも伸長して両方とも抵抗値が増加するか、両方とも圧縮して両方とも抵抗値が減少するかのいずれかであるので、t出力は変化しない。第2検出回路373bは、第3ひずみゲージ369cは伸長されて抵抗値が増加し、第4ひずみゲージ369dは圧縮されて抵抗値が減少してr出力が下がる、又は第3ひずみゲージ369cは圧縮されて抵抗値が減少し、第4ひずみゲージ369dは伸長されて抵抗値が増加してr出力は上がる、のいずれかとなる。第3検出回路373cは、第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369bの両方とも伸長して両方とも抵抗値が増加するか、両方とも圧縮して両方とも抵抗値が減少するかのいずれかであるので、k出力は変化しない。 The tensile deformation z deforms so that the right crank 105R is stretched or compressed in the longitudinal direction. In this case, whether the first detection circuit 373a expands both the fifth strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f to increase the resistance value, or compresses both to decrease the resistance value. Since it is either, the t output does not change. In the second detection circuit 373b, the third strain gauge 369c is expanded to increase the resistance value, the fourth strain gauge 369d is compressed to decrease the resistance value and the r output is decreased, or the third strain gauge 369c is compressed. Then, the resistance value decreases, the fourth strain gauge 369d is extended, the resistance value increases, and the r output increases. The third detection circuit 373c either expands both the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b to increase the resistance value, or compresses both to decrease the resistance value. Therefore, the k output does not change.

ねじれ変形rzは、右側クランク105Rが、ねじれるように変形する。この場合、第1検出回路373aは、第5ひずみゲージ369eは伸長されて抵抗値が増加するが、第6ひずみゲージ369fは圧縮も伸長もしないため抵抗値は変化しないので、t出力は下がる。第2検出回路373bは、第3ひずみゲージ369cは伸長されて抵抗値が増加するが、第4ひずみゲージ369dは圧縮も伸長もしないため抵抗値は変化しないので、r出力は下がる。第3検出回路373cは、第1ひずみゲージ369aは圧縮されて抵抗値が減少し、第2ひずみゲージ369bは伸長されて抵抗値が増加してk出力が上がる、又は第1ひずみゲージ369aは伸長されて抵抗値が増加し、第2ひずみゲージ369bは圧縮されて抵抗値が減少してk出力は下がる、のいずれかとなる。 In the torsional deformation rz, the right crank 105R is deformed so as to be twisted. In this case, in the first detection circuit 373a, the fifth strain gauge 369e is stretched to increase the resistance value, but the sixth strain gauge 369f is neither compressed nor stretched, so that the resistance value does not change, so that the t output decreases. In the second detection circuit 373b, the third strain gauge 369c is stretched to increase the resistance value, but the fourth strain gauge 369d is neither compressed nor stretched, so that the resistance value does not change, so that the r output decreases. In the third detection circuit 373c, the first strain gauge 369a is compressed to decrease the resistance value, the second strain gauge 369b is expanded to increase the resistance value and the k output is increased, or the first strain gauge 369a is expanded. Then, the resistance value increases, the second strain gauge 369b is compressed, the resistance value decreases, and the k output decreases.

以上のように、第1検出回路373aのt出力の変化を検出することで曲げ変形xを検出することができ、第2検出回路373bのr出力の変化を検出することで曲げ変形y及び引張変形zを検出することができる。更に、第3検出回路373cのk出力の変化を検出することでねじれ変形rzを検出することができる。即ち、第1検出回路373aを構成する第5ひずみゲージ369e及び第6ひずみゲージ369fが第1ひずみゲージ部、第3検出回路373cを構成する第1ひずみゲージ369a及び第2ひずみゲージ369bが第2ひずみゲージ部となる。そして、第1検出回路373aのt出力及び第3検出回路373cのk出力がひずみ検出手段が出力値を表す。 As described above, the bending deformation x can be detected by detecting the change in the t output of the first detection circuit 373a, and the bending deformation y and the tension can be detected by detecting the change in the r output of the second detection circuit 373b. Deformation z can be detected. Further, the torsional deformation rz can be detected by detecting the change in the k output of the third detection circuit 373c. That is, the fifth strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f constituting the first detection circuit 373a are the first strain gauge section, and the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b constituting the third detection circuit 373c are the second. It becomes a strain gauge part. Then, the t output of the first detection circuit 373a and the k output of the third detection circuit 373c represent the output values of the strain detecting means.

次に、第1検出回路373aのt出力、第2検出回路373bのr出力、第3検出回路373cのk出力から、測定モジュール制御部351で接線力T、法線力R及びねじれトルクKを算出する方法を説明する。ねじれトルクとは、クランク105にねじれ変形rzが発生した際のトルク、即ち、クランク105にねじれを生じさせる方向に働くトルクである。まず、以下の(1)式のように行列Aを仮定する。

Figure 2022028070000002
Next, from the t output of the first detection circuit 373a, the r output of the second detection circuit 373b, and the k output of the third detection circuit 373c, the measurement module control unit 351 calculates the tangential force T, the normal force R, and the torsion torque K. The calculation method will be described. The torsional torque is a torque when a torsional deformation rz occurs in the crank 105, that is, a torque acting in a direction in which the crank 105 is twisted. First, the matrix A is assumed as shown in the following equation (1).
Figure 2022028070000002

(1)式のtはt出力、rはr出力、kはk出力の実測値(電圧値)をそれぞれ示す。また、Tは接線力T,Rは法線力R、KはねじれトルクKを示す。 In equation (1), t is the t output, r is the r output, and k is the measured value (voltage value) of the k output. Further, T indicates a tangential force T, R indicates a normal force R, and K indicates a torsion torque K.

次に、図8に示したように、クランク105を水平前向きとし、クランク105の中心軸C1から距離L1だけ離れたペダル103上の位置に、既知の荷重Wを加えた状態(第1状態)におけるt出力、r出力、k出力をそれぞれtp、rp、kpとすると、(1)式は、(2)式のように表される。ここで、図8(a)はクランク105の上面117から見た図、図8(b)はクランクの外面120から見た図である。

Figure 2022028070000003
Next, as shown in FIG. 8, a state in which the crank 105 is oriented horizontally forward and a known load W is applied to a position on the pedal 103 separated from the central axis C1 of the crank 105 by a distance L1 (first state). Assuming that the t output, r output, and k output in the above are tp, rp, and kp, respectively, the equation (1) is expressed as the equation (2). Here, FIG. 8A is a view seen from the upper surface 117 of the crank 105, and FIG. 8B is a view seen from the outer surface 120 of the crank.
Figure 2022028070000003

Pは、クランク105に加わる第1基準ねじれトルクであり、P=W・L1(N・m)で表される。 P is the first reference torsional torque applied to the crank 105, and is represented by P = W · L1 (N · m).

