Ultimate Guide to Bicycle Power Meters

サイクリングパワーメーターの究極ガイド: 原理から購入まで

ロードおよび MTB 用のペダルベース、クランクアーム、スパイダーベースのオプションを含む、さまざまなサイクリング パワー メーターのコレクション。

パワーメーターは、トレーニング強度を監視し、パフォーマンスの向上を追跡するための精密機器です。しかし、市場には魅力的な製品がたくさんあるので、自分に最適なものをどうやって選べばよいでしょうか?このガイドでは、仕組みを詳しく説明し、種類を比較し、賢明な決定を下すのに役立つ主要な購入要素に焦点を当てます。

💡 重要なポイント

初心者向けには、 ペダルベースの または 片面クランクアーム パワーメーターは、取り付けが簡単で幅広い互換性があるため、理想的です。機械経験のある方なら、 蜘蛛ベースの パワーメーターは、その耐久性と保護の点で検討する価値があります。タイプに関係なく、中心的な目標はデータの精度 (±1.5% 以内)、信頼性、一貫性であり、正確なデータのみがトレーニングを効果的に導くことができます。

パワーメーターとは何ですか?

簡単に言えば、パワーメーターはライダーのパワー出力を直接測定する電子デバイスです。ペダル、クランク、スパイダーのいずれに装着されていても、その中心的な使命は同じです。 生成するすべてのワットを正確に定量化します。

Shimano Dura-Ace クランク アームの拡大図。ひずみゲージ パワー センサーの位置が示されています。 Shimano Dura-Ace R9100P クランク パワー メーター

パワーメーターはどのように機能するのでしょうか?

パワーメーターの使用 ひずみゲージ コンポーネント (クランク アームやペダル軸など) にかかるトルクを測定します。ペダルを踏むと、これらの金属コンポーネントは微細な屈曲を起こします。肉眼では見えませんが、センサーによって簡単に捕捉されます。

トルクとワット数の測定に使用される回路を示す、スパイダーベースのパワー メーターの内部機構。

1. コア技術: ひずみゲージ

ひずみゲージはトルクを測定します。ペダルに力を加えると金属がわずかにたわみ、ひずみゲージがこのたわみを電気信号に変換します。

+/- 1.5% 以内のデータ精度を確保するためにサイクリング パワー メーターを校正するための実験室テスト装置。

2.「フレックス」から「パワー」へ

この魔法を理解するには、少し物理学の知識が必要です。電力 (P) は、仕事 (W) を時間 (t) で割った値に等しい。

  • P = W / t

そして、仕事 (W) は力 (F) に距離 (d) を掛けたものと等しくなります。

  • W = F × d

パワーメーターはひずみゲージを介して「力」(トルク)を測定し、それを(ケイデンス/RPMセンサーを介して)「距離」および「時間」と組み合わせます。ワット数をリアルタイムで計算し、それをバイクコンピューターに送信します。 アント+ または ブルートゥース .

3. 例外: ハンドルバーパワーメーター

のようなデバイス パワーポッド ニュートンの第三法則を使います。ひずみゲージの代わりに、反対の力 (風の抵抗、慣性、重力) を測定し、それらを速度と組み合わせて出力を推定します。この原理は、従来のひずみゲージのソリューションとは異なります。

なぜパワーメーターを使ってトレーニングするのか?

サイクリストはトレーニングする際、速度、心拍数 (HR)、パワーなどのさまざまな指標を使用して強度を決定できます。ただし、一部の指標は他の指標よりも客観的です。

スピードを重視したトレーニング は、外部要因 (風、勾配、タイヤの空気圧) が多すぎるため、信頼性がありません。

心拍数に基づいたトレーニング モニターは安くて分かりやすいので人気です。

Wahoo 心拍数モニター ストラップを装着したプロサイクリスト。心拍数とパワー トレーニングの違いを説明しています。 心拍数モニターは投資が少なくて済みますが、応答が遅くなります。

ただし、パワーとは異なり、HR は身体の状態を測定します。 生理学的反応 。遅延(心臓の遅れ)があるため、短く高強度のインターバルを実行することが困難になります。 HR は定常状態での持久力の取り組みに適しています。

