JP3334200B2 - 自転車のペダル回転状態報知装置 - Google Patents

自転車のペダル回転状態報知装置

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JP3334200B2 JP35984692A JP35984692A JP3334200B2 JP 3334200 B2 JP3334200 B2 JP 3334200B2 JP 35984692 A JP35984692 A JP 35984692A JP 35984692 A JP35984692 A JP 35984692A JP 3334200 B2 JP3334200 B2 JP 3334200B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自転車の走行状態とペ
ダルの回転状態との対応関係を報知するペダルの回転状
態報知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自転車にはサイクルコンピュータ
と称される装置が搭載されるに至っている。このサイク
ルコンピュータは、当該自転車の車輪の周長や目標速度
を入力する為のキー、及び車輪の回転を検出する回転検
出装置等で構成されている。この回転検出装置は、前輪
のスポークに装着された磁石と、車体側に固定され前記
磁石の回転軌道の外側に位置する磁気検出部、該磁気検
出部からの磁検出信号を受信する受信機等で構成されて
いる。そして、自転車の走行に伴って前輪が回転し、こ
れによりスポークに取り付けられている磁石が磁気検出
部の内側を通過すると、該磁気検出部が磁気を検出し
て、受信機に送信する。該受信機は、磁石の通過をカウ
ントして、「積算カウント数×周長」により積算距離を
算出し、「3600/カウント周期×周長」により速度(時
速)を算出する。そして、算出した積算距離や速度を表
示するとともに、当該速度と目標速度との差をプラ何km
/h、マイナス何km/hと表示するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいてはこのように、自転車の速度を検出して該速度を
表示したり、目標速度との差を表示したりするものであ
ることから、当該目標速度を継続的に維持するために
は、具体的にどのような回転速度や回転周期をもってペ
ダルを操作することが必要であるかを認識することがで
きない。しかも、今日においては、ギヤチェンジ機構を
有する自転車が大半であって、ギヤチェンジにより変更
されたギ比に応じて、ペダルの回転周期と走行速度と
の関係が変化する。よって、ギヤチェンジを行うことな
く走行を行っている場合には無論のこと、ギヤチェンジ
を行った場合にはさらに目標速度を維持しながら走行す
ることが困難となるものであった。
【0004】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、当該走行状態を維持するに必要な
ペダルの回転状態を報知する自転車のペダル回転状態報
知装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項1にかかる自転車のペダル回転状態報知装置に
あっては、車輪(図1の前輪2)の回転周期と該車輪を
駆動するペダルの回転周期との比率を示す比率データ
(図3のSA3「ギヤ比:C」)を設定するデータ設定
手段(図2のキー入力部17;SA3)と、前記車輪
(図1の前輪2)の周長(図3のSA1「タイヤ周長:
A」)を設定する周長設定手段(図2のキー入力部1
7)と、前記データ設定手段により設定された比率デー
(C)と前記車輪の周長(図3のSA1「タイヤ周
長:A」)とに基づいて、走行速度(図3のSA2「目
標速度:B」)に対応するペダルの回転周期(図3のS
A4「ピッチ周期:T」)を報知する報知手段(図2の
演算処理部16、放音部19、図3のSA5〜SA9)
とを備えている。また、請求項2にかかる自転車のペダ
ル回転状態報知装置にあっては、車輪(図4の前輪2)
の周長(図6のSB1「タイヤ周長:A」)を設定する
周長設定手段(図5のキー入力部17)と、車輪(図4
の前輪2)の回転周期を検出する車輪回転周期検出手段
(図4のタイヤ回転検出用磁石20、図4及び図5のタ
イヤ検出用送信機21、受信機7)と、前記車輪を駆動
するペダルの回転周期を検出するペダル回転周期検出手
段(図4のクランク回転検出用磁石24、図4及び図5
のクランク回転検出用送信機25、受信機7)と、前記
各検出手段の検出結果に基づいて、車輪の回転周期とペ
ダルの回転周期との比率(図6のSB5「ギヤ比:
C」)を算出する回転比率算出手段(図5の演算処理部
16、図6のSB5)と、該算回転比率出手段の算出結
果と前記車輪の周長(図6のSB1「タイヤ周長:
A」)とに基づいて、走行速度(図6のSB2「目標速
度:B」)に対応するペダルの回転周期(図6のSB6
