JPH10185715A - Method for measuring pedal rotation period for bicycle and energy consumption, pedal rotation period measuring instrument, and energy consumption measuring instrument - Google Patents

Method for measuring pedal rotation period for bicycle and energy consumption, pedal rotation period measuring instrument, and energy consumption measuring instrument

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Publication number
JPH10185715A
JPH10185715A JP8342062A JP34206296A JPH10185715A JP H10185715 A JPH10185715 A JP H10185715A JP 8342062 A JP8342062 A JP 8342062A JP 34206296 A JP34206296 A JP 34206296A JP H10185715 A JPH10185715 A JP H10185715A
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JP
Japan
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torque
pedal
input
value
threshold value
Prior art date
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Pending
Application number
JP8342062A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tamotsu Taira
保 平
Teruo Fujita
輝夫 藤田
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.)
Koyo Electronics Industries Co Ltd
Original Assignee
Koyo Electronics Industries Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Electronics Industries Co Ltd filed Critical Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority to JP8342062A priority Critical patent/JPH10185715A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an instrument for measuring energy consumption for bicycles that has less number of parts, is simple in structure, and is inexpensive. SOLUTION: A measuring instrument has a detector 1 for detecting torque, a means 2 for calculating a torque value based on an input signal from the torque detector 1, a means 3 for setting a time when a torque value exceeds a threshold by comparing the torque value inputted from the torque operation means 2 with the threshold to a pedal stepping start time, a means 6 for calculating a pedal rotary period based on a current time and the pedal stepping start time, and a means 7 for calculating an energy consumption based on the torque value that is outputted from a means 5 for adding torque and a pedal rotary period.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車あるいは筋
力トレーニングや健康のためのエネルギ消費運動を目的
とした機器など(以下これらを自転車という)のペダル
によって駆動される回転軸のトルクを検出し、この検出
されたトルク値に基づいた自転車用ペダル回転周期及び
エネルギ消費量計測方法並びにペダル回転周期計測器及
びエネルギ消費量計測器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects the torque of a rotating shaft driven by a pedal of a bicycle or a device for exercising energy training for strength training or health (hereinafter referred to as a bicycle). The present invention relates to a method of measuring a pedal rotation cycle and energy consumption of a bicycle based on the detected torque value, a pedal rotation cycle measuring instrument and an energy consumption measuring instrument.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自転車の車輪回転周期の測定は車
輪に取付けられた磁石と、フレームに取付けたリードス
イッチ等のセンサに基づいて測定し、走行速度や走行距
離を演算し、表示するものがあった。一方、近年、健康
の維持やダイエットなどのために自転車の利用がブーム
となっているが、このような運動にあたっては、走行速
度や走行距離のみならず自分が消費したエネルギを知り
たいという要求がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a bicycle wheel rotation cycle is measured based on a magnet mounted on a wheel and a sensor such as a reed switch mounted on a frame to calculate and display a running speed and a running distance. was there. On the other hand, in recent years, the use of bicycles has become a boom for maintaining health and dieting. In such exercises, there is a need to know not only running speed and running distance but also energy consumed by oneself. is there.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ペダルを足で
踏込む力、これにより得られた仕事量、及びこのために
消費されたエネルギなどを測定する手段がなく、このた
め、筋力トレーニングなどの成果やこれに消費されるエ
ネルギなどを数値的に知ることができなかった。また、
従来の回転周期測定は、部品点数が多く、構造も複雑で
高価であるという問題があった。
However, there is no means for measuring the force of stepping on the pedal, the amount of work obtained thereby, and the energy consumed for this purpose. The results and the energy consumed by them could not be known numerically. Also,
The conventional rotation period measurement has a problem that the number of parts is large, the structure is complicated and expensive.

【0004】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、部品点数が少なく、構造も単純で安価な
自転車用ペダル回転周期及びエネルギ消費量計測方法並
びにペダル回転周期計測器及びエネルギ消費量計測器を
得ることを目的としたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a simple and inexpensive method for measuring a pedal rotation cycle and energy consumption of a bicycle with a small number of parts, a simple structure, and a pedal rotation cycle measuring instrument and energy. The purpose is to obtain a consumption meter.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるペダル回
転周期計測方法は、第1の入力ステップで入力されたト
ルク値をしきい値と比較し、前記第1の入力ステップで
入力されたトルク値が前記しきい値以上のときに、次の
ステップに進み、しきい値未満のときに前記第1の入力
ステップに戻る第1の比較ステップと、現在時刻をペダ
ル踏込開始時刻とする第1のペダル踏込開始時刻設定ス
テップと、第2の入力ステップで入力されたトルク値が
前記しきい値以上のときに、前記第2の入力ステップに
戻り、しきい値未満のときに次のステップに進む第2の
比較ステップと、第3の入力ステップで入力されたトル
ク値が前記しきい値未満のときに、前記第3の入力ステ
ップに戻り、しきい値以上のときに次のステップに進む
第3の比較ステップと、現在時刻と前記第1、あるいは
後述の第2のペダル踏込開始時刻設定ステップの前記踏
込開始時刻に基づいてペダル回転前回周期を演算するペ
ダル回転前回周期演算ステップと、前記ペダル回転前回
周期演算ステップの前記現在時刻をペダル踏込開始時刻
とする第2のペダル踏込開始時刻設定ステップと、第4
の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい値以
上のときに、前記第4のトルク入力ステップに戻り、し
きい値未満のときに前記第3の入力ステップに戻る第4
の比較ステップとを備える。
A method of measuring a pedal rotation period according to the present invention compares a torque value input in a first input step with a threshold value, and compares the torque value input in the first input step. When the value is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to the next step, and when the value is less than the threshold value, the first comparison step returns to the first input step. When the torque value input in the second input step is equal to or greater than the threshold value, the process returns to the second input step. When the torque value input in the second input step is less than the threshold value, the process proceeds to the next step. When the torque value input in the second comparing step and the third input step is smaller than the threshold value, the process returns to the third input step, and when the torque value is equal to or larger than the threshold value, the process proceeds to the next step. Third comparison step A pedal rotation last cycle calculating step of calculating a pedal rotation last cycle based on a current time and the first or second pedal depression start time setting step described later; and a pedal rotation last cycle calculation. A second pedal depression start time setting step in which the current time of the step is a pedal depression start time;
When the torque value input in the input step is equal to or larger than the threshold value, the process returns to the fourth torque input step. When the torque value is smaller than the threshold value, the process returns to the third input step.
And a comparing step.

【0006】また、初回フラグに1を設定するフラグ設
定ステップと、第1の入力ステップで入力されたトルク
値をしきい値と比較し、前記第1の入力ステップで入力
されたトルク値が前記しきい値以上のときに、次のステ
ップに進み、しきい値未満のときに前記第1の入力ステ
ップに戻る第1の比較ステップと、現在時刻と次のペダ
ル踏込開始時刻設定ステップの踏込開始時刻に基づいて
ペダル回転前回周期を演算する第1のペダル回転前回周
期演算ステップと、現在時刻をペダル踏込開始時刻とす
るペダル踏込開始時刻設定ステップと、第2の入力ステ
ップで入力されたトルク値が前記しきい値以上のとき
に、前記第2の入力ステップに戻り、しきい値未満のと
きに次のステップに進む第2の比較ステップと、初回フ
ラグが1かどうかを比較し初回フラグが1のときに、次
のステップに進み、初回フラグが1でないときは、前記
第1の入力ステップに進むフラグ比較ステップと、現在
時刻と前記ペダル踏込開始時刻設定ステップの前記ペダ
ル踏込開始時刻とに基づいてペダル回転前回周期を演算
する第2のペダル回転前回周期演算ステップと、初回フ
ラグを0とし、前記第1の入力ステップに戻る初回フラ
グ設定ステップとを備える。
In addition, a flag setting step of setting an initial flag to 1 and a torque value input in the first input step are compared with a threshold value, and the torque value input in the first input step is compared with the threshold value. When the value is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to the next step, and when the value is less than the threshold value, the process returns to the first input step. A first pedal rotation previous cycle calculating step of calculating a pedal rotation last cycle based on time, a pedal depression start time setting step using the current time as a pedal depression start time, and a torque value input in the second input step Returns to the second input step when is equal to or greater than the threshold value, and proceeds to the next step when the value is less than the threshold value. When the first flag is 1, the process proceeds to the next step. When the first flag is not 1, the flag comparing step proceeds to the first input step. A second previous pedal rotation cycle calculating step of calculating the previous pedal rotation cycle based on the step-on start time; and a first flag setting step of setting the first flag to 0 and returning to the first input step.

【0007】本発明に係わるエネルギ消費量計測方法
は、第1の入力ステップで入力されたトルク値をしきい
値と比較し、前記第1の入力ステップで入力されたトル
ク値が前記しきい値以上のときに、次のステップに進
み、しきい値未満のときに前記第1の入力ステップに戻
る第1の比較ステップと、現在時刻をペダル踏込開始時
刻とする第1のペダル踏込開始時刻設定ステップと、第
2の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい値
以上のときに、前記第2の入力ステップに戻り、しきい
値未満のときに次のステップに進む第2の比較ステップ
と、第3の入力ステップで入力されたトルク値が前記し
きい値未満のときに、前記第3の入力ステップに戻り、
しきい値以上のときに次のステップに進む第3の比較ス
テップと、現在時刻と前記第1、あるいは後述の第2の
ペダル踏込開始時刻設定ステップの前記踏込開始時刻に
基づいてペダル回転前回周期を演算するペダル回転前回
周期演算ステップと、前記ペダル回転前回周期演算ステ
ップの前記現在時刻をペダル踏込開始時刻とする第2の
ペダル踏込開始時刻設定ステップと、トルク値を加算す
るトルク加算ステップと、前記加算されたトルクと前記
ペダル回転前回周期に基づいてエネルギ消費量を演算す
るエネルギ消費量演算ステップと、第4の入力ステップ
で入力されたトルク値が前記しきい値以上のときに、前
記トルク加算ステップに戻り、しきい値未満のときに前
記第3の入力ステップに戻る第4の比較ステップとを備
える。
In the energy consumption measuring method according to the present invention, the torque value input in the first input step is compared with a threshold value, and the torque value input in the first input step is compared with the threshold value. At this time, the process proceeds to the next step, and returns to the first input step when the value is less than the threshold value. A first comparison step, and a first pedal depression start time setting that sets the current time to a pedal depression start time And a second comparing step of returning to the second input step when the torque value input in the second input step is equal to or greater than the threshold value and proceeding to the next step when the torque value is less than the threshold value. And returning to the third input step when the torque value input in the third input step is less than the threshold value.
A third comparison step for proceeding to the next step when the value is equal to or greater than the threshold value; and a previous cycle of the pedal rotation based on the current time and the first or second pedal depression start time setting step described later. , A second pedal depression start time setting step that sets the current time of the pedal rotation previous period computation step to a pedal depression start time, and a torque addition step of adding a torque value. An energy consumption calculating step of calculating an energy consumption based on the added torque and the previous cycle of the pedal rotation; and, when the torque value input in the fourth input step is equal to or larger than the threshold value, the torque A fourth comparing step of returning to the adding step and returning to the third input step when the value is smaller than the threshold value.

