(57)【要約】  ペダル（１０３）に加えられている荷重位置を出力することができる情報出力装置を提供する。  ひずみゲージ（３６９）が、自転車（１）のクランク（１０５）の内面（１１９）に設けられ、クランク（１０５）に生じるひずみを検出して、サイクルコンピュータ表示部（２０１）が、第１ひずみゲージ（３６９ａ）〜第６ひずみゲージ（３６９ｆ）の出力値に基づいて算出された、接線力（Ｔ）と、ねじれトルク（Ｋ）と、に基づいて、クランク（１０５）に連結されたペダル（１０３）に加えられた荷重中心位置を示す画像を表示する。
2017046907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力機械のクランクの側面に設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出するひずみ検出手段と、
前記ひずみ検出手段の出力値に基づいて算出された、前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする情報出力装置。
【請求項２】
前記ひずみ検出手段は、前記人力機械が左右一対に備える前記クランクの側面にそれぞれ設けられ、
前記出力手段は、左右それぞれの前記クランクに連結された前記ペダルに加える前記荷重の中心位置に関する情報を並べて表示されるように出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の情報出力装置。
【請求項３】
前記出力手段は、前記ひずみ検出手段が検出した前記ペダルに加えられた荷重の中心位置と予め基準として設定された荷重の中心位置とを比較可能な態様で出力することを特徴とする請求項１または２に記載の情報出力装置。
【請求項４】
前記ひずみ検出手段は、前記クランクに生じる前記接線方向へ変形するひずみを検出する第１ひずみゲージ部と、前記クランクに生じる当該クランクのねじれ方向へ変形するひずみを検出する第２ひずみゲージ部と、を含む複数のひずみゲージ部を有し、
前記複数のひずみゲージ部は、それぞれのひずみゲージ部がひずみを検出する方向への前記クランクの変形量に応じた電圧値を出力する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。
【請求項５】
前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力及び前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクは、前記複数のひずみゲージ部が出力する電圧値を所定の多項式に代入することにより算出されることを特徴とする請求項４に記載の情報出力装置。
【請求項６】
前記所定の多項式の各項の係数は、
前記クランクの中心軸から第１距離だけ離れた前記ペダル上の位置に予め定めた荷重を加えた第１状態において、前記クランクに加わる第１基準ねじれトルクと、
前記クランクの中心軸から前記第１距離とは異なる第２距離だけ離れた前記ペダル上の位置に前記予め定めた荷重を加えた第２状態において、前記クランクに加わる第２基準ねじれトルクと、
前記第１状態及び第２状態のそれぞれにおいて前記複数のひずみゲージ部が出力する電圧値と、
に基づいて予め設定されていることを特徴とする請求項５に記載の情報出力装置。
【請求項７】
人力機械のクランクの側面に設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出するひずみ検出手段を備える情報出力装置により実行される情報出力方法であって、
前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、を前記ひずみ検出手段の出力値に基づいて算出する算出工程と、
前記算出工程で算出された前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とする情報出力方法。
【請求項８】
請求項７に記載の情報出力方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする情報出力プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の情報出力プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクを備えた人力機械に加わっている力等に関する情報を出力する情報出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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等を算出し表示する装置がある。この種の装置は、自転車に設けられたセンサからデータを受信することによって、所定の情報を算出し表示する。表示する情報としては、運転者がペダルに加える力（トルク等）が挙げられる。そして、この種の力の測定方法としては、例えば、特許文献１には、クランク軸のひずみを測定し、クランクにかかるトルクを検知する技術が開示されている。【０００３】
また、特許文献２には、クランク内部に圧電センサを埋め込み、クランクのひずみにより発生する電圧によってトルクを測定する技術が開示されている。【０００４】
また、特許文献１は、定置式自転車型健康機（自転車エルゴメータ、フィットネスバイクとも称される）においても適用できることが記載されている。【０００５】
このように、クランクを備えた人力機械において、クランクにかかるひずみを検出することにより、トルクを測定して、運動量等を算出することが既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３５５６７号公報
【特許文献２】特開２００９−６９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献には、クランクに加えられた力等を数値等で表示することは開示されている。しかしながら、これらの力等は人力機械の乗車姿勢（フォーム）によって変化することが知られている。例えば、クランクに連結されているペダルに加える荷重位置が適切でないと体に負担がかかったり、効率のよいペダリングを行うことができない。【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、ペダルに加えられている荷重位置を出力することができる情報出力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、人力機械のクランクの側面に設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出するひずみ検出手段と、前記ひずみ検出手段の出力値に基づいて算出された、前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする情報出力装置である。【００１０】
請求項７に記載された発明は、人力機械のクランクの側面に設けられ、前記クランクに生じるひずみを検出するひずみ検出手段を備える情報出力装置により実行される情報出力方法であって、前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、を前記ひずみ検出手段の出力値に基づいて算出する算出工程と、前記算出工程で算出された前記クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、前記クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、に基づいて、前記クランクに連結されたペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力する出力工程と、を含むことを特徴とする情報出力方法である。【００１１】
請求項８に記載された発明は、請求項７に記載の情報出力方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする情報出力プログラムである。【００１２】
請求項９に記載された発明は、請求項８に記載の情報出力プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる情報出力装置が設置される自転車の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１に示されたサイクルコンピュータ、測定モジュール及びケイデンスセンサの位置関係を示した説明図である。
【図３】図１に示されたサイクルコンピュータ、測定モジュール及びケイデンスセンサのブロック構成図である。
【図４】図３に示されたひずみゲージのクランクへの配置の説明図である。
【図５】図３に示された測定モジュールひずみ検出回路の回路図である。
【図６】右側クランクに加わる力と変形の説明図である。
【図７】第１ひずみゲージと第２ひずみゲージが曲げ変形ｘにより変形する場合の説明図である。
【図８】第１状態の説明図である。
【図９】第２状態の説明図である。
【図１０】第３状態の説明図である。
【図１１】図１に示されたサイクルコンピュータ表示部への表示例の説明図である。
【図１２】図３に示されたケイデンスセンサの処理のフローチャートである。
【図１３】図３に示された測定モジュール及びサイクルコンピュータの処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施例にかかる情報出力装置のひずみゲージのクランクへの配置の説明図である。