次に、図9に示したように、クランク105を水平前向きとし、クランク105の中心軸C1から距離L1とは異なる距離L2だけ離れたペダル103上の位置に、既知の荷重Wを加えた状態(第2状態)におけるt出力、r出力、k出力をそれぞれtq、rq、kqとすると、(1)式は、(3)式のように表される。ここで、図9(a)はクランク105の上面117から見た図、図9(b)はクランクの外面120から見た図である。

Figure 2022028070000004
Next, as shown in FIG. 9, a state in which the crank 105 is oriented horizontally forward and a known load W is applied to a position on the pedal 103 separated from the central axis C1 of the crank 105 by a distance L2 different from the distance L1. Assuming that the t output, r output, and k output in the (second state) are tq, rq, and kq, respectively, the equation (1) is expressed as the equation (3). Here, FIG. 9A is a view seen from the upper surface 117 of the crank 105, and FIG. 9B is a view seen from the outer surface 120 of the crank.
Figure 2022028070000004

Qは、クランク105に加わる第2基準ねじれトルクであり、Q=W・L2(N・m)で表される。 Q is the second reference torsional torque applied to the crank 105, and is represented by Q = W · L2 (N · m).

次に、図10に示したように、クランク105を垂直下向きとし、クランク105の中心軸C1の延長上の位置(又は、クランク105の中心軸に極力近い位置)に既知の荷重Wを加えた状態(第3状態)のt出力、r出力、k出力をそれぞれt0、r0、k0とすると、(1)式は、(4)式のように表される。図10(a)はクランク105の上面117から見た図、図10(b)はクランクの外面120から見た図である。

Figure 2022028070000005
Next, as shown in FIG. 10, the crank 105 was oriented vertically downward, and a known load W was applied to a position on the extension of the central axis C1 of the crank 105 (or a position as close as possible to the central axis of the crank 105). Assuming that the t-output, r-output, and k-output of the state (third state) are t0, r0, and k0, respectively, the equation (1) is expressed as the equation (4). 10 (a) is a view seen from the upper surface 117 of the crank 105, and FIG. 10 (b) is a view seen from the outer surface 120 of the crank.
Figure 2022028070000005

次に、(2)~(4)式より行列Aの成分a~iを算出する。(2)、(3)式より成分c、a、f、d、i、gは次の(5)~(10)式のようになる。また、(4)式より、成分b、e、hは次に(11)~(13)式のようになる。ここで、(6)、(8)、(10)式は成分が残っているが、これは算出された当該成分を代入すればよい。例えば(6)式の成分cは(5)式の算出結果を代入する。或いは算出結果でなく式を代入してもよい。このようにして、図8~図10の状態のときのt出力、r出力、k出力の値と、既知の荷重W及び既知の距離L1、L2により行列Aの成分a~iが算出される。

Figure 2022028070000006
Figure 2022028070000007
Next, the components a to i of the matrix A are calculated from the equations (2) to (4). From the equations (2) and (3), the components c, a, f, d, i and g are as shown in the following equations (5) to (10). Further, from the equation (4), the components b, e, and h are as shown in the equations (11) to (13) next. Here, the components of the equations (6), (8), and (10) remain, but the calculated components may be substituted. For example, the component c of the equation (6) is substituted with the calculation result of the equation (5). Alternatively, the formula may be substituted instead of the calculation result. In this way, the components a to i of the matrix A are calculated from the values of t output, r output, and k output in the states of FIGS. 8 to 10, the known load W, and the known distances L1 and L2. ..
Figure 2022028070000006
Figure 2022028070000007

そして、算出された行列Aの逆行列A-1を算出し、以下の(14)式により、接線力T、法線力R、ねじれトルクKを算出する。従って、予め逆行列A-1を算出しておくことにより、t出力、r出力、k出力の値から接線力T、法線力R、ねじれトルクKをリアルタイムで算出することができる。

Figure 2022028070000008
Then, the inverse matrix A-1 of the calculated matrix A is calculated, and the tangential force T, the normal force R, and the torsion torque K are calculated by the following equation (14). Therefore, by calculating the inverse matrix A-1 in advance, the tangential force T, the normal force R, and the torsion torque K can be calculated in real time from the values of the t output, r output, and k output.
Figure 2022028070000008

(14)式は逆行列A-1の成分を係数とする多項式で表すことができるため、接線力T及びねじれトルクKは、第1検出回路373a~第3検出回路373cが出力するt出力、r出力、k出力を所定の多項式に代入することにより算出される。 Since the equation (14) can be expressed by a polynomial having the component of the inverse matrix A-1 as a coefficient, the tangential force T and the torsional torque K are the t outputs output by the first detection circuit 373a to the third detection circuit 373c. It is calculated by substituting the r output and k output into a predetermined polynomial.

そして、算出された接線力TとねじれトルクKとからクランク105の中心軸から運転者がペダル103に加えている荷重の中心まで距離Lを算出する。ここで、荷重の中心とは、ペダル103の各部に働く荷重をただ一つの力で代表させるとき、それが作用する点を意味する。クランク105の中心軸から運転者がペダル103に加えている荷重の中心まで距離Lは、L(m)=K/Tにより算出できる。本実施例では、この算出された距離Lを、ペダル103に加えられている荷重中心位置としている。 Then, the distance L is calculated from the calculated tangential force T and the torsional torque K from the central axis of the crank 105 to the center of the load applied to the pedal 103 by the driver. Here, the center of the load means a point at which the load acting on each part of the pedal 103 is represented by a single force. The distance L from the central axis of the crank 105 to the center of the load applied to the pedal 103 by the driver can be calculated by L (m) = K / T. In this embodiment, the calculated distance L is used as the load center position applied to the pedal 103.

次に、サイクルコンピュータ201のブロック構成を説明する。サイクルコンピュータ201は、図3に示したように、サイクルコンピュータ表示部203、サイクルコンピュータ操作部205、サイクルコンピュータケイデンス無線受信部207、サイクルコンピュータ無線受信部209、サイクルコンピュータタイマ261、サイクルコンピュータ記憶部253及びサイクルコンピュータ制御部251を有している。 Next, the block configuration of the cycle computer 201 will be described. As shown in FIG. 3, the cycle computer 201 includes a cycle computer display unit 203, a cycle computer operation unit 205, a cycle computer cadence radio reception unit 207, a cycle computer radio reception unit 209, a cycle computer timer 261 and a cycle computer storage unit 253. It also has a cycle computer control unit 251.

サイクルコンピュータ表示部203は、ユーザの指示等に基づいて、各種の情報を表示する。本実施例においては、推進力(接線力T)及び損失力(法線力R)を視覚化して表示する。なお、視覚化の方法はどのような方法であっても良い。サイクルコンピュータ表示部203における、視覚化の方法は、例えば、ベクトル表示、グラフ表示、色分け表示、記号の表示、3次元表示等がありえ、どのような方法であってもよい。また、それらの組み合わせ等であってよい。 The cycle computer display unit 203 displays various information based on a user's instruction or the like. In this embodiment, the propulsive force (tangential force T) and the loss force (normal force R) are visualized and displayed. The visualization method may be any method. The visualization method in the cycle computer display unit 203 may be, for example, a vector display, a graph display, a color-coded display, a symbol display, a three-dimensional display, or the like, and may be any method. Further, it may be a combination thereof or the like.

また、サイクルコンピュータ表示部203は、測定モジュール制御部351が算出したペダル103に加えられている荷重中心位置を視覚化して表示する。図11に表示例を示す。 Further, the cycle computer display unit 203 visualizes and displays the load center position applied to the pedal 103 calculated by the measurement module control unit 351. FIG. 11 shows a display example.