【0008】また、初回フラグに1を設定するフラグ設
定ステップと、第1の入力ステップで入力されたトルク
値をしきい値と比較し、前記第1の入力ステップで入力
されたトルク値が前記しきい値以上のときに、次のステ
ップに進み、しきい値未満のときに前記第1の入力ステ
ップに戻る第1の比較ステップと、現在時刻と次のペダ
ル踏込開始時刻設定ステップの踏込開始時刻に基づいて
ペダル回転前回周期を演算する第1のペダル回転前回周
期演算ステップと、現在時刻をペダル踏込開始時刻とす
るペダル踏込開始時刻設定ステップと、トルク値を加算
するトルク加算ステップと第2の入力ステップで入力さ
れたトルク値が前記しきい値以上のときに、前記トルク
加算ステップに戻り、しきい値未満のときに次のステッ
プに進む第2の比較ステップと、初回フラグが1かどう
かを比較し初回フラグが1のときに、次のステップに進
み、初回フラグが1でないときは、後述のエネルギ消費
量演算ステップに進むフラグ比較ステップと、現在時刻
と前記ペダル踏込開始時刻設定ステップの前記ペダル踏
込開始時刻とに基づいてペダル回転前回周期を演算する
第2のペダル回転前回周期演算ステップと、初回フラグ
を0とする初回フラグ設定ステップと、前記加算トルク
ステップで加算されたトルクと前記第1または第2のペ
ダル回転前回周期演算ステップで演算された前記ペダル
回転前回周期に基づいてエネルギ消費量を演算し、前記
第1の入力ステップに戻るエネルギ消費量演算ステップ
とを備える。
[0008] Further, a flag setting step of setting the initial flag to 1 and a torque value input in the first input step are compared with a threshold value, and the torque value input in the first input step is determined by the first input step. When the value is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to the next step, and when the value is less than the threshold value, the process returns to the first input step. A first pedal rotation previous cycle calculating step of calculating a pedal rotation last cycle based on time, a pedal depression start time setting step using the current time as a pedal depression start time, a torque addition step of adding a torque value, and a second The second ratio returns to the torque adding step when the torque value input in the input step is equal to or larger than the threshold value, and proceeds to the next step when the torque value is smaller than the threshold value. If the first flag is 1, the process proceeds to the next step. If the first flag is not 1, a flag comparison step proceeds to an energy consumption calculation step described later. A second pedal rotation previous cycle calculation step of calculating a previous pedal rotation cycle based on the pedal depression start time of the pedal depression start time setting step, an initial flag setting step of setting an initial flag to 0, and the addition Calculating the energy consumption based on the torque added in the torque step and the previous pedal rotation cycle calculated in the first or second pedal rotation last cycle calculation step, and returning to the first input step. And a quantity calculation step.

【0009】本発明に係わる自転車用ペダル回転周期計
測器は、外周に左右対称にかつ互いに反対方向に傾斜し
て設けたシェブロン状の磁気異方性が付与され、ペダル
がクランクを介し取付けられた回転軸及び検出コイルを
有し前記回転軸の外周に配設されたコイルユニットから
なるトルク検出器と、このトルク検出器からの入力信号
に基づいてトルク値を演算するトルク演算手段と、この
トルク演算手段から入力されたトルク値をしきい値と比
較し、前記トルク値がしきい値以上となったときの時刻
を、ペダル踏込開始時刻とするペダル踏込開始時刻設定
手段と、このペダル踏込開始時刻を記憶する時刻記憶手
段と、現在時刻と前記時刻記憶手段に記憶された前記ペ
ダル踏込開始時刻に基づいてペダル回転周期を演算する
ペダル回転前回周期演算手段とを備える。
In the bicycle pedal rotation cycle measuring device according to the present invention, a chevron-shaped magnetic anisotropy is provided on the outer periphery symmetrically and inclined in opposite directions to each other, and the pedal is mounted via a crank. A torque detector including a rotating shaft and a detection coil, and a coil unit disposed on the outer periphery of the rotating shaft; a torque calculating means for calculating a torque value based on an input signal from the torque detector; Comparing the torque value input from the calculating means with a threshold value, and setting a time when the torque value becomes equal to or greater than the threshold value as a pedal depression start time; A time storage means for storing a time; a pedal rotation last cycle for calculating a pedal rotation cycle based on a current time and the pedal depression start time stored in the time storage means; And a calculation unit.

【0010】また、ペダル回転前回周期演算手段から出
力されたペダル回転周期、自転車の車輪径及びペダル回
転部のギア径に基づいて走行速度と走行距離を算出し、
表示装置に走行速度と走行距離を出力する速度・距離算
出手段を備える。
A running speed and a running distance are calculated based on the pedal rotation cycle, the wheel diameter of the bicycle, and the gear diameter of the pedal rotating section output from the pedal rotation last cycle calculating means,
The display device is provided with speed / distance calculating means for outputting the running speed and the running distance.

【0011】本発明に係わるエネルギ消費量計測器は、
外周に左右対称にかつ互いに反対方向に傾斜して設けた
シェブロン状の磁気異方性が付与され、ペダルがクラン
クを介し取付けられた回転軸及び検出コイルを有し前記
回転軸の外周に配設されたコイルユニットからなるトル
ク検出器と、このトルク検出器からの入力信号に基づい
てトルク値を演算するトルク演算手段と、このトルク演
算手段から入力されたトルク値をしきい値と比較し、前
記トルク値がしきい値以上となったときの時刻を、ペダ
ル踏込開始時刻とするとともに、しきい値以上のトルク
値を出力するペダル踏込開始時刻設定出手段と、このペ
ダル踏込開始時刻を記憶する時刻記憶手段と、前記ペダ
ル踏込開始時刻設定出手段から出力されたトルク値を加
算するトルク加算手段と、現在時刻と前記時刻記憶手段
に記憶された前記ペダル踏込開始時刻に基づいてペダル
回転周期を演算するペダル回転前回周期演算手段と、前
記トルク加算手段から出力された前記トルク値と前記ペ
ダル回転前回周期演算手段とから出力されたペダル回転
周期とに基づいてエネルギ消費量を演算するエネルギ消
費量演算手段とを備える。
[0011] The energy consumption measuring instrument according to the present invention comprises:
A chevron-shaped magnetic anisotropy is provided on the outer periphery symmetrically and inclined in opposite directions to each other, and the pedal has a rotation shaft and a detection coil attached via a crank and is disposed on the outer periphery of the rotation shaft. A torque detector comprising a coil unit, a torque calculator for calculating a torque value based on an input signal from the torque detector, and a torque value input from the torque calculator being compared with a threshold value. The time when the torque value becomes equal to or greater than the threshold value is set as a pedal depression start time, and a pedal depression start time setting means for outputting a torque value greater than or equal to the threshold value, and the pedal depression start time is stored. Time storage means, a torque addition means for adding the torque value output from the pedal depression start time setting output means, and a current time stored in the time storage means. A pedal rotation previous cycle calculating means for calculating a pedal rotation cycle based on the dull stepping start time; and a torque value output from the torque adding means and a pedal rotation cycle output from the pedal rotation previous cycle calculating means. Energy consumption calculating means for calculating the energy consumption based on the calculated energy consumption.

【0012】また、トルク演算手段はトルク値がしきい
値以上のときにトルク値を演算し、エネルギ消費量演算
はトルク値がしきい値未満のときエネルギ消費量を演算
するものである。
The torque calculating means calculates the torque value when the torque value is equal to or greater than the threshold value, and the energy consumption calculation calculates the energy consumption when the torque value is less than the threshold value.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1は本発明の実施の形態1を示すもの
で、ペダル踏力、仕事量、ペダル回転周期及びエネルギ
消費量等を演算し、表示するエネルギ消費量計測器の基
本ブロック図、図2はエネルギ消費量計測器の主要部の
回路構成ブロック図である。図1において、1は自転車
のペダルがクランクを介し取付けられた回転軸の外周に
配設されたトルク検出器、2はトルク検出器1からの入
力信号に基づいてトルク値を演算するトルク演算手段、
3はトルク演算手段2から入力されたトルク値をしきい
値と比較し、トルク値がしきい値以上となったときの時
刻を、ペダル踏込開始時刻とするとともに、しきい値以
上のトルク値を出力するペダル踏込開始時刻設定出手段
である。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a basic block diagram of an energy consumption measuring instrument for calculating and displaying a pedal depression force, a work amount, a pedal rotation cycle, an energy consumption amount, etc., and FIG. It is a circuit configuration block diagram of a main part of a quantity measuring instrument. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a torque detector arranged on the outer periphery of a rotating shaft on which a bicycle pedal is mounted via a crank, and 2 denotes a torque calculating means for calculating a torque value based on an input signal from the torque detector 1. ,
Numeral 3 compares the torque value input from the torque calculation means 2 with a threshold value, and sets a time when the torque value becomes equal to or more than the threshold value as a pedal depression start time and a torque value equal to or more than the threshold value. Is output from the pedal depression start time setting means.

【0014】4はぺダル踏込開始時刻を記憶する時刻記
憶手段、5はペダル踏込開始時刻設定出手段3から出力
されたトルク値を加算するトルク加算手段、6は現在時
刻と前記時刻記憶手段4に記憶された前記ペダル踏込開
始時刻に基づいてペダル回転周期を演算するペダル回転
前回周期演算手段と、7はトルク加算手段5から出力さ
れたトルク値とペダル回転前回周期演算手段6から出力
されたペダル回転周期とに基づいてエネルギ消費量を演
算するエネルギ消費量演算手段、8はエネルギ消費量演
算手段7から出力されたエネルギ消費量を表示する表示
装置である。トルク演算手段2、ペダル踏込開始時刻設
定出手段3、時刻記憶手段4、トルク加算手段5、ペダ
ル回転前回周期演算手段6、及びエネルギ消費量演算手
段7は制御回路9の内部にある。
4 is a time storage means for storing the pedal depression start time, 5 is a torque addition means for adding the torque value output from the pedal depression start time setting means 3, and 6 is the current time and the time storage means 4. A pedal rotation cycle calculating means for calculating a pedal rotation cycle based on the pedal depression start time stored in the storage section; and 7, a torque value output from the torque adding means 5 and a torque value output from the pedal rotation previous cycle calculating means 6. An energy consumption calculating means 8 for calculating the energy consumption based on the pedal rotation cycle is a display device for displaying the energy consumption output from the energy consumption calculating means 7. The torque calculation means 2, the pedal depression start time setting output means 3, the time storage means 4, the torque addition means 5, the pedal rotation last cycle calculation means 6, and the energy consumption calculation means 7 are inside the control circuit 9.

【0015】図2において、10はトルク検出器1の信
号をA/ D変換するA/D変換回路、11はCPU、1
2は検出されたトルクに基いて、ペダル回転周期、ペダ
ル踏力、仕事量、走行速度、走行距離及びエネルギ消費
量等を演算するプログラムが格納されるROM、13は
演算時に使用される作業領域が確保されるRAM、14
は時刻をCPUに出力するクロックである。
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes an A / D conversion circuit for A / D converting the signal of the torque detector 1;
Reference numeral 2 denotes a ROM in which a program for calculating a pedal rotation cycle, pedal depression force, work amount, running speed, running distance, energy consumption, and the like is stored based on the detected torque. Reference numeral 13 denotes a work area used in the calculation. RAM to be secured, 14
Is a clock for outputting the time to the CPU.