【図１５】他の実施例にかかるサイクルコンピュータ、測定モジュール及びケイデンスセンサのブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態にかかる情報出力装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる情報出力装置は、ひずみ検出手段が、人力機械のクランクの側面に設けられ、クランクに生じるひずみを検出して、出力手段が、ひずみ検出手段の出力値に基づいて算出された、クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、に基づいて、クランクに連結されたペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力する。このようにすることにより、クランクに設けられたひずみ検出手段の検出結果からペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を算出して出力することができるため、この情報に基づいて効率のよいペダリング等を行うことが可能となる。
【００１５】
また、ひずみ検出手段は、人力機械が左右一対に備えるクランクの側面にそれぞれ設けられ、出力手段は、左右それぞれのクランクに連結されたペダルに加える荷重の中心位置に関する情報を並べて表示されるように出力してもよい。このようにすることにより、ユーザ等は左右のペダリングバランス等を比較して確認することができ、ペダリングフォーム等の改善に役立てることができる。
【００１６】
また、出力手段は、ひずみ検出手段が検出したペダルに加えられた荷重の中心位置に予め基準として設定された荷重の中心位置を比較可能な態様で出力してもよい。このようにすることにより、例えばユーザ等が、自身のペダリングにおける荷重中心と適切なペダリングにおける荷重中心とを比較することができ、ペダリングフォーム等の改善に役立てることができる。
【００１７】
また、ひずみ検出手段は、クランクに生じる接線方向へ変形するひずみを検出する第１ひずみゲージ部と、クランクに生じる当該クランクのねじれ方向へ変形するひずみを検出する第２ひずみゲージ部と、を含む複数のひずみゲージ部を有している。そして、複数のひずみゲージ部は、それぞれのひずみゲージ部がひずみを検出する方向へのクランクの変形量に応じた電圧値を出力するようにしてもよい。このようにすることにより、複数のひずみゲージ部の出力電圧値によって、クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力とクランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクとを算出することができる。
【００１８】
また、クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力及びクランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクは、複数のひずみゲージ部が出力する電圧値を所定の多項式に代入することにより算出されてもよい。このようにすることにより、例えば、ＣＰＵ等を用いた演算により算出することができる。
【００１９】
また、所定の多項式の各項の係数は、クランクの中心軸から第１距離だけ離れたペダル上の位置に予め定めた荷重を加えた第１状態において、クランクに加わる第１基準ねじれトルクと、クランクの中心軸から第１距離とは異なる第２距離だけ離れたペダル上の位置に予め定めた荷重を加えた第２状態において、クランクに加わる第２基準ねじれトルクと、第１状態および第２状態のそれぞれにおいて複数のひずみゲージ部が出力する電圧値と、に基づいて予め設定されていてもよい。このようにすることにより、既知の数値で算出可能な第１基準ねじれトルク、第２基準ねじれトルク及び第１基準ねじれトルク、第２基準ねじれトルク算出時のひずみゲージ部の出力電圧値に基づいて予め係数を算出することができる。従って、ひずみゲージ部で実測された値を多項式に代入するだけでクランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力及びクランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクを算出することができる。また、クランクに合わせて係数を変更することができるため、クランク合わせて精度良くクランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力及びクランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクを算出することができる。
【００２０】
また、本発明の一実施形態にかかる情報出力方法は、算出工程で、ランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、をひずみ検出手段の出力値に基づいて算出して、出力工程で、算出工程で算出されたクランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力と、クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルクと、に基づいて、クランクに連結されたペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力する。このようにすることにより、クランクに設けられたひずみ検出手段の検出結果からペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を算出して出力することができるため、この情報に基づいて効率のよいペダリング等を行うことが可能となる。
【００２１】
また、本発明の一実施形態にかかる情報出力プログラムは、上述した情報出力方法を、コンピュータにより実行させる。このようにすることにより、コンピュータを用いて、クランクに設けられたひずみ検出手段の検出結果からペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報を算出して出力することができるため、この情報に基づいて効率のよいペダリング等を行うことが可能となる。
【００２２】
また、上述した情報出力プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。
【実施例１】
【００２３】
本発明の第１の実施例にかかる情報出力装置としてのサイクルコンピュータ２０１及び測定モジュール３０１を備えた自転車１を図１乃至図９を参照して説明する。自転車１は図１に示すように、フレーム３と、フロント車輪５と、リア車輪７と、ハンドル９と、サドル１１と、フロントフォーク１３と、駆動機構１０１と、を有している。【００２４】
フレーム３は、２つのトラス構造から構成されている。フレーム３は、後方の先端部分において、リア車輪７と回転自在に接続されている。また、フレーム３は、フレーム３の前方において、フロントフォーク１３が回転自在に接続されている。【００２５】
フロントフォーク１３は、ハンドル９と接続されている。フロントフォーク１３の下方向の先端位置において、フロントフォーク１３とフロント車輪５とは回転自在に接続されている。【００２６】
フロント車輪５は、ハブ部、スポーク部及びタイヤ部を有している。ハブ部はフロントフォーク１３と回転自在に接続されている。そして、このハブ部とタイヤ部はスポーク部によって接続されている。【００２７】
リア車輪７は、ハブ部、スポーク部及びタイヤ部を有している。ハブ部はフレーム３と回転自在に接続されている。そして、このハブ部とタイヤ部はスポーク部によって接続されている。リア車輪７のハブ部は、後述するスプロケット１１３と接続されている。【００２８】
自転車１は、ユーザ（運転者）の足による踏み込み力を自転車１の駆動力に変換する駆動機構１０１を有している。駆動機構１０１は、ペダル１０３、クランク機構１０４、チェーンリング１０９、チェーン１１１、スプロケット１１３と、を有している。【００２９】
ペダル１０３は、ユーザが踏み込むための足と接する部分である。ペダル１０３は、クランク機構１０４のペダルクランク軸１１５によって回転自在となるように支持されている。【００３０】
クランク機構１０４は、クランク１０５とクランク軸１０７及びペダルクランク軸１１５（図２および図６参照）から構成されている。【００３１】
クランク軸１０７はフレーム３を左右方向に（自転車側面の一方から他方に）貫通している。クランク軸１０７は、フレーム３によって回転自在に支持されている。【００３２】
クランク１０５は、クランク軸１０７と直角に設けられている。クランク１０５は、一端部において、クランク軸１０７と接続されている。【００３３】
ペダルクランク軸１１５は、クランク１０５と直角に設けられている。ペダルクランク軸１１５の軸方向は、クランク軸１０７と同一方向となっている。ペダルクランク軸１１５は、クランク１０５の他端部においてクランク１０５と接続されている。【００３４】
クランク機構１０４は、このような構造を自転車１の側面の反対側にも有している。つまり、クランク機構１０４は、２個のクランク１０５及び、２個のペダルクランク軸１１５を有している。したがって、ペダル１０３も自転車１の両側面にそれぞれ有している。【００３５】