図11は、画面に左右のペダル103について検出した荷重中心位置を並べて表示するものである。図11において、右側ペダル103Rで検出された荷重中心位置は実測値LMR、左側ペダル103Lで検出された荷重中心位置は実測値LMLとして表示する。また、予め基準として設定された荷重中心位置を基準値LRR(右側)、基準値LRL(左側)として実測値LMR、LMLに重畳して表示している。この基準値LRR、LRLは、例えば推奨されるペダル踏み位置(荷重をかけるべき位置)として示される。即ち、実測値LMR、LMLと基準値LRR、LRLとを比較可能な態様で表示(出力)している。なお、図11では、基準値LRR、LRLはペダル103の略中央としているが、それに限らない。例えば、自転車1やクランク105の形状等或いは運転者の体格等に基づいて変更してもよい。 FIG. 11 displays the load center positions detected for the left and right pedals 103 side by side on the screen. In FIG. 11, the load center position detected by the right pedal 103R is displayed as the measured value LMR, and the load center position detected by the left pedal 103L is displayed as the measured value LML. Further, the load center position set in advance as a reference is displayed as a reference value LRR (right side) and a reference value LRL (left side) superimposed on the measured values LMR and LML. The reference values LRR and LRL are shown as, for example, recommended pedal depression positions (positions to which a load should be applied). That is, the measured values LMR and LML and the reference values LRR and LRL are displayed (output) in a comparable manner. In FIG. 11, the reference values LRR and LRL are substantially the center of the pedal 103, but the reference values are not limited to this. For example, it may be changed based on the shape of the bicycle 1 or the crank 105, the physique of the driver, or the like.

図11では、実測値LMR、LMLを楕円の塗りつぶし、基準値LRR、LRLを楕円(破線)で表示することで、重畳して表示した際に視認し易くしている。なお、実測値LMR、LML、基準値LRR、LRLは、図11の形状に限らず、点、円、直線や足型等であってもよい。また、実測値LMR、LMLと基準値LRR、LRLとは、塗りつぶしと破線に限らず、互いが識別できる表示態様であればよい。 In FIG. 11, the measured values LMR and LML are filled with an ellipse, and the reference values LRR and LRL are displayed as ellipses (broken lines) so that they can be easily visually recognized when they are superimposed and displayed. The measured values LMR, LML, reference values LRR, and LRL are not limited to the shapes shown in FIG. 11, and may be points, circles, straight lines, foot shapes, or the like. Further, the actually measured values LMR and LML and the reference values LRR and LRL are not limited to the filled and broken lines, and may be any display mode in which they can be distinguished from each other.

なお、図11に示した例では、実測値や基準値を画像で示したが、それに限らず、数値等他の形式で示してもよい。また、任意の期間の実測値を記憶しておき、位置の移動の遷移が分かるように表示してもよい。 In the example shown in FIG. 11, the actually measured value and the reference value are shown by an image, but the present invention is not limited to this, and may be shown in other formats such as numerical values. Further, the measured value for an arbitrary period may be stored and displayed so that the transition of the movement of the position can be understood.

サイクルコンピュータ操作部205は、ユーザの指示(入力)を受ける。例えば、サイクルコンピュータ操作部205は、ユーザから、サイクルコンピュータ表示部203に表示内容の指示を受ける。 The cycle computer operation unit 205 receives a user's instruction (input). For example, the cycle computer operation unit 205 receives an instruction of display contents from the user to the cycle computer display unit 203.

サイクルコンピュータケイデンス無線受信部207は、ケイデンスセンサ501から送信されるケイデンス情報を受信する。 The cycle computer cadence radio receiver 207 receives the cadence information transmitted from the cadence sensor 501.

サイクルコンピュータ無線受信部209は、測定モジュール301から送信される推進力、損失及びペダル103に加えられている荷重中位置等を受信する。 The cycle computer radio receiving unit 209 receives the propulsive force, the loss, the position under load applied to the pedal 103, and the like transmitted from the measurement module 301.

サイクルコンピュータタイマ261は、タイマカウンタでありタイマをカウントしている。サイクルコンピュータタイマ261によって生成されるこのタイマ値情報はサイクルコンピュータ制御部251等が様々に利用している。 The cycle computer timer 261 is a timer counter and counts timers. This timer value information generated by the cycle computer timer 261 is variously used by the cycle computer control unit 251 and the like.

サイクルコンピュータ記憶部253には、各種情報が記憶される。各種情報とは、例えば、サイクルコンピュータ制御部251の制御プログラム、及び、サイクルコンピュータ制御部251が制御を行う際に必要とされる一時的な情報である。なお、サイクルコンピュータ記憶部253は、サイクルコンピュータRAM255及びサイクルコンピュータROM257から構成されている。サイクルコンピュータROM257には制御プログラム、推進力や損失力或いは荷重中心位置をサイクルコンピュータ表示部203に視覚的に表示するデータに変換するための各種のパラメータ、定数、等が記憶されている。 Various information is stored in the cycle computer storage unit 253. The various information is, for example, a control program of the cycle computer control unit 251 and temporary information required when the cycle computer control unit 251 performs control. The cycle computer storage unit 253 is composed of a cycle computer RAM 255 and a cycle computer ROM 257. The cycle computer ROM 257 stores a control program, various parameters, constants, and the like for converting propulsive force, loss force, or load center position into data visually displayed on the cycle computer display unit 203.

サイクルコンピュータ制御部251は、サイクルコンピュータ201を包括的に制御している。さらに、ケイデンスセンサ501及び測定モジュール301をも包括的に制御していても良い。サイクルコンピュータ制御部251は、推進力や損失力或いは荷重中心位置をサイクルコンピュータ表示部203に視覚的に表示するデータに変換する。 The cycle computer control unit 251 comprehensively controls the cycle computer 201. Further, the cadence sensor 501 and the measurement module 301 may be comprehensively controlled. The cycle computer control unit 251 converts the propulsive force, the loss force, or the load center position into data visually displayed on the cycle computer display unit 203.

次に、ケイデンスセンサ501の処理と、測定モジュール301およびサイクルコンピュータ201の処理を、図12及び図13を参照して説明する。 Next, the processing of the cadence sensor 501 and the processing of the measurement module 301 and the cycle computer 201 will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

まず、ケイデンスセンサ501の処理を説明する。ステップST51において、ケイデンスセンサ501のケイデンスセンサ制御部551は、磁気センサ505のONへの変化を検出する。そして、ケイデンスセンサ制御部551は、磁気センサ505の変化を検出すると処理の割り込みを行い、ステップST53以下の処理を開始する。割り込みとは、それまでの処理を中断して、指定された処理を実行することをいう。 First, the processing of the cadence sensor 501 will be described. In step ST51, the cadence sensor control unit 551 of the cadence sensor 501 detects the change of the magnetic sensor 505 to ON. Then, when the cadence sensor control unit 551 detects a change in the magnetic sensor 505, it interrupts the process and starts the process in step ST53 or lower. Interrupting means interrupting the processing up to that point and executing the specified processing.

