(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する第１の端部、後方自転車軸に隣接する自転車フレーム部に固定される様に構成された第２の端部、及び圧縮可能な中央部を有する伸長基板部材と；
前記圧縮可能な中央部上に搭載され、各々が、その上に可変抵抗素子が搭載された第１層、及び該第１層を支持する第２層を有する第１及び第２のストレッチセンサを有し、前記第１及び第２のストレッチセンサの前記可変抵抗素子は、オームの法則に従って相互接続されることで、自転車運転者の力を示す総抵抗値を出力する、ひずみゲージセンサ組立部品と；
前記伸長基板部材の前記第１の端部に強固に固定され、対応する雄ねじ付き自転車軸端部に螺合されて前記伸長基板部材を前記第１の端部の自転車軸に固定できる様に、前記伸長基板部材の前記第１の端部における前記開口部に位置合わせされた、中央に位置する雌ねじ貫通穴を有する取り付けナットと；
前記伸長基板部材上に搭載され、前記ひずみゲージセンサ組立部品に電気的に接続されて、前記総抵抗値及び対応する自転車速度計からの自転車速度信号を自転車運転者の電力信号に変換する信号処理部と：
を有する自転車用電力計モジュール。
【請求項２】
前記伸長基板部材の前記圧縮可能な中央部は、前記第１及び第２の端部の幅よりも狭い幅を有し、付与される力を受けて、前記中央部の圧縮を促進する、請求項１に記載の自転車用電力計モジュール。
【請求項３】
前記伸長基板部材の前記第２の端部に固定された取り付け固定具を更に有し、該取り付け固定具は、前記自転車フレーム部を強固に捕捉する様に構成された取り付けバンドを有する、請求項１に記載の自転車用電力計モジュール。
【請求項４】
前記第１及び第２のストレッチセンサは、前記第１層の各々が対向する位置関係で配置される、請求項１に記載の自転車用電力計モジュール。
【請求項５】
前記第１及び第２のストレッチセンサは、前記第２層の各々が対向する位置関係で配置される、請求項１に記載の自転車用電力計モジュール。
【請求項６】
前記信号処理部は、
第１ブランチにおいて接続された前記第１及び第２のストレッチセンサ、及び第２ブランチにおいて接続された一組の固定抵抗を有するブリッジ回路と；
前記ブリッジ回路に接続され、前記総抵抗値を示す信号を増幅する増幅器と；
前記増幅器に接続され、前記増幅器から出力される信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と；
前記アナログ／デジタル変換器に接続され、前記デジタル信号及び前記自転車速度信号を、前記対応する自転車速度計から受信し、該受信された信号を前記電力信号に変換するマイクロコンピュータと
を更に有する、請求項１に記載の自転車用電力計モジュール。
【請求項７】
前記マイクロコンピュータに接続され、前記電力信号を受信して同等の無線信号を生成する送信器と；
前記送信器に接続され、前記同等の無線信号を、対応する受信器に送信するアンテナと
を更に有する、請求項６に記載の自転車用電力計モジュール。
【請求項８】
後部を有するフレーム、及び、前記フレームの後部に隣接する、雄ねじ付き軸端部を有する後部車軸；及び、
開口部を有する第１の端部、前記フレームの後部に固定された第２の端部、及び圧縮可能な中央部を有する伸長基板部材と；
前記圧縮可能な中央部上に搭載され、各々が、その上に可変抵抗素子が搭載された第１層、及び該第１層を支持する第２層を有する第１及び第２のストレッチセンサを有し、該第１及び第２のストレッチセンサの前記可変抵抗素子は、オームの法則に従って相互接続されることで、自転車運転者の力を示す総抵抗値を出力する、ひずみゲージセンサ組立部品と；
前記伸長基板部材の前記第１の端部に強固に固定され、前記開口部に位置合わせされた中央に位置する雌ねじ貫通穴を有し、前記伸長基板部材が該伸長基板部材の前記第１の端部の軸端部に固定される様に、前記雄ねじ付き軸端部に螺合された取り付けナット；
前記伸長基板部材上に搭載され、前記ひずみゲージセンサ組立部品に電気的に接続されて、前記総抵抗値及び対応する自転車速度計からの自転車速度信号を自転車運転者の電力信号に変換する信号処理部と
を有する自転車用電力計モジュール：
を備えた自転車。
【請求項９】