これらが自転車１の右側にあるか左側にあるかを区別する場合には、それぞれ右側クランク１０５Ｒ、左側クランク１０５Ｌ、右側ペダルクランク軸１１５Ｒ、左側ペダルクランク軸１１５Ｌ、右側ペダル１０３Ｒ、左側ペダル１０３Ｌと記載する。【００３６】
また右側クランク１０５Ｒと左側クランク１０５Ｌは、クランク軸１０７を中心として反対方向に延びるように接続されている。右側ペダルクランク軸１１５Ｒ、クランク軸１０７および左側ペダルクランク軸１１５Ｌは、平行かつ同一平面に形成されている。右側クランク１０５Ｒ及び左側クランク１０５Ｌは、平行かつ同一平面上に形成されている。【００３７】
チェーンリング１０９は、クランク軸１０７に接続されている。チェーンリング１０９は、ギア比を変化させることができる可変ギアで構成されると好適である。また、チェーンリング１０９にはチェーン１１１が係合されている。【００３８】
チェーン１１１はチェーンリング１０９及びスプロケット１１３に係合している。スプロケット１１３は、リア車輪７と接続されている。スプロケット１１３は、可変ギアで構成されると好適である。【００３９】
自転車１は、このような駆動機構１０１によってユーザの踏み込み力をリア車輪の回転力に変換している。【００４０】
自転車１は、サイクルコンピュータ２０１と、測定モジュール３０１と、ケイデンスセンサ５０１と、を有している。【００４１】
サイクルコンピュータ２０１は、ハンドル９に配置されている。サイクルコンピュータ２０１は、図２に示すように、各種情報を表示するサイクルコンピュータ表示部２０３およびユーザの操作を受けるサイクルコンピュータ操作部２０５を有している。【００４２】
サイクルコンピュータ表示部２０３に表示される各種情報とは、自転車１の速度、位置情報、目的地までの距離、目的地までの予測到達時間、出発してからの移動距離、出発してからの経過時間、推進力、損失力及びペダル１０３に加えられている荷重中心位置等である。【００４３】
ここで、推進力とはクランク１０５の回転方向に加わる力、即ち、クランク１０５の回転運動により定義される円の接線方向に働く力の大きさである。一方、損失力とは、クランク１０５の回転方向とは別の方向に加わる力の大きさである。この回転方向とは別の方向に加わる力は、何ら自転車１の駆動に寄与しない無駄な力である。したがって、ユーザは、推進力をできるだけ増加させ、損失力をできるだけ減少させることによって、より効率的に自転車１を駆動させることが可能となる。【００４４】
サイクルコンピュータ操作部２０５は、図２では押しボタンで示されているが、それに限らず、タッチパネルなど各種入力手段や複数の入力手段を組み合わせて用いることができる。【００４５】
また、サイクルコンピュータ２０１は、サイクルコンピュータケイデンス無線受信部２０７及びサイクルコンピュータ無線受信部２０９を有している。サイクルコンピュータケイデンス無線受信部２０７及びサイクルコンピュータ無線受信部２０９は、配線を介してサイクルコンピュータ２０１の本体部分と接続されている。なお、サイクルコンピュータケイデンス無線受信部２０７及びサイクルコンピュータ無線受信部２０９は、受信のみの機能を有する必要はない。例えば、送信部としての機能を有していても良い。以下、送信部又は受信部と記載した装置も、受信機能及び送信機能の両方を有していても良い。【００４６】
ケイデンスセンサ５０１は、クランク１０５に設けられた磁石５０３の接近を検出する磁気センサ５０５を有している（図３参照）。磁気センサ５０５は、接近する磁石５０３によってＯＮになることで、磁石５０３の位置を検出する。つまり、磁気センサ５０５がＯＮになるということは、磁気センサ５０５が存在する位置にクランク１０５も存在することとなる。このケイデンスセンサ５０１から、サイクルコンピュータ２０１は、ケイデンス［ｒｐｍ］を得ることができる。【００４７】
測定モジュール３０１は、クランク１０５の内面に設けられ、複数のひずみゲージ素子から構成されるひずみゲージ３６９（図３及び図４参照）を用いて、ペダル１０３にユーザが加えている人力を検出する。具体的には、クランク１０５の回転力であって自転車１の駆動力となる推進力と、回転方向とは別の方向に加わる力である損失力と、ペダル１０３に加えられている荷重中心位置等を算出する。【００４８】
図３は、サイクルコンピュータ２０１、測定モジュール３０１及びケイデンスセンサ５０１のブロック図である。【００４９】
まず、ケイデンスセンサ５０１のブロック構成を説明する。ケイデンスセンサ５０１は、磁気センサ５０５、ケイデンスセンサ無線送信部５０７、ケイデンスセンサ制御部５５１、ケイデンスセンサ記憶部５５３、ケイデンスセンサタイマ５６１を有している。【００５０】
磁気センサ５０５は、磁石５０３が接近することによってＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。そして、磁気センサ５０５がＯＮとなると、磁気センサ５０５はその旨の情報信号をケイデンスセンサ制御部５５１に出力する。【００５１】
ケイデンスセンサ無線送信部５０７は、ケイデンスセンサ記憶部５５３に記憶されているケイデンス情報を、サイクルコンピュータケイデンス無線受信部２０７に送信している。このケイデンスセンサ無線送信部５０７による送信は、ケイデンスセンサタイマ５６１によって命令されることによって例えば１秒ごとに行われている。または、ケイデンスセンサタイマ５６１の値に基づいた判断がケイデンスセンサ制御部５５１によって行われ、その判断に基づいて、このケイデンスセンサ無線送信部５０７による送信がケイデンスセンサ制御部５５１の命令によって行われても良い。【００５２】
ケイデンスセンサ制御部５５１は、ケイデンスセンサ５０１を包括的に制御している。ケイデンスセンサ制御部５５１は、磁気センサ５０５がＯＮとなった旨の情報信号の出力を受けると、以下の動作を行う。ケイデンスセンサ制御部５５１は、ケイデンスセンサタイマ５６１にタイマ値情報の出力を命令する。そして、ケイデンスセンサ制御部５５１は、ケイデンスセンサタイマ５６１からタイマ値情報を受けると、そのタイマ値情報からケイデンスを算出する。具体的には、タイマ値情報のカウント数（Ｃ）と１度のカウント間隔（Ｔ０）を掛け合わせることによって、磁気センサ５０５がＯＮとなる時間（周期）［秒］を算出する。そして、６０をこの周期で割ることによって、ケイデンス［ｒｐｍ］を算出する。【００５３】
さらに、ケイデンスセンサ制御部５５１は、このケイデンス情報をケイデンスセンサ記憶部５５３のケイデンスセンサＲＡＭ５５５（後述する）に記憶させる。また、ケイデンスセンサ制御部５５１は、ケイデンスセンサタイマ５６１にカウンタ値のリセット命令を出力する。ケイデンスセンサ制御部５５１は、例えば１秒間の間隔で、ケイデンスセンサ無線送信部５０７にケイデンスセンサ記憶部５５３に記憶されているケイデンス情報を送信させても良い。【００５４】
ケイデンスセンサ記憶部５５３には、各種情報が記憶される。各種情報とは、例えば、ケイデンスセンサ制御部５５１の制御プログラム、ケイデンスセンサ制御部５５１が制御する際に必要とされる一時的な情報である。特に本実施形態では、磁気センサ５０５がＯＮとなる間隔であるケイデンスセンサタイマ５６１のタイマ値を記憶している。なお、ケイデンスセンサ記憶部５５３は、ケイデンスセンサＲＡＭ５５５及びケイデンスセンサＲＯＭ５５７から構成されている。ケイデンスセンサＲＡＭ５５５にはタイマ値等が記憶され、ケイデンスセンサＲＯＭ５５７には制御プログラム等が記憶される。【００５５】
ケイデンスセンサタイマ５６１は、タイマカウンタであり所定周期を有するクロックを常時カウントしている。ケイデンスセンサタイマ５６１は、ケイデンスセンサ制御部５５１の値出力命令を受けると、タイマ値情報をケイデンスセンサ制御部５５１に出力する。また、ケイデンスセンサタイマ５６１は、ケイデンスセンサ制御部５５１のリセット命令を受けると、タイマカウンタの値を初期値にリセットする。さらに、ケイデンスセンサタイマ５６１は、ケイデンスセンサ無線送信部５０７に、送信のタイミングを命令する役割をも有している。具体的には、例えば１秒ごとに、ケイデンスセンサ無線送信部５０７に送信タイミングを指令している。【００５６】
次に、測定モジュール３０１のブロック構成を説明する。測定モジュール３０１は、図３に示したように、測定モジュール無線送信部３０９、測定モジュールタイマ３６１、測定モジュール制御部３５１、測定モジュール記憶部３５３、測定モジュールＡ／Ｄ３６３、測定モジュールひずみ検出回路３６５及びひずみゲージ３６９を有している。【００５７】
測定モジュール無線送信部３０９は、測定モジュール制御部３５１がひずみ情報から算出した推進力、損失力及びペダル１０３に加えられている荷重中心位置等を、サイクルコンピュータ無線受信部２０９に送信している。この測定モジュール無線送信部３０９による送信は、測定モジュールタイマ３６１によって命令されることによって例えば１秒ごとに行われている。または、測定モジュールタイマ３６１の値に基づいて測定モジュール制御部３５１が命令を出力することによって送信しても良い。【００５８】
測定モジュールタイマ３６１は、タイマカウンタであり所定周期を有するクロックを常時カウントしている。さらに、測定モジュールタイマ３６１は、測定モジュール無線送信部３０９に、送信のタイミングを命令する役割をも有している。具体的には、例えば、１秒ごとに、測定モジュール無線送信部３０９に送信タイミングを指令している。【００５９】
