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2020年2月8日 Tacx Neo2とPower2 maxのパワーデータのズレについての考察

更新は滞っていましたが、一応細々と乗ってはいました。

2月3日は完全レスト。

朝起きれず仕事で帰りが遅くなりました。

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2月4日は昨日の夜更かしで朝起きれず。

仕事終わりにZwiftローラーしてみましたが、全くパワーが出ず、38kJでやめてしまいました。

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2月5日は気分転換にZwiftレースにでも出るかと思ってエントリーしたのがみんなでワークアウト?する企画のよう。

パワーとにらめっこしながらローラーしてたのですが、実走とNeo2のペダリングの違いやそれに対してPower2 maxがなんで誤差を含み、しかもそれがNeo2を続けると収束していく傾向にあるのかということについて、気になりだしました。

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2月6日も完全レスト。精神的に自転車に乗れる状態ではありませんでした。

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2月7日はAlpe du Zwiftを妻が帰ってくるまで。

すでにパワメとネオスマの出力さがほぼなくなってきました。

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2月8日は仕事後旅行に出発なので、旅行前にZwift。

平坦をてきとーにZ3くらいで流していたのですが、もうほとんどネオスマとパワメのパワー差がありませんでした。

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いつも仕事忙しいのに気遣ってくれて美味しいご飯を用意してくれて、本当に感謝です。

ということで、本題です。

あくまで妄想と仮説ですので話半分に読んでください。というか読んでいただけるのか?この文字だらけのブログ。

前々から気にはなっていたのですが、Tacx Neo2と実走を組み合わせてトレーニングした時、Neo2のトレーニング期間が長くなるとNeo2とPower2 maxのパワーずれが少なくなって、実走、特にオフロードトレーニングを挟むとNeo2とP2m(Power2 maxを以後こう記します)の差がドカンと開く(10~15%くらい)傾向があるよなぁということが。

まだデータとして示せていないのですが、確信に変わりました。この傾向はあるぞと。

どちらかのパワーメーターがずれている可能性も考えなければいけないですが、私はどちらも信頼しています。

ですが、この信頼は数値が正しいという意味ではなく、一貫した計測が出来ているという意味での信頼です。

逆に言うと、数値のズレはこの際重要じゃなくて、数値のズレ方が実走を挟むと変わるということが面白いなと思ったわけです。

現時点での私の考えでは、どちらのパワー計測も誤った値を出力していないのではないかと思います。

長くなります。

とても長くなります。

なので、私の中での現時点での推論を先に出します。

① どっちも正しい値を出していると考えます

② Neo2は仕事量(W)そのものを計測していますが、P2mは力×距離から計算して推測で仕事量を出しており、これが表示仕事量(W)誤差の原因と考えます

③ P2mの方が高く出てしまう事があるのは、自転車部品等々を歪ませるのに消費され、回転には寄与しなかった分の歪みまで計測されてしまったからだと考えます(ここでは機械的損失は無視して一旦話を進めています)

④ なぜそれがNeo2のペダリングに慣れると誤差が小さくなっていくかですが、原理的に存在するNEO2の負荷のかかるタイミングの遅れからくる無駄踏みが矯正され、補足的ですが身体の押し引きを使わなくなることより、自転車を歪ませるために使う力が少なくなったという事だと考えています。そう考えると、誤差が大きいときは心拍数的にはP2mのパワーデータの方を信頼したいけど、誤差が小さくなるに従って、心拍数的にもNeo2のパワーで納得できるようになり、なおかつNeo2の方に近づくようにパワー誤差が減っていくという事に納得がいきます。

⑤ NEO2で慣れてから実走で走らない感じがするのは、脱力が下手になることと踏むタイミングが早くなりすぎる+瞬間的にかけるトルクが落ちる+重心移動をペダルに乗せる感覚が衰えるからだと

⑥ ネオスマでパワーが出せる人は、高速巡航強いと思います。強いです!きっと!!