次に、ステップST53において、ケイデンスセンサ制御部551は、ケイデンス値を算出する。ケイデンスセンサ制御部551は、タイマ値情報のカウント数(C)と1度のカウント間隔(T)をかけあわせることによって、磁気センサ505がONとなる時間(周期)[秒]を算出する。そして、ケイデンスセンサ制御部551は、60をこの時間(周期)で割ることによって、ケイデンス[rpm]を算出する。さらに、ケイデンスセンサ制御部551は、このケイデンス情報をケイデンスセンサ記憶部553のケイデンスセンサRAM555に記憶させる。 Next, in step ST53, the cadence sensor control unit 551 calculates the cadence value. The cadence sensor control unit 551 calculates the time (cycle) [seconds] in which the magnetic sensor 505 is turned on by multiplying the count number (C) of the timer value information and the one-time count interval (T). Then, the cadence sensor control unit 551 calculates the cadence [rpm] by dividing 60 by this time (cycle). Further, the cadence sensor control unit 551 stores the cadence information in the cadence sensor RAM 555 of the cadence sensor storage unit 553.

次に、ステップST55において、ケイデンスセンサ制御部551は、ケイデンスセンサタイマ561にカウンタ値のリセット命令を出力する。これで、ケイデンスセンサ制御部551の制御のメインフローは終了する。そして、次に磁気センサ505がONになると割り込みを再び行い、ステップST51から処理を再開する。 Next, in step ST55, the cadence sensor control unit 551 outputs a counter value reset command to the cadence sensor timer 561. This completes the main flow of control of the cadence sensor control unit 551. Then, when the magnetic sensor 505 is turned on next, the interrupt is performed again, and the process is restarted from step ST51.

一方、ステップST57においては、ケイデンスセンサ制御部551は、ケイデンスセンサ記憶部553に記憶されているケイデンス情報を、ケイデンスセンサ無線送信部507を用いて、サイクルコンピュータ201に送信する。なお、ケイデンスセンサ制御部551を介さずに、ケイデンスセンサ無線送信部507のみによって送信を行っても良い。 On the other hand, in step ST57, the cadence sensor control unit 551 transmits the cadence information stored in the cadence sensor storage unit 553 to the cycle computer 201 by using the cadence sensor radio transmission unit 507. Note that transmission may be performed only by the cadence sensor wireless transmission unit 507 without going through the cadence sensor control unit 551.

次に、ステップST59において、ケイデンスセンサ制御部551は、1秒間ウェイトしている。なお、ウェイトの時間は可変である。 Next, in step ST59, the cadence sensor control unit 551 waits for 1 second. The wait time is variable.

次に、測定モジュール301等の処理を説明する。ステップST11において、測定モジュールA/D363は、測定モジュールひずみ検出回路365からの出力(t出力、r出力、k出力)を、アナログ値からデジタル値にA/D変換する。 Next, the processing of the measurement module 301 and the like will be described. In step ST11, the measurement module A / D363 A / D-converts the outputs (t output, r output, k output) from the measurement module strain detection circuit 365 from analog values to digital values.

次に、ステップST13において、測定モジュールA/D363が検出(変換)したひずみ情報を測定モジュール記憶部353の測定モジュールRAM355に記憶する。 Next, in step ST13, the strain information detected (converted) by the measurement module A / D363 is stored in the measurement module RAM 355 of the measurement module storage unit 353.

次に、ステップST15において、処理は、1/N秒間ウェイトする。ここで、Nの値は、一秒間に測定するデータポイントの数である。つまり、Nの値が大きいほど、ひずみ情報の数が多く、秒単位の分解能が高いことを意味する。N値は大きいほどよいが、N値をあまり大きくすると測定モジュールRAM355が大きな容量のものでなければならず、コストの増加になる。したがって、N値をどの程度とするかは、コスト、必要とされる時間分解能及び測定モジュールA/D363がA/D変換するのに必要とされる時間等によって決定され得る。ステップST15の処理が終了すると、ステップST11の処理に再び戻る。つまり、1秒間にN回のステップST11~ステップST15の処理を繰り返し行う。 Next, in step ST15, the process is waited for 1 / N seconds. Here, the value of N is the number of data points measured per second. That is, the larger the value of N, the larger the number of strain information and the higher the resolution in seconds. The larger the N value, the better, but if the N value is too large, the measurement module RAM 355 must have a large capacity, which increases the cost. Therefore, the N value can be determined by the cost, the required time resolution, the time required for the measurement module A / D363 to perform A / D conversion, and the like. When the process of step ST15 is completed, the process returns to the process of step ST11 again. That is, the processes of steps ST11 to ST15 are repeated N times per second.

また、測定モジュール制御部351は、図9(b)の処理を行う。ステップST31において、測定モジュール制御部351は、ひずみ情報のデータ退避を行う。その理由を説明する。まず、測定モジュール記憶部353の測定モジュールRAM355の容量には限りがある。ここで、測定モジュールRAM355の容量を大きくすればひずみ情報のデータ退避は必要なくなるが、あまり余裕を持たせて設計するとコストの増加をもたらし適切ではない。また、ひずみ情報は連続的に次々書き込まれるため、データ退避を行わないと、後述するステップST33での処理によって接線力T、法線力R、距離Lを計算する前に、新たな情報が上書きされてしまうおそれがあるからである。 Further, the measurement module control unit 351 performs the process of FIG. 9B. In step ST31, the measurement module control unit 351 saves strain information data. Explain the reason. First, the capacity of the measurement module RAM 355 of the measurement module storage unit 353 is limited. Here, if the capacity of the measurement module RAM 355 is increased, it is not necessary to save the strain information data, but if the design is made with a large margin, the cost will increase and it is not appropriate. Further, since the strain information is continuously written one after another, if the data is not saved, new information is overwritten before the tangential force T, the normal force R, and the distance L are calculated by the processing in step ST33 described later. This is because there is a risk of being evacuated.

次に、ステップST33において、測定モジュール制御部351は接線力T、法線力R、距離Lを算出する。具体的には、測定モジュール制御部351は、上述した(14)式及びL=K/Tとの式により接線力T、法線力R、距離Lを算出する。即ち、本ステップが算出工程として機能する。さらに、測定モジュール制御部351は、この接線力T、法線力R、距離LをN個算出しその平均を算出してもよい。つまり、測定モジュール制御部351は、1秒間の接線力T、法線力Rの平均(平均接線(推進)力及び平均法線(損失)力)を算出してもよい。なお、第1状態~第3状態の測定や成分の算出等は、上述したように、本フローチャート実行前に予め行う。 Next, in step ST33, the measurement module control unit 351 calculates the tangential force T, the normal force R, and the distance L. Specifically, the measurement module control unit 351 calculates the tangential force T, the normal force R, and the distance L by the above-mentioned equation (14) and the equation of L = K / T. That is, this step functions as a calculation process. Further, the measurement module control unit 351 may calculate N tangential forces T, normal forces R, and distances L, and calculate the average thereof. That is, the measurement module control unit 351 may calculate the average (average tangential force (propulsion) force and average normal (loss) force) of the tangential force T and the normal force R for one second. As described above, the measurement of the first state to the third state, the calculation of the components, and the like are performed in advance before the execution of this flowchart.

