計測装置、計測方法、計測プログラム及び計測プログラムを記録可能な記録媒体

本発明は、基準時間から過去に遡った複数の特定期間における仕事率の代表値を計測可能な計測装置、計測方法、計測プログラム及び計測プログラムを記録可能な記録媒体に関する。

従来、運動時に使用する計測装置として、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を算出し、表示するサイクルコンピュータと称されるものがある。サイクルコンピュータは、自転車に設けられた各種センサから送信される信号(情報)に基づいて所定の情報を算出する。例えば、特許文献1に示すサイクルコンピュータは、クランク軸の回転数(Nc)とクランク軸のトルクとを検出し、当該検出値に基づいて仕事率及び経過時間の総仕事率を経過時間で割った平均仕事率を算出して表示している。

特開平10−35567号公報

ところで、近年、アスリート志向の高まり等に伴って、最適なペース配分の維持を図り、効果良く運動又は適切にトレーニングするための指標の提供が望まれている。ここで、特許文献1に示すような仕事率や平均仕事率も当該指標として利用することができものの、指標としての適性に欠ける。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題を解決することを課題の一例とするものであり、これらの課題を解決することができる計測装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る計測装置は、運動を行う人の仕事率を検出する仕事率検出手段と、前記仕事率検出手段により検出された仕事率を時間に対応付けて記憶可能な仕事率記憶手段と、前記仕事率記憶手段が記憶する仕事率を用いて、所定の基準時間から過去に遡った複数の特定期間における仕事率の代表値を算出する代表値算出手段と、予め設定された前記仕事率の代表値の基準値を前記特定期間に対応付けて記憶する基準値記憶手段と、前記代表値算出手段によって算出された前記仕事率の代表値の算出値及び前記基準値記憶手段が記憶する前記仕事率の代表値の基準値に基づいて、同一の前記特定期間に係る前記算出値と前記基準値との差分、又は、同一の前記仕事率の代表値に係る前記算出値に対応する特定期間と前記基準値に対応する特定期間との差分を算出する差分算出手段と、前記差分に基づく情報を、前記運動を行う人に報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。 また、上記課題を解決するために、本発明に係る計測方法は、運動を行う人の仕事率を検出する仕事率検出手段と、前記仕事率検出手段により検出された前記仕事率を時間に対応付けて記憶可能な仕事率記憶手段とを備える計測装置による計測方法であって、前記仕事率記憶手段が記憶する前記仕事率を用いて、所定の基準時間から過去に遡った複数の特定期間における仕事率の代表値を算出する代表値算出工程と、予め設定された前記仕事率の代表値の基準値を前記特定期間に対応付けて記憶する基準値記憶手段に記憶された当該仕事率の代表値の基準値、及び、前記代表値算出工程によって算出された仕事率の代表値の算出値に基づいて、同一の前記特定期間に係る前記算出値と前記基準値との差分、又は、同一の前記仕事率の代表値に係る前記算出値に対応する特定期間と前記基準値に対応する特定期間との差分を算出する差分算出工程と、前記差分に基づく情報を、前記運動を行う人に報知する報知工程と、を有することを特徴とする。 また、上記課題を解決するために、本発明に係る計測プログラムは、コンピュータに、運動を行う人の仕事率を検出する仕事率検出手段により検出された仕事率を用いて、所定の基準時間から過去に遡った複数の特定期間における仕事率の代表値を算出する代表値算出機能と、予め設定された前記仕事率の代表値の基準値を前記特定期間に対応付けて記憶する基準値記憶手段に記憶された当該仕事率の代表値の基準値、及び、前記代表値算出機能によって算出された仕事率の代表値の算出値に基づいて、同一の前記特定期間に係る前記算出値と前記基準値との差分、又は、同一の前記仕事率の代表値に係る前記算出値に対応する特定期間と前記基準値に対応する特定期間との差分を算出する差分算出機能と、前記差分に基づく情報を、前記運動を行う人に報知する報知機能と、を実現させることを特徴とする。

(a)はサイクルコンピュータが取り付けられた自転車の側面図、(b)はサイクルコンピュータが取り付けられた自転車の正面図である。

図1のサイクルコンピュータの本体の外観図である。

(a)は図1のサイクルコンピュータの右側仕事率検出装置が右クランクに取り付けられている様子を現す図、(b)は図1の左側仕事率検出装置が左クランクに取り付けられている様子を表す図である。

歪み検出ユニットの正面図ある。

(a)は右ペダル作用力検出装置の平面図、(b)は右ペダル作用力検出装置の背面図、(c)は右ペダル作用力検出装置の断面図である。

(a)は推進力用の歪みセンサユニットが右クランクシャフトに貼り付けられている様子を模式的に表した斜視図、(b)は損失力用の歪みセンサユニットが右クランクシャフトに貼り付けられている様子を模式的に表した斜視図である。