これを論ずるには、パワーメーターはパワーを測っていないよって事を認識しないといけないです。

どういうことかというと、自転車に装着されるパワーメーターは、パワーを計測しているのではなく、物体の歪みを計測しているっていうところに集約されます。

え、でもパワーを表示してるよねってなるのですが、パワーは「力」と「動かした量」をかけたものですから、物体の歪みを計測することで力を、動かした量はクランク1回転ごとに決めればいいわけですので、そこからパワーを計算して表示しています。

Neo2はパワー、純粋に後輪を回したものの値を計測しています(おそらく電力で)。

パワーは力×動かした量であり、この動かしたっていうところがとても重要になります。

本来はどんだけ力をかけても動かなければ0Wです。が、パワーメーターではこの動かなかった量を動いたとして計算してしまう可能性があり、これが計測値の誤差につながっているのだと考えます。

P2mはスパイダーアームの歪みを計測していますが、機材が撓むのはスパイダーアームだけではありません。フレームも撓みますし、チェーンだって伸びます。その分の力はスパイダーアームにもかかっており、歪んでいることは確かなのです。

P2mは身体が出力したパワーに近いものを測ってくれていると思います。これは心拍計から見てそう推測します。

ですが、歪ませる事に使ったパワーが戻る際に差し引きゼロにならないでロスとして消えちゃってるけど、クランクは回っているからとりあえず歪んだ分もパワーとして計測されちゃった可能性がここに残るわけです。

が、Neo2はどんな時も計測するのは結果として車輪が回ったパワー。

だから、「身体から出力されたパワーと車輪が回ることに使われたパワーが、実走とネオスマそれぞれ特化したペダリングにおいて比率が違う」というのが私の出した結論です。

Tacx Neo2は物理フライホイールがないということになっています(実際には自転車の駆動系や脚を含め慣性重量がありますが、それはこの際都合悪いので一切無視しましょう(笑))。

100%電磁力で負荷を与えているのですが、これは実際のペダリングにはない負荷の特徴を示します。

もう少し踏み込んだ表現をすると、Neo2はペダルが動いていなければ負荷が発生しません。動かそうとしてから動くまでに負荷はかからず負荷は動いた結果としてかかります。

実走を含め慣性が働く場合は、ペダルが動いてなくても動かそうとした瞬間に負荷が発生します。

ん〜。わかりやすく文章で示すことが難しいですね(汗)。

Neo2はトルクをかけるとまずペダルのスピードが上がります。どれくらい負荷がかかるかは、力×動いた距離(つまりどれだけ付加装置を高速で回転させられるか)で決まりますが、逆に言うと動いてないと負荷がかけられないのが電磁式の弱点です(いや厳密には違うんですが、そういうことにします)。

だから、ペダルに力を込めるとペダルのスピードが上がって、そのスピードの2乗に比例して(あってますかね(滝汗)?)負荷が立ち上がりという感じになり、ペダルスピードが増すにつれぐぐっと踏み応えが増えて、かける力が負荷と釣り合っちゃうとそれ以上ペダルのスピードが上がらなくなります。

で、踏みにくいところでは力が抜けるのですが、抜いたら抜いた分だけ負荷も軽くなりますが、それはすなわちペダルのスピードが落ちてしまうというのが電磁式の負荷のかかり方の特徴です。

力をかけているのにペダルが速く動かないという感覚と、力を抜くことができない感覚が出るという二つの特徴が出ます。

当然、かかる負荷は電気的に消費されている(主に熱エネルギーとして放散)ので、強く踏んだエネルギーを貯めて踏めない部分に回そうってことができません。

だから、踏むのが上手く、脱力が上手い選手であればあるほど、ケイデンスがあげにくいと感じるはずです。ペダルがまわりません。

重いフライホイールや実走の速度が低いときみたいに、ペダリングワンストロークの間に慣性重量による影響が大きい場合はどうでしょう。

フライホイールが負荷のメインであるローラー台を考えます。

ペダルに力を込めます。すると、フライホイールの回転速度が変化します。

回転に変化が生じると言うこは物体を加速させていることになるのですが、これは力がかからなければ起こりません。

ペダルを踏んでスピードが変化しようという時に力がかかりますので、踏んだ瞬間から踏み応えを感じます。

そして、力をかけることによって上昇したスピード(エネルギー)はフライホイールの回転として貯められ、力を抜いても(ペダルの)スピードが保たれようとします。

踏んでトルクをかけてフライホイールが高速回転し、踏みにくいところでペダリングスピードが減速した分をフライホイールが補ってくれてそれらが釣り合ったところでペダルを回し続けることができます。

踏んだときはエネルギーを貯めて回転スピードの上昇を抑え、力を抜いたときはエネルギーを放出してと、ペダリングスピードを一定に保ちやすくするための機構であるとも言えます。

だから、踏んで脱力してというペダリングがしやすいというわけです。

さて、ここでペダルのスピードが1周の間でもめまぐるしく変わることに注目してみましょう。

出力は力×動いた距離なので、別にクランクが一周する間に速度変化があろうとも、ペダルが一周する距離に差はないわけです。ということは、この動いた距離はケイデンスに依存するわけなので、力が変わらなければ、ケイデンスが高い方が出力上げやすいっていうのはまさにそういうことです。