【0016】次に、トルク検出器1の構成を図3〜図6
により説明する。図3はトルク検出器1が装着される自
転車のボトムブラケット部の概略斜視図である。図にお
いて21はボトムブラケット部で、円筒状のハウジング
22内には回転軸23が挿通され、軸受を介して回転自
在に支持されている。そして、回転軸23の一端には、
先端部にペダル24aが回転自在に装着されたクランク
25aが固定されており、回転軸23の他端にはチェー
ン駆動用のギヤ26が嵌合され、さらに、ペダル24b
を有するクランク25bが固定されている。
Next, the structure of the torque detector 1 is shown in FIGS.
This will be described below. FIG. 3 is a schematic perspective view of a bottom bracket portion of the bicycle on which the torque detector 1 is mounted. In the figure, reference numeral 21 denotes a bottom bracket portion, in which a rotating shaft 23 is inserted into a cylindrical housing 22 and is rotatably supported via a bearing. And, at one end of the rotating shaft 23,
A crank 25a, to which a pedal 24a is rotatably mounted, is fixed to the tip end. A gear 26 for driving a chain is fitted to the other end of the rotating shaft 23.
Is fixed.

【0017】図4はトルク検出器1のトルク検出部1a
の縦断面図である。図において、21はボトムブラケッ
ト部、22はハウジング、23は回転軸である。回転軸
23は、例えば、Fe−Al系合金、Fe−Ni系合金
あるいはSNCM系浸炭鋼の如き磁性材料からなる。
FIG. 4 shows a torque detector 1a of the torque detector 1.
FIG. In the figure, 21 is a bottom bracket portion, 22 is a housing, and 23 is a rotating shaft. The rotating shaft 23 is made of, for example, a magnetic material such as an Fe—Al alloy, an Fe—Ni alloy, or an SNCM carburized steel.

【0018】27a,27bは、回転軸23に左右対称
にかつ互いに反対方向に傾斜して設けられたシェブロン
状の凹溝で、回転軸23にはこれら凹溝27a,27b
により互いに反対方向の磁気異方性が付与されている。
28はハウジング22の内壁に固定された円筒状のコイ
ルユニットで、ヨーク28aを介して第1、第2の検出
コイル29a,29bが設けられており、これら回転軸
23及びコイルユニット28によりトルク検出部1aを
構成する。なお、回転軸に、磁性材料を使用しないで、
表面に磁気異方性が付与された磁性箔を固着してもよ
い。以降、回転軸23に磁性材料を使用した場合につい
て説明する。
Reference numerals 27a and 27b denote chevron-shaped grooves provided symmetrically on the rotating shaft 23 and inclined in opposite directions to each other. The rotating shaft 23 has these grooves 27a and 27b.
Thereby impart magnetic anisotropy in directions opposite to each other.
Numeral 28 denotes a cylindrical coil unit fixed to the inner wall of the housing 22. First and second detection coils 29a and 29b are provided via a yoke 28a, and torque is detected by the rotating shaft 23 and the coil unit 28. The part 1a is constituted. In addition, do not use a magnetic material for the rotating shaft,
A magnetic foil provided with magnetic anisotropy may be fixed on the surface. Hereinafter, a case where a magnetic material is used for the rotating shaft 23 will be described.

【0019】図5は回転軸23にa1 方向、a2 方向の
ねじり応力が加わった場合のトルク検出回路の一例を示
すブロック図である。31a,31bはコイルユニット
28に設けられた検出コイル、R1 ,R2 は抵抗器で、
これらによりブリッジ回路32が形成されている。33
はブリッジ回路32に発振電圧eV を印加する発振回路
である。34はブリッジ回路32の出力交流電圧e1 ,
e2 を検波する同期検波回路、35は検波された両直流
電圧E1 ,E2 を比較してその差電圧ΔEを出力する比
較回路、36は比較回路35の出力電圧ΔEを増幅する
増幅回路で、これらによりトルク検出回路16を構成し
ている。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a torque detection circuit when torsional stress is applied to the rotating shaft 23 in the directions a1 and a2. 31a and 31b are detection coils provided in the coil unit 28, R1 and R2 are resistors,
These form a bridge circuit 32. 33
Is an oscillation circuit for applying an oscillation voltage eV to the bridge circuit 32. 34 is an output AC voltage e1 of the bridge circuit 32,
A synchronous detection circuit for detecting e2, a comparison circuit 35 for comparing the two detected DC voltages E1, E2 and outputting a difference voltage .DELTA.E, and an amplification circuit 36 for amplifying the output voltage .DELTA.E of the comparison circuit 35. Constitute the torque detection circuit 16.

【0020】次に、この発明のエネルギ消費量計測器の
動作概要について説明する。まず、トルク検出回器1の
トルク検出回路16において、回転軸23にねじり応力
が加わっていない場合は、回転軸23の凹溝27aと2
7bの透磁率μ1 ,μ2 は等しく保たれており、このと
きの検出コイル31a,31bの自己インダクタンスL
1 ,L2 は、次式で示される。 L1 =4πN1 2 μ1 A [1] L2 =4πN2 2 μ2 A [2] 但し、N1 :検出コイル31aのコイル巻数 N2 :検出コイル31bのコイル巻数 A :コアの形状で決る係数 したがって、N1 =N2 、μ1 =μ2 であれば、
[1],[2]式よりL1 =L2 である。
Next, an outline of the operation of the energy consumption measuring instrument of the present invention will be described. First, in the torque detection circuit 16 of the torque detector 1, when no torsional stress is applied to the rotating shaft 23, the grooves 27 a and 2
7b are kept equal, and the self-inductance L of the detection coils 31a and 31b at this time is maintained.
1 and L2 are represented by the following equations. L1 = 4πN1 2 μ1 A [1] L2 = 4πN2 2 μ2 A [2] where N1 is the number of coil turns of the detection coil 31a N2 is the number of coil turns of the detection coil 31b A is a coefficient determined by the shape of the core Therefore, N1 = N2, If μ1 = μ2,
From the equations [1] and [2], L1 = L2.

【0021】検出コイル31a,31bは抵抗器R1 ,
R2 とによりブリッジ回路32を形成しており、中点の
電圧e1 ,e2 は下式で表わされる。 e1 =jωL1 /(jωL1 +R1 )・e [3] e2 =jωL2 /(jωL2 +R2 )・e [4] いま、回転軸23にa1 、a2 方向のねじり応力が加わ
ると、シェブロン状の凹溝27a,27bのうち、凹溝
27aには引張応力が加わるためVillari効果に
より透磁率μ1 が増大し、凹溝27bには圧縮力が加わ
るため透磁率μ2が減少する。
The detection coils 31a and 31b are connected to resistors R1,
A bridge circuit 32 is formed by R2 and the voltages e1 and e2 at the middle points are represented by the following equations. e1 = jωL1 / (jωL1 + R1) · e [3] e2 = jωL2 / (jωL2 + R2) · e [4] Now, when torsional stress in the a1 and a2 directions is applied to the rotating shaft 23, the chevron-shaped concave grooves 27a and Among the grooves 27b, the magnetic permeability μ1 increases due to the Villari effect because tensile stress is applied to the concave groove 27a, and the magnetic permeability μ2 decreases because compressive force is applied to the concave groove 27b.

【0022】検出コイル31a,31bの自己インダク
タンスL1 ,L2 は、前述のように L1 =4πN1 2 μ1 A L2 =4πN2 2 μ2 A であり、回転軸23にねじり応力a1 ,a2 が加わると
μ1 が大、μ2 が小に変化するため、L1 は大、L2 は
小となる。
As described above, the self-inductances L1 and L2 of the detection coils 31a and 31b are L1 = 4πN12 2 μ1 A L2 = 4πN2 2 μ2 A. When the torsional stresses a1 and a2 are applied to the rotating shaft 23, μ1 increases. , Μ2 change to a small value, so that L1 is large and L2 is small.

【0023】故に、前記[3],[4]式から、ブリッ
ジ回路32の中点の電圧e1 は上昇し、e2 は下降す
る。両電圧e1 ,e2 は同期検波回路34でそれぞれ平
滑化され、その出力直流電圧E1 ,E2 は比較回路35
で比較され、その差の電圧ΔEが出力する。この差の電
圧ΔEは増幅器36で増幅され、出力信号として取出さ
れる。
Therefore, from the equations [3] and [4], the voltage e1 at the middle point of the bridge circuit 32 rises, and e2 falls. The two voltages e1 and e2 are respectively smoothed by the synchronous detection circuit 34, and the output DC voltages E1 and E2 are compared with the comparison circuit 35.
And a voltage ΔE of the difference is output. The voltage ΔE of this difference is amplified by the amplifier 36 and is taken out as an output signal.

【0024】いま、図6に示すようにペダルを踏んでク
ランク25bを矢印a方向(自転車の前進方向)に回転
させると、その回転力はクランク25bから回転軸23
に伝達される。このとき、他方のクランク25aはペダ
ル24aに掛かる足の自重により回転軸3にねじり応力
が発生し、トルクが検出される。しかし、このトルクは
負の値のため無視する。
Now, as shown in FIG. 6, when the pedal is depressed to rotate the crank 25b in the direction of arrow a (the forward direction of the bicycle), the rotational force is transmitted from the crank 25b to the rotating shaft 23.
Is transmitted to At this time, the other crank 25a generates torsional stress on the rotating shaft 3 due to the weight of the foot applied to the pedal 24a, and the torque is detected. However, this torque is ignored because it is a negative value.

【0025】次に、他方のクランク25aを矢印a方向
に回転させると、クランク25bはフリー状態にある
が、回転軸23に結合されたギヤ26にはチェーンCが
掛けられていて矢印b方向の張力が加えられているた
め、回転軸23には図5に示す矢印a1 方向のねじり応
力が発生する。これにより、回転軸23に設けた凹溝2
7a,27bのうち、凹溝27a側には引張り応力が、
また、凹溝27b側には圧縮応力が加わるため、これに
対応して回転軸23の透磁率が変化する。
Next, when the other crank 25a is rotated in the direction of arrow a, the crank 25b is in a free state, but the chain C is hung on the gear 26 connected to the rotating shaft 23, and Since the tension is applied, a torsional stress in the direction of arrow a1 shown in FIG. Thereby, the concave groove 2 provided on the rotating shaft 23
7a and 27b, the tensile stress is on the concave groove 27a side,
Further, since a compressive stress is applied to the concave groove 27b side, the magnetic permeability of the rotating shaft 23 changes correspondingly.