前記伸長基板部材の前記圧縮可能な中央部は、前記第１及び第２の端部の幅よりも狭い幅を有し、付与される力を受けて、前記中央部の圧縮を促進する、請求項８に記載の自転車。
【請求項１０】
前記伸長基板部材の前記第２の端部に固定された取り付け固定具を更に有し、該取り付け固定具は、前記フレームの後部に強固に固定された取り付けバンドを有する、請求項８に記載の自転車。
【請求項１１】
前記第１及び第２のストレッチセンサは、前記第１層の各々が対向する位置関係で配置される、請求項８に記載の自転車。
【請求項１２】
前記第１及び第２のストレッチセンサは、前記第２層の各々が対向する位置関係で配置される、請求項８に記載の自転車。
【請求項１３】
前記信号処理部は、
第１ブランチにおいて接続された前記第１及び第２のストレッチセンサ、及び第２ブランチにおいて接続された一組の固定抵抗を有するブリッジ回路と；
前記ブリッジ回路に接続され、前記総抵抗値を示す信号を増幅する増幅器と；
前記増幅器に接続され、前記増幅器から出力される信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と；
前記アナログ／デジタル変換器に接続され、前記デジタル信号及び前記自転車速度信号を、前記対応する自転車速度計から受信し、該受信された信号を前記電力信号に変換するマイクロコンピュータと
を更に有する、請求項８に記載の自転車。
【請求項１４】
前記マイクロコンピュータに接続され、前記電力信号を受信して該電力信号に同等の無線信号を生成する送信器と；
前記送信器に接続され、前記同等の無線信号を、対応する受信器に送信するアンテナと
を更に有する、請求項１３に記載の自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車運転者がサイクリング中に消費する電力量を示すために使用される自転車用電力計に関する。特に、本発明は、電力を決定可能な電気信号を生成することができる如何なる自転車にも適合し得るユニバーサルマウント自転車用電力計モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用電力計は、発展的なトレーニングにおける補助として、プロ、アマチュアの自転車運転者の両方により増々多く使用されつつある。幾つかの異なるタイプの自転車用電力計が利用可能であるが、それらの幾つかは、自転車運転者により、クランク、底部ブラケット、または後輪ハブに付与される力を測定するためのひずみゲージを使用する。ひずみゲージを用いた公知の自転車用電力計は、付与された力を示す電気信号を提供するのに有効である一方、比較的高価であり、取り付けがやや困難である。
【０００３】
２０１３年２月５日に発行された、本願と同一の出願人による米国特許第８，３７０，０８７号の"Ｂｉｃｙｃｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｍｅｔｅｒ Ｗｉｔｈ Ｆｒａｍｅ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｓｅｎｓｏｒ（フレーム搭載型センサを有する自転車用電力計）"は、比較的安価であり、かつ、製造時、小売店での販売時、エンドユーザの何れにおいても取り付けが容易な自転車用電力計を開示している。自転車用電力計は、自転車のフレームの後部フォークの端部に位置する比較的圧縮性の高いウェブ部分上に搭載されたひずみゲージセンサ組立部品を有する。この比較的圧縮性の高いウェブ部分は、後輪ハブの近傍に位置し、自転車運転者によりクランクに付与されてチェーン及びスプロケット部品を介してハブに伝達される力を受ける。上記センサ組立部品は、オームの法則に従って相互接続された伸縮性のある２つのセンサを有し、これらセンサの各々は、圧縮性の高いウェブ部分の移動に伴って抵抗が変化する可変抵抗素子を有する第１層、及び該第１層を支持する第２層を有する。上記センサ部は、ブリッジ回路において、他の２つの抵抗に接続され、自転車運転者の付与する力を示す信号を生成する。これらの信号は、電力信号を生成するために、速度信号と共に処理され、電力信号は表示装置に入力される。