JPH06199263A

JPH06199263A - 計測装置

Info

Publication number: JPH06199263A
Application number: JP4360164A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Sakazaki; 尚之坂崎
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1992-12-30
Publication date: 1994-07-19

Abstract

(57)【要約】【目的】計測対象の回転開始を精度よく検出して、計
測を行うことができる計測装置を提供する。【構成】前輪２の異なるスポーク３には、磁力の強い
第１磁石４とこの第１磁石４より磁力の弱い第２磁石２
４とが同一回転軌道上に取り付けられている。車体に
は、両磁石４の回転軌道の外側に送信機９が固定されて
おり、送信機９からは磁石４，５の磁気を検出し、磁気
の強弱に応じた異なるパルス信号を送信する。前記送信
機９の上方には、受信機１１が装着されている。そし
て、自転車１が前進する際に、前輪２が矢印Ｒ方向に回
転すると、第１磁石４→第２磁石５の順に送信機９の内
側を通過し、送信機９からは、強い磁気に対応する高電
圧パルス→弱い磁気に対応する低電圧パルスの順序でパ
ルス信号が出力され、この順序のパルス信号を受信する
ことにより、前輪２が矢印Ｒ方向に回転したことを検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自転車の車輪等の回転
数等を計測する計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の計測装置としては、サイクルコン
ピュータと称される装置が知られている。このサイクル
コンピュータは、自転車の車輪の周長や目標速度を入力
する為のキー、及び車輪の回転を検出する回転検出装置
等で構成されている。この回転検出装置は、前輪のスポ
ークに装着された磁石と、車体側に固定され前記磁石の
回転軌道の外側に位置する磁気検出部、該磁気検出部か
らの磁検出信号を無線送信する送信機、及びこの送信機
からの信号を受信する受信機等で構成されている。

【０００３】そして、自転車の走行に伴って前輪が回転
し、これによりスポークに取り付けられている磁石が磁
気検出部の内側を通過すると、該磁気検出部が磁気を検
出し、送信機は磁気検出に同期してパルス信号を無線送
信する。すると、受信機は、パルス信号を受信して自転
車のスタートを検出し、以降磁石の通過をカウントし
て、「積算カウント数×周長」により積算距離を算出す
るとともに、「3600／カウント周期×周長」により速度
（時速）を算出し、この算出された積算距離や速度は受
信機側に設けられた表示部に表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のサイ
クルコンピュータにあっては、送信機側から送信された
パルス信号が受信機により受信されることにより、自転
車が走行を開始したものと見做して、以降磁石の通過を
カウントするように構成されている。しかし、例えば走
行開始する前に車体を前後振動させる等により、車輪が
１回転することなく前後方向へ僅かに回転し、これによ
り磁石が同方向に移動する。すると、磁石が磁気検出部
の内側を往復移動して磁気が検出され、走行開始前であ
っても複数のパルス信号が出力されてしまう場合があ
る。その結果、走行を開始していないにも拘わらずカウ
ント数が増大して積算距離に誤差が生じたり、速度が表
示されてしまう等の不都合が発生してしまうものであっ
た。

【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、計測対象の回転開始を精度よく検
出して、計測を行うことができる計測装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、計測対象の回転に伴って少なくと
も２種類の信号を異なるタイミングで出力する信号出力
手段と、該信号出力手段から出力された前記信号に基づ
いて前記計測対象の所定方向への回転開始を検出する検
出手段と、該検出手段により前記計測対象の所定方向へ
の回転開始が検出された以降において、前記信号出力手
段からの信号に基づき所定の計測処理を実行する計測処
理手段とを有している。