次に、ステップST35において、測定モジュール制御部351は、測定モジュール無線送信部309を介して、算出された接線力T及び法線力R又は平均接線力及び平均法線力と、距離Lと、を送信する。送信された接線力T及び法線力R等と距離Lとは、サイクルコンピュータ201のサイクルコンピュータ無線受信部209によって受信される。即ち、ひずみゲージ369の出力値に基づいて算出された接線力Tと、ねじれトルクKと、に基づいてクランク105に連結されたペダル103に加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力している。 Next, in step ST35, the measurement module control unit 351 determines the calculated tangential force T and normal force R or the average tangential force and average normal force, and the distance L via the measurement module wireless transmission unit 309. To send. The transmitted tangential force T, normal force R, and the distance L are received by the cycle computer radio receiving unit 209 of the cycle computer 201. That is, information on the center position of the load applied to the pedal 103 connected to the crank 105 is output based on the tangential force T calculated based on the output value of the strain gauge 369 and the torsional torque K. ..

次に、ステップST37において、1秒ウェイトする。なお、1秒は一例であり必要に応じて可変である。ステップST37の処理が終了すると、ステップST31の処理に再び戻る。つまり、1秒間に1回のステップST31~ステップST35の処理を繰り返し行う。 Next, in step ST37, wait for 1 second. Note that 1 second is an example and is variable as needed. When the process of step ST37 is completed, the process returns to the process of step ST31 again. That is, the processes of steps ST31 to ST35 are repeated once per second.

また、サイクルコンピュータ201のサイクルコンピュータ制御部251は、図9(c)の処理を行う。ステップST71において、サイクルコンピュータ制御部251は、推進力(接線力T)、損失力(法線力R)、荷重中心位置(距離L)及びケイデンス情報を受信すると割り込みが行われる。つまり、サイクルコンピュータ無線受信部209が推進力、損失力、荷重中心位置及びケイデンス情報を受信したことをサイクルコンピュータ制御部251が検出した時には、サイクルコンピュータ制御部251は、それまでの処理を中断(割り込み)し、ステップST73以下の処理を開始する。 Further, the cycle computer control unit 251 of the cycle computer 201 performs the process of FIG. 9 (c). In step ST71, when the cycle computer control unit 251 receives the propulsion force (tangential force T), the loss force (normal force R), the load center position (distance L), and the cadence information, an interruption is performed. That is, when the cycle computer control unit 251 detects that the cycle computer radio reception unit 209 has received the propulsion force, the loss force, the load center position and the cadence information, the cycle computer control unit 251 interrupts the processing up to that point ( Interrupt) and start the processing in step ST73 and below.

次に、ステップST73において、サイクルコンピュータ制御部251は、サイクルコンピュータ表示部203に推進力、損失力、荷重中心位置及びケイデンス情報を表示させる。即ち、本ステップが出力工程として機能する。サイクルコンピュータ表示部203は、これらの情報を数値として表示、又は、その他の視覚化・聴覚化・触覚化した方法によってユーザに伝達する。なお、これらの情報は、同時に表示しなくてもよく、ユーザ等の切り換え操作により個別に表示するようにしてもよい。 Next, in step ST73, the cycle computer control unit 251 causes the cycle computer display unit 203 to display the propulsive force, the loss force, the load center position, and the cadence information. That is, this step functions as an output process. The cycle computer display unit 203 displays these information as numerical values, or transmits the information to the user by other visual, auditory, and tactile methods. It should be noted that these pieces of information do not have to be displayed at the same time, and may be displayed individually by a switching operation by the user or the like.

次に、ステップST75において、サイクルコンピュータ制御部251は、サイクルコンピュータ表示部203に推進力、損失力、荷重中心位置及びケイデンス情報をサイクルコンピュータ記憶部253のサイクルコンピュータRAM255に記憶する。その後、サイクルコンピュータ制御部251は、再びステップST51の割り込みが行われるまで他の処理を行う。 Next, in step ST75, the cycle computer control unit 251 stores the propulsion force, the loss force, the load center position, and the cadence information in the cycle computer display unit 203 in the cycle computer RAM 255 of the cycle computer storage unit 253. After that, the cycle computer control unit 251 performs other processing until the interrupt of step ST51 is performed again.

上述した説明では、荷重中心位置(距離L)は、測定モジュール301で算出していたが、荷重中心位置(距離L)に代えてねじれトルクKをサイクルコンピュータ201に送信するようにし、サイクルコンピュータ201で荷重中心位置(距離L)を算出するようにしてもよい。 In the above description, the load center position (distance L) was calculated by the measurement module 301, but the torsion torque K is transmitted to the cycle computer 201 instead of the load center position (distance L), and the cycle computer 201 The load center position (distance L) may be calculated with.

本実施例によれば、ひずみゲージ369が、自転車1のクランク105の内面119に設けられ、クランク105に生じるひずみを検出する。そして、サイクルコンピュータ表示部203が、第1ひずみゲージ369a~第6ひずみゲージ369fの出力値に基づいて算出された、接線力Tと、ねじれトルクKと、に基づいて、クランク105に連結されたペダル103に加えられた荷重中心位置を示す画像を表示する。このようにすることにより、ペダル103に加えられた荷重中心位置を示す画像を算出して出力することができるため、この情報に基づいて効率のよいペダリング等を行うことが可能となる。 According to this embodiment, a strain gauge 369 is provided on the inner surface 119 of the crank 105 of the bicycle 1 to detect the strain generated in the crank 105. Then, the cycle computer display unit 203 was connected to the crank 105 based on the tangential force T and the torsional torque K calculated based on the output values of the first strain gauges 369a to the sixth strain gauges 369f. An image showing the position of the center of load applied to the pedal 103 is displayed. By doing so, it is possible to calculate and output an image showing the position of the center of load applied to the pedal 103, so that efficient pedaling and the like can be performed based on this information.

また、ひずみゲージ369は、自転車1が左右一対に備えるクランク105の内面119にそれぞれ設けられ、サイクルコンピュータ表示部203は、左右それぞれのクランク105に連結されたペダル103に加える荷重の中心位置を示す画像を並べて表示している。このようにすることにより、ユーザ等は左右のペダリングバランス等を比較して確認することができ、ペダリングフォーム等の改善に役立てることができる。 Further, strain gauges 369 are provided on the inner surfaces 119 of the cranks 105 provided on the left and right pairs of the bicycle 1, and the cycle computer display unit 203 indicates the center position of the load applied to the pedals 103 connected to the left and right cranks 105. The images are displayed side by side. By doing so, the user or the like can compare and confirm the left and right pedaling balance and the like, which can be useful for improving the pedaling form and the like.

また、サイクルコンピュータ表示部203は、ひずみゲージ369が検出した実測値LMR、LMLに予め基準値LRR、LRLを重畳した画像を表示している。このようにすることにより、例えばユーザ等が、自身のペダリングにおける荷重中心と適切なペダリングにおける荷重中心とを比較することができ、ペダリングフォーム等の改善に役立てることができる。 Further, the cycle computer display unit 203 displays an image in which the reference values LRR and LRL are superimposed on the actually measured values LMR and LML detected by the strain gauge 369 in advance. By doing so, for example, the user or the like can compare the load center in his / her pedaling with the load center in appropriate pedaling, which can be useful for improving the pedaling form or the like.