(a)は右ペダル作用力検出装置の推進力用ブリッジ回路、(b)は右ペダル作用力検出装置の損失力用ブリッジ回路である。

サイクルコンピュータの機能的なブロック図である。

サイクルコンピュータの本体によるメイン処理を示すフローチャートである。

平均仕事率の算出方法を説明するグラフである。

最小差分の算出方法を説明するグラフである。

算出値時間グラフ、基準値時間グラフ及び最小差分が表示されている一例を表す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。図1(a)は、自転車Bのペダリングによる運転者の仕事率の複数の特定期間における平均である平均仕事率を算出し、表示するサイクルコンピュータ100が自転車Bに取り付けられている様子を表す側面図、図1(b)はサイクルコンピュータ100が自転車Bに取り付けられている様子を表す正面図である。

自転車Bは、基体となるフレームB1と、当該自転車Bの前後においてフレームB1で回転自在に軸支されることにより、フレームB1を移動自在に支持する二つの車輪B2(前輪B21及び後輪B22)と、自転車Bを推進させるための推進力を後輪B22に伝える駆動機構B3と、運転者が操縦するためのハンドルB4と、運転者が着座するためのサドルB5とを有する。

駆動機構B3は、一端に回動軸(クランク軸)を有し、斯かる回動軸がフレームB1に対して回転自在に軸支されるアルミ製のクランクB31、クランクB31の他端において回転自在に軸支されると共に、運転者等から力を受けるペダルB32、クランクB31の上記一端にあるクランク軸を共通の回動軸としてクランクB31に接続され、クランクB31と一体的に回動するチェーンリングB34、及び、後輪B22の回動軸を共通の回動軸として後輪B22と一体的に回転するように配されたリアスプロケット(図示せず)とチェーンリングB34と連結されることでペダルB32に作用する力(以下、「ペダル作用力」という)を後輪B22に伝達するチェーンB33を具備する。

クランクB31は、自転車Bの進行方向を向いて右側に配置される右クランクシャフトB311と、自転車Bの進行方向を向いて左側に配置される左クランクシャフトB312とを有し、これら左右のクランクシャフトB311、B312は、上記クランク軸を対称点とする点対称となる位置で固着されている。また、ペダルB32は、右クランクシャフトB311の先端部で回転自在に支持される右ペダルB321と、左クランクシャフトB312の先端部で回転自在に支持される左ペダルB322とを有する。

サイクルコンピュータ100は、クランクB31の回転角度を検出するクランク回転角度検出装置2、右クランクシャフトB311に作用する力(以下、「右ペダル作用力」という)を検出する右ペダル作用力検出装置3、左クランクシャフトB312に作用する力(以下、「左ペダル作用力」という)を検出する左ペダル作用力検出装置4、クランクB31の回転速度を検出するケイデンス検出装置5を備える。なお、右ペダル作用力検出装置3及び左ペダル作用力検出装置4は、それぞれクランクB31の回転に寄与する力(以下、「推進力」という)とクランクB31の回転に寄与しない力(以下、「損失力」という)とを分けて検出する。

また、サイクルコンピュータ100は、クランク回転角度検出装置2、右ペダル作用力検出装置3、左ペダル作用力検出装置4及びケイデンス検出装置5により出力される検出値を示す検出信号に基づいて、運転者の右ペダル作用力による仕事率(以下、「右側仕事率」という)を算出する右側仕事率検出装置6、運転者の左ペダル作用力による仕事率(以下、「左側仕事率」)を算出する左側仕事率検出装置7、及び、サイクルコンピュータ100の全体を統括し、制御する本体1を備える。なお、検出装置2、3、5と右側仕事率検出装置6及び検出装置2、4、5と左側仕事率検出装置7は有線形式で接続されている。

左側仕事率検出装置7は、算出した左側仕事率を示す左側仕事率データを右側仕事率検出装置6に送信する。一方、右側仕事率検出装置6は、左側仕事率検出装置7から受信した左側仕事率データが示す左側仕事率と、算出した右側仕事率とを合算して全体の仕事率(以下、「全体仕事率」という)を算出し、全体仕事率を示す全体仕事率データを本体1に送信する。そして、本体1は右側仕事率検出装置6から受信した全体仕事率データに基づいて、所定の基準時間である現時点から過去に遡った複数の特定期間における仕事率の平均(以下、「平均仕事率」という)を算出し、各特定期間に係る平均仕事率の算出値と、予め設定された各特定期間に係る平均仕事率の基準値との差分を算出すると共に表示する。

なお、図2に示すように、本体1はハンドルB4に固定され、図3(a)に示すように、右側仕事率検出装置6はチェーンリングB34に固定され、図3(b)に示すように左側仕事率検出装置7は左クランクシャフトB312に固定されている。また、本体1、右側仕事率検出装置6及び左側仕事率検出装置7は図示しない発信機を備えており、相互に無線方式で接続されている。

