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動力計、ペダリングについて 1/n [その他]

あいも変わらず、あまりジテツウ以外で自転車乗っていません。
天候もマチマチですし、

昔話を少し、

現在、残っているパワーメータが4個ありまして。(写真は3個)
動力計(パワーメーター)
キャプチャ.PNG
・第5世代 SRM(コンパクト FSA)
・第3世代 iBike(iAero)・・・鈴鹿方面へ貸し出し中
・第4世代 iBike(Newton)
・第5世代 SRM(ノーマル D/A)

現状、運用しているのは、第4世代iBike(Newton)になります。
CIMG4901.JPG

動力計は自転車のライダーが出している運動エネルギーを測るもので、
(≒物体の運動エネルギーその物と、それの維持・加減に必要なエネルギーを測るもの)
トレーニング機材として使われるのが一般的です。

計測方式としては、クランクや、ハブに歪ゲージを貼り、直接計測する物(以下DFPM)と、
iBikeの様な、各種センサー値から、物理計算で算出する物の2種類もあります。

そもそも動力計の導入は、トレーニング目的と言うよりは、
機材研究として 第5世代 SRM(コンパクト FSA) を最初に購入しました。
こちらはPCVと呼ばれる 有線式の物になります。

その後、第2世代のiBikeを購入しました。
こちらも有線式(速度/ケイデンス)でした。

iBikeなど、物理計算方式は 重さ、斜度、平行風速、温度、速度、(湿度、)気圧、加速度、転がり抵抗係数、空力係数があれば計算可能で、iBikeにはこれらすべてのセンサーが内臓されており、大抵の場合、DFPMと同じ値が出ます。
srm.PNG
一例

同じ数値が出るのであれば、
動力(パワー/Watt値)以外に、重さ、斜度、平行風速、温度、速度、(湿度、)気圧、加速度、転がり抵抗係数、空力係数など、数多のセンサー群が搭載されているiBikeの方が、
機材研究には有益となり、大量に購入?しました。
CIMG3391.JPG
写真は第3世代(ANT+無線)
いままでに、新旧、全部で6個の個体を所有しましたが、現在2個。

当時、パイオニアから、パワーメーターが発売されました。
動力(パワー/Watt値)以外に、ペダリングベクトル解析が出来ると言うハイテクマシンです。
1.JPG
数多のセンサーを搭載したiBikeでも太刀打ちできません。
(第4世代iBike PowerStrokeで、ペダリング解析は可能)
欲しいけど、買えない(もうパワー計測は飽きており、情熱も無い・・・)

そんな折、無線で使い勝手の良いiBikeにより、使われなくなった有線式のDFPM(SRM PCV達)、
この無線式のSRMが、使われる時が戻ってきました。
もともと、大学や、オリンピック育成など、スポーツ研究、生体研究の為に作られたSRMですが、
パイオニアより、かなり以前からペダリング解析システムが発売されていました。
2.JPG
このシステムの要件としては、クランクは第5世代のSRM(PCV)を使うシステムとなっています。
その他、ソフト&ハードウェアを別途(もしくはセット)購入すると言う物(、一体いくら掛かるのやら・・・)

第5世代のSRM(PCV)は有線ですが、非接触(≒ブラシレス、スリップリングレス)で、
有線ですが、実は無線?!言い換えると、超~短距離無線。
(ここから先、アマチュア無線などのプロから見ると、間違っているかもしれませんが、)
コイルから、コイルに電磁誘導で情報を伝えるシステムです。
システム図から40kHzの伝送波(キャリア)と、歪ゲージの電気変化量をAM変調している様でした。
なので、近くのコイルで、電波をキャッチし、復調することによって、歪ゲージの電気変化量が読み取れるハズ。

当時、実際に計測した結果がコチラで、
1DATA.PNG
トルク変化を読み取る事に成功しました。
このデータのプロットを見てのとおり、すごい細かなデータを回収する事ができました。約500Hz
解り辛いので、レーダーチャートで示すと以下絵柄になりました。
1DATA_1CYC.PNG

また当時、パワーメータ以外に、話題のプロダクトが 楕円チェーンリングでした。
http://www.diatechproducts.com/news/2014-0106.html?q=node/103551
無題.png

上記、説明図や、理論が、自身の計測したデータと合致し、納得させられてしまい、
この後から、ミニベロ以外では楕円ギアを使う事となりました。(今も信者です)
CIMG4155.JPG
CIMG4236.JPG
下の写真は、山登り用ロードバイクの物になります。
やけに小さい感じなのは 40Tだからです。インナーは27Tです。


ペダリングトルクが測れるようになり、色々な変化がありました。
ハード面では楕円ギアになり、ソフト面でも変化がありました。
それは基本シッティングしか使わない乗り方。
ダンシングは非常に効率※が悪いため、リフレッシュ的な場合のみとなりました。
※効率については別途記事書きます

急な坂道では、勾配と体重が拮抗してしまい、ダンシングでないと進まない場合があります。
(体重とクランク長 vs 斜度と重さ)
シッティングで、急坂を走るためには、物凄く軽ーいギアで、回転で乗り切る必要があり、
  高回転・低トルク(シッティング)=低回転・高トルク(ダンシング)
山登り用ロードバイクは、八方の最大斜度と、体重、シッティングOnly乗りから勘案して
40/27楕円ー11/28T 10sがベスト?となっています。

 高回転・低トルク(シッティング)=低回転・高トルク(ダンシング)
上の式の様に、同じ機械エネルギーでも、効率を含めると、シッティングに分がある事が分かったため・・・
と効率記事を書かないと説明できないので、ひとまず終了。

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