また、ひずみゲージ369は、クランク105に生じる曲げ変形xを検出する第1ひずみゲージ369a、第2ひずみゲージ369bと、クランク105に生じるねじれ変形rzを検出する第5ひずみゲージ369e、第6ひずみゲージ369fと、を含む複数のひずみゲージを有する。また、ひずみゲージ369は、第1ひずみゲージ369a及び第2ひずみゲージ369bと、第5ひずみゲージ369e及び第6ひずみゲージ369fと、がひずみを検出する方向へのクランク105の変形量に応じた電圧値を出力している。このようにすることにより、複数のひずみゲージ369の出力電圧値によって、クランク105の接線力TとねじれトルクKとを算出することができる。 Further, the strain gauges 369 include a first strain gauge 369a and a second strain gauge 369b for detecting the bending deformation x generated in the crank 105, and a fifth strain gauge 369e and a sixth strain gauge 369e for detecting the torsional deformation rz generated in the crank 105. It has a plurality of strain gauges including 369f. Further, the strain gauge 369 is a voltage corresponding to the amount of deformation of the crank 105 in the direction in which the first strain gauge 369a and the second strain gauge 369b and the fifth strain gauge 369e and the sixth strain gauge 369f detect strain. The value is output. By doing so, the tangential force T and the torsional torque K of the crank 105 can be calculated from the output voltage values of the plurality of strain gauges 369.

また、クランク105の接線力T及びねじれトルクKは、第1ひずみゲージ369a及び第2ひずみゲージ369bにより構成される第3検出回路373cと、第5ひずみゲージ369e及び第6ひずみゲージ369fにより構成される第1検出回路373aと、が出力する電圧値(t出力、k出力)を所定の多項式に代入することにより算出される。このようにすることにより、例えば、CPU等を用いた演算により算出することができる。 Further, the tangential force T and the torsional torque K of the crank 105 are composed of a third detection circuit 373c composed of a first strain gauge 369a and a second strain gauge 369b, a fifth strain gauge 369e and a sixth strain gauge 369f. It is calculated by substituting the voltage values (t output, k output) output by the first detection circuit 373a and the first detection circuit 373a into a predetermined polynomial. By doing so, for example, it can be calculated by an operation using a CPU or the like.

また、所定の多項式の各項の係数は、クランク105の中心軸から第1距離L1だけ離れたペダル103上の位置に予め定めた荷重Wを加えた第1状態において、クランク105に加わる第1基準ねじれトルクPと、クランク105の中心軸から第2距離L2だけ離れたペダル103上の位置に予め定めた荷重Wを加えた第2状態において、クランク105に加わる第2基準ねじれトルクQと、第1状態および第2状態のそれぞれにおけるt出力及びk出力と、に基づいて予め設定されている。このようにすることにより、既知の数値で算出可能な第1基準ねじれトルクP、第2基準ねじれトルクQ、出力電圧値(tp、kp、tq、kq)に基づいて予め係数を算出することができる。従って、第1検出回路373a、第3検出回路373cで実測された値を多項式に代入するだけでクランク105の接線力T及びクランク105のねじれトルクKを算出することができる。また、クランクに合わせて係数を変更することができるため、クランクごとに精度よく算出することができる。 Further, the coefficient of each term of the predetermined polynomial is the first applied to the crank 105 in the first state in which a predetermined load W is applied to the position on the pedal 103 separated by the first distance L1 from the central axis of the crank 105. The reference torsion torque P and the second reference torsion torque Q applied to the crank 105 in the second state in which a predetermined load W is applied to a position on the pedal 103 separated by a second distance L2 from the central axis of the crank 105. It is preset based on the t output and the k output in each of the first state and the second state. By doing so, the coefficient can be calculated in advance based on the first reference torsion torque P, the second reference torsion torque Q, and the output voltage value (tp, kp, tq, kq) that can be calculated by known numerical values. can. Therefore, the tangential force T of the crank 105 and the torsional torque K of the crank 105 can be calculated only by substituting the values actually measured by the first detection circuit 373a and the third detection circuit 373c into the polynomial. Further, since the coefficient can be changed according to the crank, it can be calculated accurately for each crank.

本実施例の第2の実施例にかかる情報出力装置について、図14を参照して説明する。なお、前述した第1の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。 The information output device according to the second embodiment of this embodiment will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

第1の実施例では、ひずみゲージを6つ用いていたが、法線力R(損失力)を算出しない場合は、ひずみゲージの数を減らし、係数の算出や接線力T及ぶねじれトルクKの算出にかかる演算量を減少させることができる。図14に、本実施例におけるひずみゲージ369のクランク105への配置を示す。本実施例においては、図4に示した第3ひずみゲージ369cと第4ひずみゲージ369dとが削除されている点が第1の実施例と異なる。従って、本実施例の測定モジュールひずみ検出回路365は、第2検出回路373bを有しない。 In the first embodiment, six strain gauges were used, but when the normal force R (loss force) is not calculated, the number of strain gauges is reduced, the coefficient is calculated, and the torsional torque K extending the tangential force T is reached. The amount of calculation required can be reduced. FIG. 14 shows the arrangement of the strain gauge 369 on the crank 105 in this embodiment. In this embodiment, the third strain gauge 369c and the fourth strain gauge 369d shown in FIG. 4 are deleted, which is different from the first embodiment. Therefore, the measurement module strain detection circuit 365 of this embodiment does not have the second detection circuit 373b.

第2検出回路373bのr出力は、第1の実施例で説明したように、曲げ変形y及び引張変形zを検出する。これらは、法線力Rにより生じる変形であり、法線力Rを算出しない場合は検出しなくてもよい。そして、第1の実施例で示した(1)式は以下の(15)式に、(2)式は以下の(16)式に、(3)式は以下の(17)式に、そして(14)式は以下の(18)式にそれぞれ変更となる。本実施例では、(15)式~(17)式から明らかなように、行列Aの成分は、第1基準ねじれトルクPと第2基準ねじれトルクQと第1状態と第2状態のそれぞれにおけるt出力、k出力とに基づいて算出することができる。

Figure 2022028070000009
Figure 2022028070000010
Figure 2022028070000011
Figure 2022028070000012
The r output of the second detection circuit 373b detects the bending deformation y and the tensile deformation z as described in the first embodiment. These are deformations caused by the normal force R, and may not be detected if the normal force R is not calculated. Then, the formula (1) shown in the first embodiment is changed to the following formula (15), the formula (2) is changed to the following formula (16), the formula (3) is changed to the following formula (17), and so on. Equation (14) is changed to the following equation (18), respectively. In this embodiment, as is clear from the equations (15) to (17), the components of the matrix A are in the first reference torsion torque P, the second reference torsion torque Q, and in the first state and the second state, respectively. It can be calculated based on the t output and the k output.
Figure 2022028070000009
Figure 2022028070000010
Figure 2022028070000011
Figure 2022028070000012

本実施例では、算出するのは接線力TとねじれトルクKであるので、行列Aは2行2列となり成分の数が減少する。算出された接線力TとねじれトルクKからクランク105の中心軸から運転者がペダル103に加えている荷重の中心まで距離Lは、第1の実施例と同様にL(m)=K/Tにより算出する。 In this embodiment, since the tangential force T and the torsional torque K are calculated, the matrix A has 2 rows and 2 columns, and the number of components is reduced. The distance L from the calculated tangential force T and the torsional torque K to the center of the load applied to the pedal 103 by the driver from the central axis of the crank 105 is L (m) = K / T as in the first embodiment. Calculated by

本実施例によれば、接線力TとねじれトルクKのみを算出しているのでひずみゲージの数を減らすことができる。また、接線力TとねじれトルクKを算出する際の多項式の項が減少するため演算量を減少させることができる。 According to this embodiment, since only the tangential force T and the torsional torque K are calculated, the number of strain gauges can be reduced. Further, since the term of the polynomial when calculating the tangential force T and the torsional torque K is reduced, the calculation amount can be reduced.