ですが、ケイデンスを無限にあげられるわけではないですし、筋肉的にもあまり速く収縮させることは美味しくありません。

さらには存続が危ぶまれているペダリングモニターで有名になったように、人間の脚はクランクがどの位置にあっても常に同じ力で踏めるわけではないですし、円運動に対して接線方向に力をかけやすい部位は限られています。

力をかけやすい部分というのは、人間の身体の構造的に力をかけやすい部分で、ほっといても素早くでも力をかけるでもどうにでも対応できますし、その際のエネルギー効率もいいです。

力をかけにくい部分というのは、人間の身体の構造的にそうなっているので、いっくら鍛えても鍛えた分だけの成果が得られるかというと疑問ですし、エネルギーの効率も悪いです。

筋肉は力をかけ続けると血行が悪くなり、筋肉が酸欠に陥りやすくなるっていう要素もあります。

効率のいいペダリングの一つの考え方として、

「踏みやすいところはガツンと踏んで、力がかけにくい部位(ペダルのスピードが遅くなる部位)に力をかけずとも、というかいかに脱力しつつ、なおかつペダルのスピードを落とさずにそこを超えさせるか」

に注目するというのがあります。

これを物理的機材的に解決しようと思ったのが、O.SYMETRICに代表される楕円チェーンリング(の一部の製品)です。

これのいいところはまさに物理的に解決できてる!ってことなのですが、逆に入力脱力のタイミングが合わなければ最悪です。

そこが大きな弱点です。

正円のチェーンリングでも、同じケイデンスを保つにして、力をかけやすい部位でより力をかけて、力のかかりにくいところはうまくやり過ごせれば、うまくいくのかなぁと思ったりもしますが…。

実はそんなうまい話があるんです。

自分の体重や機材重量をアクティブなフライホイールとして使っちゃえばいいんです。

踏み込む時に前方に重心を移動して自分の身体に運動エネルギーを蓄えその分自転車の進みを遅くし、力のかかりにくいところでは自転車を前に投げ出し、身体に貯められた運動エネルギーを自転車の速度を上げることに使い、結果としてその部分は力を使うことなく素早くペダルが通過する。

トラックレーサーで静止状態からのタイムトライアル時、とても重いギアでスタートすることになるのですが、この時の選手の動きが極端でわかりやすいですが、そういう動きになっています。

つまりそういうペダリングが身につくと、踏むタイミングや力のかけ方は身体の重心移動と大きく関わりが出てくるということになり、またそれがうまく使えれば使える人ほど、一回転中のトルク変動が大きいペダリングになります(この場合必ずしも1周の間に起こるクランクの角速度変化が大きいわけではない場合もあるってところがまたまた面白いんです)。

効率のいいペダリングってトルク変動が少なかったりとか、ずっと接線方向に力をかけ続けるペダリングのことばかり言われますが、効率という言葉の捉え方によってはトルク変動の大きい方が効率が良いと捉えられることもありえますよと。

さて、長くなりましたが、これが前置きです(え)。

ここからが差が変化する事象に対する具体的な妄想です。

踏みやすいところで踏んで、あとはやり過ごすというペダリングを実走そのままのタイミングでNeo2でやろうと思うと、踏み遅れます。

人間の脚はトルクを瞬時に立ち上げることができますが、Neo2はペダリングスピードが上がらなければこのトルクを受け止められません。

フライホイールが重いローラーや実走で速度が低めの場合、まず踏んだ瞬間が一番重く、踏み続けるに従って(速度が上がるので)相対的にペダルが軽くなるように感じます。

実走になれると、そのタイミングめがけて力を入れ(そして脱力す)るということがうまくなります。

が、Neo2はトルクを受け止められるペダリングスピードに上がるまでトルクがかからず、踏み始めでスカッと抜ける印象になります。ですが踏もうと思っている意識があるので、そのまま力をかけ続けます。

すると、ペダルスピードが上がるとともに急激に抵抗トルクが立ち上がるため、ペダリングスピードの上昇は鈍くなりつつペダリングトルクを蹴kることができるのですが、踏みたかったタイミングに対して実際にトルクをかけられたタイミングはほんのすこしではありますが、遅れます。

そして、踏むほどに重くなるように感じるので、踏めば軽くなると身体が覚えているにもかかわらず、軽くならないということは、もしかして踏みが足りてない?と錯覚し必要以上にトルクをかけてしまい、踏み遅れているにもかかわらず踏むトルクは増えさらには踏んでる時間が長くなります。結果として、余分にトルクをかけている分フレームや他の部品も撓みます。