図4に示すように、クランク回転角度検出装置2は、複数の磁石21a〜21nが所定間隔をおいて円周状に配された磁石群が設けられている被センシング部21と、被センシング部21を構成する磁石21a〜21nを検出可能なセンシング部22とからなる。被センシング部21はチェーンリングB34に対向する様に、具体的には、フレームB1のボトムブラケット(図示なし)のチェーンリングB34に対向する端部に、クランク軸と同軸状に固定され、センシング部22はチェーンリングB34に固定され、クランクB31と共に回転する。よって、クランクBがペダリングされると、センシング部22が被センシング部21の磁石群(磁石21a〜21n)の外側を旋回することとなる。なお、本実施の形態においてセンシング部22は右側仕事率検出装置6の中に組み込まれて、一体化されている。

被センシング部21は14個の磁石21a〜21nで構成されており、0時〜10時方向までの第1範囲においては11個の磁石21a〜21kが30度間隔で配され、10時〜0時方向までの第2範囲においては5個の磁石21k〜21aが7.5度間隔で配されている。また、磁石21a〜21nは、各軸方向(磁極)が放射方向を向くように配されており、且つ、周方向に磁極の向きが外向きと内向きとが交互になるように配されている。また、センシング部22は、S極とN極とを検出可能な磁気センサで構成されており、センシング部22は回転しながら、磁石群の各磁石21a〜21nを検出することができる。センシング部22は、磁石21a〜21nを検出すると、磁界の強さ及び磁界の向きを示すクランク回転角度検出信号を右側仕事率検出装置6及び左側仕事率検出装置7に送信する。

次に、右ペダル作用力検出装置3及び左ペダル作用力検出装置4について説明する。右ペダル作用力検出装置3は、全体的にシート状となっており、図3(a)に示すように、右クランクシャフトB311に巻き付くように取り付けられている。一方、左ペダル作用力検出装置4も、全体的にシート状となっており、図3(b)に示すように、左クランクシャフトB312に巻き付くように取り付けられている。右ペダル作用力検出装置3の構成と左ペダル作用力検出装置4の構成とは同様であるため、以下、右ペダル作用力検出装置3について説明する。

右ペダル作用力検出装置3は、図5に示すように、検出対象の歪みを検出する歪みセンサユニット30〜33、各歪みセンサユニット30〜33の下敷きとなって右クランクシャフトB311に直接貼り付けられる下敷きシート34〜37、歪みセンサユニット30〜33をまとめて全体的に歪みセンサユニット30〜33の表面側から覆う上側防水シート38、及び、上側防水シート38の底面と右クランクシャフトB311の表面との間に形成される隙間と歪みセンサユニット30〜33とを遮断する下側防水シート39を具備する。

下敷きシート34〜37は伸縮性(弾性)を有するアルミ板で構成され、一方の面(以下、「表面」という)で歪みセンサユニット30〜33に接着されており、他方の面(以下、「裏面」という)で右クランクシャフトB311の歪み検出箇所に接着される。なお、各下敷きシート34〜37の表面は、それぞれの対応する歪みセンサユニット30〜33より大きく、歪みセンサユニット30〜33が貼り付けられると、表面の一部が露出する。この露出している部分に下側防水シート39が接着されている。そして、上側防水シート38が歪みセンサユニット30〜33及び下側防水シート39を覆った状態で下側防水シート39に接着されている

このように、右ペダル作用力検出装置3は、歪みセンサユニット30〜33、下敷きシート34〜37、上側防水シート38及び下側防水シート39が一体化してなり、下敷きシート34〜37が裏面で右クランクシャフトB311の歪み検出箇所(後述する前面、後面、外側面及び内側面)に接着された状態で、右クランクシャフトB311に取り付けられる。

上述したように、右ペダル作用力検出装置3及び左ペダル作用力検出装置4は、それぞれ推進力と損失力とを分けて検出する。ここで、歪みセンサユニット30、31が推進力を検出するために用いられ、歪みセンサユニット32、33が損失力を検出するために用いられている。歪みセンサユニット30、31は、クランクB31の回転方向に対応する右クランクシャフトB311の前面及び後面に貼り付けられている。一方、歪みセンサユニット32、33は、クランクB31の回転方向に直交する右クランクシャフトB311の外側面及び内側面に貼り付けられている。歪みセンサユニット30〜33は、ひずみを検出すると、ひずみに応じたひずみ検出信号を右側仕事率検出装置6に送信する。