【０００７】

【作用】前記構成において、計測対象の回転に伴って信
号出力手段から２種類の信号が出力されると、検出手段
はこの出力された２種類の信号に基づき、計測対象の所
定方向への回転を検出する。すなわち、例えば先に一方
の信号が出力されて、次に他方の信号が出力される場合
が所定の回転方向であるとすると、両信号がこの順序で
出力された場合には所定方向の回転であり、これと逆の
場合には逆回転であるとすることができる。そこで、信
号が前記順序で出力されることにより、検出手段は計測
対象が所定の回転方向への回転を開始したことを検出す
る。そして、検出手段により計測対象の所定方向への回
転開始が検出されると、それ以降、計測処理手段は前記
信号処理手段から出力された信号に基づき、計測処理を
実行する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって説
明する。すなわち、図１は、本発明の第１実施例を適用
した自転車の側面図であり、自転車１に設けられた前輪
２の異なるスポーク３には、回転方向に適宜の間隔をお
いて、磁力の強い第１磁石４とこの第１磁石４より磁力
の弱い第２磁石２４とが同一回転軌道上に取り付けられ
ている。一方、自転車１のホークフレイズ８には、前記
両磁石４の回転軌道の外側に送信機９が固定されてお
り、該送信機９には前記磁石４，５の磁気を検出する検
出部、及び磁気を検出するごとに検出した磁気の強弱に
応じた異なるパルス信号を送信する送信部等が設けられ
ている。

【０００９】前記送信機９の上方には、自転車１のハン
ドル部１０に受信機１１が装着されている。該受信機１
１は、図２に示したように外部ケース１２を有し、該外
部ケース１２の上面にはキー群１３及び液晶ディスプレ
イ１４が設けられている。なお、この液晶ディスプレイ
１４には、前記キー群１３に設けられたキーの操作によ
り設定されるモード応じて、現在時刻、走行開始時刻、
走行終了時刻、走行総合時間、走行距離、走行速度、平
均速度、最高速度等が表示される。

【００１０】図３は、前記受信機１１の内部構造を示す
ブロック回路図であり、車輪回転数センサ１５は、前記
送信機９より送信されたパルス信号を受信してマイクロ
コンピュータ１６に信号を送る。また、マイクロコンピ
ュータ１６には、電源回路１８が接続されているととも
に、前記キー群１３の操作情報を入力するキー入力部１
７、アラーム回路１９、水晶発振回路２０、脈拍計２
１、ケイダンス検出センサ２２が接続されている。そし
て、マイクロコンピュータ１６は、車輪回転数センサ１
５やキー入力部１７等からの情報及びＲＯＭに記憶され
ているプログラムに基づいて必要な演算処理を行って、
液晶ディスプレイ１４とともにこの受信機１１全体を制
御する。また、このマイクロコンピュータ１６は、走行
時間を計時するためのストップウオッチ機能を有してい
る。

【００１１】前記マイクロコンピュータ１６のＲＡＭ１
６Ａには、図４に示したフォーマットからなるレジスタ
群が設けられている。すなわち、現在時刻レジスタａに
は、発振回路２０から出力されるクロックに基づく現在
時刻が記憶され、タイヤサイズレジスタｂには予めキー
群１３のいずれかのキー操作により入力された前輪２の
タイヤサイズが記憶される。走行アラーム速度レジスタ
ｃ、脈拍アラーム数レジスタｄ、走行アラーム距離レジ
スタｅには、各々前記アラーム回路１９を動作させる速
度、距離、脈拍が記憶され、ラップデータレジスタｆに
は３組のラップ距離とラップタイムとが記憶される。走
行データレジスタｇには、走行時間、走行距離、最高速
度、平均速度が記憶され、運動スコアＸレジスタｈには
運動量を示す値が記憶される。

【００１２】次に、以上の構成にかかる本実施例の動作
について、図５に示したフローチャートにしたがって説
明する。すなわち、受信機１１はキー群１３に設けられ
ている電源スイッチを操作することにより、このフロー
チャートに従って動作を開始し、先ず受信信号処理（Ｓ
１）を実行する。この受信信号処理により、前輪２の１
回転毎に送信機９から送信された２種類のパルス信号が
受信機１１側で受信される。