たわんだ分がペダリングに戻り釣り合ってくれれば、Neo2で計測された分とP2mで計測された分がチェーンのロスくらいでほぼ一緒になります。

が、ペダリングでフレームが撓むというのは、ペダルを踏むという下向きの力が、フレームの中心から左右に張り出しているせいで横向きに変換されて右ペダルだったら左斜め下方向に移動、左ペダルだったら右斜め下方向に移動するっていう現象になります。

ペダルで最も力がかかりやすい部分を仮に3時だとすると、この時のペダルを踏む下向きの力とフレームをたわませる力は共にチェーンリングに対して接線方向、つまり、ペダリングで出力になる部分を吸ってることになります。

力が抜けてフレームが戻ってくる時、力がかかりにくい場所はが仮に6時だと考えると、その時に横移動しつつ戻ってきた力は上向きの力、つまりチェーンリングに対して法線方向になります。つまりこれは推進力ではなく、単にBBが横移動して解放され、脚をクランク軸に沿って持ち上げるための力になってしまい回転に寄与しない力になってしまいます。

Neo2では、そんなフレームの撓みとペダルの位置とベクトル変化等は一切関係なく、それらひっくるめて結果としての出力が計測されています。

が、P2mでは回転に寄与しない力であっても実際に歪みとして検出されてクランクは回っているのですから、その部分でロスしたエネルギーも計測自体はされてしまいます。

私がクランクアーム歪みを検知するパワーメーターに疑いの目を持つのは、自転車を歪ませるのが上手い人ほど表示上高パワーを出しやすいと考えているからです。P2mのようなスパイダーアーム式のパワーメーターだとそれは起こりにくいと思っていたのですが、起こらないわけではなさそうで、それがこのパワー誤差の傾向につながるんだろうなと考えました。

では、なぜ慣れてくると誤差が小さくなってくるかというと、一つは踏み始めが早くなること。

力をかけて速度が変化してから初めて負荷が立ち上がることに身体が慣れる結果として、踏みやすい位置で力をかけるために力をかけ始めるタイミングが早くなり、ペダルスピードの変化とかかる負荷の変化を感じながらじわっとトルクをかけるようになります。

そして、そうするとトルクの抜け感からの踏めてない感で生じる無駄踏みがなくなり、フレーム等の撓み自体が減ることが大きそうです。

また、トルクがかかるタイミングと抜けるタイミングが早くなることによって、撓みが発生し、戻る際のベクトル分解でも有利になる事も要因としては小さいながらありそうです。

あと、撓みが減る要因としてもう一つ。実走でパワーをかけたいときは、ハンドルを押し引きすると思います。ですが、スマートローラーでそれをやってもうまくいきません。自転車が歪むだけで推進力に変わりません。だから身体を左右に揺らすようになります。身体を揺らすことにより左右の脚に力を伝えやすくなることと、より上半身の筋肉を使えるようになるのだと思います。

この時、自分で意識してみると、あまりハンドルを使っていません。実走の方がもっと積極的にハンドルを押し引きしています。

スマートローラーで最適化したペダリングはガチャ踏みになる?究極に短時間パワーだけを出したいときはそうかもしれないですが、長時間維持しようと思うと、むしろ実走のヒルクライムよりも(ある意味)丁寧なペダリングに収束すると思うのですが、いかがでしょうか?(誰に聞いている)

Neo2でローラーした後に走れない感覚の一つは、実走のパルス的にポンとこうトルクを出す感覚やタイミングを忘れてしまった(もしくは筋力神経系的にも落ちてしまうのかもしれないです)からというのがありそうです。

これを一番感じるのは、しばーらくローラートレーニングばっかりしてから久しぶりに実走すると、ゼロ発進に日常的にゼロ発進で使ってるギアにもかかわらず「ギア重!」と感じる時です。

Neo2は高速でほぼ等速直線運動をしていて、しかも空気抵抗の占める割合が大きくなったような際の効率的なペダリングの練習にぴったりです。力のかかり方が非常に似ています。

高出力を長時間出したいと一言で言っても、高速の個人TTでタイムを出したい場合と、低速のヒルクライムで高出力を維持したい場合に同じペダリングでいいの?っていう問いはこの記事である程度応えが出たと思います。

いろんな引き出しを持っていたいですね。

とても残酷なのは、パワメの数値に関わりなくTacx Neo2上ではTacx Neo2で計測されたパワーがパワーだよという事でしょうか(謎)。パワー値が高いからといってパワメのデータを使うと、この条件ではそれは正確なパワーじゃないかもよって。もっとパワーがある人でいたいです…(謎)。

