加速度・角速度センサを用いた新しい自転車ペダリング解析モデル

摘要

自転車ペダリングにとって，どの回転角度でどの筋肉を活動させて推進力を発揮するかは，力の効率的な利用の観点からも重要な問題である．そこで本研究では，トルクセンサを内蔵したエルゴメータで計測したペダル踏力と，自転車のクランクに取り付けたワイヤレス型加速度・角速度センサを利用して計測したクランク回転角速度の変化とを比較し，これらの関係を表現する新しいペダリング解析モデルを構築した．この結果，ペダル踏力は慣性項とクランク角速度に依存する粘性抵抗成分の和で表現できることが明らかになった．%In order to evaluate bicycle pedaling skills, it is important to know how bicycle crank are rotate. Hence, we propose a simple analytical model for the technical evaluation of bicycle pedaling for beginner or novice class cyclists. The system consists of small wireless sensor units, and can simultaneously record the rotational state of the bicycle crank.rnIn this study, several results have been obtained as follows: (1) Using wireless multi-axis acceleration and angular velocity sensors, the rotational state of the bicycle crank can be measured at a high accuracy and frequency. (2) The pedal pressure moment of the bicycle ergometer accords with a sum of inertial term and the viscous resistance moment.