【００１３】次に、信号レベル検出処理（Ｓ２）を実行
して、Ｓ１で受信した２種類のパルス信号に基づき前輪
２の回転方向を検出する。すなわち、自転車１が前進す
るためには、図１に示したように前輪２は矢印Ｒ方向に
回転する必要がある。そして、前輪２が正常に矢印Ｒ方
向へ回転すれば、第１磁石４→第２磁石５の順序で送信
機９の内側を通過することになる。よって、送信機９か
らは、強い磁気に対応する高電圧パルス→弱い磁気に対
応する低電圧パルスの順序でパルス信号が出力され、こ
の順序のパルス信号を受信することにより、前輪２が矢
印Ｒ方向に回転したことを検出することができる。

【００１４】また、例えば走行開始する前に車体を前後
振動させる等により、前輪２が逆方向に回転したり、往
復回転すると、送信機９の内側を第１磁石４または第２
磁石５のみが往復移動したり、第２磁石５→第１磁石４
の順序で通過する場合が有り得る。そして、このような
場合には、一方の種類のパルス信号のみが連続的に受信
され、あるいは前述とは逆の順序で受信される。したが
って、前述した高電圧パルス→低電圧パルスの順序で受
信されたか否かにより、前輪２が適正にＲ方向に回転し
か否かを検出することができる。

【００１５】また、Ｓ２に続くＳ３ではカウント数処理
を実行して、受信された高電圧パルスの数と低電圧パル
スとの一定時間内における数をカウントし、さらに次の
カウント数判断（Ｓ４）で、この一定時間内におけるカ
ウント数が所定値より多いか少ないかを判断する。すな
わち、前述した信号レベル検出処理（Ｓ２）では、受信
した２種類のパルス信号に基づき、前輪２が自転車１の
走行に必要な回転方向（Ｒ方向）に回転したことを検出
し、このカウント数判断では、所定時間におけるパルス
数に基づき、前輪２が回転状態となったか否か、つまり
自転車１が走行状態となったか否かを判断するのであ
る。

【００１６】Ｓ４の判断の結果、一定時間内に受信され
たパルス数が所定値未満であれば、例え前輪２がＲ方向
に回転していたとしても、その回転は連続的なものでは
なく、自転車１は走行状態となっていない。よって、ス
トップ処理（Ｓ５）を行って、走行開始時点からスター
トして走行時間を計時する前ストップウオッチ及び他の
計測機能をストップ状態にしておく。そして、一定時間
内に受信されたパルス数が所定以上となると、スタート
処理を行ってストップウオッチ及び他の計測機能をスタ
ートさせ、これにより走行時間を計時し、「積算カウン
ト数×周長」により積算距離を算出し、あるいは「3600
／カウント周期×周長」により速度を算出する等を実行
する。なお、このスタート時点でのスタート開始時刻
は、ＲＡＭ１６Ａ内のスタート時刻レジスタＳＺに記憶
される。

【００１７】また、以降はＳ４の判断結果に応じてＳ４
→Ｓ５→Ｓ４のループ、若しくはＳ４→Ｓ６→Ｓ４のル
ープが繰り返され、これにより自転車１が一時停止した
場合には、計測機能がストップされる（Ｓ５）。なお、
このストップ時点でのストップ時刻は、同様にストップ
時刻レジスタＳＳに記憶される。再度走行を開始した際
には計測機能がスタートする（Ｓ６）ことにより、実際
に走行を行っている場合にのみ所定の計測がなされるこ
ととなる。この計測結果は、それぞれＲＡＭ１６Ａ内の
走行データレジスタｇ等に記憶されるとともに、計測結
果に基づいた各種のデータもたいおうするレジスタに記
憶される。

【００１８】なお、この実施例では第１及び第２磁石
４，５の２個の磁石をスポーク３に取り付けるようにし
たが、各々磁力の異なる磁石をより複数個スポーク３に
取り付けることにより、前輪２の回転方向の検出精度を
より高めることができる。

【００１９】図６は、本発明の第２実施例を示すもので
あり、（Ａ）に図示したように、前輪２のスポーク３に
は前輪側磁石２３が取り付けられ、ホークフレイズ８に
は前輪側磁石２３の回転軌道の外側に前輪側送信機２４
が固定されている。一方、（Ｂ）に示したように、ペダ
ル２５には、前輪側磁石２３とは異なる磁力を有するペ
ダル側磁石２６が取り付けられ、車体フレーム２７には
このペダル側磁石２６の回転軌道の内側にペダル側送信
機２８が固定されている。