図6(a)に示すように、歪みセンサユニット30は、矢羽型で、一対のひずみセンサ30a・30bで構成されており、右ペダルB321が真下(6時方向)に位置するとき、右クランクシャフトB311の進行方向に対して前方を向く面(以下、「前面」という)に貼り付けられている。一方、歪みセンサユニット31も矢羽型で、一対のひずみセンサ31a・31bで構成されており、同様に後方を向く面(以下、「後面」という)に貼り付けられる。各歪みセンサユニット30、31は矢羽型の矢羽の向きが右クランクシャフトB311の長さ方向に沿って右ペダルB321を向いた状態で貼り付けられている。

このように、右クランクシャフトB311の前後面、すなわち、右クランクシャフトB311の回転方向に力を受ける面に貼り付けられた歪みセンサユニット30、31によって、ペダル作用力の回転方向成分である推進力が検出される。そして、これらの一対のひずみセンサ30a、30b及び一対のひずみセンサ31a、31bにより、図7(a)に示す推進力用ブリッジ回路3Aが構成されている。具体的に、各歪みセンサユニット30、31を構成する一対のひずみセンサ30a、30b及びひずみセンサ31a、31bがそれぞれ推進力用ブリッジ回路3Aの対辺に配置されている。これにより、右クランクシャフトB311のねじれのひずみ(内外方向から受ける力の影響)を相殺(キャンセル)することができる。

図6(b)に示すように、歪みセンサユニット32は、矢羽型で、一対のひずみセンサ32a・32bで構成されており、右クランクシャフトB311の進行方向に直交する方向に対して自転車Bの外側を向く面(以下、「外側面」という)に貼り付けられている。一方、歪みセンサユニット33も、矢羽型で、一対のひずみセンサ33a・33bで構成されており、進行方向に直交する方向に対して自転車Bの内側を向く面(以下、「内側面」という)に貼り付けられる。各歪みセンサユニット32、33は矢羽型の矢羽の向きが右クランクシャフトB311の長さ方向に沿って右ペダルB321を向いた状態で貼り付けられている。

このように、右クランクシャフトB311の内外側面、すなわち、右クランクシャフトB311の回転方向に直交する面に貼り付けられた歪みセンサユニット32、33によって、ペダル作用力の動径方向成分である損失力が検出される。そして、これらの一対のひずみセンサ32a、32b及び一対のひずみ33a、33bにより、図7(b)に示す損失力用ブリッジ回路3Bが構成されている。具体的に、各歪みセンサユニット32、33を構成する一対のひずみセンサ32a、32b及びひずみセンサ33a、33bがそれぞれ損失力用ブリッジ回路3Bの対辺に配置されている。これにより、右クランクシャフトB311のねじれのひずみ(回転方向から受ける力の影響)を相殺(キャンセル)することができる。

そして、歪みセンサユニット30、31で構成される推進力用ブリッジ回路3Aは右側仕事率検出装置6に接続され、右側仕事率検出装置6は推進力用ブリッジ回路3Aからの出力値X1に基づいて右ペダル作用力に係る推進力(回転方向成分)Fx1を算出する。一方、歪みセンサユニット32、33で構成される損失力用ブリッジ回路3Bは右側仕事率検出装置6に接続され、右側仕事率検出装置6は損失力用ブリッジ回路3Bからの出力値Y1に基づいて、右ペダル作用力の損失力(動径方向成分)Fy1を算出する。なお、左側仕事率検出装置7についても同様に、左ペダル作用力の推進力(回転方向成分)Fx2を算出すると共に、左ペダル作用力の損失力(動径方向成分)Fy2を算出する。

また、ケイデンス検出装置5は、左クランクシャフトB312に固定されたマグネットと、フレームB1の所定位置に装着されたマグネット検出器とで構成され、単位時間当たり(1分間)にマグネットがマグネット検出器の正面を通過する回数n(rpm)を検出することで、単位時間当たりのクランクB31の回転数を検出する。ケイデンス検出装置5は、単位時間当たりのクランクB31の回転数に応じたケイデンス検出信号が各仕事率検出装置6、7に送信される。

次に、図8を用いて、サイクルコンピュータ100の構成について構成する。上述したように、サイクルコンピュータ100は、各検出装置2〜5、各検出装置2〜5から出力される検出信号に基づいて右側仕事率を算出する右側仕事率検出装置6、各検出装置2〜5から出力される検出信号に基づいて左側仕事率を算出する左側仕事率検出装置7及びサイクルコンピュータ100の全体を統括し、制御する本体1を有する。

最初に、左側仕事率検出装置7について説明する。左側仕事率検出装置7は、左側検出信号受信部71、左側制御部72、左側情報記憶部73及び左側仕事率データ送信部74を有する。

左側検出信号受信部71は、クランク回転角度検出装置2、左ペダル作用力検出装置4、及び、ケイデンス検出装置5から送信された各検出信号を受信するインターフェースである。