この自転車用電力計は、従来より公知の自転車用電力計に存在する問題点を克服するものであるが、その適用は、自転車のフレームに比較的圧縮性の高いウェブ部分を有する自転車に限られる。全ての自転車のフレームが、この様な構成を採るわけではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，３７０，０８７号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、雄ねじ付き軸端部を有する後部車軸、及び後方フレーム部を有する如何なる自転車に対しても、搭載可能なユニバーサルマウント自転車用電力計モジュールを有する。このユニバーサルマウント自転車用電力計モジュールは、比較的安価であるが、自転車運転者により付与された力を示す電気信号を提供し、該信号を速度信号と組み合わせて、リアルタイムの電力測定を可能とするのに有効である。
【０００６】
第１の態様では、本発明は、開口部を有する第１の端部、後方自転車軸に隣接する自転車フレーム部に固定される様に構成された第２の端部、及び圧縮可能な中央部を有する伸長基板部材と；上記圧縮可能な中央部上に搭載され、各々が、その上に可変抵抗素子が搭載された第１層、及び該第１層を支持する第２層を有する第１及び第２のストレッチセンサを有し、上記第１及び第２のストレッチセンサの上記可変抵抗素子は、オームの法則に従って相互接続されることで、自転車運転者の力を示す総抵抗値を表示する、ひずみゲージセンサ組立部品と；上記基板部材の上記第１の端部に強固に固定され、対応する雄ねじ付き自転車軸端部に螺合されて上記基板部材を上記第１の端部の自転車軸に固定できる様に、上記基板部材の第１の端部における上記開口部に位置合わせされた、中央に位置する雌ねじ貫通穴を有する、取り付けナットと；上記基板部材上に搭載され、上記ひずみゲージセンサ組立部品に電気的に接続されて、上記総抵抗値を自転車運転者の電力信号に変換する信号処理部と：を有する自転車用電力計モジュールを有する。
【０００７】
上記基板部材の上記圧縮可能な中央部は、好ましくは、上記基板部材の上記第１及び第２の端部の幅よりも狭い幅を有し、付与される力を受けて、上記中央部の圧縮を促進する。
【０００８】
上記伸長基板部材の上記第２の端部は、好ましくは、上記伸長基板部材の上記第２の端部に固定された取り付け固定具を用いて、上記自転車フレーム部に固定され、該取り付け固定具は、上記自転車フレーム部を強固に捕捉する様に構成された取り付けバンドを有する。
【０００９】
上記第１及び第２のストレッチセンサは、上記第１層の各々が対向する位置関係で配置されるか、あるいは、上記第２層の各々が対向する位置関係で配置されてもよい。
【００１０】
上記信号処理部は、好ましくは、第１ブランチにおいて接続された上記第１及び第２のストレッチセンサ、及び第２ブランチにおいて接続された一組の固定抵抗を有するブリッジ回路と；上記ブリッジ回路に接続されて、上記総抵抗値を示す信号を増幅する増幅器と；上記増幅器に接続されて、上記増幅器から出力される信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と；上記アナログ／デジタル変換器に接続されて、上記デジタル信号及び自転車速度信号を、対応する自転車速度計から受信し、該受信された信号を上記電力信号に変換するマイクロコンピュータとを有する。好適な無線の実施形態では、上記信号処理部は、上記マイクロコンピュータに接続されて、上記電力信号を受信して同等の無線信号を生成する送信器と；上記送信器に接続されて、上記同等の無線信号を、対応する受信器に送信するアンテナとを更に有する。
【００１１】
第２の態様では、本発明は、後部を有するフレーム、及び、上記フレームの後部に隣接する、雄ねじ付き軸端部を有する後部車軸を有する自転車；及び、開口部を有する第１の端部、上記フレームの後部に固定された第２の端部、及び圧縮可能な中央部を有する伸長基板部材と；上記圧縮可能な中央部上に搭載され、各々が、その上に可変抵抗素子が搭載された第１層、及び該第１層を支持する第２層を有する第１及び第２のストレッチセンサを有し、該第１及び第２のストレッチセンサの上記可変抵抗素子は、オームの法則に従って相互接続されることで、自転車運転者の力を示す総抵抗値を表示する、ひずみゲージセンサ組立部品と；上記基板部材の上記第１の端部に強固に固定され、上記開口部に位置合わせされた中央に位置する雌ねじ貫通穴を有し、上記基板部材が該基板部材の上記第１の端部の軸端部に固定される様に、上記雄ねじ付き軸端部に螺合された取り付けナットと；上記基板部材上に搭載され、上記ひずみゲージセンサ組立部品に電気的に接続されて、上記総抵抗値を自転車運転者の電力信号に変換する信号処理部；とを有する自転車用電力計モジュールの組合せを有する。