【００２０】かかる実施例において、ペダル２５を回転
操作と、ペダル側磁石２６がペダル側送信機２８の外側
を通過して磁気が検出され、このペダル側送信機２８か
らパルス信号が出力される。また、ペダル２５の回転に
より後輪が駆動されて、この後輪の駆動に伴って前輪２
が回転すると、前輪側磁石２３が前輪側送信機２４の内
側を通過して磁気が検出され、前輪側送信機２４からパ
ルス信号が出力される。

【００２１】このとき、走行することなくペダル２５を
空回りさせた場合にはペダル側送信機２８からのみパル
ス信号が送信され、前輪側送信機２４からはパルス信号
が出力されない。また、前輪２の空気圧を調べる場合等
において単に前輪２を空回りさせた場合には、前輪側送
信機２４からのみパルス信号が出力され、ペダル側送信
機２８からパルス信号が出力されない。したがって、ペ
ダル側送信機２８と前輪側送信機２４の双方からギヤ比
に応じたタイミングでパルス信号が出力された場合に、
走行を開始したものと判断することができ、走行開始を
判断した後、第１実施例と同様の計測を行うこととな
る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、計測対象
の回転に伴って少なくとも２種類の信号を異なるタイミ
ングで出力させ、この信号に基づき計測対象の所定方向
への回転開始を検出し、この回転開始が検出された以降
において所定の計測処理を実行するようにした。よっ
て、所定方向への回転開始前における測定対象の動きに
よる影響を受けることなく、計測対象の回転開始を精度
よく検出して、回転開始以降の計測を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した自転車の側面図で
ある。

【図２】受信機の平面図である。

【図３】受信機の構成を示すブロック図である。

【図４】ＲＡＭに設けられているレジスタ群を示す図で
ある。

【図５】本実施例の動作フローチャートである。

【図６】本発明の他の実施例における磁石及び送信機の
配置状態を示す図である。

【符号の説明】

１自転車２前輪４第１磁石５第２磁石９送信機１１受信機１４液晶ディスプレイ１５車輪回転数センサ１６マイクロコンピュータ２３前輪側磁石２４前輪側送信機２５ペダル側磁石２６ペダル側送信機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】計測対象の回転に伴って少なくとも２種
類の信号を異なるタイミングで出力する信号出力手段
と、該信号出力手段から出力された前記信号に基づいて前記
計測対象の所定方向への回転開始を検出する検出手段
と、該検出手段により前記計測対象の所定方向への回転開始
が検出された以降において、前記信号出力手段からの信
号に基づき所定の計測処理を実行する計測処理手段と、を有することを特徴とする計測装置。
【請求項２】前記信号出力手段は、前記計測対象の回
転方向に適宜の間隔をおいて装着された相互に磁力の異
なる２個の磁石と、所定の位置に配置され前記２個の磁
石の磁力を感知して前記信号を出力する出力装置とで構
成されていることを特徴とする請求項１記載の計測装
置。
【請求項３】前記計測対象は自転車の車輪であって、
該車輪に前記２個の磁石が装着され、自転車の車体に前
記出力装置が装着されていることを特徴とする請求項３
記載の計測装置。
【請求項４】前記信号出力手段は、前記計測対象の回
転に同期して第１の信号を出力する第１の信号出力手段
と、前記計測対象を駆動する駆動体の回転に同期して第
２の信号を出力する第２の信号出力手段とで構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の計測装置。
【請求項５】前記第１及び第２の出力手段は、前記計
測対象と前記駆動体とに各々装着された相互に磁力の異
なるの磁石と、所定の位置に配置され前記各磁石の磁力
を感知して前記信号を出力する出力装置とで構成されて
いることを特徴とする請求項４記載の計測装置。
【請求項６】前記計測対象は自転車の車輪であるとと
もに、前記駆動体は自転車のペダルであり、前記車輪と
ペダルとに前記前記磁石が装着され、自転車の車体に前
記出力装置が装着されていることを特徴とする請求項５
記載の計測装置。