「ピッチ周期:T」)を報知する報知手段(図5の演算
処理部16、放音部19、図6のSB7〜SB11)と
を備えている。 また、請求項3にかかる自転車のペダル
回転状態報知装置にあっては、目標速度(図3のSA2
「目標速度:B」)を設定する目標速度設定手段(図2
のキー入力部17)と、車輪(図1の前輪2)の周長
(図3のSA1「タイヤ周長:A 」)を設定する周長設
定手段(図2のキー入力部17)と、前記車輪の回転周
期と該車輪を駆動するペダルの回転周期との比率を示す
比率データ(図3のSA3「ギヤ比:C」)を設定する
比率データ設定手段(図2のキー入力部17)と、該比
率データ設定手段により設定された比率データ(C)と
前記車輪の周長(A)とに基づき、前記目標速度(B)
を維持するに必要なペダルの回転周期(図3のSA4
「ピッチ周期:T」)を算出する回転周期算出手段(図
2の演算処理部16、図3のSA4)と、該回転周期算
出手段により算出されたペダルの回転周期を報知する報
知手段(図2の演算処理部16、放音部19、図3のS
A5〜SA9)とを備えている。 また、請求項4にかか
る自転車のペダル回転状態報知装置にあっては、目標速
度(図6のSB2「目標速度:B」)を設定する目標速
度設定手段(図5のキー入力部17)と、車輪(図4の
前輪2)の周長(図6のSB1「タイヤ周長:A」を設
定する周長設定手段と(図5のキー入力部17)、前記
車輪の回転周期を検出する車輪回転周期検出手段(図4
のタイヤ回転検出用磁石20、図4及び図5のタイヤ検
出用送信機21、受信機7)と、前記車輪を駆動するペ
ダルの回転周期を検出するペダル回転周期検出手段(図
4のクランク回転検出用磁石24、図4及び図5のクラ
ンク回転検出用送信機25、受信機7)と、前記各検出
手段の検出結果に基づき、前記車輪とペダルとの回転周
期の比率(図6のSB5「ギヤ比:C」)を算出する回
転比率算出手段(図5の演算処理部16、図6のSB
5)と、該回転比率算出手段の算出結果(C)と前記車
輪の周長(A)とに基づき、前記目標速度(B)を維持
するに必要なペダルの回転周期(図6のSB6「ピッチ
周期:T」)を算出する回転周期算出手段(図5の演算
処理部16、図6のSB6)と、該回転周期算出手段に
より算出されたペダルの回転周期(T)を報知する報知
手段(図5の演算処理部16、放音部19、図6のSB
7〜SB11)とを備えている。 また、請求項5にかか
る自転車のペダル回転状態報知装置にあっては、前記報
知手段は、前記ペダルの回転周期に対応する周期のピッ
チ音を発生する放音装置(放音部19)を有する
【0006】
【作用】前記構成において、ペダルを回転させると該ペ
ダルと車輪との回転周期の比率に応じた周期で車輪が回
転する。このときの自転車の速度は、車輪の回転周期と
周長により決定され、かつ、車輪の回転周期は前記比
に依存する関係を有する。よって、ある走行速度に対応
するペダルの回転周期が報知された場合、この報知され
たペダルの回転周期を維持するようにペダル操作を行え
ば、結果として自転車は当該走行速度に維持される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって説
明する。図1は、本発明の第1実施例にかかる自転車の
側面図であり、自転車1に設けられた前輪2には、その
スポーク3に磁石4が取り付けられている。一方、自転
車1の車体5には、前記磁石4の回転軌道の外側に送信
機6が固定されており、該送信機6の上方には受信機7
が装着されている。
【0008】前記送信機6は、図2に示したように、リ
ードスイッチ8を有し、該リードスイッチ8は常開であ
って前輪2の回転に伴って磁石4が通過した際にオンと
なって、リードスイッチ信号をワンショットマルチバイ
ブレータ9に出力する。該ワンショットマルチバイブレ
ータ9は、前記リードスイッチ信号を送信に適した幅の
パルス信号に変換して、送信回路10に出力する。該送
信回路10は、入力されたパルス信号を、送信コイル1
1及びコンデンサ12で構成される共振回路の共振周波
数等に応じて送信に適した信号に変換し、EM信号とし
て出力させる。
【0009】この出力されたEM信号は、受信コイル1
3及びコンデンサ14で構成される受信機7側の共振回
路で受信され、検波器及びカウンタ部15は、受信され
たEM信号を検波して、そのタイミングでカウンタ値を
演算処理部16に入力する。該演算処理部16は、前回
磁石4が送信機6の内側を通過した際のカウンタ値と今
回通過した際のカウンタ値との差により前輪2の回転周
期を算出する等の演算を実行する。さらに、演算処理部
16は、キー入力部17から入力されるキー操作信号に
基づき、この受信機7全体を制御するとともに、LCD
で構成された表示部18の表示制御及び放音部19の放
音制御を行う。なお、前記キー入力部17は、前輪2の
タイヤ周長を入力する際に操作される周長入力キー、目