測定モジュール制御部３５１は、測定モジュール３０１を包括的に制御している。測定モジュール制御部３５１は、ひずみ情報から推進力、損失力及びペダル１０３に加えられている荷重中心位置等を算出する。算出方法は後述する。【００６０】
測定モジュール記憶部３５３には、各種情報が記憶される。各種情報とは、例えば、測定モジュール制御部３５１の制御プログラム、及び、測定モジュール制御部３５１が制御を行う際に必要とされる一時的な情報である。特に本実施例では、ひずみ情報を記憶している。なお、測定モジュール記憶部３５３は、測定モジュールＲＡＭ３５５及び測定モジュールＲＯＭ３５７から構成されている。測定モジュールＲＡＭ３５５にはひずみ情報等が記憶される。測定モジュールＲＯＭ３５７には制御プログラム、及び、ひずみ情報から推進力、損失力及びペダル１０３に加えられている荷重中心位置を算出するための各種のパラメータ、定数、等が記憶される。【００６１】
ひずみゲージ３６９は、クランク１０５に接着されて、一体化される。ひずみゲージ３６９は、第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂ、第３ひずみゲージ３６９ｃ、第４ひずみゲージ３６９ｄ、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆから構成されている。そして、ひずみゲージ３６９のそれぞれの端子は、測定モジュールひずみ検出回路３６５に接続されている。なお、ひずみゲージ３６９は、左右のクランク１０５に設けるに限らず、片側のクランク１０５だけに設けてもよい。【００６２】
図４に、本実施例におけるひずみゲージ３６９のクランク１０５への配置を示す。ひずみゲージ３６９は、クランク１０５の内面１１９に接着されている。クランク１０５の内面とは、クランク軸１０７が突設されている（接続されている）面であり、クランク１０５の回転運動により定義される円を含む平面と平行な面（側面）である。また、図４には図示しないが、クランク１０５の外面１２０は、内面１１９と対向しペダルクランク軸１１５が突設されている（接続されている）面である。つまり、ペダル１０３が回転自在に設けられている面である。クランク１０５の上面１１７は、内面１１９および外面１２０と同じ方向に長手方向が延在し、かつ内面１１９および外面１２０と直交する面の一方である。クランク１０５の下面１１８は、上面１１７と対向する面である。これら、内面１１９、外面１２０、上面１１７、下面１１８は、クランク１０５の側面を構成する。【００６３】
第１ひずみゲージ３６９ａと第２ひずみゲージ３６９ｂは、互いに直交かつ重ねられて（重層して）配置されている。また、第１ひずみゲージ３６９ａの検出方向と第２ひずみゲージ３６９ｂの検出方向との間の中間方向が、クランク１０５の長手方向になるように配置されている。つまり、第１ひずみゲージ３６９ａの検出方向とクランク１０５の長手方向とは４５度の角度を有する。第２ひずみゲージ３６９ｂの検出方向とクランク１０５の長手方向とは４５度の角度を有する。また、第１ひずみゲージ３６９ａと第２ひずみゲージ３６９ｂが重ねられた交点部分が内面１１９の中心軸Ｃ１上となるように配置されている。つまり、第１ひずみゲージ３６９ａと第２ひずみゲージ３６９ｂは、中心軸Ｃ１を中心として対称となるように配置されている。【００６４】
第３ひずみゲージ３６９ｃは、クランク１０５の長手方向に対して検出方向が平行、つまり、内面１１９の中心軸Ｃ１に対して平行かつ、中心軸Ｃ１上に設けられている。第４ひずみゲージ３６９ｄは、クランク１０５の長手方向に対して検出方向が垂直、つまり、内面１１９の中心軸Ｃ１に対して垂直かつ、中心軸Ｃ１上に設けられている。【００６５】
第５ひずみゲージ３６９ｅと第６ひずみゲージ３６９ｆは、クランク１０５の長手方向に対して検出方向が平行、つまり、内面１１９の中心軸Ｃ１に対して平行かつ、内面１１９の中心軸Ｃ１に対して対称になるように設けられている。【００６６】
即ち、クランク１０５の長手方向に延在する軸である中心軸Ｃ１と平行な方向（図４の縦方向）、つまり、クランク１０５の長手方向と平行な方向が、第３ひずみゲージ３６９ｃ、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆの検出方向となり、中心軸Ｃ１と垂直な方向（図４の横方向）、つまり、クランク１０５の長手方向と垂直な方向が、第４ひずみゲージ３６９ｄの検出方向となる。したがって、第３ひずみゲージ３６９ｃ、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆと第４ひずみゲージ３６９ｄは検出方向が互いに直交している。即ち、ひずみゲージ３６９は、クランク１０５に生じるひずみを検出するひずみ検出手段として機能する。【００６７】
なお、第１ひずみゲージ３６９ａ乃至第６ひずみゲージ３６９ｆの配置は図４に限らない。つまり、第３ひずみゲージ３６９ｃ乃至第６ひずみゲージ３６９ｆは、中心軸Ｃ１と平行又は垂直の関係が維持されていればよく、第１ひずみゲージ３６９ａ及び第２ひずみゲージ３６９ｂは、中心軸Ｃ１を挟んで互いに向き合うように傾斜していれば４５度の角度でなくてもよいし重ねられていなくてもよい。更には、クランク１０５の内面１１９に配置してなくてもよく、少なくとも推進力と後述するねじれトルクとが算出できるような配置であればよい。【００６８】
また、図４では、クランク１０５を単純な直方体として説明しているが、デザイン等により、角が丸められていたり、一部の面が曲面で構成されていてもよい。そのような場合でも、上述した配置を極力維持するようにひずみゲージ３６９を配置することで、後述する各変形を検出することができる。但し、上記した中心軸Ｃ１との関係と、第１ひずみゲージ３６９ａ及び第２ひずみゲージ３６９ｂが互いに直交する関係にあることがずれるにしたがって検出精度が低下する。【００６９】
測定モジュールひずみ検出回路３６５は、第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂ、第３ひずみゲージ３６９ｃ、第４ひずみゲージ３６９ｄ、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆが接続されて、ひずみゲージ３６９のひずみ量が電圧値として出力される。測定モジュールひずみ検出回路３６５の出力は、測定モジュールＡ／Ｄ３６３によって、アナログ情報からデジタル情報であるひずみ情報に変換される。そして、ひずみ情報信号は測定モジュール記憶部３５３に出力される。測定モジュール記憶部３５３に入力されたひずみ情報信号は、測定モジュールＲＡＭ３５５にひずみ情報として記憶される。【００７０】
測定モジュールひずみ検出回路３６５を図５に示す。測定モジュールひずみ検出回路３６５は、第１検出回路３７３ａと第２検出回路３７３ｂと第３検出回路３７３ｃとで構成されている。第１検出回路３７３ａは、電源ＶｃｃとグランドＧＮＤとの間に、第５ひずみゲージ３６９ｅと第６ひずみゲージ３６９ｆとが直列に接続されている。即ち、電源Ｖｃｃ、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆ、グランドＧＮＤの順に接続されている。そして、第５ひずみゲージ３６９ｅと第６ひずみゲージ３６９ｆとの接続点が第１検出回路３７３ａの出力（以下、ｔ出力という）となる。【００７１】
第２検出回路３７３ｂは、電源ＶｃｃとグランドＧＮＤとの間に、第３ひずみゲージ３６９ｃと第４ひずみゲージ３６９ｄとが直列に接続されている。即ち、電源Ｖｃｃ、第３ひずみゲージ３６９ｃ、第４ひずみゲージ３６９ｄ、グランドＧＮＤの順に接続されている。そして、第３ひずみゲージ３６９ｃと第４ひずみゲージ３６９ｄとの接続点が第２検出回路３７３ｂの出力（以下、ｒ出力という）となる。【００７２】
第３検出回路３７３ｃは、電源ＶｃｃとグランドＧＮＤとの間に、第１ひずみゲージ３６９ａと第２ひずみゲージ３６９ｂとが直列に接続されている。即ち、電源Ｖｃｃ、第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂ、グランドＧＮＤの順に接続されている。そして、第１ひずみゲージ３６９ａと第２ひずみゲージ３６９ｂとの接続点が第３検出回路３７３ｃの出力（以下、ｋ出力という）となる。【００７３】
ここで、第１ひずみゲージ３６９ａ〜第６ひずみゲージ３６９ｆは同じ抵抗値を有しているとする。【００７４】
ひずみゲージ３６９の抵抗値は、公知のように圧縮されている場合には抵抗値が下がり、伸長されている場合には抵抗値が上がる。この抵抗値の変化は、変化量がわずかな場合には比例している。また、ひずみゲージ３６９の検出方向は、配線が伸びている方向であり、上述したように第３ひずみゲージ３６９ｃ、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆが、中心軸Ｃ１と平行な方向、第４ひずみゲージ３６９ｄが、中心軸Ｃ１と垂直な方向となる。第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂが、４５度の方向となる。この検出方向以外において圧縮又は伸長が生じた場合には、ひずみゲージ３６９に抵抗値の変化は生じない。【００７５】
このような特性を持つひずみゲージ３６９を使用した第１検出回路３７３ａは、第５ひずみゲージ３６９ｅと第６ひずみゲージ３６９ｆの検出方向で圧縮または伸長されていない場合は、ｔ出力は、電源Ｖｃｃの電圧を第５ひずみゲージ３６９ｅと抵抗値と第６ひずみゲージ３６９ｆとで分圧した値である電源Ｖｃｃの電圧の１／２の電圧値（１／２Ｖｃｃ）となる。【００７６】