パワーメーター 瞬間的な出力を測定します。風や路面、疲労などの影響を受けない客観的な指標です。つまり、200Wをペダルに踏み込めば、気分に関係なく200Wを出力していることになります。

ロードバイクのドライブトレインとサイクリングシューズの側面図。ペダルストローク中に力がかかる場所を示しています。

この客観性は、より効果的にトレーニングし、長期的な進歩を正確に追跡できることを意味します。パワーデータを理解するには学習曲線が必要ですが、サイクリングトレーニングに完全に革命をもたらします。

しかし、コストが高いため、パワーメーターはまだアマチュアサイクリストの間で心拍数モニターほど普及していません。

表 1: パワーメーターと心拍数モニターの関係

デバイス 長所 短所
パワーメーター
  • リアルタイム測定(遅延なし)
  • 目的(外部要因の影響を受けない)
  • 長期的な進捗状況の追跡に最適
  • L/Rレッグバランスはプレミアムモデルで利用可能
  • より高価な
  • データは初心者にとって解釈が難しい
  • 一部のモデルでは定期的なキャリブレーション(ゼロオフセット)が必要です
心拍数モニター
  • より手頃な価格
  • 使いやすい
  • データがわかりやすい
  • 応答時間の遅れ
  • 疲労、暑さ、睡眠の質、カフェインなどの影響を受けます。
  • チェストストラップは不快な場合があります

出典: roadcyclinguk.com、bicradar.com、trainerroad.com

パワーメーターの種類

市販されているパワーメーターをご紹介します。どれが最も手頃な価格で、多用途で、正確であるかを学びます。

6 種類のサイクリング パワー メーターを示すグラフ: ペダル ベース、クランク ベース、スパイダー ベース、ハンドルバー マウント、スピンドル ベース、ハブ ベース。

1. ペダルベースのパワーメーター

ペダルパワーメーターは、その高い汎用性、精度、セットアップの容易さにより、最も人気のあるタイプの 1 つです。ペダルのネジ山 (9/16 インチ) がロードと MTB で標準化されているため、ほぼすべてのバイクと互換性があります。

両面システムを購入すると、L/R バランスと高度なサイクリング ダイナミクスを測定できます。欠点は、岩の衝突によるダメージを受けやすく、スタックの高さがわずかに増加することです。

Favero Assioma ペダルベースのパワーメーターをロードバイクのクランクアームに取り付けます。

例: ファヴェロ・アショーマ、ガーミン・ラリー、マジーン。

2. クランクアームパワーメーター

クランクベースのメーターは、手頃な価格、正確さ、軽量さによりアマチュアの間で人気があります。片面 (通常は左側のクランク アーム) または両面 (クランクセット) にすることができます。当然のことながら、両面の方が高価ですが、両脚の合計パワーを測定します。

パワーを活かしたトレーニングの入門オプションとして人気のロードバイクに搭載される片持ちクランクアームパワーメーター。

例: 4iiii プレシジョン、ステージ、シマノ、Sigeyi。

3. スパイダーベースのパワーメーター

スパイダー パワー メーターは、チェーンリング スパイダーのパワーを測定します。精度が高く、耐久性があり、信頼性が高くなります。ペダルに回転重量を加えることはありません。ただし、特定のクランクセット規格 (BCD および取り付けインターフェイス) と互換性のあるユニットを見つける必要があるため、バイク間での交換が難しくなります。

マウンテン バイクに取り付けられた堅牢なスパイダー ベースのパワー メーターは、オフロードでの耐久性を考慮して設計されています。 SRM、Power2Max、Sigeyi、Quarq などの上位のスパイダーベースのパワー メーターの比較。

例: Power2Max、Quarq DZERO、SRM、SRAM Red、ROTOR、Sigeyi、XCADEY。

4. ハンドルバー(対抗力)メーター

これらは、反対の力 (風、重力) を使用して電力を計算します。加速度センサーや風圧センサーなどのセンサーを使用します。その主な利点は、どのバイク間でも移動できることです。ただし、一般にひずみゲージ メーターよりも精度が低く、外部の速度/ケイデンス センサーが必要です。

