JP5607003B2 - 自転車用センサの制御装置、自転車用センサの制御方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1の実施形態に係る制御装置を含む自転車用計測装置を、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態の自転車用計測装置1の概略構成を示すブロック図である。自転車用計測装置1は、ライダーがペダルを漕ぐことによって進行する通常の自転車ばかりでなく、エアロバイクのような固定された自転車に装着されてもよい。自転車用計測装置1は、制御装置10、センサ20、無線送信部30を備える。制御装置10は、検出部11、ゲイン制御部12、信号増幅部13、変換部14、および、演算部15を備える。
パワー(W)=トルク(N・m)×ケイデンス(rpm)×2π/60 …(1)
また、例えば、演算部15は、自転車が出力するパワーを、後輪にかかるトルクと、後輪の回転数とに基づいて算出することができる。
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の制御装置10は、ケイデンスが大きくなればなるほど、信号増幅部13のゲインを大きくするようにゲインを調整する。このため、制御装置10は、ケイデンスが大きいときに、変換部14に入力される電圧レンジを広くすることができる。この結果、ゲインを一定とする場合に比べ、ケイデンスが大きいときに、センサ20の出力電圧をより細かく量子化することができる。このため、量子化ビット数の多い高精度のA/D変換器が必要なくなるので、製造コストが低減される。
なお、制御装置10は、図1に示す構成において、変換部14と演算部15を備えないものであってもよい。この場合、制御装置10は、信号増幅部13の出力電圧、及び、ゲイン制御部12で調整したゲインの大きさに応じた所定の信号を生成して、無線送信部30等により当該信号をサイクルコンピュータに送信するとよい。そして、サイクルコンピュータは、当該信号をデコードして信号増幅部13の出力電圧、ゲイン制御部12で調整したゲインをデコードし、変換部14、演算部15と同様の処理を行うとよい。
なお、上述したゲイン制御部12、演算部15は、典型的にはマイクロコンピュータにより実現されるが、記憶装置(ROM、RAM等)に格納された上述した処理手順を実行可能なプログラムデータが、CPU(central processing unit)によって解釈実行されることで実現されてもよい。また、ゲイン制御部12、変換部14、および演算部15は、1つのマイクロコンピュータによって実現されてもよい。
11 検出部
12 ゲイン制御部
13 信号増幅部
14 変換部
15 演算部
20 センサ
30 無線送信部
51 ケイデンスセンサ
52 歪みゲージ
53 増幅器
54 A/D変換器
55 プロセッサ
56 無線送信器
Claims (14)
- 回転部品を有する自転車に装着されるセンサの制御装置であって、
前記センサの出力を増幅する信号増幅部と、
前記回転部品のケイデンスに応じて、前記信号増幅部のゲインを調整するゲイン制御部を含む制御装置。 - 前記センサは、自転車の走行状態に応じて変化する物理量を検出することを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。
- 前記回転部品のケイデンスを検出する検出部を含む、請求項1または2に記載の制御装置。
- 前記回転部品は、クランクであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の制御装置。
- 前記ゲイン制御部は、前記ケイデンスの値が大きくなるほど、前記信号増幅部のゲインを大きくすることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の制御装置。
- 前記ゲイン制御部は、前記ケイデンスが所定の値より小さい場合は、前記信号増幅部のゲインを第1のゲインとし、前記ケイデンスが前記所定の値以上である場合は、前記信号増幅部のゲインを前記第1のゲインより大きい第2のゲインとすることを特徴とする、請求項5に記載の制御装置。
- 前記信号増幅部の出力をデジタル信号に変換する変換部をさらに備える、請求項5に記載の制御装置。
- 前記信号増幅部が、前記信号増幅部の各ゲインに対応する前記センサの出力のとりうる最大値を、前記各ゲインにより増幅した出力は、前記変換部の入力の最大値以下であることを特徴とする、請求項7に記載の制御装置。
- 前記信号増幅部の出力をデジタル信号に変換する変換部をさらに備える、請求項6に記載の制御装置。
- 前記信号増幅部が、前記ケイデンスが前記所定の値以上である場合における前記センサの出力のとりうる最大値を、前記第2のゲインにより増幅した出力は、前記変換部の入力の最大値以下であることを特徴とする、請求項9に記載の制御装置。
- 前記信号増幅部が、前記ケイデンスが前記所定の値より小さい場合における前記センサの出力のとりうる最大値を、前記第1のゲインにより増幅した出力は、前記変換部の入力の最大値以下であることを特徴とする、請求項9または10に記載の制御装置。
- 前記物理量は、前記回転部品にかかるトルク、または、前記回転部品を回転させるパワーであることを特徴とする、請求項2〜11のいずれかに記載の制御装置。
- 前記ゲイン制御部の出力に基づいて、前記トルクおよび前記パワーの少なくともいずれかを算出する演算部を備えることを特徴とする、請求項12に記載の制御装置。
- 回転部品を有する自転車に装着されるセンサの制御方法であって、
前記回転部品のケイデンスに応じて、前記センサの出力を増幅するためのゲインを調整し、
前記調整されたゲインにより、前記センサの出力を増幅する、
制御方法。
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