第５ひずみゲージ３６９ｅが圧縮され、第６ひずみゲージ３６９ｆが伸張された場合は、第５ひずみゲージ３６９ｅの抵抗値が減少して第６ひずみゲージ３６９ｆの抵抗値が増加するために、ｔ出力は上がる（電圧値が１／２Ｖｃｃよりも大きくなる）。第５ひずみゲージ３６９ｅが伸張され、第６ひずみゲージ３６９ｆが圧縮された場合は、第５ひずみゲージ３６９ｅの抵抗値が増加して第６ひずみゲージ３６９ｆの抵抗値が減少するために、ｔ出力は下がる（電圧値が１／２Ｖｃｃよりも小さくなる）。【００７７】
第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆともに圧縮された場合は、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆともに抵抗値が減少するために、ｔ出力は変化しない（電圧値が１／２Ｖｃｃのままとなる）。第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆともに伸張された場合は、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆともに抵抗値が増加するために、ｔ出力は変化しない。【００７８】
第２検出回路３７３ｂも第１検出回路３７３ａと同様の動作となる。つまり、第３ひずみゲージ３６９ｃが圧縮され、第４ひずみゲージ３６９ｄが伸張された場合は、ｒ出力は上がり、第３ひずみゲージ３６９ｃが伸張され、第４ひずみゲージ３６９ｄが圧縮された場合は、ｒ出力は下がる。第３ひずみゲージ３６９ｃ、第４ひずみゲージ３６９ｄともに圧縮された場合と、第３ひずみゲージ３６９ｃ、第４ひずみゲージ３６９ｄともに伸張された場合は、ｒ出力は変化しない。【００７９】
第３検出回路３７３ｃも第１検出回路３７３ａと同様の動作となる。つまり、第１ひずみゲージ３６９ａが圧縮され、第２ひずみゲージ３６９ｂが伸張された場合は、ｋ出力は上がり、第１ひずみゲージ３６９ａが伸張され、第２ひずみゲージ３６９ｂが圧縮された場合は、ｋ出力は下がる。第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂともに圧縮された場合と、第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂともに伸張された場合は、ｋ出力は変化しない。【００８０】
第１検出回路３７３ａのｔ出力と、第２検出回路３７３ｂのｒ出力と、第３検出回路３７３ｃのｋ出力と、は複数のひずみゲージ部が出力する電圧値となる。【００８１】
図６は、ユーザにより力（踏力）が加えられた際の右側クランク１０５Ｒの変形状態を示している。（ａ）は右クランク１０５Ｒの内面１１９から見た平面図、（ｂ）は右側クランク１０５Ｒの上面１１７から見た平面図、（ｃ）は右側クランク１０５Ｒのクランク軸１０７側の端部から見た平面図である。なお、以降の説明では右側クランク１０５Ｒで説明するが、左側クランク１０５Ｌでも同様である。【００８２】
ユーザの足からペダル１０３を介して踏力が加えられると、その踏力はクランク１０５の回転力となる、クランク１０５の回転運動により定義される円の接線方向に働く力である接線力Ｔ（推進力）と、クランク１０５の回転運動により定義される円の法線方向に働く力である法線力Ｒ（損失力）とに分けられる。このとき、右側クランク１０５Ｒには、曲げ変形ｘ、曲げ変形ｙ、引張変形ｚ、ねじれ変形ｒｚの各変形状態が生じる。【００８３】
曲げ変形ｘは、図６（ａ）に示したように、右側クランク１０５Ｒが上面１１７から下面１１８に向かって、或いは下面１１８から上面１１７に向かって曲がるように変形することであり、接線力Ｔによって生じる変形である。即ち、クランク１０５の回転方向に発生する変形によるひずみ（クランク１０５の回転方向に生じているひずみ）を検出することとなり、曲げ変形ｘの検出によってクランク１０５に生じている回転方向ひずみが検出できる。【００８４】
曲げ変形ｙは、図６（ｂ）に示したように、右側クランク１０５Ｒが外面１２０から内面１１９に向かって、或いは内面１１９から外面１２０に向かって曲がるように変形することであり、法線力Ｒによって生じる変形である。即ち、クランク１０５の外面１２０から内面１１９、または内面１１９から外面１２０に向かって発生する変形によるひずみ（右側クランク１０５Ｒの回転運動により定義される円と同一平面と垂直な方向に生じているひずみ）を検出することとなり、曲げ変形ｙの検出によってクランク１０５に生じている内外方向ひずみが検出できる。【００８５】
引張変形ｚは、右側クランク１０５Ｒが長手方向に伸張または圧縮されるように変形することであり、法線力Ｒによって生じる変形である。即ち、クランク１０５が長手方向に引っ張られるまたは押される方向に発生する変形によるひずみ（長手方向と平行な方向に生じているひずみ）を検出することとなり、引張変形ｚの検出によってクランク１０５に生じている引張方向ひずみが検出できる。【００８６】
ねじれ変形ｒｚは、右側クランク１０５Ｒが、ねじれるように変形することであり、接線力Ｔによって生じる変形である。即ち、クランク１０５がねじれる方向に発生する変形によるひずみを検出することとなり、ねじれ変形ｒｚの検出によってクランク１０５に生じているねじり方向ひずみが検出できる。なお、図６は、曲げ変形ｘ、曲げ変形ｙ、引張変形ｚ、ねじれ変形ｒｚの変形方向を矢印で示したが、上述したように、この矢印と逆方向に各変形が発生する場合もある。【００８７】
したがって、接線力Ｔを測定するためには、曲げ変形ｘまたはねじれ変形ｒｚのいずれか、法線力Ｒを測定するためには、曲げ変形ｙまたは引張変形ｚのいずれかを定量的に検出すればよい。【００８８】
ここで、図４のように配置され、図５のように第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂ、第３ひずみゲージ３６９ｃ、第４ひずみゲージ３６９ｄが接続された測定モジュールひずみ検出回路３６５によって、曲げ変形ｘ、曲げ変形ｙ、引張変形ｚ、ねじれ変形ｒｚを検出（測定）する方法を説明する。【００８９】
曲げ変形ｘは、右側クランク１０５Ｒが上面１１７から下面１１８に向かって、或いはその逆方向に変形する。この場合、第１検出回路３７３ａは、第５ひずみゲージ３６９ｅは圧縮されて抵抗値が減少し、第６ひずみゲージ３６９ｆは伸長されて抵抗値が増加してｔ出力が上がる、又は第５ひずみゲージ３６９ｅは伸長されて抵抗値が増加し、第６ひずみゲージ３６９ｆは圧縮されて抵抗値が減少してｔ出力は下がる、のいずれかとなる（変形の方向により定まる）。第２検出回路３７３ｂは、第３ひずみゲージ３６９ｃ、第４ひずみゲージ３６９ｄとも曲がるだけであり圧縮も伸長もさせず抵抗値は変化しないためｒ出力は変化しない。第３検出回路３７３ｃは、図７に示したように、第１ひずみゲージ３６９ａの一端は伸張されるが、他端は圧縮される。その結果、第１ひずみゲージ３６９ａ内部で伸長及び圧縮の両方が生じ第１ひずみゲージ３６９ａの抵抗値は変化しない。第２ひずみゲージ３６９ｂも同様である。そのため、ｋ出力は変化しない。【００９０】
曲げ変形ｙは、右側クランク１０５Ｒが外面１２０から内面１１９に向かって、或いはその逆方向に変形する。この場合、第１検出回路３７３ａは、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆの両方とも伸長して両方とも抵抗値が増加するか、両方とも圧縮して両方とも抵抗値が減少するかのいずれかであるので、ｔ出力は変化しない。第２検出回路３７３ｂは、第３ひずみゲージ３６９ｃは伸長されて抵抗値が増加し、第４ひずみゲージ３６９ｄは圧縮されて抵抗値が減少してｒ出力が下がる、又は第３ひずみゲージ３６９ｃは圧縮されて抵抗値が減少し、第４ひずみゲージ３６９ｄは伸長されて抵抗値が増加してｒ出力は上がる、のいずれかとなる。第３検出回路３７３ｃは、第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂの両方とも伸長して両方とも抵抗値が増加するか、両方とも圧縮して両方とも抵抗値が減少するかのいずれかであるので、ｋ出力は変化しない。【００９１】
引張変形ｚは、右側クランク１０５Ｒが長手方向に伸張または圧縮されるように変形する。この場合、第１検出回路３７３ａは、第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆの両方とも伸長して両方とも抵抗値が増加するか、両方とも圧縮して両方とも抵抗値が減少するかのいずれかであるので、ｔ出力は変化しない。第２検出回路３７３ｂは、第３ひずみゲージ３６９ｃは伸長されて抵抗値が増加し、第４ひずみゲージ３６９ｄは圧縮されて抵抗値が減少してｒ出力が下がる、又は第３ひずみゲージ３６９ｃは圧縮されて抵抗値が減少し、第４ひずみゲージ３６９ｄは伸長されて抵抗値が増加してｒ出力は上がる、のいずれかとなる。第３検出回路３７３ｃは、第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂの両方とも伸長して両方とも抵抗値が増加するか、両方とも圧縮して両方とも抵抗値が減少するかのいずれかであるので、ｋ出力は変化しない。【００９２】