【0026】回転軸23の透磁率の変化に伴って前述の
ように第1、第2の検出コイル31a,31bの自己イ
ンダクタンスが変化し、ブリッジ回路32にはインピー
ダンスの変化、したがって、回転軸23に加えられたト
ルクの大きさに対応した不平衡電圧e1 ,e2 が出力す
る。この出力電圧e1 ,e2 は図5で説明したプロセス
により処理され、出力する。この出力電圧は、回転軸2
3に加えられたトルクに対応した値である。このよう
に、本実施の形態1においては、ギヤ26が1回転する
間、すなわち、ギヤ26の反対側のペダル24aを踏込
む間に回転軸23に加えられたトルクに対応した信号が
出力される。
As described above, the self-inductance of the first and second detection coils 31a and 31b changes with the change in the magnetic permeability of the rotating shaft 23, and the bridge circuit 32 changes the impedance. Output unbalanced voltages e1 and e2 corresponding to the magnitude of the torque applied to. The output voltages e1 and e2 are processed and output by the process described with reference to FIG. This output voltage is
3 is a value corresponding to the torque applied. As described above, in the first embodiment, a signal corresponding to the torque applied to the rotating shaft 23 is output while the gear 26 makes one rotation, that is, while the pedal 24a on the opposite side of the gear 26 is depressed. You.

【0027】次に、トルク演算手段2は、トルク検出器
1からA/D変換回路10介して入力された入力信号に
基づいてトルク値を演算する。
Next, the torque calculation means 2 calculates a torque value based on an input signal input from the torque detector 1 via the A / D conversion circuit 10.

【0028】次に、ペダル踏込開始時刻設定出手段3に
ついて図7により説明する。トルク演算手段2から入力
されたトルク値は、トルク比較部3aで、あらかじめ定
められたしきい値3bと比較する。トルク値がしきい値
以上となったとき、トルク値をトルク加算手段5に出力
し、ペダル踏込み開始時刻設定部3cは、時計部3dか
ら出力された時刻を、ペダル踏込開始時刻とし、時刻記
憶手段4に記憶する。
Next, the pedal depression start time setting output means 3 will be described with reference to FIG. The torque value input from the torque calculating means 2 is compared with a predetermined threshold value 3b in a torque comparing section 3a. When the torque value becomes equal to or larger than the threshold value, the torque value is output to the torque adding means 5, and the pedal depression start time setting unit 3c sets the time output from the clock unit 3d as the pedal depression start time, and stores the time. The information is stored in the means 4.

【0029】図8a、8bはペダル回転とトルクの関係
を示す図であり、図8aはペダルの回転状況とトルクの
関係図、図8bはペダル踏込み開始後の時間とトルクの
関係図である。図8aに示すように、1回目の回転でA
点でギヤ26の反対側のペダル24aを矢印a方向に半
回転踏んだとき、トルクが発生し、次の半回転(矢印
b)では、ペダル24aを踏み込んでいないが足がペダ
ルに掛かっているため、ペダルを踏む方向とは逆のトル
クが発生し、負のトルクとなる。
8A and 8B are diagrams showing the relationship between the pedal rotation and the torque, FIG. 8A is a diagram showing the relationship between the pedal rotation state and the torque, and FIG. 8B is a diagram showing the relationship between the time after the start of pedal depression and the torque. As shown in FIG. 8a, A
When the pedal 24a on the opposite side of the gear 26 at the point is depressed half a turn in the direction of arrow a, torque is generated, and in the next half turn (arrow b), the pedal 24a is not depressed but the foot is on the pedal. Therefore, a torque opposite to the direction in which the pedal is depressed is generated, resulting in a negative torque.

【0030】A点の実際の踏込み始めの時間t0 では、
図8(a)、(b)に示すように、トルクは0である
が、ある程度高くなったトルク値をあらかじめしきい値
として設定しておいて、トルク値がこのしきい値以上と
なるB点の時刻t1 をペダル踏込開始時刻としている。
C点の時刻t2 はギヤ26の反対側のペダル24aを矢
印a方向に半回転踏み終わり、しきい値以下となる時刻
であり、次の半回転(矢印b)が終わり、2回目の踏込
みを行い、トルク値がしきい値以上となるB点の時刻が
3 である。t4 はしきい値以下となる時刻であり、T
はペダル回転周期である。
At the time t 0 at the start of the actual stepping on the point A,
As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), the torque is 0, but a torque value that has been increased to some extent is set in advance as a threshold value, and B the time t 1 of the point is the pedal depression start time.
Time t 2 at the point C is finish stepping half turn to the other side of the pedal 24a of the gear 26 in the direction of arrow a, a time equal to or less than the threshold value, the end next half rotation (arrow b), 2 nd depression It was carried out, the time point B where the torque value is equal to or greater than the threshold value is t 3. t 4 is a time at which the time becomes equal to or less than the threshold, and T 4
Is the pedal rotation cycle.

【0031】そして、時刻記憶手段4は、ペダル踏込開
始時刻設定手段3により、設定されたペダル踏込開始時
刻を記憶する。次に、トルク加算手段5は、ペダル踏込
み開始時刻設定手段3から出力されたトルク値を加算す
る。次に、ペダル回転前回周期演算手段6は、現在時刻
と前記時刻記憶手段4に記憶されたペダル踏込開始時刻
に基づいてペダル回転周期を演算する。例えば、図8
a、8bにおいて現在時刻をt3 、ペダル踏込開始時刻
をt1 とし、ペダル回転前回周期をTとすれば、T=t
3 ーt1 となる。なお、ペダル踏込開始時刻をt2 を使
用し、現在時刻がt4 のときに、T=t4 ーt2 の計算
をしても同様な結果が得られる。
The time storage means 4 stores the pedal depression start time set by the pedal depression start time setting means 3. Next, the torque adding means 5 adds the torque value output from the pedal depression start time setting means 3. Next, the previous pedal rotation cycle calculating means 6 calculates the pedal rotation cycle based on the current time and the pedal depression start time stored in the time storage means 4. For example, FIG.
In a and 8b, if the current time is t 3 , the pedal depression start time is t 1, and the previous cycle of pedal rotation is T, T = t
3 becomes over t 1. Incidentally, the pedaling start time using t 2, when the current time is t 4, T = t 4 calculated were similar results even if the over t 2 is obtained.

【0032】次に、エネルギ消費量演算手段7はトルク
加算手段5から出力されたトルク値とペダル回転前回周
期演算手段と5から出力されたペダル回転周期とに基づ
いてエネルギ消費量を演算する。
Next, the energy consumption calculating means 7 calculates the energy consumption based on the torque value output from the torque adding means 5 and the pedal rotation cycle output from the pedal rotation last cycle calculation means 5 and 5.

【0033】エネルギ消費量演算手段7におけるエネル
ギ消費量の演算は、まず、トルク演算手段2から出力さ
れたトルク値から、ペダル踏力を求める。すなわち、ト
ルクをTrq、ペダル踏力をF、回転軸23の中心からク
ランク25a,25bのペダルの軸の中心迄の長さ(以
下クランク長さという)をRとすると、これらの間に
は、次の関係がある。 Trq=F×R [5] したがって、次式によりペダル踏力Fを求める。 F=Trq/R [6]
In the calculation of the energy consumption by the energy consumption calculating means 7, first, the pedal depression force is obtained from the torque value output from the torque calculating means 2. That is, assuming that the torque is Trq, the pedal effort is F, and the length from the center of the rotary shaft 23 to the center of the pedal axis of the cranks 25a and 25b (hereinafter referred to as the crank length) is R. There is a relationship. Trq = F × R [5] Accordingly, the pedal effort F is obtained by the following equation. F = Trq / R [6]

【0034】また、ペダル24a,24bを踏込むこと
によってなされる仕事量dWは、ペダル24a,242
bに加えられる力(すなわちペダル踏力F)と、ペダル
24a,24bの移動距離(以下ペダル移動距離とい
う)ds との積、dW=F×ds によって求められる。
自転車のペダル24a,24bをクランク25a,25
bの回転軸23の中心に対してdθラジアン回転させた
ときのペダル移動距離ds は、ds =R×dθにより求
められるので、ペダル24a,24bをθラジアン回転
させたときの仕事量Wは、
The amount of work dW performed by depressing the pedals 24a and 24b is
The product of the force applied to b (that is, the pedaling force F) and the travel distance of the pedals 24a and 24b (hereinafter referred to as the pedal travel distance) ds is obtained by dW = F × ds.
Connect the bicycle pedals 24a, 24b to the cranks 25a, 25.
Since the pedal movement distance ds when dθ radian is rotated with respect to the center of the rotation shaft 23 of b is obtained by ds = R × dθ, the work amount W when the pedals 24a and 24b are rotated by θ radian is

【0035】[0035]

【数1】 (Equation 1)

【0036】となる。仕事量の単位はジュール(J)で
あり、これを栄養学的熱量Eに換算すると、1カロリは
4.18×103 (J)なので、
## EQU1 ## The unit of work is joule (J). When this is converted into nutritional calorie E, one calorie is 4.18 × 10 3 (J).

【0037】[0037]

【数2】 (Equation 2)

【0038】となる。一方、ギヤ26を1回転する間に
ペダル踏力Fは、右足で最も強く踏込んだときと、左足
で最も強く踏込んだときの2回最高値に達するが、前述
のようにギヤ26側のペダル24bを踏込んだとき(右
足)はトルクが検出されず、ペダル24aを踏込んだと
きに限りトルクが検出されるので、トルクが検出される
周期をTとすれば、ペダルの回転角速度は2π/Tラジ
アンとなる。したがって、dt時間のペダルの回転角d
θは、2π/T×dt となる。
## EQU4 ## On the other hand, during one rotation of the gear 26, the pedal depression force F reaches the maximum value twice when the pedal is depressed most strongly with the right foot and twice when the pedal is depressed most strongly with the left foot. When the pedal 24b is depressed (right foot), no torque is detected, and only when the pedal 24a is depressed, the torque is detected. Therefore, if the period in which the torque is detected is T, the rotational angular velocity of the pedal is 2π / T radians. Therefore, the pedal rotation angle d for dt time
θ is 2π / T × dt.

【0039】トルク検出をdt 時間ごとに行うときに、
この間の消費エネルギdE は、計測された周期TK と、
トルク検出により求めたペダル踏力FK とにより、
[8]式から dE =1/(4.18×103 )×Trq×2π/TK ×dt [9] となる。このように、ペダルをθラジアン回転させたと
きの消費エネルギEは、トルク検出を行うごとに上記演
算を行い、この間に消費されたエネルギを算出して累積
エネルギ値に加算することにより求める。なお、この消
費エネルギの算出は、左足で踏んだときに発生するトル
クを基になされており、実際には右足でも運動している
ので、算出した値を2倍すると実際のエネルギ消費量が
求められる。
When performing torque detection every dt time,
The energy consumption dE during this time is calculated as follows:
Based on the pedal depression force FK obtained by the torque detection,
From equation [8], dE = 1 / (4.18.times.10.sup.3) .times.Trq.times.2.pi. / TK.times.dt [9]. As described above, the energy consumption E when the pedal is rotated by θ radians is obtained by performing the above calculation each time the torque is detected, calculating the energy consumed during the detection, and adding the calculated energy to the accumulated energy value. Note that the calculation of the energy consumption is based on the torque generated when the user steps on the left foot, and actually exercises on the right foot, so doubling the calculated value gives the actual energy consumption. Can be

【0040】次に、表示装置8はエネルギ消費量演算手
段7から出力されたエネルギ消費量、ペダル回転前回周
期演算手段6から出力されたペダル回転前回周期及びト
ルク演算手段2から出力されたトルク値を表示する。
Next, the display device 8 displays the energy consumption output from the energy consumption calculation means 7, the previous pedal rotation cycle output from the pedal rotation last cycle calculation means 6, and the torque value output from the torque calculation means 2. Is displayed.