左側制御部72は、CPU72a、ROM72b及びRAM72c等を具備するマイクロコンピュータからなり、左側検出信号受信部71が受信した検出信号に基づいて左側仕事率を算出する。具体的に、左側制御部72は、左ペダル作用力を算出すると共に、ケイデンス検出装置5からのケイデンス検出信号に基づいてクランクB31の回転数を算出して、これらに基づいて左側仕事率を算出する。また、左側制御部72は、クランク回転角度検出信号に基づいて、クランク回転角度を算出する。なお、左側制御部72のROM72bには、CPU72aが実行する左側仕事率の算出及びクランク回転角度の算出等を実行するためのプログラムコードが予め記憶されている。RAM72cは、CPU72aが左側仕事率の算出処理を実行する際に行う演算処理において、データ等のワーキングエリアとして機能する。

左側情報記憶部73は、RAMからなり、左側制御部72によって算出された左側仕事率を示す左側仕事率データ等の所定情報を記憶する。

左側仕事率データ送信部74は、左側制御部72によって算出された左側仕事率を示す左側仕事率データを右側仕事率検出装置6の左側仕事率データ受信部64に送信するインターフェースである。

次に、右側仕事率検出装置6について説明する。右側仕事率検出装置6は、右側検出信号受信部61、右側制御部62、右側情報記憶部63、左側仕事率データ受信部64、及び、全体仕事率データ送信部65を有する。

右側検出信号受信部61は、クランク回転角度検出装置2、右ペダル作用力検出装置3、及び、ケイデンス検出装置5から送信された各検出信号を受信するインターフェースである。

右側制御部62は、CPU62a、ROM62b及びRAM62c等を具備するマイクロコンピュータからなり、各種検出信号に基づいて右側仕事率を算出する。具体的に、右側制御部62は、上述の推進力用ブリッジ回路3Aからの出力値X1及び損失力用ブリッジ回路3Bからの出力値Y1に基づいて右ペダル作用力を算出すると共に、ケイデンス検出装置5からのケイデンス検出信号に基づいてクランクB31の回転数を算出して、これらに基づいて右側仕事率を算出する。また、右側制御部62は、クランク回転角度検出信号に基づいて、クランク回転角度も算出する。なお、右側制御部62のROM62bには、CPU62aが実行する右側仕事率の算出及びクランク回転角度の算出等を実行するためのプログラムコードが予め記憶されている。RAM62cは、CPU62aが右側仕事率の算出処理を実行する際に行う演算処理において、データ等のワーキングエリアとして機能する。

左側仕事率データ受信部64は、左側仕事率検出装置7から送信された左側仕事率データを受信するインターフェースである。

右側情報記憶部63は、RAMからなり、右側制御部62が算出した右側仕事率を示す右側仕事率データ及び左側仕事率データ受信部64が受信した左側仕事率データ等の所定情報を記憶する。

また、右側制御部62は、右側情報記憶部63に記憶されている右側仕事率データが示す右側仕事率と左側仕事率データが示す左側仕事率とを合算して、全体仕事率を算出する。

全体仕事率データ送信部65は、右側制御部62によって算出された全体仕事率を示す全体仕事率データを本体1に送信するインターフェースである。

次に、本体1について説明する。本体1は、全体仕事率データ受信部11、本体制御部12、本体情報記憶部13、情報入力部14、情報表示部15及び警告報知部16を有する。

全体仕事率データ受信部11は、右側仕事率検出装置6の全体仕事率データ送信部65から送信された全体仕事率データを受信するインターフェースである。

本体制御部12は、CPU12a、ROM12b及びRAM13c等を具備するマイクロコンピュータからなり、受信された全体仕事率データに基づいて基準時間である現時点から過去に遡った複数の特定期間における仕事率の平均である平均仕事率を算出する。なお、複数の特定期間に係る平均仕事率の算出方法については後述する。

情報入力部14は、操作可能な操作部14a〜14cを備え(図2参照)、操作部14a〜14cが受けた操作に伴う入力信号を操作に対応する制御情報に変換して本体制御部12へ送信する。なお、本実施の形態において、操作部14a、14cは押下操作可能なボタン構造からなり、14bは十字キー構造からなる。運転者は、これら操作部14a〜14cの操作の組み合わせによって、運転者や自転車に関する所定の固有情報等の入力が可能となる。なお、本実施の形態における所定の固有情報として、運転者固有の平均仕事率の基準値と特定期間との関係を表す基準値時間関係式を算出するためのパラメータ(以下、「基準値時間関係式用パラメータ」という)であるクリティカルパワー(CP:理論的に疲労を引き起こさないで持続される仕事率(パワー)の最大値)及び再生不可能な無酸素作業容量(AWC)が設定されている。