ねじれ変形ｒｚは、右側クランク１０５Ｒが、ねじれるように変形する。この場合、第１検出回路３７３ａは、第５ひずみゲージ３６９ｅは伸長されて抵抗値が増加するが、第６ひずみゲージ３６９ｆは圧縮も伸長もしないため抵抗値は変化しないので、ｔ出力は下がる。第２検出回路３７３ｂは、第３ひずみゲージ３６９ｃは伸長されて抵抗値が増加するが、第４ひずみゲージ３６９ｄは圧縮も伸長もしないため抵抗値は変化しないので、ｒ出力は下がる。第３検出回路３７３ｃは、第１ひずみゲージ３６９ａは圧縮されて抵抗値が減少し、第２ひずみゲージ３６９ｂは伸長されて抵抗値が増加してｋ出力が上がる、又は第１ひずみゲージ３６９ａは伸長されて抵抗値が増加し、第２ひずみゲージ３６９ｂは圧縮されて抵抗値が減少してｋ出力は下がる、のいずれかとなる。【００９３】
以上のように、第１検出回路３７３ａのｔ出力の変化を検出することで曲げ変形ｘを検出することができ、第２検出回路３７３ｂのｒ出力の変化を検出することで曲げ変形ｙ及び引張変形ｚを検出することができる。更に、第３検出回路３７３ｃのｋ出力の変化を検出することでねじれ変形ｒｚを検出することができる。即ち、第１検出回路３７３ａを構成する第５ひずみゲージ３６９ｅ及び第６ひずみゲージ３６９ｆが第１ひずみゲージ部、第３検出回路３７３ｃを構成する第１ひずみゲージ３６９ａ及び第２ひずみゲージ３６９ｂが第２ひずみゲージ部となる。そして、第１検出回路３７３ａのｔ出力及び第３検出回路３７３ｃのｋ出力がひずみ検出手段が出力値を表す。【００９４】
次に、第１検出回路３７３ａのｔ出力、第２検出回路３７３ｂのｒ出力、第３検出回路３７３ｃのｋ出力から、測定モジュール制御部３５１で接線力Ｔ、法線力Ｒ及びねじれトルクＫを算出する方法を説明する。ねじれトルクとは、クランク１０５にねじれ変形ｒｚが発生した際のトルク、即ち、クランク１０５にねじれを生じさせる方向に働くトルクである。まず、以下の（１）式のように行列Ａを仮定する。
【数１】
2017046907.tif 000003
【００９５】
（１）式のｔはｔ出力、ｒはｒ出力、ｋはｋ出力の実測値（電圧値）をそれぞれ示す。また、Ｔは接線力Ｔ，Ｒは法線力Ｒ、ＫはねじれトルクＫを示す。【００９６】
次に、図８に示したように、クランク１０５を水平前向きとし、クランク１０５の中心軸Ｃ１から距離Ｌ１だけ離れたペダル１０３上の位置に、既知の荷重Ｗを加えた状態（第１状態）におけるｔ出力、ｒ出力、ｋ出力をそれぞれｔｐ、ｒｐ、ｋｐとすると、（１）式は、（２）式のように表される。ここで、図８（ａ）はクランク１０５の上面１１７から見た図、図８（ｂ）はクランクの外面１２０から見た図である。
【数２】
2017046907.tif 000004
【００９７】
Ｐは、クランク１０５に加わる第１基準ねじれトルクであり、Ｐ＝Ｗ・Ｌ１（Ｎ・ｍ）で表される。【００９８】
次に、図９に示したように、クランク１０５を水平前向きとし、クランク１０５の中心軸Ｃ１から距離Ｌ１とは異なる距離Ｌ２だけ離れたペダル１０３上の位置に、既知の荷重Ｗを加えた状態（第２状態）におけるｔ出力、ｒ出力、ｋ出力をそれぞれｔｑ、ｒｑ、ｋｑとすると、（１）式は、（３）式のように表される。ここで、図９（ａ）はクランク１０５の上面１１７から見た図、図９（ｂ）はクランクの外面１２０から見た図である。
【数３】
2017046907.tif 000005
【００９９】
Ｑは、クランク１０５に加わる第２基準ねじれトルクであり、Ｑ＝Ｗ・Ｌ２（Ｎ・ｍ）で表される。【０１００】
次に、図１０に示したように、クランク１０５を垂直下向きとし、クランク１０５の中心軸Ｃ１の延長上の位置（又は、クランク１０５の中心軸に極力近い位置）に既知の荷重Ｗを加えた状態（第３状態）のｔ出力、ｒ出力、ｋ出力をそれぞれｔ０、ｒ０、ｋ０とすると、（１）式は、（４）式のように表される。図１０（ａ）はクランク１０５の上面１１７から見た図、図１０（ｂ）はクランクの外面１２０から見た図である。
【数４】
2017046907.tif 000006
【０１０１】
次に、（２）〜（４）式より行列Ａの成分ａ〜ｉを算出する。（２）、（３）式より成分ｃ、ａ、ｆ、ｄ、ｉ、ｇは次の（５）〜（１０）式のようになる。また、（４）式より、成分ｂ、ｅ、ｈは次に（１１）〜（１３）式のようになる。ここで、（６）、（８）、（１０）式は成分が残っているが、これは算出された当該成分を代入すればよい。例えば（６）式の成分ｃは（５）式の算出結果を代入する。或いは算出結果でなく式を代入してもよい。このようにして、図８〜図１０の状態のときのｔ出力、ｒ出力、ｋ出力の値と、既知の荷重Ｗ及び既知の距離Ｌ１、Ｌ２により行列Ａの成分ａ〜ｉが算出される。
【数５】
2017046907.tif 000007
【数６】
2017046907.tif 000008
【０１０２】
そして、算出された行列Ａの逆行列Ａ-1を算出し、以下の（１４）式により、接線力Ｔ、法線力Ｒ、ねじれトルクＫを算出する。従って、予め逆行列Ａ-1を算出しておくことにより、ｔ出力、ｒ出力、ｋ出力の値から接線力Ｔ、法線力Ｒ、ねじれトルクＫをリアルタイムで算出することができる。
【数７】
2017046907.tif 000009
【０１０３】
（１４）式は逆行列Ａ-1の成分を係数とする多項式で表すことができるため、接線力Ｔ及びねじれトルクＫは、第１検出回路３７３ａ〜第３検出回路３７３ｃが出力するｔ出力、ｒ出力、ｋ出力を所定の多項式に代入することにより算出される。【０１０４】
そして、算出された接線力ＴとねじれトルクＫとからクランク１０５の中心軸から運転者がペダル１０３に加えている荷重の中心まで距離Ｌを算出する。ここで、荷重の中心とは、ペダル１０３の各部に働く荷重をただ一つの力で代表させるとき、それが作用する点を意味する。クランク１０５の中心軸から運転者がペダル１０３に加えている荷重の中心まで距離Ｌは、Ｌ（ｍ）＝Ｋ／Ｔにより算出できる。本実施例では、この算出された距離Ｌを、ペダル１０３に加えられている荷重中心位置としている。【０１０５】
次に、サイクルコンピュータ２０１のブロック構成を説明する。サイクルコンピュータ２０１は、図３に示したように、サイクルコンピュータ表示部２０３、サイクルコンピュータ操作部２０５、サイクルコンピュータケイデンス無線受信部２０７、サイクルコンピュータ無線受信部２０９、サイクルコンピュータタイマ２６１、サイクルコンピュータ記憶部２５３及びサイクルコンピュータ制御部２５１を有している。【０１０６】
サイクルコンピュータ表示部２０３は、ユーザの指示等に基づいて、各種の情報を表示する。本実施例においては、推進力（接線力Ｔ）及び損失力（法線力Ｒ）を視覚化して表示する。なお、視覚化の方法はどのような方法であっても良い。サイクルコンピュータ表示部２０３における、視覚化の方法は、例えば、ベクトル表示、グラフ表示、色分け表示、記号の表示、３次元表示等がありえ、どのような方法であってもよい。また、それらの組み合わせ等であってよい。【０１０７】
また、サイクルコンピュータ表示部２０３は、測定モジュール制御部３５１が算出したペダル１０３に加えられている荷重中心位置を視覚化して表示する。図１１に表示例を示す。【０１０８】
図１１は、画面に左右のペダル１０３について検出した荷重中心位置を並べて表示するものである。図１１において、右側ペダル１０３Ｒで検出された荷重中心位置は実測値ＬＭＲ、左側ペダル１０３Ｌで検出された荷重中心位置は実測値ＬＭＬとして表示する。また、予め基準として設定された荷重中心位置を基準値ＬＲＲ（右側）、基準値ＬＲＬ（左側）として実測値ＬＭＲ、ＬＭＬに重畳して表示している。この基準値ＬＲＲ、ＬＲＬは、例えば推奨されるペダル踏み位置（荷重をかけるべき位置）として示される。即ち、実測値ＬＭＲ、ＬＭＬと基準値ＬＲＲ、ＬＲＬとを比較可能な態様で表示（出力）している。なお、図１１では、基準値ＬＲＲ、ＬＲＬはペダル１０３の略中央としているが、それに限らない。例えば、自転車１やクランク１０５の形状等或いは運転者の体格等に基づいて変更してもよい。【０１０９】
図１１では、実測値ＬＭＲ、ＬＭＬを楕円の塗りつぶし、基準値ＬＲＲ、ＬＲＬを楕円（破線）で表示することで、重畳して表示した際に視認し易くしている。なお、実測値ＬＭＲ、ＬＭＬ、基準値ＬＲＲ、ＬＲＬは、図１１の形状に限らず、点、円、直線や足型等であってもよい。また、実測値ＬＭＲ、ＬＭＬと基準値ＬＲＲ、ＬＲＬとは、塗りつぶしと破線に限らず、互いが識別できる表示態様であればよい。【０１１０】
なお、図１１に示した例では、実測値や基準値を画像で示したが、それに限らず、数値等他の形式で示してもよい。また、任意の期間の実測値を記憶しておき、位置の移動の遷移が分かるように表示してもよい。【０１１１】
サイクルコンピュータ操作部２０５は、ユーザの指示（入力）を受ける。例えば、サイクルコンピュータ操作部２０５は、ユーザから、サイクルコンピュータ表示部２０３に表示内容の指示を受ける。【０１１２】
サイクルコンピュータケイデンス無線受信部２０７は、ケイデンスセンサ５０１から送信されるケイデンス情報を受信する。【０１１３】
サイクルコンピュータ無線受信部２０９は、測定モジュール３０１から送信される推進力、損失及びペダル１０３に加えられている荷重中位置等を受信する。【０１１４】
サイクルコンピュータタイマ２６１は、タイマカウンタでありタイマをカウントしている。サイクルコンピュータタイマ２６１によって生成されるこのタイマ値情報はサイクルコンピュータ制御部２５１等が様々に利用している。【０１１５】