標速度を入力する際に操作される目標速度入力キー、ギ
ヤ比を入力する際に操作されるギヤ比入力キー、及び放
音部19から発生するピッチ音を停止させる際に操作さ
れる終了キー等が設けられている。
【0010】次に、以上の構成にかかる本実施例の動作
を図3に示したフローチャートにしたがって説明する。
すなわち、走行に先立って使用者が前記キー入力部17
を操作して、前輪2のタイヤ周長と目標速度、及び自転
車1に設定されているギ比を入力すると、演算処理部
16はタイヤ周長をレジスタAに、目標速度をレジスタ
Bに、ギヤ比をレジスタCに各々格納する(SA1〜S
A3)。引き続き、演算処理部16は、各レジスタA,
B,Cに格納された値を用いて、T=(A×C×60×60)/
(B×1000)[s]として、ピッチ周期Tを演算する(S
A4)。すなわち、このピッチ周期Tの値は、目標速度
を得るに必要なペダルの回転周期であり、T秒間に1回
の周期でペダルを回転させれば目標速度が維持されるこ
とを意味する。
【0011】そこで、SA4に続くSA5では、先ず放
音部19から最初のピッチ音を発生させた後、タイマT
Tにピッチ周期Tを格納し(SA6)、さらにこのタイ
マTTを基準時間(例えば0.1秒)ずつデクリメント
する(SA7)。次に、タイマTTが0となったか否か
を判別し(SA8)、0となるまでSA7,8のループ
を繰り返す。そして、ピッチ周期Tに相当する時間が経
過することにより、タイマTTが0となると、終了キー
が操作されたか否かを判別し(SA9)、終了キーが操
作されない限り、SA5〜SA9のループを繰り返す。
したがって、このループが繰り返し実行されることによ
り、ピッチ音はピッチ周期Tの間隔で発生する。よっ
て、このピッチ音に合わせて1回転させる速度でペダル
を操作することにより、目標速度を維持しつつ走行する
ことできる。
【0012】図4は、本発明の第2実施例にかかる自転
車の側面図であり、自転車1に設けられた前輪2には、
そのスポーク3にタイヤ回転検出用磁石20が取り付け
られている。一方、自転車1の車体5には、前記タイヤ
回転検出用磁石20の回転軌道の外側にタイヤ回転検出
用送信機21が固定されており、該タイヤ回転検出用送
信機21の上方には受信機7が装着されている。
【0013】さらに、ペダル22のクランク23には、
クランク回転検出用磁石24が取り付けられており、車
体5にはこのクランク回転検出用磁石24の回転軌道の
内側にクランク回転検出用送信機25が固定されてい
る。なお、図5に示したように各送信機21,25の構
成は、第1実施例と同様であるが、受信機7には各送信
機21,25に対応して、各々受信コイル13,13及
びコンデンサ14,14で構成される共振回路と、検波
器及びカウンタ部15,15が設けられている。また、
キー入力部17には、第1実施例で設けられていたギヤ
比入力キーは設けられておらず、周長入力キー、目標速
度入力キー、終了キー等のみが設けられている。
【0014】次に、以上の構成されにかかる本実施例の
動作を図6に示したフローチャートにしたがって説明す
る。すなわち、走行に先立って使用者が前記キー入力部
17を操作して、前輪2のタイヤ周長と目標速度を入力
すると、演算処理部16はタイヤ周長をレジスタAに、
目標速度をレジスタBに各々格納する(SB1,SB
2)。しかる後に自転車1を走行させると、演算処理部
16は、前回タイヤ回転検出用磁石20がタイヤ回転検
出用送信機21の内側を通過した際のカウンタ値と今回
通過した際のカウンタ値との差により、前輪2のタイヤ
回転周期を検出し、この検出したタイヤ回転周期[s]
をレジスタDに格納する(SB3)。さらに、演算処理
部16は、前回クランク回転検出用磁石24がクランク
回転検出用送信機25の内側を通過した際のカウンタ値
と今回通過した際のカウンタ値との差により、クランク
23の回転周期を検出し、このクランク回転周期[s]
をレジスタEに格納する(SB4)。引き続き、レジス
タEに格納したクランク回転周期とレジスタDに格納し
たタイヤ回転周期とを用いて、C=E/Dとして、ギヤ
比Cを演算する(SB5)。つまり、この第2実施例に
おいては、自転車1の使用者はギヤ比を入力する必要は
なく、クランク回転周期とタイヤ回転周期との比率によ
り、ギヤ比が算出される。
【0015】そして、続くSB6〜SB11では、前述
した第1実施例のSA4〜SA9と同様の処理を実行す
る。よって、ピッチ音はピッチ周期Tの間隔で発生し、
このピッチ音に合わせて1回転させる速度でペダルを操
作することにより、目標速度を維持しつつ走行すること
できる。
【0016】図7は、本発明の第3実施例を示すフロー
チャートであり、SC1〜SC5は第2実施例のSB1
〜SB5と、SC7〜SA12はSB6〜SA11と同
一の処理内容である。しかし、SC6では、各レジスタ
A〜Eに格納された値、つまりタイヤ周長、目標速度、
タイヤ回転周期、クランク回転周期、ギヤ比を表示部1