【００１２】
上記伸長基板部材の上記圧縮可能な中央部は、好ましくは、上記伸長基板部材の上記第１及び第２の端部の幅よりも狭い幅を有し、付与される力を受けて、上記中央部の圧縮を促進する。
【００１３】
上記伸長基板部材の上記第２の端部は、好ましくは、上記伸長基板部材の上記第２の端部に固定された取り付け固定具を用いて、自転車フレーム部に固定され、該取り付け固定具は、上記自転車フレーム部を強固に捕捉する様に構成された取り付けバンドを有する。
【００１４】
上記第１及び第２のストレッチセンサは、上記第１層の各々が対向する位置関係で配置されるか、あるいは、上記第２層の各々が対向する位置関係で配置されてもよい。
【００１５】
上記信号処理部は、好ましくは、第１ブランチにおいて接続された上記第１及び第２のストレッチセンサ、及び第２ブランチにおいて接続された一組の固定抵抗を有するブリッジ回路と；上記ブリッジ回路に接続されて、上記総抵抗値を示す信号を増幅する増幅器と；上記増幅器に接続されて、上記増幅器から出力される信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器と；上記アナログ／デジタル変換器に接続されて、上記デジタル信号及び自転車速度信号を、対応する自転車速度計から受信し、該受信された信号を上記電力信号に変換するマイクロコンピュータとを有する。好適な無線の実施形態では、上記信号処理部は、上記マイクロコンピュータに接続されて、上記電力信号を受信して同等の無線信号を生成する送信器と；上記送信器に接続され、上記同等の無線信号を、対応する受信器に送信するアンテナとを更に有する。
【００１６】
本発明は、雄ねじ付き軸端部を有する後部車軸、及び後方フレーム部を有する如何なる自転車に対しても、自転車用電力計の取り付けをかなり容易にする。上記自転車用電力計モジュールは、自転車の製造時に、自転車部品に容易に固定可能である。同様に、上記自転車用電力計モジュールは、例えば小売店等、流通網の如何なる地点においても、追加オプションとして、自転車に容易に固定可能である。自転車運転者もまた、上記自転車用電力計モジュールを、自転車購入後に、比較的安価かつ少ない労力で自転車に追加することができる。
【００１７】
本発明の本質及び利点の十分な理解のために、添付の図面に併せて、以下の詳細な説明を参照するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を組み込んだ自転車用電力計モジュールの好適な実施形態の平面図である。
【図２】所定の位置に搭載された図１の自転車用電力計モジュールを例示する自転車を後部スプロケット側から見た場合の部分平面図である。
【図３】取り付けナット、フレーム及びモジュール基部組立部品を例示する、図２の線３−３に沿った拡大断面図である。
【図４】自転車のフレームに組み付けられた取り付け固定具を例示する、図２の線４−４に沿った拡大断面図である。
【図５】有線装置として構成される単一のひずみゲージセンサ組立部品を用いた自転車用電力計モジュールのブロック図である。
【図６】無線装置として構成される単一のひずみゲージセンサ組立部品を用いた自転車用電力計モジュールのブロック図である。
【図７】３つの異なる位置においてセンサを例示する、単一のひずみゲージセンサの概略図である。
【図８】二重素子ひずみゲージセンサ組立部品の第１実施形態を示す概略図である。
【図９】二重素子ひずみゲージセンサ組立部品の第２実施形態を示す概略図である。
【図１０】クランクの角度位置に応じた自転車運転者の電力変化を例示する概略図である。
【発明の詳細な説明】
【００１９】