【0041】次に、図9に示すフローチャートによりペ
ダル回転周期及びエネルギー消費量の具体的な演算方法
について説明する。
Next, a specific calculation method of the pedal rotation cycle and the energy consumption will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0042】まず、ステップS11は第1の入力ステッ
プであり、トルク検出器1より出力され、トルク演算手
段2により演算されたトルク値を入力する(以後、この
処理をトルク値を入力するという)。次のステップS1
2は第1の比較ステップであり、入力されたトルク値を
しきい値と比較し、第1の入力ステップS11で入力さ
れたトルク値が前記しきい値以上のときに、次のステッ
プに進み、しきい値以下のときに第1の入力ステップS
11に戻る。ステップS13は第1のペダル踏込開始時
刻設定ステップであり、現在時刻をペダル踏込開始時刻
とし、時刻記憶手段4に記憶させる。ステップS14
は、第2の入力ステップであり、トルク値を入力する。
First, step S11 is a first input step, in which a torque value output from the torque detector 1 and calculated by the torque calculating means 2 is input (hereinafter, this processing is referred to as inputting a torque value). . Next step S1
2 is a first comparison step, in which the input torque value is compared with a threshold value, and when the torque value input in the first input step S11 is equal to or more than the threshold value, the process proceeds to the next step. , When the threshold value is equal to or less than the threshold value, the first input step S
Return to 11. Step S13 is a first pedal depression start time setting step, in which the current time is set as the pedal depression start time and stored in the time storage means 4. Step S14
Is a second input step for inputting a torque value.

【0043】次に、ステップS15は第2の比較ステッ
プであり、入力されたトルク値がしきい値以上のとき
に、第2の入力ステップであるステップS14に戻り、
しきい値未満のときに次のステップに進む。ステップS
16は第3の入力ステップであり、トルク値を入力す
る。ステップS17は第3の比較ステップであり、入力
されたトルク値がしきい値以上のときに、第3の入力ス
テップS16に戻り、しきい値未満のときに次のステッ
プに進む
Next, step S15 is a second comparison step. When the input torque value is equal to or larger than the threshold value, the flow returns to step S14, which is the second input step.
Proceed to the next step when it is less than the threshold. Step S
Reference numeral 16 denotes a third input step for inputting a torque value. Step S17 is a third comparison step. When the input torque value is equal to or larger than the threshold value, the process returns to the third input step S16. When the input torque value is smaller than the threshold value, the process proceeds to the next step.

【0044】ステップS18はペダル回転前回周期演算
ステップであり、ペダル回転前回周期演算手段6によ
り、現在時刻と第1のペダル踏込開始時刻設定ステップ
であるステップS13の踏込開始時刻に基づいてペダル
回転前回周期を演算する。ステップS19は、第2のペ
ダル踏込開始時刻設定ステップであり、ペダル踏込み開
始時刻設定手段3により、ペダル回転前回周期演算ステ
ップS18の前記現在時刻をペダル踏込開始時刻とし
て、時刻記憶手段4に記憶させる。
Step S18 is a pedal rotation last cycle calculating step. The pedal rotation last cycle calculating means 6 calculates the last time of pedal rotation based on the current time and the first pedal depression start time setting step S13. Calculate the period. Step S19 is a second pedal depression start time setting step, in which the pedal depression start time setting means 3 stores the current time in the pedal rotation last cycle calculation step S18 as the pedal depression start time in the time storage means 4. .

【0045】ステップS20はトルク加算ステップであ
り、トルク加算手段5により、ステップS17とステッ
プS23のしきい値以上となったトルク値を加算する。
ステップS21はエネルギ消費量演算ステップであり、
エネルギ消費量演算手段7により、ステップS20で加
算されたトルクとステップS18で求められたペダル回
転前回周期に基づいてエネルギ消費量を演算する。
Step S20 is a torque adding step, in which the torque adding means 5 adds the torque value that has become equal to or greater than the threshold value in steps S17 and S23.
Step S21 is an energy consumption calculation step,
The energy consumption calculating means 7 calculates the energy consumption based on the torque added in step S20 and the previous cycle of the pedal rotation obtained in step S18.

【0046】ステップS22は表示ステップであり、ス
テップS20で求められたトルク値、ステップS18で
求められたぺダル回転前回周期及びステップS21で求
められたエネルギ消費量を表示装置8に表示する。ステ
ップS23は第4の入力ステップであり、トルク値を入
力する。
Step S22 is a display step, in which the display device 8 displays the torque value obtained in step S20, the previous cycle of the pedal rotation obtained in step S18, and the energy consumption obtained in step S21. Step S23 is a fourth input step, in which a torque value is input.

【0047】ステップS24は第4の比較ステップであ
り、入力されたトルク値がしきい値以上のときに、トル
ク加算ステップS20に戻り、しきい値未満のときに第
3の入力ステップS16に戻る。
Step S24 is a fourth comparison step. When the input torque value is equal to or more than the threshold value, the process returns to the torque adding step S20. When the input torque value is less than the threshold value, the process returns to the third input step S16. .

【0048】次に、図9のフローチャートによる動作と
ペダル回転状態との関係を図10(a)、(b)(c)
により説明する。図10(a)はペダル踏込み開始後の
時間とトルクの関係図、図10(b)は第1回目のぺダ
ル回転におけるトルクと各演算状況を示す図、図10
(c)は第2回目のぺダル回転におけるトルクと各演算
状況を示す図である。
Next, the relationship between the operation according to the flowchart of FIG. 9 and the pedal rotation state will be described with reference to FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c).
This will be described below. FIG. 10A is a diagram showing the relationship between the time after the start of pedal depression and the torque, FIG. 10B is a diagram showing the torque and each calculation situation in the first pedal rotation, and FIG.
(C) is a diagram showing the torque and each calculation situation in the second pedal rotation.

【0049】図10(a)、(b)、(c)においてギ
ヤ26の反対側のペダル24aを矢印a方向に半回転踏
んだとき、トルクが発生し、次の半回転では、ペダルを
踏む方向とは逆のトルクが発生し、負のトルクとなる。
Aはペダルの回転を始める点であり、B点ではトルクが
しきい値以上となる時刻で、この時刻t1 をペダル踏込
開始時刻とする。C点ではギヤ26の反対側のペダル2
4aを矢印a方向に半回転踏み終わり、しきい値以下と
なる時刻t2 であり、次の半回転で第1回目の回転が終
了する。第2回目の回転では、次の踏込みを行い、トル
ク値がしきい値以上となる点Bで時刻がt3 となる。C
点ではギヤ26の反対側のペダル24aを半回転踏み終
わり、しきい値以下となる時刻t4 であり、次の半回転
で第2回目の回転が終了する。T1 は第1回目のペダル
回転周期、T2 は第2回目のペダル回転周期である。
In FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c), when the pedal 24a on the opposite side of the gear 26 is depressed half a turn in the direction of arrow a, torque is generated, and in the next half turn, the pedal is depressed. A torque opposite to the direction is generated, resulting in a negative torque.
A is a point at which the pedal starts to rotate, and at a point B, the time at which the torque becomes equal to or greater than the threshold, and this time t 1 is set as the pedal depression start time. At point C, pedal 2 on the opposite side of gear 26
4a the end stepping half turn in the direction of arrow a, a time t 2 equal to or less than the threshold value, the first rotation is completed at the next half rotation. In the second rotation, the next step is performed, and the time becomes t 3 at a point B where the torque value becomes equal to or larger than the threshold value. C
End stepped half turn to the other side of the pedal 24a of the gear 26 is a point, a time t 4 when the below the threshold, the second rotation is completed at the next half rotation. T 1 is a pedal rotation period of the first time, T 2 is a pedal rotation period of the second time.

【0050】第1回目のぺダル回転では、図10(b)
に示すように、B点でステップS13のペダル踏込開始
時刻の設定を行い、第2回目のぺダル回転では、図10
(c)に示すようにB点のステップS17とC点のステ
ップS24の間で、トルク値の入力、入力されたトルク
の加算、ペダル回転前回周期の演算及びエネルギ消費量
演算を行う。
In the first pedal rotation, FIG.
As shown in FIG. 10, the pedal depression start time in step S13 is set at the point B, and in the second pedal rotation, FIG.
As shown in (c), between step S17 at point B and step S24 at point C, input of a torque value, addition of the input torque, calculation of the previous cycle of pedal rotation and calculation of energy consumption are performed.

【0051】以上のように、自転車のペダル回転により
発生するトルクを、トルク検出器により検出し、このト
ルクにより、ペダルの回転周期を算出し、この回転周期
により、走行速度、走行距離を算出し、さらに、トルク
値と回転周期によりエネルギ消費量の演算を行うため
に、ペダル回転周期の計測のために、別の検出器を設け
る必要がなく、部品点数が少なく、構造もより単純で安
価なものとすることができる。
As described above, the torque generated by the rotation of the pedal of the bicycle is detected by the torque detector, the rotation period of the pedal is calculated based on the torque, and the traveling speed and the traveling distance are calculated based on the rotation period. Furthermore, in order to calculate the energy consumption based on the torque value and the rotation cycle, there is no need to provide another detector for measuring the pedal rotation cycle, the number of parts is small, the structure is simpler and less expensive. Things.

【0052】実施の形態2.実施の形態1では、ペダル
を踏込んでトルクが発生している半回転のみの間に、ト
ルクの入力及び各演算を行ったが、実施の形態2はペダ
ルの各半回転毎にトルクの入力及び各演算を分散して行
うようにしたものである。
Embodiment 2 In the first embodiment, the input of the torque and the respective calculations are performed only during the half-revolution in which the torque is generated by depressing the pedal. In the second embodiment, the input and the torque of the torque are performed for each half-revolution of the pedal. Each operation is performed in a distributed manner.

【0053】実施の形態2におけるエネルギ消費量計測
器の構成は実施の形態1で示した図1、図2と同じであ
り、動作が異なるので、動作について図11のフローチ
ャートにより説明する。
The configuration of the energy consumption measuring device according to the second embodiment is the same as that of FIGS. 1 and 2 shown in the first embodiment, and the operation is different. The operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0054】まず、ステップS31のフラグ設定ステッ
プで、 初回フラグに1を設定する。次に、ステップS
32の第1の入力ステップで、トルク値を入力する。そ
して、ステップS33の第1の比較ステップで、入力さ
れたトルク値をしきい値と比較し、前記第1の入力ステ
ップS31で入力されたトルク値がしきい値以上のとき
に、次のステップに進み、しきい値以下のときに第1の
入力ステップS3に1戻る。
First, in the flag setting step of step S31, 1 is set to the initial flag. Next, step S
In a first input step of 32, a torque value is input. Then, in a first comparison step of step S33, the input torque value is compared with a threshold value. When the torque value input in the first input step S31 is equal to or larger than the threshold value, the next step is performed. And returns to the first input step S3 when the value is equal to or smaller than the threshold value.