本体制御部12は、情報入力部14により入力された基準値時間関係式用パラメータに基づいて基準値時間関係式を算出する。さらに、本体制御部12は、複数の特定期間に対する平均仕事率の算出値と基準値時間関係式とに基づいて、同一の平均仕事率に対する算出値に係る特定期間と基準値に係る特定期間との差分(以下、「特定期間差分」という)を算出して表示すると共に、特定期間差分の中で最小のもの(以下、「最小差分」という)と当該差分に係る閾値とを比較し、最小差分が閾値以下であれば所定の態様で警告報知を行う。なお、本体制御部12のROM12bには、CPU12aが実行するサイクルコンピュータ100としての基本処理及び上述の平均仕事率の算出並びに特定期間差分の算出等を実行するためのプログラムコードが予め記憶されている。RAM12cは、CPU12aがサイクルコンピュータ100としての基本処理等を実行する際に行う演算処理において、データ等のワーキングエリアとして機能する。

本体情報記憶部13は、RAMからなり、情報入力部14によって入力された基準値時間関係式用パラメータ、本体制御部12によって算出された基準値時間関係式、平均仕事率の算出値を示す平均仕事率算出値データ、本体制御部12によって算出された特定期間差分を示す特定期間差分算出値データ等を記憶する。

情報表示部15は、液晶ディスプレイで構成されており、基準値時間関係式を表すグラフ(以下、「基準値時間グラフ」という)並びに平均仕事率の算出値と特定期間との関係を表すグラフ(以下、「算出値時間グラフ」という)、及び、算出された特定期間差分の中で最小のもの等の所定情報を表示する。なお、情報表示部15をタッチパネル方式にして、情報入力部14と一体化することも可能である。

警告報知部16は、スピーカーで構成されており、上述の通り、最小差分が閾値以下である場合、所定のアラートを鳴動する。

次に、図9を用いて本体1の本体制御部12によるメイン処理を説明する。まず、本体制御部12は、所定の電源切換スイッチ(図示無し)の操作により電源が投入されると、ステップS1において、上述した基準値時間関係式用パラメータを含む所定の固有情報等の所望の情報の入力を受け付ける。この際、例えば、本体制御部12は、当該入力操作を促す表示を情報表示部15に表示させることが可能である。

そして、本体制御部12は、例えばS1において情報入力処理の完了を示す操作が行われる等して、情報入力処理が完了すると、S2において上述した基準値時間関係式用パラメータに基づいて基準値時間関係式を算出し、本体情報記憶部13に記憶すると共に、情報表示部15に基準値時間グラフを表示する。

なお、情報入力処理の完了を示す操作として、例えば、情報表示部15に情報入力の「確定」を表示すると共に、カーソル等によって選択可能にしておき、所定の操作部(例えば、操作部14c)の操作が行われることで情報入力処理の完了とすることができる。また、基準値時間関係式は次の数(1)で与えられる。さらに、グラフの表示方法として、例えば、図11に示すように、縦軸(Y軸)を平均仕事率P[W]とし、横軸(X軸)を特定期間d[t]の対数とする座標上に基準値時間関係式をグラフで表示する。 [数1] P_ref(d)=CP+AWC/d

本体制御部12は、S3において、複数の特定期間に係る平均仕事率を算出するための計測をスタートする。具体的に、RAM12cに設けられた平均仕事率用のタイマカウンタにより計測を開始させる。なお、本実施の形態において、タイマカウンタは4ミリ秒毎に更新されるものとする。

本体制御部12は、S4において、全体仕事率データ受信部11により受信された全体仕事率データを本体情報記憶部13に記憶する。

本体制御部12は、S5において、現在の時間、すなわち、上記の平均仕事率用のタイマカウンタが示すカウンタ値を確認して、当該カウンタ値を時間データとして取得し、S4で記憶された全体仕事率データに対応付けて本体情報記憶部13に記憶する。

本体制御部12は、S6において、平均仕事率用のタイマカウンタのカウンタ値が予め設定された所定の平均仕事率算出時間(1.0秒、2.0秒、3.0秒・・・と1秒間隔)であるか否かを確認する。

本体制御部12は、平均仕事率算出時間ではないと判定するとS4に処理を戻し、平均仕事率算出時間であると判定するとS7に処理を移す。

本体制御部12は、S7において、現在(最新)から複数の指定時間遡った特定期間(d_i=1〜11)における全体仕事率の平均を算出する。具体的に、本体制御部12は、各特定期間d_iについて全体仕事率の総和を算出し、各全体仕事率の総和を各特定期間d_iで除算して、複数の平均仕事率を算出する。そして、本体制御部12は、各平均仕事率の算出値P_i=1〜11を特定期間d_iに対応付けて本体情報記憶部13に記憶する。なお、本実施の形態では、指定時間として、1秒(i=1)、3秒(i=2)、5秒(i=3)、15秒(i=4)、30秒(i=5)、1分(i=6)、3分(i=7)、5分(i=8)、10分(i=9)、20分(i=10)及び30分(i=11)が設定されている。なお、本体制御部12は、平均仕事率用のタイマカウンタのカウンタ値が所定の特定期間に満たない場合、その特定期間に対する平均仕事率を「0」とする。