ここで図面を参照すると、図１は、本発明を組み込んだ自転車用電力計モジュールの第１実施形態の平面図である。この図に示す様に、概して参照符号１０で示される自転車用電力計モジュール組立部品は、第１の端部１２、第２の反対側の端部１３、及び、好ましくは端部１２、１３よりも幅の狭い中央部１４を有する伸長基板部材１１を有する。伸長基板部材１１は、端部１２に付与される力に応じて長さが伸縮可能にするため、例えば、１．０ｍｍの厚さを有するステンレス鋼の様な、比較的圧縮性が高く薄い材料から製造される。
【００２０】
詳細については図７〜図９を参照して後述するが、ひずみゲージセンサ組立部品１５は、中央部１４の上面に固定されている。ひずみゲージセンサ組立部品１５は、信号処理部の入力端子に電気的に接続された一組の抵抗導体を有する。この信号処理部は、詳細については図５（有線型）及び図６（無線型）を参照して後述するが、基板部材１１の端部１３の上面に順に接合された回路基板１７上に搭載されている。この信号処理部は、（図示の様に）回路基板１７に、または、基板部材１１の端部１３の上面に直接的に、取り外し可能に固定された小型電池１８により電力供給される。電池１８から上記信号処理部に供給される電力は、手動操作可能なオンオフスイッチ１９により制御される。
【００２１】
自転車用電力計モジュール１０を自転車の後部車軸の一端に固定するために使用される雌ねじ式ナット２０は、基板部材１１の第１の端部１２の上面に固定される。ナット２０は、例えば、溶接、ろう接、または、粘着性の高い接着といった様々な技術を用いて、固定することができる。この固定工程において重要なことは、ナット２０及び基板部材１１間の相対運動が防止される様に、ナット２０が基板部材１１に強固に固定されなければならないことである。換言すれば、ナット２０が螺着される自転車軸の端部が、自転車のチェーンにより付与される力のためにずれた時、ひずみゲージセンサ組立部品１５がこのずれの量を感知することができる様に、このずれは、ナット２０を介して基板部材１１に伝達されなければならない。
【００２２】
基板部材１１の第２の反対側端部１３には、一組の取り付け開口部２２、２３が備えられている。参照符号２５により概して示される取り付け固定具は、好ましくは、従来の自動車用ホース留め金であり、図２及び図４に示す様式で、端部１３が取り付け固定具２５に固定可能な様に、嵌合する対の取り付け開口部２６、２７が備えられている。
【００２３】
図２は、所定の位置に搭載された図１の自転車用電力計モジュール１０を例示する自転車を後部スプロケット側から見た場合の部分平面図である。この図、図３及び図４に示す様に、取り付け固定具２５は、開口部２２、２３、２６、２７を貫通するねじ固定具２８を用いて、基板部材１１の反対側端部１３にまず固定される。次に、図２に示す様式で、基板部材１１が、自転車フレームの部品２９と位置合わせされた反対側端部１３により、所定の位置に強固に固定されるまで、モジュール１０は、軸２８の端部の方に向けられて、ねじ切りナット２０により、ねじ軸２８のスプロケット端部に取り付けられる。次に、反対側端部１３が、フレーム部品２９に強固に固定されるまで、フレーム部品２９の周りに取り付け固定具２５の取り付けバンド３１を通し、フレーム部品２９の周縁部に対してバンド３１を締め付けることにより、基板部材の反対側端部１３は、自転車のフレームの部品２９に固定される。これにより、自転車用電力計モジュール１０の機械的な取り付けが完了する。
【００２４】
自転車の運転者が、使用中に、クランクに取り付けられたペダルに力を付与すると、駆動チェーン３５（図２）は、スプロケット３６経由で軸２８に伝達される力を受け、軸２８を水平方向に偏向させる。この軸２８の偏向は、基板部材１１を介してひずみゲージセンサ組立部品１５に伝達され、ひずみゲージセンサ組立部品１５から出力される信号を変化させる。この出力信号は、自転車運転者に表示可能な電力の大きさを示す信号を生成するために、後述する方法で処理される。
【００２５】
図７は、センサ本体の線形縦方向変位に応じて予測可能な量だけオーム抵抗が変化する特性を有する単一のストレッチセンサ４０を例示する。ストレッチセンサ４０は、薄い可変抵抗素子４３が上に備えられた第１層４２、及び第１層４２を保持してセンサ４０に追加の機械的強度を提供するする第２基層４４を有する。センサ４０の抵抗値は、センサ本体の縦方向変位に依存する。図７に示す様に、センサ４０が、（屈曲として例示された）１つの方向、すなわち第１の方向に変位されると、抵抗値は（Ｒ＋ｒ）に増加する。ここで、Ｒは、センサ４０の残余抵抗値に相当し、ｒは、上記第１の方向への変位により追加された抵抗値に相当する。同様に、センサ４０が反対方向に変位されると、抵抗値は（Ｒ−ｒ）に減少する。