なお、上述した2つの実施例では、サイクルコンピュータ表示部203を出力手段として説明したが、出力手段は、表示あるいは音声等で運転者に伝達する手段に限らない。例えば、図15に示したように、サイクルコンピュータ201にサイクルコンピュータ外部通信部271を加えて、クランク105の中心軸から運転者がペダル103に加えている荷重の中心まで距離L等の情報をサイクルコンピュータ外部通信部271からインターネット等の公衆回線Nを介して接続されたサーバSに出力するようにしてもよい。この場合、出力手段はサイクルコンピュータ外部通信部271となる。また、測定モジュール301から直接公衆回線Nを介して接続されたサーバSに出力するようにしてもよい。 In the above two embodiments, the cycle computer display unit 203 has been described as an output means, but the output means is not limited to the means for transmitting to the driver by display, voice, or the like. For example, as shown in FIG. 15, a cycle computer external communication unit 271 is added to the cycle computer 201 to cycle information such as a distance L from the central axis of the crank 105 to the center of the load applied to the pedal 103 by the driver. The output may be made from the computer external communication unit 271 to the server S connected via the public line N such as the Internet. In this case, the output means is the cycle computer external communication unit 271. Further, the measurement module 301 may be output to the server S directly connected via the public line N.

また、上述した2つの実施例では、ひずみゲージ369がクランク105の中央近傍に設けられているように記載しているが、ペダル103寄りやクランク軸107寄りに設けてもよい。ペダル103寄りに設けるとクランク105のひずみ量が小さいためにひずみゲージ369の寿命を延ばすことができる。クランク軸107寄りに設けるとてこの原理によりひずみゲージ369の出力が大きくなりノイズの影響を小さくすることができる。 Further, in the above two embodiments, the strain gauge 369 is described as being provided near the center of the crank 105, but it may be provided near the pedal 103 or the crank shaft 107. If it is provided near the pedal 103, the life of the strain gauge 369 can be extended because the amount of strain of the crank 105 is small. If it is provided near the crank shaft 107, the output of the strain gauge 369 becomes large due to this principle, and the influence of noise can be reduced.

また、上述した2つの実施例では、情報出力装置は、サイクルコンピュータ201と測定モジュール301とで構成されていたが、本発明における情報出力装置とは、サイクルコンピュータ201や測定モジュール301の一部であってもよいし、他の独立した装置であっても良い。さらに、物理的に別れた複数の装置の集合体であっても良い。場合によっては、ひずみゲージ369(測定モジュールひずみ検出回路365)以外は通信を介することとし全く別の場所にある装置であってもよい。 Further, in the above-mentioned two embodiments, the information output device is composed of the cycle computer 201 and the measurement module 301, but the information output device in the present invention is a part of the cycle computer 201 and the measurement module 301. It may be present or it may be another independent device. Further, it may be an aggregate of a plurality of physically separated devices. In some cases, devices other than the strain gauge 369 (measurement module strain detection circuit 365) may be installed via communication and may be located at a completely different location.

本発明おける人力機械とは、自転車1、フィットネスバイク等のクランク105を備えた人力で駆動される機械をいう。つまり、クランク105を備えた人力で駆動(必ずしも場所的な移動をする必要はない)される機械であれば、人力機械はどの様なものであっても良い。 The human-powered machine in the present invention refers to a machine such as a bicycle 1 or a fitness bike equipped with a crank 105 and driven by human power. That is, any human-powered machine may be used as long as it is a machine equipped with a crank 105 and driven by human power (it does not necessarily have to be moved in place).

また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の情報出力装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 Further, the present invention is not limited to the above examples. That is, those skilled in the art can carry out various modifications according to conventionally known knowledge within a range that does not deviate from the gist of the present invention. Even with such a modification, as long as the configuration of the information output device of the present invention is still provided, it is, of course, included in the category of the present invention.

1 自転車(人力機械)
103 ペダル
105 クランク
119 内面(側面)
203 サイクルコンピュータ表示部(出力手段)
271 サイクルコンピュータ外部通信部(出力手段)
369a 第1ひずみゲージ(ひずみ検出手段、第2ひずみゲージ部)
369b 第2ひずみゲージ(ひずみ検出手段、第2ひずみゲージ部)
369c 第3ひずみゲージ
369d 第4ひずみゲージ
369e 第5ひずみゲージ(ひずみ検出手段、第1ひずみゲージ部)
369f 第6ひずみゲージ(ひずみ検出手段、第1ひずみゲージ部)
373a 第1検出回路
373b 第2検出回路
373c 第3検出回路
C1 中心軸
K ねじれトルク(クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルク)
L ペダルに加えている荷重の中心まで距離(ペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報)
P 第1基準ねじれトルク
Q 第2基準ねじれトルク
T 接線力(クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力)
ST33 接線力、荷重中心位置までの距離算出(算出工程)
ST73 データの表示(出力工程)
1 Bicycle (human-powered machine)
103 Pedal 105 Crank 119 Inner surface (side surface)
203 Cycle computer display unit (output means)
271 Cycle computer external communication unit (output means)
369a 1st strain gauge (strain detecting means, 2nd strain gauge part)
369b 2nd strain gauge (strain detecting means, 2nd strain gauge part)
369c 3rd Strain Gauge 369d 4th Strain Gauge 369e 5th Strain Gauge (Strain Detection Means, 1st Strain Gauge)
369f 6th strain gauge (strain detecting means, 1st strain gauge part)
373a 1st detection circuit 373b 2nd detection circuit 373c 3rd detection circuit C1 Central axis K Twist torque (torque acting in the direction that causes the crank to twist)
Distance to the center of the load applied to the L pedal (information on the center position of the load applied to the pedal)
P 1st reference torsion torque Q 2nd reference torsion torque T Tangent force (force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank)
ST33 Tangent force, distance calculation to load center position (calculation process)
ST73 data display (output process)

Claims (17)