【0055】次に、ステップS34の第1のペダル回転
前回周期演算ステップで、ペダル回転前回周期演算手段
6により、現在時刻と次のペダル踏込開始時刻設定ステ
ップの踏込開始時刻に基づいてペダル回転前回周期を演
算する。なお、このとき、初期状態直後のとき(初回フ
ラグ=1のとき)にはペダル踏込開始時刻は、不定値の
まま計算されることになり、当然ペダル回転前回周期は
正しい値ではない。これについては、ステップS39以
降で再演算されることになる。そして、ステップS35
のペダル踏込開始時刻設定ステップで、現在時刻をペダ
ル踏込開始時刻とし、時刻記憶手段4に記憶させる。次
に、ステップS36のトルク加算ステップで、トルク加
算手段5により、トルク値を加算する。そして、ステッ
プS37の第2の入力ステップで、トルク値を入力す
る。次に、ステップS38の第2の比較ステップで、入
力されたトルク値がしきい値以上のときに、トルク加算
ステップS36に戻り、しきい値未満のときに次のステ
ップに進む。
Next, in the first pedal rotation last cycle calculating step of step S34, the pedal rotation last cycle calculating means 6 calculates the pedal rotation last time based on the current time and the next stepping start time in the next stepping start time setting step. Calculate the period. At this time, immediately after the initial state (when the first flag = 1), the pedal depression start time is calculated with an indefinite value, and the previous cycle of the pedal rotation is naturally not a correct value. This will be recalculated after step S39. Then, step S35
In the pedal depression start time setting step, the current time is set as the pedal depression start time and stored in the time storage means 4. Next, in a torque addition step of step S36, the torque value is added by the torque addition means 5. Then, in a second input step of step S37, a torque value is input. Next, in the second comparison step of step S38, when the input torque value is equal to or more than the threshold value, the process returns to the torque adding step S36, and when the input torque value is less than the threshold value, the process proceeds to the next step.

【0056】そして、ステップS39のフラグ比較ステ
ップで、初回フラグが1かどうかを比較し初回フラグが
1のときに、次のステップに進み、初回フラグが1でな
いときは、後述のエネルギ消費量演算ステップS42に
進む、次に、ステップS40の第2のペダル回転前回周
期演算ステップで、ペダル回転前回周期演算手段6で、
現在時刻とペダル踏込開始時刻設定ステップS35のペ
ダル踏込開始時刻に基づいてペダル回転前回周期を演算
する。
Then, in the flag comparison step of step S39, it is determined whether the first flag is 1 or not. When the first flag is 1, the process proceeds to the next step. When the first flag is not 1, the energy consumption calculation described later is performed. Proceeding to step S42, next, in the second pedal rotation last cycle calculation step of step S40, the pedal rotation last cycle calculation means 6
The previous cycle of the pedal rotation is calculated based on the current time and the pedal depression start time in the pedal depression start time setting step S35.

【0057】そして、ステップS41の初回フラグ設定
ステップで、初回フラグを0とする。次に、ステップS
42のエネルギ消費量演算ステップで、エネルギ消費量
演算手段7で、加算トルクステップS36で加算された
トルクと第1ペダル回転前回周期演算ステップS34、
または、第2のペダル回転前回周期演算ステップS40
で演算されたペダル回転前回周期に基づいてエネルギ消
費量を演算する。そして、ステップS43の表示ステッ
プで、トルク値、ペダル回転前回周期及びエネルギ消費
量を表示する。
Then, the initial flag is set to 0 in the initial flag setting step of step S41. Next, step S
In the energy consumption calculation step of 42, the torque added by the energy consumption calculation means 7 in the addition torque step S36 and the first pedal rotation last cycle calculation step S34,
Alternatively, the second pedal rotation previous cycle calculation step S40
The energy consumption is calculated based on the previous cycle of the pedal rotation calculated in the above. Then, in the display step of step S43, the torque value, the previous cycle of the pedal rotation and the energy consumption are displayed.

【0058】次に、図11のフローチャートによる動作
とペダル回転状態との関係を図12(a)、(b)
(c)により説明する。図12a)はペダル踏込み開始
後の時間とトルクの関係図、図12(b)は第1回目の
ぺダル回転におけるトルクと各演算状況を示す図、図1
2(c)は第2回目のぺダル回転におけるトルクと各演
算状況を示す図である。
Next, the relationship between the operation according to the flowchart of FIG. 11 and the pedal rotation state will be described with reference to FIGS. 12 (a) and 12 (b).
This will be described with reference to (c). 12A) is a diagram showing the relationship between the time after the start of pedal depression and the torque, FIG. 12B is a diagram showing the torque and the state of each calculation in the first pedal rotation, FIG.
FIG. 2 (c) is a diagram showing the torque and each calculation state in the second pedal rotation.

【0059】図12(a)、(b)、(c)においてA
はペダルの回転を始める点であり、B点ではトルクがし
きい値以上となる時刻で、この時刻t1 をペダル踏込開
始時刻とする。C点ではギヤ26の反対側のペダル24
aを半回転踏み終わり、しきい値以下となる時刻t2
あり、次の半回転で第1回目の回転が終了する。第2回
目の回転では、次の踏込みを行い、トルク値がしきい値
以上となる点Bで時刻がt3 となり、C点ではギヤ26
の反対側のペダル24aを半回転踏み終わり、しきい値
以下となる時刻t4 であり、次の半回転で第2回目の回
転が終了する。T1 は第1回目のペダル回転周期、T2
は第2回目のペダル回転周期である。
In FIGS. 12A, 12B and 12C, A
Is the point at which the rotation of the pedal starts, and at point B, the time at which the torque is equal to or greater than the threshold, and this time t 1 is defined as the pedal depression start time. At point C, the pedal 24 on the opposite side of the gear 26
the a end tread half rotation, is a time t 2 equal to or less than the threshold, the first round of rotation is completed in the next half rotation. In the second rotation, the next step is performed, the time becomes t 3 at a point B where the torque value becomes equal to or larger than the threshold value, and at the point C, the gear 26
The opposite side of the pedal 24a end tread half turn of a time t 4 when the below the threshold, the second rotation is completed at the next half rotation. T 1 is the first pedal rotation cycle, T 2
Is the second pedal rotation cycle.

【0060】第1回目のぺダル回転では、図12(b)
に示すように、まず、B点でステップS35のペダル踏
込開始時刻の設定を行う。そして、このB点とC点のス
テップS38の間でトルク値の入力及び加算を行う。次
に、C点のステップS38とB点の間では、ペダル回転
前回周期及びエネルギ消費量演算を行う。
In the first pedal rotation, FIG.
As shown in (1), first, the pedal depression start time is set at step B in step S35. Then, the input and addition of the torque value are performed between the point B and the step S38 at the point C. Next, between step S38 at point C and point B, the previous cycle of pedal rotation and the energy consumption are calculated.

【0061】第2回目のぺダル回転では、図12(c)
に示すようにB点のステップS33とC点のステップS
38の間で、トルク値の入力及び加算を行う。次に、C
点のステップS38とB点の間では、エネルギ消費量演
算を行う。
In the second pedal rotation, FIG.
As shown in step S33 at step B and step S33 at point C
The input and the addition of the torque value are performed between 38. Next, C
An energy consumption calculation is performed between the point S38 and the point B.

【0062】以上のように、自転車のペダル回転による
トルクから、ペダル回転周期及びエネルギ消費量をさら
に容易に求めることができる。
As described above, the pedal rotation cycle and the energy consumption can be more easily obtained from the torque caused by the rotation of the pedal of the bicycle.

【0063】なお、制御回路9のROM12のプログラ
ムは、メインプログラムとタイマ割り込みルーチンとに
より構成し、タイマ割り込みルーチンは、一定時間周期
ごと(例えば、10msecごと、あるいは0.1se
cごと)に割り込み起動してトルクの検出及びペダル回
転前回周期演算を行い、メインプログラムでは、タイマ
割り込みルーチンが動作していないときに、バックグラ
ンド処理により、タイマ割り込みルーチンによって検出
されたトルクに基づいて、ペダル踏力、ペダル回転前回
周期、又はエネルギ消費量を演算してもよい。
The program in the ROM 12 of the control circuit 9 is composed of a main program and a timer interrupt routine. The timer interrupt routine is executed at regular time intervals (for example, every 10 msec or 0.1 sec).
c), the torque is detected and the previous cycle calculation of the pedal rotation is performed, and in the main program, when the timer interrupt routine is not operating, a background process is performed based on the torque detected by the timer interrupt routine. Thus, the pedal effort, the previous cycle of the pedal rotation, or the energy consumption may be calculated.

【0064】実施の形態3.図13は本発明の実施の形
態3を示すもので、ペダル回転周期を演算し、回転周
期、走行速度及び走行距離を表示する回転周期計測器の
基本ブロック図である。図において、1は自転車のペダ
ルがクランクを介し取付けられた回転軸の外周に配設さ
れたトルク検出器、2はトルク検出器1からの入力信号
に基づいてトルク値を演算するトルク演算手段、3はト
ルク演算手段2から入力されたトルク値をしきい値と比
較し、トルク値がしきい値以上となったときの時刻を、
ペダル踏込開始時刻とするとともに、しきい値以上のト
ルク値を出力するペダル踏込開始時刻設定出手段であ
る。
Embodiment 3 FIG. 13 shows a third embodiment of the present invention, and is a basic block diagram of a rotation cycle measuring device that calculates a pedal rotation cycle and displays a rotation cycle, a running speed, and a running distance. In the figure, 1 is a torque detector arranged on the outer periphery of a rotating shaft on which a bicycle pedal is mounted via a crank, 2 is a torque calculating means for calculating a torque value based on an input signal from the torque detector 1, 3 compares the torque value input from the torque calculation means 2 with a threshold value, and sets the time when the torque value becomes equal to or greater than the threshold value,
This is a pedal depression start time setting output means that outputs a torque value equal to or greater than a threshold value as well as a pedal depression start time.

【0065】4はぺダル踏込開始時刻を記憶する時刻記
憶手段、6は現在時刻と前記時刻記憶手段に記憶された
前記ペダル踏込開始時刻に基づいてペダル回転前回周期
を演算するペダル回転前回周期演算手段8はペダル回転
前回周期演算手段6から出力されたペダル回転前回周期
を表示する表示装置である。
4 is a time storage means for storing a pedal depression start time, and 6 is a previous pedal rotation cycle calculation for calculating a previous cycle of pedal rotation based on the current time and the pedal depression start time stored in the time storage means. The means 8 is a display device for displaying the previous cycle of pedal rotation output from the previous cycle of pedal rotation calculating means 6.

【0066】トルク検出器は自転車のペダルの回転軸2
3のトルクに対応しての透磁率の変化により発生する信
号を出力する。
The torque detector is the rotation axis 2 of the bicycle pedal.
A signal generated by a change in the magnetic permeability corresponding to the torque of No. 3 is output.

【0067】次に、トルク演算手段2は、トルク検出器
1からA/D変換回路10を介して入力された入力信号
に基づいてトルク値を演算する。
Next, the torque calculation means 2 calculates a torque value based on an input signal input from the torque detector 1 via the A / D conversion circuit 10.