【００２６】
図８は、図１及び図２に示した電力計の構成に組み込まれるタイプのひずみゲージセンサ組立部品１５を例示する。この図に示す様に、センサ組立部品１５は、第１層４２ａ、４２ｂ及び第２層４４ａ、４４ｂをそれぞれ有する２つの二層ストレッチセンサ４０ａ、４０ｂを有する。ストレッチセンサ４０ａ、４０ｂは、第１層４２ａ、４２ｂが（Ｒ＋ｒ）及び（Ｒ−ｒ）の関係で対向する様に、配置されている。センサ組立部品１５が、右側後部フォーク１２の軸２８に付与される力により変位されるに連れて、各ストレッチセンサの総抵抗値は、同一方向及び反対方向に変化するであろう。
【００２７】
図９は、図１及び図２に示した電力計の構成に組み込まれる別のタイプのひずみゲージセンサ組立部品５０を例示する。この図に示す様に、センサ組立部品５０は、第１層４２ａ、４２ｂ及び第２層４４ａ、４４ｂをそれぞれ有する２つの二層ストレッチセンサ４０ａ、４０ｂを有する。ストレッチセンサ４０ａ、４０ｂは、第２層４４ａ、４４ｂが（Ｒ−ｒ）及び（Ｒ＋ｒ）の関係で対向する様に、配置されている。センサ組立部品５０が、右側後部フォーク１２の軸２８に付与される力により変位されるに連れて、各ストレッチセンサの総抵抗値は、同一方向及び反対方向に変化するであろう。
【００２８】
図５は、有線装置として構成される単一のひずみゲージセンサ組立部品を用いた自転車用電力計装置のブロック図である。この図に示す様に、ひずみゲージセンサ組立部品１５または５０を含むストレッチセンサ４０ａ、４０ｂは、周知のホイートストン・ブリッジの回路構成により、一組の固定抵抗５２、５４に接続されている。ブリッジの最も上のノードは、電池１８により供給される電位源Ｖcに接続されている。ブリッジの最も下のノードは、回路接地に接続されている。右側のノードは、固定抵抗５２、５４の一端に接続され、ブリッジ回路の一方の出力端子としての機能を果たす。固定抵抗５２の第２端部は、ストレッチセンサ４０ａの一端及び供給電圧Ｖcに接続されている。固定抵抗５４の第２端部は、ストレッチセンサ４０ｂの一端及び回路接地に接続されている。ストレッチセンサ４０ａ、４０ｂの他端は共に接続され、ブリッジ回路の他方の出力端子としての機能を果たす。
【００２９】
ブリッジ回路の出力端子は、ブリッジ信号を増幅する増幅器５５の入力端子に接続されている。増幅器５５は、好ましくは、マキシム社から入手可能なＭＡＸ４１９７という種類の装置である。増幅器５５から出力される増幅信号は、増幅されたアナログ信号を同等のデジタル信号に変換するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５６に入力される。Ａ／Ｄ変換器５６から出力されるデジタル信号は、マイクロコンピュータ５８の入力ポートに入力される。Ａ／Ｄ変換器５６及びマイクロコンピュータ５８は、好ましくは、マイクロチップ社から入手可能なＰＩＣ  １０Ｆ２０２という種類の装置内に組み合わされる。自転車速度計（図示せず）からの速度信号もまた、マイクロコンピュータ５８に入力される。マイクロコンピュータ５８は、周知のアルゴリズムを用いて力信号及び速度信号を処理し、電力の大きさを示す信号を提供する。この電力の大きさを示す信号は、自転車運転者が読み取り可能な形態で現在の電力値を表示する多機能表示装置６０に入力される。図５に示す実施形態では、上記装置の各々は、オームの法則に従った結線により、相互接続される。
【００３０】
図６は、無線装置として構成される単一のひずみゲージセンサ組立部品を用いた自転車用電力計装置のブロック図である。この図では、図５のシステムの同一要素に対応する要素には、同一の参照番号を付している。図６のシステムでは、処理された電力信号は、回路基板１７上に配置された無線送信器６２に入力される。送信器６２は、好ましくは、ノルウェーのノルディックセミコンダクタ社から入手可能なｎＲＦ２４ＡＰ２  ＡＮＴ＋という種類の製品である。送信器６２は、多機能表示装置６０近傍に配置され電力信号を多機能表示装置６０に供給する受信器６４に対し、アンテナ６３（図１）経由でこれらの電力信号を送信する。