8に表示する。したがって、この実施例では、表示部1
8を見ることにより、前記各値を確認することができ、
これにより目標速度やギヤ比を認識しつつ走行を行うこ
とができる。
【0017】なお、実施例においてはピッチ音によりペ
ダルの回転周期を報知するようにしたがこれに限ること
なく、LEDの点滅により視覚的にペダル回転周期を報
知したり、あるいはペダル回転周期を用紙にプリントア
ウトするようにしてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、走行速度
に対応するペダルの回転周期を報知するようにしたこと
から、当該走行速度を維持するに必要なペダルの回転
を認識することができる。よって、この報知されるペ
ダルの回転周期に従ってペダル操作を行うことにより、
目標速度を維持しながら走行する等の所定の走行状態に
必要なペダル操作を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を適用した自転車の側面図
である。
【図2】同実施例の全体構成を示すブロック回路図であ
る。
【図3】同実施例の動作フローチャートである。
【図4】本発明の第2実施例を適用した自転車の側面図
である。
【図5】同実施例の全体構成を示すブロック回路図であ
る。
【図6】同実施例の動作フローチャートである。
【図7】本発明の第3実施例を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 自転車 2 前輪 4 磁石 6 発信機 7 受信機 16 演算処理部 17 キー入力部 18 表示部 20 タイヤ回転検出用磁石 21 タイヤ回転検出用送信機 24 クランク回転検出用磁石 25 クランク回転検出用送信機
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62J 39/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪の回転周期と該車輪を駆動するペダ
    の回転周期との比率を示す比率データを設定する比率
    データ設定手段と、前記車輪の周長を設定する周長設定手段と、 前記比率 データ設定手段により設定された比率データと
    前記周長設定手段により設定された前記車輪の周長とに
    基づいて、走行速度に対応するペダルの回転周期を報知
    する報知手段と、 を備えたことを特徴とする自転車のペダル回転状態報知
    装置。
  2. 【請求項2】 車輪の周長を設定する周長設定手段
    と、 車輪の回転周期を検出する車輪回転周期検出手段と、 前記車輪を駆動するペダルの回転周期を検出するペダル
    回転周期検出手段と、 前記各検出手段の検出結果に基づいて、車輪の回転周期
    とペダルの回転周期との比率を算出する回転比率算出手
    段と、 該回転比率算出手段の算出結果と前記周長設定手段によ
    り設定された前記車輪の周長とに基づいて、走行速度に
    対応するペダルの回転周期を報知する報知手段と、 を備えたことを特徴とする自転車のペダル回転状態報知
    装置。
  3. 【請求項3】 目標速度を設定する目標速度設定手段
    と、 車輪の周長を設定する周長設定手段と、 前記車輪の回転周期と該車輪を駆動するペダルの回転周
    期との比率を示す比率データを設定する比率データ設定
    手段と、 該比率データ設定手段により設定された比率データと前
    記車輪の周長とに基づき、前記目標速度を維持するに必
    要なペダルの回転周期を算出する回転周期算出手段と、 該回転周期算出手段により算出されたペダルの回転周期
    を報知する報知手段と、 を備えたことを特徴とする自転車のペダル回転状態報知
    装置。
  4. 【請求項4】 目標速度を設定する目標速度設定手段
    と、 車輪の周長を設定する周長設定手段と、 前記車輪の回転周期を検出する車輪回転周期検出手段
    と、 前記車輪を駆動するペダルの回転周期を検出するペダル
    回転周期検出手段と、 前記各検出手段の検出結果に基づき、前記車輪とペダル
    との回転周期の比率を算出する回転比率算出手段と、 該回転比率算出手段の算出結果と前記車輪の周長とに基
    づき、前記目標速度を維持するに必要なペダルの回転周
    期を算出する回転周期算出手段と、 該回転周期算出手段により算出されたペダルの回転周期
    を報知する報知手段と、 を備えたことを特徴とする自転車のペダル回転状態報知
    装置。
  5. 【請求項5】 前記報知手段は、前記ペダルの回転周期
    に対応する周期のピッチ音を発生する放音装置を有する
    ことを特徴とする請求項1から4にいずれか記載の自転
    車のペダル回転状態報知装置。
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