人力機械のクランクに設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出するひずみ検出手段と、
前記ひずみ検出手段の出力値に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重と、前記ペダルに加えられた荷重の位置と、を表示する出力手段と、を備え、
前記出力手段は、前記ペダルに加えられた荷重の中心位置と基準としての荷重の中心位置とを互いに比較可能な態様で表示する、
ことを特徴とする情報出力装置。
A strain detecting means provided on the crank of a human-powered machine to detect the strain generated in the crank, and
An output means for displaying the load applied to the pedal connected to the crank and the position of the load applied to the pedal based on the output value of the strain detecting means is provided.
The output means displays the center position of the load applied to the pedal and the center position of the load as a reference in a manner comparable to each other.
An information output device characterized by the fact that.
前記ペダルに加えられた荷重の位置は、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクに基づいて表示されることを特徴とする請求項1に記載の情報出力装置。 The information output device according to claim 1, wherein the position of the load applied to the pedal is displayed based on the torque acting in the direction in which the crank is twisted. 前記ペダルに加えられた荷重の位置は、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、に基づいて表示されることを特徴とする請求項1に記載の情報出力装置。 The position of the load applied to the pedal is displayed based on the torque acting in the direction of causing the crank to twist and the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank. The information output device according to claim 1. 前記ペダルの中心に対する前記荷重の位置のずれを表示する、ことを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。 The information output device according to any one of claims 1 to 3, wherein the deviation of the position of the load with respect to the center of the pedal is displayed. 前記基準としての荷重の中心位置は、荷重をかけるべき位置として推奨される位置であることを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。 The information output device according to any one of claims 1 to 4, wherein the center position of the load as the reference is a position recommended as a position to which the load should be applied. 前記基準としての荷重の中心位置は、前記人力機械の形状、前記クランクの形状又は運転者の体格に基づいて、変更可能であることを特徴とする請求項1から5のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。 The central position of the load as the reference can be changed based on the shape of the human-powered machine, the shape of the crank, or the physique of the driver, according to any one of claims 1 to 5. The information output device described. 前記基準としての荷重の中心位置は、前記ペダルの中心位置であることを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。 The information output device according to any one of claims 1 to 4, wherein the center position of the load as the reference is the center position of the pedal. 表示される前記基準としての荷重の中心位置及び前記ペダルに加えられた荷重の中心位置は、足型形状であることを特徴とする請求項1から7のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。 The information output according to any one of claims 1 to 7, wherein the displayed center position of the load as the reference and the center position of the load applied to the pedal have a foot shape. Device. 表示される前記基準としての荷重の中心位置及び前記ペダルに加えられた荷重の中心位置は、互いに重ね合わせて表示可能であることを特徴とする請求項1から8のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。 The invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the displayed center position of the load as the reference and the center position of the load applied to the pedal can be displayed on top of each other. Information output device. 人力機械のクランクに設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出するひずみ検出手段を備える情報出力装置のコンピュータに実行させる情報出力プログラムであって、
前記クランクに設けられた前記ひずみ検出手段から情報を受信する工程と、
前記ひずみ検出手段の出力値に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重と、前記ペダルに加えられた荷重の位置とを出力手段を介して表示する工程と、
を前記コンピュータに実行させ、
前記表示する工程は、前記ペダルに加えられた荷重の中心位置と基準としての荷重の中心位置とを互いに比較可能な態様で表示することをさらに前記コンピュータに実行させる、
ことを特徴とする情報出力プログラム。
An information output program provided on the crank of a human-powered machine and executed by a computer of an information output device provided with a strain detecting means for detecting the strain generated in the crank.
A step of receiving information from the strain detecting means provided on the crank, and
A step of displaying the load applied to the pedal connected to the crank and the position of the load applied to the pedal based on the output value of the strain detecting means via the output means.
To the computer to execute
The display step further causes the computer to display the center position of the load applied to the pedal and the center position of the load as a reference in a mutually comparable manner.
An information output program characterized by this.
前記表示する工程は、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクに基づいて、前記ペダルに加えられた荷重の位置を表示することを特徴とする請求項10に記載の情報出力プログラム。 The information output program according to claim 10, wherein the display step displays the position of a load applied to the pedal based on a torque acting in a direction that causes the crank to twist. 前記表示する工程は、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、に基づいて前記ペダルに加えられた荷重の位置を表示することを特徴とする請求項10に記載の情報出力プログラム。 In the step of displaying, the position of the load applied to the pedal is determined based on the torque acting in the direction of causing the crank to twist and the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank. The information output program according to claim 10, wherein the information output program is displayed. 前記表示する工程は、前記ペダルの中心に対する前記荷重の位置のずれを表示する、ことを特徴とする請求項10から12のうちいずれか一項に記載の情報出力プログラム。 The information output program according to any one of claims 10 to 12, wherein the display step displays a deviation of the position of the load with respect to the center of the pedal. 人力機械のクランクに設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出する手段と、
前記ひずみを検出する手段の出力値に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重と、前記ペダルに加えられた荷重の位置と、を表示する手段と、を備え、
前記表示する手段は、前記ペダルに加えられた荷重の中心位置と基準としての荷重の中心位置とを互いに比較可能な態様で表示する、
ことを特徴とする情報出力装置。
A means provided on the crank of a human-powered machine to detect the strain generated in the crank,
A means for displaying the load applied to the pedal connected to the crank and the position of the load applied to the pedal based on the output value of the means for detecting the strain are provided.
The display means displays the center position of the load applied to the pedal and the center position of the load as a reference in a manner comparable to each other.
An information output device characterized by the fact that.
前記ペダルに加えられた荷重の位置は、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクに応じて前記表示する手段によって表示されることを特徴とする請求項14に記載の情報出力装置。 14. The information output device according to claim 14, wherein the position of the load applied to the pedal is displayed by the display means according to the torque acting in the direction of causing the crank to twist. 前記ペダルに加えられた荷重の位置は、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、に応じて前記表示する手段によって表示されることを特徴とする請求項14に記載の情報出力装置。 The position of the load applied to the pedal is determined by the means indicated according to the torque acting in the direction of causing the crank to twist and the force acting in the tangential direction of the circle defined by the rotational movement of the crank. The information output device according to claim 14, wherein the information output device is displayed. 前記ペダルの中心に対する前記荷重の位置のずれを表示する、ことを特徴とする請求項14から16のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。 The information output device according to any one of claims 14 to 16, wherein the deviation of the position of the load with respect to the center of the pedal is displayed.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1035567A (en) * 1996-07-19 1998-02-10 Bridgestone Cycle Co Bicycle meter
JP2008037258A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Toray Ind Inc Crank for bicycle
JP2009006991A (en) * 2007-04-02 2009-01-15 Campagnolo Spa Instrument-equipped bicycle component and detection unit for equipping such component
US20120330572A1 (en) * 2009-11-28 2012-12-27 David John Longman Cyclic Cranked System Method and Related Devices
JP2014044176A (en) * 2012-08-28 2014-03-13 Shimano Inc Tread force measurement device
WO2014109055A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 パイオニア株式会社 Measuring device
JP2014134507A (en) * 2013-01-11 2014-07-24 Pioneer Electronic Corp Measuring device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10435108B2 (en) * 2015-09-17 2019-10-08 Pioneer Corporation Information output device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1035567A (en) * 1996-07-19 1998-02-10 Bridgestone Cycle Co Bicycle meter
JP2008037258A (en) * 2006-08-07 2008-02-21 Toray Ind Inc Crank for bicycle
JP2009006991A (en) * 2007-04-02 2009-01-15 Campagnolo Spa Instrument-equipped bicycle component and detection unit for equipping such component
US20120330572A1 (en) * 2009-11-28 2012-12-27 David John Longman Cyclic Cranked System Method and Related Devices
JP2014044176A (en) * 2012-08-28 2014-03-13 Shimano Inc Tread force measurement device
WO2014109055A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 パイオニア株式会社 Measuring device
JP2014134507A (en) * 2013-01-11 2014-07-24 Pioneer Electronic Corp Measuring device

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