【００３１】
自転車用電力計装置は、有線型及び無線型の双方において、ひずみゲージ組立部品１５、５０、増幅器５５、Ａ／Ｄ変換器５６、マイクロコンピュータ５８及び送信器６２は全て回路基板１７上に搭載されるのに対し、多機能表示装置６０及び受信器６４は、自転車運転者が表示を見るのに好都合な位置、典型的には自転車のハンドル上の何処かに搭載される。
【００３２】
自転車運転者が、使用中に、自転車のペダルに力を付与すると、この力の大きさは、ブリッジ回路により監視され、自転車運転者が観測するための可視的な電力表示信号に変換される。図１０は、クランクの角度位置に応じた自転車運転者の電力変化を例示する概略図である。（ａ）の位置において、ペダルは実質的に水平であり、自転車運転者は、前方のペダルにより最大の力を付与している。（ｂ）の位置において、ペダルは実質的に垂直であり、自転車運転者は、最小の力を付与している。（ｃ）の位置において、ペダルは実質的に水平であり、再び、自転車運転者は、前方のペダルにより最大の力を付与している一方；（ｄ）の位置において、ペダルは実質的に垂直であり、自転車運転者は、最小の力を付与している。
【００３３】
ここで明らかな様に、本発明の教示により製造される自転車用電力計モジュールは、ひずみゲージを用いた周知の自転車用電力計に対し、コスト及び取り付けの容易性において有利である。より具体的には、自転車用電力計モジュール１０は、ナット２０が螺合可能なねじ付き後部軸端部、及び取り付け固定具２５の取り付けバンド３１が固定可能な後方フレーム部を有する如何なる自転車に対しても、比較的簡単に取り付け可能である。この取り付けは、自転車工場または流通工程における他の場所（例えば、小売店、ユーザとしての自転車運転者等）において、実施可能である。更に、本発明の教示により製造される自転車用電力計モジュールは、有線、無線の何れの方式でも構成可能であるため、取り付け過程において柔軟性が高い。
【００３４】
以上、本発明について、特定の実施形態を参照しながら説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、様々な変更、代替的な構成及び均等物が、採用されるものとしてもよい。例えば、特定の回路部品を開示したが、必要に応じて、他の同等な部品が採用されてもよい。従って、上述の記載は、添付された請求の範囲により定義される発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００３５】
１０  自転車用電力計モジュール組立部品
１１  伸長基板部材
１２  第１の端部
１３  第２の端部
１４  中央部
１５  ひずみゲージセンサ組立部品
１７  回路基板
１８  小型電池
１９  手動操作可能オンオフスイッチ
２０  雌ねじ式ナット
２２、２３、２６、２７  取り付け開口部
２５  取り付け固定具
２８  ねじ固定具
２９  フレーム部品
３１  取り付けバンド
３５  駆動チェーン
３６  スプロケット
４０  ストレッチセンサ
４０ａ、４０ｂ  二層ひストレッチセンサ
４２  第１層
４２ａ、４２ｂ  第１層
４３  可変抵抗素子
４４  第２基層
４４ａ、４４ｂ  第２層
５０  ひずみゲージセンサ組立部品
５２、５４  固定抵抗
５５  増幅器
５６  Ａ／Ｄ変換器
５８  マイクロコンピュータ
６０  多機能表示装置
６２  送信器
６３  アンテナ
６４  受信器
【図１】
0006603086.tif 000002
【図２】
0006603086.tif 000003
【図３】
0006603086.tif 000004
【図４】
0006603086.tif 000005
【図５】
0006603086.tif 000006
【図６】
0006603086.tif 000007
【図７】
0006603086.tif 000008
【図８】
0006603086.tif 000009
【図９】
0006603086.tif 000010
【図１０】
0006603086.tif 000011