PowerPod のハンドルバーに取り付けられたパワー メーターは、ひずみゲージの代わりに対抗力テクノロジーを使用しています。

例: パワーポッド、エアロポッド。

5. ボトムブラケット (スピンドル) パワーメーター

スピンドルベースのメーターは電子機器をボトムブラケット軸の内側に配置し、損傷から保護します。これらは正確で信頼性がありますが、特定のクランクセットの互換性が必要なため、移植性が制限されます。

スピンドルベースのパワーメーターをボトムブラケットアクスルに取り付け、外部損傷から保護します。

例: ROTOR 2INpower、イーストン・シンチ。

6. ハブベースのパワーメーター

後輪ハブに取り付けます。正確で比較的安価ですが、ホイールの選択が制限されます(トレーニング ホイールとレーシング ホイールの両方にパワー ハブが搭載されていない限り、簡単に交換できません)。この技術の先駆者である PowerTap は、ほとんどの生産を中止しました。

後輪に組み込まれたクラシックなハブベースのパワーメーター。高精度で知られていますが、ホイールの選択肢は限られています。

表 2: パワーメータのタイプの比較

タイプ 長所 短所
ペダルベース
  • バイク間の交換が最も簡単
  • 高い互換性 (ほぼすべてのバイクに適合)
  • 簡単なセットアップ
  • 非常に正確
  • 独立した両脚パワーを測定可能
  • 損傷しやすい(ペダル踏み込み、衝突)
  • 回転重量の増加(軽量ペダルに交換した場合)
クランクベース(腕)
  • 回転重量が軽い
  • 非常に正確
  • より手頃な価格のオプションも利用可能
  • 交換が難しい (バイクが同じクランクセットを共有している場合を除く)
  • コンポーネントの互換性が限定されている
  • 通常は片面です (両面セットを購入しない限り)
スパイダーベース
  • 回転重量が軽い
  • 非常に正確
  • 信頼性と耐久性
  • コンポーネントの互換性が限定されている
  • より高い価格帯
  • より複雑なインストール
ボトムブラケット (スピンドル)
  • 回転重量が軽い
  • 非常に正確
  • 信頼できる
  • 損傷からしっかりと保護されています
  • コンポーネントの互換性が限定されている
  • 複雑なインストール
  • バイク間の交換が難しい
ハンドルバー (敵対勢力)
  • 回転錘は追加されていません
  • バイク間の交換が簡単
  • すべてのバイクに対応
  • 精度が低い
  • 外部センサーが必要です (速度 + ケイデンス)
  • クラッシュの際に脆弱
  • ケイデンスをネイティブに検出できない
ハブベース
  • クランクに回転重量が追加されない
  • 交換が簡単 (バイクが同じホイール仕様を使用している場合)
  • ハブを交換するか、フルホイールセットを購入する必要があります
  • 多くの場合、標準ハブよりも重い

パワーメーターの選び方

考慮する必要がある機能について詳しく見てみましょう。

互換性と多用途性

パワー メーターがバイクのグループセット (クランク モデル、ボトム ブラケット標準) と完全に互換性があることを確認してください。ペダルパワーメーターは、インターフェースが標準化されているため、複数のバイクの互換性を確保するのに最も安全な選択肢です。

最も一般的な 3 つのパワー メーター タイプ (Garmin ペダル、Quarq スパイダー、Shimano クランク アーム) の視覚的な比較。

データの精度と一貫性

精度は通常、±1% ~ ±3% です。ほとんどのアマチュアにとっては、±1.5% で十分です。ただし、 一貫性 絶対的な精度よりも重要です。進捗状況を確実に追跡するには、今日の 250 W が明日の 250 W と同じように感じられることを知りたいと考えています。

表 3: パワーメーターの精度と出力ワット数

精度・出力 250W 500W 1000W
0.5% 248.8~251.3 497.5~502.5 502.5~1005
1.0% 247.5~252.5 495 - 505 990 - 1010
1.5% 246.3~253.8 492.5~507.5 985 - 1015
2.0% 245 - 255 490 - 510 980 - 1020
2.5% 243.8~256.3 487.5~512.5 975 - 1025
3.0% 242.5~257.5 485 - 515 970 - 1030