本体制御部12は、S8において、S7で算出した複数の特定期間に係る平均仕事率に基づいて、特定期間d_iと平均仕事率の算出値P_iとの関係を示す算出値時間グラフを情報表示部15に表示する(図12参照)。ここで、このグラフの表示方法として、例えば、図12に示すように、縦軸(Y軸)を平均仕事率P[W]とし、横軸(X軸)を特定期間d[秒]の対数とする座標上に、複数の特定期間d_iに対する平均仕事率の算出値P_iをプロットし、プロットした点X_i=1〜11を直線で結ぶ。

本体制御部12は、S9において、平均仕事率の基準値時間関係式に、S8で算出された複数の平均仕事率の算出値P_iを代入して、基準値時間関係式においてこれらの算出値P_iとなる特定期間d_{ref_i}を算出し、同一の平均仕事率に対する特定期間の差分r_i(以下、「特定期間差分r_i」という)を算出する(図11参照)。具体的に、本体制御部12は、基準値時間関係式を変形した次の数(2)に平均仕事率の算出値P_iを代入して、基準値時間関係式の平均仕事率の算出値P_iに対する特定期間d_{ref_i}を算出し、基準値時間関係式に係る特定期間d_{ref_i}から指定期間に係る特定期間d_iを減算して、特定期間差分r_iを算出する。 [数2] d_{ref_i}=AWC/(P_i−CP)

本体制御部12は、S10において、S9で算出した特定期間差分r_iの中で最小のもの(以下、「最小差分」という)を情報表示部15の所定領域に具体的に数字で表示する(図12参照)。また、本体制御部12は、最小差分を情報表示部15に図示する。具体的には、算出値時間グラフにおける最小差分に係る点から基準値時間グラフへ水平に延ばした点までベクトルで表示する(図12参照)。

本体制御部12は、S11において、最小差分が予め設定された閾値以下であるか否かを判定する。本体制御部12は、最小差分が閾値以下ではないと判定するとS13に処理を移し、最小差分が閾値以下であると判定するとS12において、警告報知部16を用いて警告報知を行い、S13に処理を移す。

本体制御部12は、S13において、所定の計測終了操作があったか否かを判定する。本体制御部12は、所定の計測終了操作がなかったと判定すると、S3に処理を移し、所定の計測終了操作があったと判定すると、当該メイン処理を終了する。

次に、図10〜図12を用いて、平均仕事率、平均仕事率差分及び平均仕事率差分の表示について説明する。図10の上側の図のグラフは、縦軸が仕事率P(W)で横軸が経過時間t(min)からなる仕事率と経過時間との関係を表すグラフである。ここで、所定の基準となる経過時間(本実施の形態において「現時点(最新の時刻)」)から複数の指定時間遡った特定期間における全体仕事率の総和をそれぞれ計算し、これらの総和を対応する特定期間で割った値がその特定期間の平均仕事率となる。本実施の形態においては、特定期間として、1sec、3sec、5sec、15sec、30sec、1min、3min、5min、10min、20min及び30minが設定されている。縦軸(Y軸)を平均仕事率P[W]とし、横軸(X軸)を特定期間d[t]の対数とする座標上に、特定期間に対する平均仕事率の算出値をプロットし、当該プロットを直線で結んだものが、算出値時間グラフとなる(図10の下側の図)。

次に、図11を用いて、特定期間差分r_iについて説明する。図11は縦軸(Y軸)が平均仕事率P(W)で横軸(X軸)が特定期間d(t)を対数表示したものである。そして、左側のグラフが算出値時間グラフを表し、右側のグラフが基準値時間グラフを表す。算出値時間グラフ上の指定時間に係る特定期間d_iに対する平均仕事率の算出値P_i(X_i)から水平に延ばした直線と基準値時間グラフとの交点のX軸成分である特定期間d_{ref_i}までの距離が特定期間差分r_iとなる。

図11及び図12の例では、算出値時間グラフが基準値時間グラフの左側にあり、現在当該運転者については最適なペースを下回るペースで走行していることが表されている。また、特定期間d₃(=5s)に対する特定期間差分r₃が最小となっている。すなわち、平均仕事率P₃のペースを維持したまま特定期間差分r₃走行を続ける、換言すれば、算出値時間グラフを基準値時間グラフに近付けるように走行することが現在の最適なペース配分であることを表している。

このように、複数の特定期間における平均仕事率が算出され、表示されるので、当該平均仕事率をトレーニングやサイクリングの運動に対する指標として用いることで運転者は現状に応じた最適なペース配分で走行し、効果の良い且つ適切なトレーニング等を行うことができる。さらに、特定期間の基準が現時点であるので、トレーニング等の指標が正確になる。また、平均仕事率の基準値と特定期間との関係式が算出され、表示されるので、一層最適なペース配分で走行し、効果の良い且つ適切なトレーニング等を行うことができる。また、平均仕事率の基準値と特定期間との関係式は運転者固有のものであるので、トレーニング等が一層効果の良い且つ適切なものとなる。さらに、特定期間差分が算出され、表示されるので、最適なペース配分を容易に理解することができる。