サイクルコンピュータ記憶部２５３には、各種情報が記憶される。各種情報とは、例えば、サイクルコンピュータ制御部２５１の制御プログラム、及び、サイクルコンピュータ制御部２５１が制御を行う際に必要とされる一時的な情報である。なお、サイクルコンピュータ記憶部２５３は、サイクルコンピュータＲＡＭ２５５及びサイクルコンピュータＲＯＭ２５７から構成されている。サイクルコンピュータＲＯＭ２５７には制御プログラム、推進力や損失力或いは荷重中心位置をサイクルコンピュータ表示部２０３に視覚的に表示するデータに変換するための各種のパラメータ、定数、等が記憶されている。【０１１６】
サイクルコンピュータ制御部２５１は、サイクルコンピュータ２０１を包括的に制御している。さらに、ケイデンスセンサ５０１及び測定モジュール３０１をも包括的に制御していても良い。サイクルコンピュータ制御部２５１は、推進力や損失力或いは荷重中心位置をサイクルコンピュータ表示部２０３に視覚的に表示するデータに変換する。【０１１７】
次に、ケイデンスセンサ５０１の処理と、測定モジュール３０１およびサイクルコンピュータ２０１の処理を、図１２及び図１３を参照して説明する。【０１１８】
まず、ケイデンスセンサ５０１の処理を説明する。ステップＳＴ５１において、ケイデンスセンサ５０１のケイデンスセンサ制御部５５１は、磁気センサ５０５のＯＮへの変化を検出する。そして、ケイデンスセンサ制御部５５１は、磁気センサ５０５の変化を検出すると処理の割り込みを行い、ステップＳＴ５３以下の処理を開始する。割り込みとは、それまでの処理を中断して、指定された処理を実行することをいう。【０１１９】
次に、ステップＳＴ５３において、ケイデンスセンサ制御部５５１は、ケイデンス値を算出する。ケイデンスセンサ制御部５５１は、タイマ値情報のカウント数（Ｃ）と１度のカウント間隔（Ｔ）をかけあわせることによって、磁気センサ５０５がＯＮとなる時間（周期）［秒］を算出する。そして、ケイデンスセンサ制御部５５１は、６０をこの時間（周期）で割ることによって、ケイデンス［ｒｐｍ］を算出する。さらに、ケイデンスセンサ制御部５５１は、このケイデンス情報をケイデンスセンサ記憶部５５３のケイデンスセンサＲＡＭ５５５に記憶させる。【０１２０】
次に、ステップＳＴ５５において、ケイデンスセンサ制御部５５１は、ケイデンスセンサタイマ５６１にカウンタ値のリセット命令を出力する。これで、ケイデンスセンサ制御部５５１の制御のメインフローは終了する。そして、次に磁気センサ５０５がＯＮになると割り込みを再び行い、ステップＳＴ５１から処理を再開する。【０１２１】
一方、ステップＳＴ５７においては、ケイデンスセンサ制御部５５１は、ケイデンスセンサ記憶部５５３に記憶されているケイデンス情報を、ケイデンスセンサ無線送信部５０７を用いて、サイクルコンピュータ２０１に送信する。なお、ケイデンスセンサ制御部５５１を介さずに、ケイデンスセンサ無線送信部５０７のみによって送信を行っても良い。【０１２２】
次に、ステップＳＴ５９において、ケイデンスセンサ制御部５５１は、１秒間ウェイトしている。なお、ウェイトの時間は可変である。【０１２３】
次に、測定モジュール３０１等の処理を説明する。ステップＳＴ１１において、測定モジュールＡ／Ｄ３６３は、測定モジュールひずみ検出回路３６５からの出力（ｔ出力、ｒ出力、ｋ出力）を、アナログ値からデジタル値にＡ／Ｄ変換する。【０１２４】
次に、ステップＳＴ１３において、測定モジュールＡ／Ｄ３６３が検出（変換）したひずみ情報を測定モジュール記憶部３５３の測定モジュールＲＡＭ３５５に記憶する。【０１２５】
次に、ステップＳＴ１５において、処理は、１／Ｎ秒間ウェイトする。ここで、Ｎの値は、一秒間に測定するデータポイントの数である。つまり、Ｎの値が大きいほど、ひずみ情報の数が多く、秒単位の分解能が高いことを意味する。Ｎ値は大きいほどよいが、Ｎ値をあまり大きくすると測定モジュールＲＡＭ３５５が大きな容量のものでなければならず、コストの増加になる。したがって、Ｎ値をどの程度とするかは、コスト、必要とされる時間分解能及び測定モジュールＡ／Ｄ３６３がＡ／Ｄ変換するのに必要とされる時間等によって決定され得る。ステップＳＴ１５の処理が終了すると、ステップＳＴ１１の処理に再び戻る。つまり、１秒間にＮ回のステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１５の処理を繰り返し行う。【０１２６】
また、測定モジュール制御部３５１は、図９（ｂ）の処理を行う。ステップＳＴ３１において、測定モジュール制御部３５１は、ひずみ情報のデータ退避を行う。その理由を説明する。まず、測定モジュール記憶部３５３の測定モジュールＲＡＭ３５５の容量には限りがある。ここで、測定モジュールＲＡＭ３５５の容量を大きくすればひずみ情報のデータ退避は必要なくなるが、あまり余裕を持たせて設計するとコストの増加をもたらし適切ではない。また、ひずみ情報は連続的に次々書き込まれるため、データ退避を行わないと、後述するステップＳＴ３３での処理によって接線力Ｔ、法線力Ｒ、距離Ｌを計算する前に、新たな情報が上書きされてしまうおそれがあるからである。【０１２７】
次に、ステップＳＴ３３において、測定モジュール制御部３５１は接線力Ｔ、法線力Ｒ、距離Ｌを算出する。具体的には、測定モジュール制御部３５１は、上述した（１４）式及びＬ＝Ｋ／Ｔとの式により接線力Ｔ、法線力Ｒ、距離Ｌを算出する。即ち、本ステップが算出工程として機能する。さらに、測定モジュール制御部３５１は、この接線力Ｔ、法線力Ｒ、距離ＬをＮ個算出しその平均を算出してもよい。つまり、測定モジュール制御部３５１は、１秒間の接線力Ｔ、法線力Ｒの平均（平均接線（推進）力及び平均法線（損失）力）を算出してもよい。なお、第１状態〜第３状態の測定や成分の算出等は、上述したように、本フローチャート実行前に予め行う。【０１２８】
次に、ステップＳＴ３５において、測定モジュール制御部３５１は、測定モジュール無線送信部３０９を介して、算出された接線力Ｔ及び法線力Ｒ又は平均接線力及び平均法線力と、距離Ｌと、を送信する。送信された接線力Ｔ及び法線力Ｒ等と距離Ｌとは、サイクルコンピュータ２０１のサイクルコンピュータ無線受信部２０９によって受信される。即ち、ひずみゲージ３６９の出力値に基づいて算出された接線力Ｔと、ねじれトルクＫと、に基づいてクランク１０５に連結されたペダル１０３に加えられた荷重の中心位置に関する情報を出力している。【０１２９】
次に、ステップＳＴ３７において、１秒ウェイトする。なお、１秒は一例であり必要に応じて可変である。ステップＳＴ３７の処理が終了すると、ステップＳＴ３１の処理に再び戻る。つまり、１秒間に１回のステップＳＴ３１〜ステップＳＴ３５の処理を繰り返し行う。【０１３０】
また、サイクルコンピュータ２０１のサイクルコンピュータ制御部２５１は、図９（ｃ）の処理を行う。ステップＳＴ７１において、サイクルコンピュータ制御部２５１は、推進力（接線力Ｔ）、損失力（法線力Ｒ）、荷重中心位置（距離Ｌ）及びケイデンス情報を受信すると割り込みが行われる。つまり、サイクルコンピュータ無線受信部２０９が推進力、損失力、荷重中心位置及びケイデンス情報を受信したことをサイクルコンピュータ制御部２５１が検出した時には、サイクルコンピュータ制御部２５１は、それまでの処理を中断（割り込み）し、ステップＳＴ７３以下の処理を開始する。【０１３１】
次に、ステップＳＴ７３において、サイクルコンピュータ制御部２５１は、サイクルコンピュータ表示部２０３に推進力、損失力、荷重中心位置及びケイデンス情報を表示させる。即ち、本ステップが出力工程として機能する。サイクルコンピュータ表示部２０３は、これらの情報を数値として表示、又は、その他の視覚化・聴覚化・触覚化した方法によってユーザに伝達する。なお、これらの情報は、同時に表示しなくてもよく、ユーザ等の切り換え操作により個別に表示するようにしてもよい。【０１３２】
次に、ステップＳＴ７５において、サイクルコンピュータ制御部２５１は、サイクルコンピュータ表示部２０３に推進力、損失力、荷重中心位置及びケイデンス情報をサイクルコンピュータ記憶部２５３のサイクルコンピュータＲＡＭ２５５に記憶する。その後、サイクルコンピュータ制御部２５１は、再びステップＳＴ５１の割り込みが行われるまで他の処理を行う。【０１３３】
上述した説明では、荷重中心位置（距離Ｌ）は、測定モジュール３０１で算出していたが、荷重中心位置（距離Ｌ）に代えてねじれトルクＫをサイクルコンピュータ２０１に送信するようにし、サイクルコンピュータ２０１で荷重中心位置（距離Ｌ）を算出するようにしてもよい。【０１３４】
本実施例によれば、ひずみゲージ３６９が、自転車１のクランク１０５の内面１１９に設けられ、クランク１０５に生じるひずみを検出する。そして、サイクルコンピュータ表示部２０３が、第１ひずみゲージ３６９ａ〜第６ひずみゲージ３６９ｆの出力値に基づいて算出された、接線力Ｔと、ねじれトルクＫと、に基づいて、クランク１０５に連結されたペダル１０３に加えられた荷重中心位置を示す画像を表示する。このようにすることにより、ペダル１０３に加えられた荷重中心位置を示す画像を算出して出力することができるため、この情報に基づいて効率のよいペダリング等を行うことが可能となる。【０１３５】
また、ひずみゲージ３６９は、自転車１が左右一対に備えるクランク１０５の内面１１９にそれぞれ設けられ、サイクルコンピュータ表示部２０３は、左右それぞれのクランク１０５に連結されたペダル１０３に加える荷重の中心位置を示す画像を並べて表示している。このようにすることにより、ユーザ等は左右のペダリングバランス等を比較して確認することができ、ペダリングフォーム等の改善に役立てることができる。【０１３６】