【0068】次に、ペダル踏込開始時刻設定出手段3
は、トルク演算手段2から入力されたトルク値をしきい
値と比較し、トルク値がしきい値以上となったときの時
刻を、ペダル踏込開始時刻とする。
Next, the pedal depressing start time setting output means 3
Compares the torque value input from the torque calculation means 2 with a threshold value, and sets the time when the torque value becomes equal to or greater than the threshold value as the pedal depression start time.

【0069】そして、時刻記憶手段4は、ペダル踏込開
始時刻設定出手段3により、設定されたペダル踏込開始
時刻を記憶する。次に、ペダル回転前回周期演算手段6
は、現在時刻と前記時刻記憶手段4に記憶されたペダル
踏込開始時刻に基づいてペダル回転周期を演算する。1
5はペダル回転前回周期、クランク軸側及び後輪側のギ
ヤ径、及び車輪径に基づいて走行速度、走行距離等を算
出する速度・距離算出手段である。
The time storage means 4 stores the pedal depression start time set by the pedal depression start time setting output means 3. Next, the pedal rotation last cycle calculating means 6
Calculates the pedal rotation cycle based on the current time and the pedal depression start time stored in the time storage means 4. 1
Reference numeral 5 denotes speed / distance calculating means for calculating a running speed, a running distance, and the like based on a previous cycle of pedal rotation, a gear diameter on the crankshaft side and a rear wheel side, and a wheel diameter.

【0070】次に、表示装置8はペダル回転前回周期演
算手段6から出力されたペダル回転前回周期、速度・距
離算出手段15から出力された走行速度及び走行距離を
表示する。
Next, the display device 8 displays the previous cycle of the pedal rotation output from the previous cycle of pedal rotation calculating means 6 and the running speed and the running distance output from the speed / distance calculating means 15.

【0071】ペダル回転周期の具体的な演算方法につい
ては、実施の形態1の図9に示した動作フローチャート
のステップS20、S21を省いたもの、または、実施
の形態2の図11に示したフローチャートのステップS
36、S42を省いたものであるので説明を省略する。
また、走行速度、走行距離の演算は図9のステップS2
1、図11のステップS42で行うとよい。
The specific method of calculating the pedal rotation cycle is the same as the operation flowchart shown in FIG. 9 of the first embodiment except for steps S20 and S21, or the flowchart shown in FIG. 11 of the second embodiment. Step S
36 and S42 are omitted, and the description is omitted.
The calculation of the traveling speed and the traveling distance is performed in step S2 in FIG.
1. It may be performed in step S42 of FIG.

【0072】以上のように、自転車のペダル回転による
トルクから、ペダル回転周期、走行速度、走行距離及び
エネルギ消費量を容易に求めることができる。
As described above, the pedal rotation cycle, the traveling speed, the traveling distance, and the energy consumption can be easily obtained from the torque caused by the pedal rotation of the bicycle.

【0073】また、上述実施の形態1〜3では、ギヤ2
4が1回転する間にギヤ24の反対側のペダル32aを
踏込んだときに発生するトルクを検出し、これに基い
て、ペダル回転周期とエネルギ消費量、走行速度及び走
行距離を演算する場合を示したが、特願平7ー1470
56の実施例2に示す例でも、ギヤ24が1回転する間
に、ギヤ24の反対側のペダル32aと、ギヤ24側の
ペダル32bを踏込むことにより発生するトルクを検出
し、このトルクから、上述実施の形態と同様にペダル回
転周期、走行速度、走行距離及びエネルギ消費量を演算
することもできる。
In the first to third embodiments, the gear 2
When the torque generated when the pedal 32a on the opposite side of the gear 24 is depressed during one rotation of the gear 4 is detected, and based on this, the pedal rotation cycle, energy consumption, running speed and running distance are calculated. Was shown, but Japanese Patent Application No. 7-1470
Also in the example shown in Embodiment 56 of the present invention, while the gear 24 makes one rotation, the torque generated by depressing the pedal 32a on the opposite side of the gear 24 and the pedal 32b on the gear 24 side is detected. The pedal rotation cycle, the traveling speed, the traveling distance, and the energy consumption can be calculated in the same manner as in the above embodiment.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、トルク
検出器により検出されたトルク値により、ペダルの回転
周期を算出し、この回転周期により、走行速度、走行距
離を算出し、さらに、トルク値と回転周期によりエネル
ギ消費量の演算を行うために、ペダル回転周期の計測の
ために、別の検出器を設ける必要がなく、部品点数が少
なく、構造もより単純で安価なものとすることができ
る。また、エネルギ消費量については、ペダルを踏むこ
とにより発生するトルクより算出しているために、精度
のよい値を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the rotation period of the pedal is calculated based on the torque value detected by the torque detector, and the traveling speed and the traveling distance are calculated based on the rotation period. In order to calculate the energy consumption based on the torque value and the rotation cycle, there is no need to provide a separate detector for measuring the pedal rotation cycle, the number of parts is small, and the structure is simpler and cheaper. be able to. In addition, since the energy consumption is calculated from the torque generated by depressing the pedal, an accurate value can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1のエネルギ消費量計測器
の基本ブロック図である。
FIG. 1 is a basic block diagram of an energy consumption measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1のエネルギ消費量計測器
の回路構成ブロック図である。
FIG. 2 is a circuit configuration block diagram of the energy consumption measuring device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】自転車のボトムブラケット部の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a bottom bracket portion of the bicycle.

【図4】トルク検出器の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a torque detector.

【図5】トルク検出器のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a torque detector.

【図6】クランクとギヤとの関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between a crank and a gear.

【図7】図2のペダル踏込開始時刻設定出手段のブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram of a pedal depressing start time setting output unit in FIG. 2;

【図8】ペダル回転とトルクの関係図である。FIG. 8 is a relationship diagram between pedal rotation and torque.

【図9】本発明の実施の形態1のエネルギ消費量計測器
の動作フローチャート図である。
FIG. 9 is an operation flowchart of the energy consumption measuring device according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態1のエネルギ消費量計測
器の動作とペダル回転の関係図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the operation of the energy consumption measuring device and the pedal rotation according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態1のエネルギ消費量計測
器の動作フローチャート図である。
FIG. 11 is an operation flowchart of the energy consumption measuring device according to the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態2のエネルギ消費量計測
器の動作とペダル回転の関係図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the operation of the energy consumption measuring device and the pedal rotation according to the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態3のペダル回転周期計測
器の基本ブロック図である。
FIG. 13 is a basic block diagram of a pedal rotation cycle measuring device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トルク検出器 2 トルク演算手段 3 ペダル踏込開始時刻設定出手段 4 時刻記憶手段 5 トルク加算手段 6 ペダル回転前回周期演算手段 7 エネルギ消費量演算手段 8 表示装置 15 速度・距離算出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque detector 2 Torque calculating means 3 Pedal depression start time setting and outputting means 4 Time storage means 5 Torque adding means 6 Pedal rotation previous cycle calculating means 7 Energy consumption calculating means 8 Display device 15 Speed / distance calculating means