なお、算出値時間グラフが基準値時間グラフの右側にあり、現在当該運転者については最適なペースを上回るペースで走行している場合も同様に、算出値時間グラフを基準値時間グラフに近付けるようにペースダウンさせて走行することが最適なペース配分であることが示されていることとなる。なお、考え方によれば、運転者にとって現在のオーバーペースが無理のない状態であれば、現在のペースを維持して基準値を更新させることができる。このように、複数の特定期間に対する平均仕事率の算出値と基準値との関係(平均仕事率の算出値時間グラフ及び基準値時間グラフ)を走行(運動)時の指標として用いることで、トレーニング等に活用することができる。

なお、図11及び図12の例では、最小差分を具体的に数字で表示しているが、表示内容はこれに限られず、同一の特定期間に対する平均仕事率の算出値P_iと基準値P_refとの差分の中で最小のもの等他の情報を表示することもできる。また、表示内容は一つに限らず複数にしてもよい。なお、この表示内容は、予め設定しておくことが可能である。また、例えば、メイン処理のS1の情報入力処理において、操作部14a〜14cの操作により選択することも可能である。また、平均仕事率の算出値と特定期間との関係及び基準値と特定期間との関係がグラフで表示されているが、マトリックス状の表を用いて数字で表示することも可能である。

また、図11及び図12の例に示すように、現在最適なペースを下回るペースで走行しており、算出値時間グラフを基準値時間グラフに近付けて最適なペースになるように走行する場合、最適なペースになる所定時間前からカウントダウン表示を情報表示部15にするようにすることもできる。これにより、遊技者は目標到達を容易に認識することができる。

また、本実施の形態では、特定期間における仕事率の平均が算出されているが、仕事率の平均に限られず、特定期間を代表する値として、最頻値や中央値などの各特定期間における仕事率の算出値の分布の中心的な位置を表現するための他の要約統計量を算出することもできる。

また、算出値時間グラフが基準値時間グラフの右側にあり、現在当該運転者については最適なペースを上回るペースで走行している場合、特定期間差分r_iの具体的な数字での表示は「−○○:○○」とマイナスで表示することも可能であり、また「−」と測定不能の表示をすることもできる。

また、本実施の形態では、最小差分が閾値以下になると警告報知としてアラート音が鳴動するが、警告報知として情報表示部15の背景色又は所定の文字・グラフが通常とはことなる特別な態様に変化するようにすることも可能である。

また、本実施の形態では、基準値時間関係式用パラメータをメイン処理のS1の情報入力処理において入力させているが、例えば、自転車の走行毎に各特定期間の平均仕事率の算出値P_iを記憶しておき、過去の平均仕事率の算出値Pに基づいて算出することも可能である。このように更新されることで、トレーニング用の指標が一層正確になる。

また、本実施の形態では、平均仕事率用のタイマカウンタのカウンタ値が所定の特定期間に満たない場合、その特定期間に対する平均仕事率を「0」としているが、当該特定期間については、現在の平均仕事率の総和を算出し、各特定期間で除算した値をその特定期間に対する平均仕事率の算出値とすることもできる。

また、本実施の形態では、本発明の計測装置がサイクルコンピュータ100で構成され、自転車に対して適用されるが、これに限られず、設置式のトレーニング用自転車やスワンボートに適用することも可能である。また、特定期間及び平均仕事率を検出できるのであれば、水泳やマラソンなどに適用することも可能である。

また、平均仕事率の算出や特定期間差分の算出等の処理はサイクルコンピュータ100の本体1の本体制御部12のROM12bに内蔵されたプログラムに基づいて実行されるが、CD等の当該プログラムが記録された記録媒体を用いることもできる。当該プログラムは、予めROM12bに記憶させておくことも、ダウンロードして取得することも可能である。また、本体1を所定のサーバと通信可能とさせておき、当該サーバ上のプログラムを利用して平均仕事率の算出や特定期間差分の算出等の処理を実行することも可能である。

1 本体 2 クランク回転角度検出装置 3 右ペダル作用力検出装置 4 左ペダル作用力検出装置 5 ケイデンス検出装置 6 右側仕事率検出装置 7 左側仕事率検出装置 12 本体制御部 13 本体情報記憶部 15 情報表示部 21 被センシング部 22 センシング部 100 サイクルコンピュータ B 自転車 B3 駆動機構 B31 クランク B311 右クランクシャフト B312 左クランクシャフト B32 ペダル B321 右ペダル B322 左ペダル B33 チェーン B34 チェーンリング B4 ハンドル