また、サイクルコンピュータ表示部２０３は、ひずみゲージ３６９が検出した実測値ＬＭＲ、ＬＭＬに予め基準値ＬＲＲ、ＬＲＬを重畳した画像を表示している。このようにすることにより、例えばユーザ等が、自身のペダリングにおける荷重中心と適切なペダリングにおける荷重中心とを比較することができ、ペダリングフォーム等の改善に役立てることができる。【０１３７】
また、ひずみゲージ３６９は、クランク１０５に生じる曲げ変形ｘを検出する第１ひずみゲージ３６９ａ、第２ひずみゲージ３６９ｂと、クランク１０５に生じるねじれ変形ｒｚを検出する第５ひずみゲージ３６９ｅ、第６ひずみゲージ３６９ｆと、を含む複数のひずみゲージを有する。また、ひずみゲージ３６９は、第１ひずみゲージ３６９ａ及び第２ひずみゲージ３６９ｂと、第５ひずみゲージ３６９ｅ及び第６ひずみゲージ３６９ｆと、がひずみを検出する方向へのクランク１０５の変形量に応じた電圧値を出力している。このようにすることにより、複数のひずみゲージ３６９の出力電圧値によって、クランク１０５の接線力ＴとねじれトルクＫとを算出することができる。【０１３８】
また、クランク１０５の接線力Ｔ及びねじれトルクＫは、第１ひずみゲージ３６９ａ及び第２ひずみゲージ３６９ｂにより構成される第３検出回路３７３ｃと、第５ひずみゲージ３６９ｅ及び第６ひずみゲージ３６９ｆにより構成される第１検出回路３７３ａと、が出力する電圧値（ｔ出力、ｋ出力）を所定の多項式に代入することにより算出される。このようにすることにより、例えば、ＣＰＵ等を用いた演算により算出することができる。【０１３９】
また、所定の多項式の各項の係数は、クランク１０５の中心軸から第１距離Ｌ１だけ離れたペダル１０３上の位置に予め定めた荷重Ｗを加えた第１状態において、クランク１０５に加わる第１基準ねじれトルクＰと、クランク１０５の中心軸から第２距離Ｌ２だけ離れたペダル１０３上の位置に予め定めた荷重Ｗを加えた第２状態において、クランク１０５に加わる第２基準ねじれトルクＱと、第１状態および第２状態のそれぞれにおけるｔ出力及びｋ出力と、に基づいて予め設定されている。このようにすることにより、既知の数値で算出可能な第１基準ねじれトルクＰ、第２基準ねじれトルクＱ、出力電圧値（ｔｐ、ｋｐ、ｔｑ、ｋｑ）に基づいて予め係数を算出することができる。従って、第１検出回路３７３ａ、第３検出回路３７３ｃで実測された値を多項式に代入するだけでクランク１０５の接線力Ｔ及びクランク１０５のねじれトルクＫを算出することができる。また、クランクに合わせて係数を変更することができるため、クランクごとに精度よく算出することができる。
【実施例２】
【０１４０】
本実施例の第２の実施例にかかる情報出力装置について、図１４を参照して説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。【０１４１】
第１の実施例では、ひずみゲージを６つ用いていたが、法線力Ｒ（損失力）を算出しない場合は、ひずみゲージの数を減らし、係数の算出や接線力Ｔ及ぶねじれトルクＫの算出にかかる演算量を減少させることができる。図１４に、本実施例におけるひずみゲージ３６９のクランク１０５への配置を示す。本実施例においては、図４に示した第３ひずみゲージ３６９ｃと第４ひずみゲージ３６９ｄとが削除されている点が第１の実施例と異なる。従って、本実施例の測定モジュールひずみ検出回路３６５は、第２検出回路３７３ｂを有しない。【０１４２】
第２検出回路３７３ｂのｒ出力は、第１の実施例で説明したように、曲げ変形ｙ及び引張変形ｚを検出する。これらは、法線力Ｒにより生じる変形であり、法線力Ｒを算出しない場合は検出しなくてもよい。そして、第１の実施例で示した（１）式は以下の（１５）式に、（２）式は以下の（１６）式に、（３）式は以下の（１７）式に、そして（１４）式は以下の（１８）式にそれぞれ変更となる。本実施例では、（１５）式〜（１７）式から明らかなように、行列Ａの成分は、第１基準ねじれトルクＰと第２基準ねじれトルクＱと第１状態と第２状態のそれぞれにおけるｔ出力、ｋ出力とに基づいて算出することができる。
【数８】
2017046907.tif 000010
【数９】
2017046907.tif 000011
【数１０】
2017046907.tif 000012
【数１１】
2017046907.tif 000013
【０１４３】
本実施例では、算出するのは接線力ＴとねじれトルクＫであるので、行列Ａは２行２列となり成分の数が減少する。算出された接線力ＴとねじれトルクＫからクランク１０５の中心軸から運転者がペダル１０３に加えている荷重の中心まで距離Ｌは、第１の実施例と同様にＬ（ｍ）＝Ｋ／Ｔにより算出する。【０１４４】
本実施例によれば、接線力ＴとねじれトルクＫのみを算出しているのでひずみゲージの数を減らすことができる。また、接線力ＴとねじれトルクＫを算出する際の多項式の項が減少するため演算量を減少させることができる。【０１４５】
なお、上述した２つの実施例では、サイクルコンピュータ表示部２０３を出力手段として説明したが、出力手段は、表示あるいは音声等で運転者に伝達する手段に限らない。例えば、図１５に示したように、サイクルコンピュータ２０１にサイクルコンピュータ外部通信部２７１を加えて、クランク１０５の中心軸から運転者がペダル１０３に加えている荷重の中心まで距離Ｌ等の情報をサイクルコンピュータ外部通信部２７１からインターネット等の公衆回線Ｎを介して接続されたサーバＳに出力するようにしてもよい。この場合、出力手段はサイクルコンピュータ外部通信部２７１となる。また、測定モジュール３０１から直接公衆回線Ｎを介して接続されたサーバＳに出力するようにしてもよい。【０１４６】
また、上述した２つの実施例では、ひずみゲージ３６９がクランク１０５の中央近傍に設けられているように記載しているが、ペダル１０３寄りやクランク軸１０７寄りに設けてもよい。ペダル１０３寄りに設けるとクランク１０５のひずみ量が小さいためにひずみゲージ３６９の寿命を延ばすことができる。クランク軸１０７寄りに設けるとてこの原理によりひずみゲージ３６９の出力が大きくなりノイズの影響を小さくすることができる。【０１４７】
また、上述した２つの実施例では、情報出力装置は、サイクルコンピュータ２０１と測定モジュール３０１とで構成されていたが、本発明における情報出力装置とは、サイクルコンピュータ２０１や測定モジュール３０１の一部であってもよいし、他の独立した装置であっても良い。さらに、物理的に別れた複数の装置の集合体であっても良い。場合によっては、ひずみゲージ３６９（測定モジュールひずみ検出回路３６５）以外は通信を介することとし全く別の場所にある装置であってもよい。【０１４８】
本発明おける人力機械とは、自転車１、フィットネスバイク等のクランク１０５を備えた人力で駆動される機械をいう。つまり、クランク１０５を備えた人力で駆動（必ずしも場所的な移動をする必要はない）される機械であれば、人力機械はどの様なものであっても良い。【０１４９】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の情報出力装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１５０】
１        自転車（人力機械）
１０３    ペダル
１０５    クランク
１１９    内面（側面）
２０３    サイクルコンピュータ表示部（出力手段）
２７１    サイクルコンピュータ外部通信部（出力手段）
３６９ａ  第１ひずみゲージ（ひずみ検出手段、第２ひずみゲージ部）
３６９ｂ  第２ひずみゲージ（ひずみ検出手段、第２ひずみゲージ部）
３６９ｃ  第３ひずみゲージ
３６９ｄ  第４ひずみゲージ
３６９ｅ  第５ひずみゲージ（ひずみ検出手段、第１ひずみゲージ部）
３６９ｆ  第６ひずみゲージ（ひずみ検出手段、第１ひずみゲージ部）
３７３ａ  第１検出回路
３７３ｂ  第２検出回路
３７３ｃ  第３検出回路
Ｃ１      中心軸
Ｋ        ねじれトルク（クランクにねじれを生じさせる方向に働くトルク）
Ｌ        ペダルに加えている荷重の中心まで距離（ペダルに加えられた荷重の中心位置に関する情報）
Ｐ        第１基準ねじれトルク
Ｑ        第２基準ねじれトルク
Ｔ        接線力（クランクの回転運動により定義される円の接線方向に働く力）
ＳＴ３３  接線力、荷重中心位置までの距離算出（算出工程）
ＳＴ７３  データの表示（出力工程）
【図１】
2017046907.tif 000014
【図２】
2017046907.tif 000015
【図３】
2017046907.tif 000016
【図４】
2017046907.tif 000017
【図５】
2017046907.tif 000018
【図６】
2017046907.tif 000019
【図７】
2017046907.tif 000020
【図８】
2017046907.tif 000021
【図９】
2017046907.tif 000022
【図１０】
2017046907.tif 000023
【図１１】
2017046907.tif 000024
【図１２】
2017046907.tif 000025
【図１３】
2017046907.tif 000026
【図１４】
2017046907.tif 000027
【図１５】
2017046907.tif 000028
【国際調査報告】
2017046907.tif 000029
2017046907.tif 000030