±0.5%の超精度は本当に必要ですか?プロでない限り、おそらくそうではありません。実際には 210W であるのに、メーターの表示が 200W になっている場合 一貫して 毎日、効果的にトレーニングし、FTP の増加を追跡することができます。

左右のパワー測定

リアルタイムのワット数出力と左右の脚のパワーバランスを示すサイクリストのライディングデータのオーバーレイ。

左右の足を独立して測定できるかどうかが価格に影響します。主に次の 2 つのタイプがあります。

  • 片面: 片足(通常は左)を測定し、その値を2倍にします。低コスト。
  • 両面: 両足を個別に測定します。 L/Rバランスとトルク効率データを提供します。

注: 片側のメーターを片足でペダルをこぐと、反対側の測定値はゼロになります。

左右の脚のペダルの滑らかさとトルク効率を示す極プロット データの視覚化。

自分の L/R のアンバランスを知ることは興味深いことですが (たとえば、怪我からの回復中に 60:40 の分割が示される場合があります)、一般的なトレーニングの場合、ほとんどのライダーにとって片面メーターで十分です。

バッテリー寿命と種類

メーターが異なれば、使用する電源も異なります。

  • 使い捨て (コイン電池 CR2032、AAA): 安価なモデルや古いモデルによく見られます。長寿命 (約 200 時間以上) で、走行中の交換も簡単です。
  • 充電式: プレミアムモデルによくあること。より便利で環境に優しいですが、充電の規律が必要です。平均寿命は約 140 時間です。
Rotor INpower クランク、Look SRM Exakt ペダル、Easton クランク上の Quarq スパイダーベースのシステムを備えたプレミアム サイクリング パワー メーターのクローズアップ コレクション。

140時間でも、週に7時間乗る場合、1回の充電で5か月持ちます。バッテリーの種類は主に個人的な好みです。

キャリブレーション (ゼロオフセット)

「校正」は工場で行われるプロセスです。乗車前にやることは、 ゼロオフセット .
手動ゼロオフセット: 乗車前にサイクルコンピューター経由で実行します。
アクティブ温度補償: ハイエンドのメーターに搭載されており、走行中の温度変化を自動的に調整してデータのドリフトを防ぎます。

パワー メーターのバッテリー コンパートメントの拡大図。コイン型電池と充電式オプションの違いを強調しています。

ブランド

優れたサポートとファームウェアのアップデートを得るには、信頼できるブランドを使用してください。例としては次のものが挙げられます。
4iiii、Favero、Garmin、LOOK、Magene、Quarq、ROTOR、SRM、Shimano、Stages、Power2Max、Sigeyi、XCADEY。

Garmin、Favero、4iiii、Quarq、Magene、Sigeyi などのトップ サイクリング パワー メーター ブランドのロゴ。

Qファクター、スピンドル長、スタンス幅

ペダルパワーメーターを購入するときは、スタンス幅に影響するため、スピンドルの長さを確認してください。

自転車のフィッティングにおける自転車の Q ファクター、ペダル スピンドルの長さ、および合計スタンス幅の違いを示す図。

注: ペダルはバイクの Q ファクター (クランクによって決定されます) を変更しませんが、スタンス幅には影響します。ペダル軸が現在の設定より長い場合、両足の間隔が遠くなり、不快感を感じる可能性があります。

結論

パワーメーターの選択は、以下のバランスを取る必要があります。 タイプ、精度、互換性、予算 .

初心者への最後のアドバイス: 片側クランク アームまたはペダル ベースのシステムから旅を始めましょう。価格、使いやすさ、低リスクの最適なバランスを提供します。

パワーメーターって使ってますか?どのモデルですか?以下のコメント欄であなたの経験を共有してください!ご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

レンジ不安?解決しました。

Towild BR シリーズへようこそ。バッテリーの不安を永久に解消する当社のソリューションです。 BR シリーズの中核は、ホットスワップ可能な 18650 バッテリー システムです。バッテリーの残量が少なくなったら、ジャージのポケットから新しいバッテリーをカチッと入れるだけで、さらに数時間強力な照明を使用できるようになります。 BR シリーズは、最小限の軽量シャーシと組み合わせることで、最小限の重量ペナルティで最大のパワーを確実に伝達します。

BRシリーズを購入する
ここにあなたの考えを残してください