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の入力ステップで入力されたトルク
値をしきい値と比較し、前記第1の入力ステップで入力
されたトルク値が前記しきい値以上のときに、次のステ
ップに進み、しきい値未満のときに前記第1の入力ステ
ップに戻る第1の比較ステップと、 現在時刻をペダル踏込開始時刻とする第1のペダル踏込
開始時刻設定ステップと、 第2の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい
値以上のときに、前記第2の入力ステップに戻り、しき
い値未満のときに次のステップに進む第2の比較ステッ
プと、 第3の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい
値未満のときに、前記第3の入力ステップに戻り、しき
い値以上のときに次のステップに進む第3の比較ステッ
プと、 現在時刻と前記第1、あるいは後述の第2のペダル踏込
開始時刻設定ステップの前記踏込開始時刻に基づいてペ
ダル回転前回周期を演算するペダル回転前回周期演算ス
テップと、 前記ペダル回転前回周期演算ステップの前記現在時刻を
ペダル踏込開始時刻とする第2のペダル踏込開始時刻設
定ステップと、 第4の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい
値以上のときに、前記第4のトルク入力ステップに戻
り、しきい値未満のときに前記第3の入力ステップに戻
る第4の比較ステップとを備えたことを特徴とするペダ
ル回転周期の計測方法。
1. A torque value input in a first input step is compared with a threshold value, and when the torque value input in the first input step is equal to or larger than the threshold value, the next step is performed. A first comparison step that proceeds and returns to the first input step when the value is less than the threshold value; a first pedal depression start time setting step in which the current time is the pedal depression start time; and a second input step. When the input torque value is equal to or greater than the threshold value, the process returns to the second input step, and when the input torque value is less than the threshold value, proceeds to the next step; A third comparing step of returning to the third input step when the applied torque value is less than the threshold value and proceeding to the next step when the torque value is equal to or greater than the threshold value; The second pedal described later A pedal rotation previous cycle calculating step of calculating a previous pedal rotation cycle based on the stepping start time of the stepping start time setting step; and a second pedal having the current time of the pedal rotation last cycle calculating step as a pedal stepping start time. When the torque value input in the step of starting to step on and the fourth input step are equal to or greater than the threshold value, the process returns to the fourth torque input step, and when the torque value is less than the threshold value, the third input is performed. And a fourth comparing step returning to the step.
【請求項2】 初回フラグに1を設定するフラグ設定ス
テップと、 第1の入力ステップで入力されたトルク値をしきい値と
比較し、前記第1の入力ステップで入力されたトルク値
が前記しきい値以上のときに、次のステップに進み、し
きい値未満のときに前記第1の入力ステップに戻る第1
の比較ステップと、 現在時刻と次のペダル踏込開始時刻設定ステップの踏込
開始時刻に基づいてペダル回転前回周期を演算する第1
のペダル回転前回周期演算ステップと、 現在時刻をペダル踏込開始時刻とするペダル踏込開始時
刻設定ステップと、 第2の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい
値以上のときに、前記第2の入力ステップに戻り、しき
い値未満のときに次のステップに進む第2の比較ステッ
プと、 初回フラグが1かどうかを比較し初回フラグが1のとき
に、次のステップに進み、初回フラグが1でないとき
は、前記第1の入力ステップに進むフラグ比較ステップ
と、 現在時刻と前記ペダル踏込開始時刻設定ステップの前記
ペダル踏込開始時刻とに基づいてペダル回転前回周期を
演算する第2のペダル回転前回周期演算ステップと、 初回フラグを0とし、前記第1のステップに戻る初回フ
ラグ設定ステップとを備えたことを特徴とするペダル回
転周期計測方法。
2. A flag setting step for setting an initial flag to 1 and a torque value input in a first input step are compared with a threshold value, and the torque value input in the first input step is When the value is equal to or more than the threshold value, the process proceeds to the next step. When the value is less than the threshold value, the process returns to the first input step.
And a first step of calculating the previous cycle of the pedal rotation based on the current time and the step-on start time of the next step-on step for setting the step on the pedal.
A pedal rotation previous cycle calculation step, a pedal depression start time setting step using the current time as a pedal depression start time, and a second step when the torque value input in the second input step is equal to or larger than the threshold value. Returning to the input step, the second comparison step which proceeds to the next step when the value is less than the threshold value, and whether or not the first flag is 1, and when the first flag is 1, proceeds to the next step and the first flag Is not 1, the second step of calculating the previous cycle of the pedal rotation based on the current time and the pedal depression start time in the pedal depression start time setting step. A pedal rotation, comprising: a previous rotation period calculating step; and an initial flag setting step of setting an initial flag to 0 and returning to the first step. The period measurement method.
【請求項3】 第1の入力ステップで入力されたトルク
値をしきい値と比較し、前記第1の入力ステップで入力
されたトルク値が前記しきい値以上のときに、次のステ
ップに進み、しきい値未満のときに前記第1の入力ステ
ップに戻る第1の比較ステップと、 現在時刻をペダル踏込開始時刻とする第1のペダル踏込
開始時刻設定ステップと、 第2の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい
値以上のときに、前記第2の入力ステップに戻り、しき
い値未満のときに次のステップに進む第2の比較ステッ
プと、 第3の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい
値未満のときに、前記第3の入力ステップに戻り、しき
い値以上のときに次のステップに進む第3の比較ステッ
プと、 現在時刻と前記第1、あるいは後述の第2のペダル踏込
開始時刻設定ステップの前記踏込開始時刻に基づいてペ
ダル回転前回周期を演算するペダル回転前回周期演算ス
テップと、 前記ペダル回転前回周期演算ステップの前記現在時刻を
ペダル踏込開始時刻とする第2のペダル踏込開始時刻設
定ステップと、 トルク値を加算するトルク加算ステップと、 前記加算されたトルクと前記ペダル回転前回周期に基づ
いてエネルギ消費量を演算するエネルギ消費量演算ステ
ップと、 第4の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい
値以上のときに、前記トルク加算ステップに戻り、しき
い値未満のときに前記第3の入力ステップに戻る第4の
比較ステップとを備えたことを特徴とするエネルギ消費
量の計測方法。
3. The method according to claim 1, wherein the torque value input in the first input step is compared with a threshold value, and when the torque value input in the first input step is equal to or greater than the threshold value, the next step is performed. A first comparison step that proceeds and returns to the first input step when the value is less than the threshold value; a first pedal depression start time setting step in which the current time is the pedal depression start time; and a second input step. When the input torque value is equal to or greater than the threshold value, the process returns to the second input step, and when the input torque value is less than the threshold value, proceeds to the next step; A third comparing step of returning to the third input step when the applied torque value is less than the threshold value and proceeding to the next step when the torque value is equal to or greater than the threshold value; The second pedal described later A pedal rotation previous cycle calculating step of calculating a previous pedal rotation cycle based on the stepping start time of the stepping start time setting step; and a second pedal having the current time of the pedal rotation last cycle calculating step as a pedal stepping start time. A depressing start time setting step; a torque adding step of adding a torque value; an energy consumption calculating step of calculating an energy consumption based on the added torque and the previous cycle of pedal rotation; and a fourth input step. A fourth comparing step of returning to the torque adding step when the input torque value is equal to or greater than the threshold value and returning to the third input step when the input torque value is less than the threshold value. Energy consumption measurement method.
【請求項4】 初回フラグに1を設定するフラグ設定ス
テップと、 第1の入力ステップで入力されたトルク値をしきい値と
比較し、前記第1の入力ステップで入力されたトルク値
が前記しきい値以上のときに、次のステップに進み、し
きい値未満のときに前記第1の入力ステップに戻る第1
の比較ステップと、 現在時刻と次のペダル踏込開始時刻設定ステップの踏込
開始時刻に基づいてペダル回転前回周期を演算する第1
のペダル回転前回周期演算ステップと、 現在時刻をペダル踏込開始時刻とするペダル踏込開始時
刻設定ステップと、 トルク値を加算するトルク加算ステップと、 第2の入力ステップで入力されたトルク値が前記しきい
値以上のときに、前記トルク加算ステップに戻り、しき
い値未満のときに次のステップに進む第2の比較ステッ
プと、 初回フラグが1かどうかを比較し初回フラグが1のとき
に、次のステップに進み、初回フラグが1でないとき
は、後述のエネルギ消費量演算ステップに進むフラグ比
較ステップと、 現在時刻と前記ペダル踏込開始時刻設定ステップの前記
ペダル踏込開始時刻とに基づいてペダル回転前回周期を
演算する第2のペダル回転前回周期演算ステップと、 初回フラグを0とする初回フラグ設定ステップと、 前記加算トルクステップで加算されたトルクと前記第1
または第2のペダル回転前回周期演算ステップで演算さ
れた前記ペダル回転前回周期に基づいてエネルギ消費量
を演算し、前記第1の入力ステップに戻るエネルギ消費
量演算ステップとを備えたことを特徴とするエネルギ消
費量の計測方法。
4. A flag setting step for setting an initial flag to 1 and a torque value input in a first input step are compared with a threshold value, and the torque value input in the first input step is When the value is equal to or more than the threshold value, the process proceeds to the next step. When the value is less than the threshold value, the process returns to the first input step.
And a first step of calculating the previous cycle of the pedal rotation based on the current time and the step-on start time of the next step-on step for setting the step on the pedal.
A step of calculating the previous cycle of pedal rotation, a step of setting a pedal depression start time using the current time as a pedal depression start time, a torque addition step of adding a torque value, and a torque value input in the second input step. When the threshold value is equal to or more than the threshold value, the process returns to the torque adding step, and when the value is smaller than the threshold value, the process proceeds to the next step. Proceeding to the next step, when the first time flag is not 1, the flag comparing step proceeding to an energy consumption calculating step described later, and the pedal rotation based on the current time and the pedal depression start time in the pedal depression start time setting step. A second pedal rotation previous cycle calculating step of calculating a previous cycle; an initial flag setting step of setting an initial flag to 0; The torque added in the calculation torque step and the first
Or an energy consumption calculating step of calculating an energy consumption based on the pedal rotation last cycle calculated in the second pedal rotation last cycle calculation step and returning to the first input step. Energy consumption measurement method.
【請求項5】 外周に左右対称にかつ互いに反対方向に
傾斜して設けたシェブロン状の磁気異方性が付与され、
ペダルがクランクを介し取付けられた回転軸及び検出コ
イルを有し前記回転軸の外周に配設されたコイルユニッ
トからなるトルク検出器と、 このトルク検出器からの入力信号に基づいてトルク値を
演算するトルク演算手段と、 このトルク演算手段から入力されたトルク値をしきい値
と比較し、前記トルク値がしきい値以上となったときの
時刻を、ペダル踏込開始時刻とするペダル踏込開始時刻
設定手段と、 このペダル踏込開始時刻を記憶する時刻記憶手段と、 現在時刻と前記時刻記憶手段に記憶された前記ペダル踏
込開始時刻に基づいてペダル回転周期を演算するペダル
回転前回周期演算手段とを備えたことを特徴とするペダ
ル回転周期計測器。
5. A chevron-shaped magnetic anisotropy provided on the outer periphery symmetrically and inclined in opposite directions to each other,
A torque detector comprising a coil unit disposed on the outer periphery of the rotary shaft, the rotary shaft having a pedal mounted via a crank and a detection coil, and calculating a torque value based on an input signal from the torque detector. A torque calculation means for comparing the torque value input from the torque calculation means with a threshold value, and setting a time when the torque value becomes equal to or greater than the threshold value as a pedal depression start time. Setting means, time storage means for storing the pedal depression start time, and pedal rotation last cycle calculation means for calculating a pedal rotation cycle based on the current time and the pedal depression start time stored in the time storage means. A pedal rotation cycle measuring device comprising:
【請求項6】 ペダル回転前回周期演算手段から出力さ
れたペダル回転周期、自転車の車輪径及びギア径に基づ
いて走行速度と走行距離を算出し、表示装置に走行速度
と走行距離を出力する速度・距離算出手段を備えたこと
を特徴とする請求項5記載のペダル回転周期計測器。
6. A speed at which a running speed and a running distance are calculated based on a pedal rotation cycle, a wheel diameter and a gear diameter of a bicycle output from a pedal rotation last cycle calculating means, and the running speed and the running distance are output to a display device. 6. The pedal rotation cycle measuring device according to claim 5, further comprising a distance calculating means.
【請求項7】 外周に左右対称にかつ互いに反対方向に
傾斜して設けたシェブロン状の磁気異方性が付与され、
ペダルがクランクを介し取付けられた回転軸及び検出コ
イルを有し前記回転軸の外周に配設されたコイルユニッ
トからなるトルク検出器と、 このトルク検出器からの入力信号に基づいてトルク値を
演算するトルク演算手段と、 このトルク演算手段から入力されたトルク値をしきい値
と比較し、前記トルク値がしきい値以上となったときの
時刻を、ペダル踏込開始時刻とするとともに、しきい値
以上のトルク値を出力するペダル踏込開始時刻設定出手
段と、 このペダル踏込開始時刻を記憶する時刻記憶手段と、 前記ペダル踏込開始時刻設定出手段から出力されたトル
ク値を加算するトルク加算手段と、 現在時刻と前記時刻記憶手段に記憶された前記ペダル踏
込開始時刻に基づいてペダル回転周期を演算するペダル
回転前回周期演算手段と、 前記トルク加算手段から出力された前記トルク値と前記
ペダル回転前回周期演算手段とから出力されたペダル回
転周期とに基づいてエネルギ消費量を演算するエネルギ
消費量演算手段とを備えたことを特徴とするエネルギ消
費量計測器。
7. A chevron-like magnetic anisotropy provided on the outer periphery symmetrically and inclined in opposite directions to each other,
A torque detector comprising a coil unit disposed on the outer periphery of the rotary shaft, the rotary shaft having a pedal mounted via a crank and a detection coil, and calculating a torque value based on an input signal from the torque detector. Comparing the torque value input from the torque calculating means with a threshold value, and setting a time when the torque value becomes equal to or greater than the threshold value as a pedal depression start time and a threshold value. Pedal departure start time setting output means for outputting a torque value equal to or greater than a value, time storage means for storing the pedal depression start time, and torque addition means for adding the torque value output from the pedal departure start time setting output means And a pedal rotation last cycle calculating means for calculating a pedal rotation cycle based on the current time and the pedal depression start time stored in the time storage means, Energy consumption calculating means for calculating energy consumption based on the torque value output from the torque adding means and the pedal rotation cycle output from the pedal rotation last cycle calculating means. Energy consumption meter.
【請求項8】 トルク演算手段はトルク値がしきい値以
上のときにトルク値を演算し、エネルギ消費量演算はト
ルク値がしきい値未満のときエネルギ消費量を演算する
ことを特徴とする請求項7 記載のエネルギ消費量計測
器。
8. The torque calculation means calculates a torque value when the torque value is equal to or greater than a threshold value, and the energy consumption calculation calculates an energy consumption when the torque value is less than the threshold value. The energy consumption meter according to claim 7.
JP8342062A 1996-12-20 1996-12-20 Method for measuring pedal rotation period for bicycle and energy consumption, pedal rotation period measuring instrument, and energy consumption measuring instrument Pending JPH10185715A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014144768A (en) * 2013-01-25 2014-08-14 Ritsuwa Yo Electric device for bicycle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014144768A (en) * 2013-01-25 2014-08-14 Ritsuwa Yo Electric device for bicycle
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