そんな感じでまとまりがないまま締めくくりたいと思います。

最後に一つ、自転車はペダリングしなくても(チェーンを切ったとしても)前に進ませる方法があるってことは頭の片隅に置いておいてもいいかもしれないです。実走する人は。

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コメント

実に興味深い、おもしろい記事をありがとうございます。
私はThinkrider(中華Wahoo)を使用してトレーニングをしているので、いわゆるフライホイール型ローラーとでも呼びましょうか。
Tacx NEOとは違う機構かもしれませんが、パワーの出方には今回の記事のような事と同じことを思っておりました。

まず、ローラー台のパワメは立ち上がりが遅いこと、ケイデンスが高く安定してきてからパワーが一定になること。
クランク型は歪みを感知するのでパワーの立ち上がりはやはり早くZwiftでアタックをするには確実に有利ですね!

ローラーのパワメは、ハンドルに肘を置いて擬似TTポジションをとる方がなぜかワットが高くなるなぁと思っていたのが今回の考察を読んで腑に落ちました。
肘を置くことでハンドル握らないためフレームに歪まずに直接パワーをクランクからローラー台へと伝わるんでしょうね。
TTポジションにより踏み始めが早くなるという副次的な作用もあったりするのかもしれません。よく分かりませんが。

うちのThinkriderだけでなくTacxも似たような感じだと分かることができたのでとても有意義でした。素敵な記事ありがとうございました。

投稿: @punipon88 | 2020年2月11日 (火) 18時42分

punipon88さん
コメントありがとうございます。

長々と読んでいただきありがとうございます。
フライホイールが備わっているものでも、電磁的な負荷を高くすればするほど、Tacx Neoに近い状態になると考えます。

ローラーについているパワーメーターの数値と、自転車についてるパワメからの数値にレスポンス差がなく同期していれば、その差を見ながらペダリングとか修正できたりして面白そうだなとは思いますが、実際にはレスポンスの差がありなかなか難しそうです。

ブログ拝見させていただきました。
いや、面白い内容がいっぱいで!!こまめにチェックさせていただきたいと思います!!

よろしくお願い致します!

投稿: 管理者 | 2020年2月12日 (水) 16時08分

大変面白い記事をありがとうございます。

NEO2の負荷特性※に着目されていますが、そうであるならば、実走でクランク式パワメとパワータップを比較した際にクライムセクションで差異が生じるはずだと思うのですが、海外記事ではそのような事例がありません。如何ご考察されますでしょうか。

※ 平地の巡行や加速の再現はフルード式+重いフライホイールに分があり、登坂の抵抗は電磁誘導式+軽いフライホイールの再現性が高いとされています。逆に考えると、クライムセクションはペダリングにおいてマグ負荷と同様と推測されます。

投稿: 2720 | 2020年2月12日 (水) 23時37分

2720さん
コメントありがとうございます!

スパイダーアームの歪みを取る方式とパワータップの差に関しては、私も同じく疑問を感じていまして、実はこの記事ボリューム1/3位に絞っているのですが、その中でちょこっと触れてたりしますので、削除した部分を思い出しながらの返答となりますので、ちょっと的外れになっちゃう部分と長くなってしまいますので申し訳ないのですが、新しく考える余力がないので、それで返答とさせてください。

スパイダーアーム歪み式とパワータップ式を比較したものは、国内外問わずかなりあることを自分が見たり、他の詳しい方から聞いたりしているので、おそらくほぼ差がないという結果が出るということで一旦話を進めさせてください。

ここで、差がないという事に疑問が出ます。
だいたい、パワーメーターの精度は±2%程度と言われます(この際精度の定義については触れませんが、これが後で実は大問題になります)。

自転車の駆動系の損失は、よく手入れされたもので概ね5~10%程度と言われております。

ものすごく乱暴な表現を行いますが、例えばスパイダーアーム式が-2%で計測され、パワータップが+2%で計測されたとしても、1~6%、Ave200Wであれば2~12W位パワータップが低く出ないとおかしいはずです。

ですが、ほぼ同じ数値が出るということですので、実はこの時点で何かがおかしいと考えられなくもないです。

では、何がおかしいのか。
これは、すべての自転車に装着されているパワーメーターが歪みと回転数(角速度)からパワーを計算しており、出力をそのまま計測しているわけでは無いというところに答えが収束されてしまいます。

出力されたパワーを測定する場合、Neo2のようは発電量で測る方式が一番正確だと考えます。
実際パワーメーターの開発や校正はそう言った装置を用いて行うとも聞きます。
開発した時点では、クランクに入力されたパワーとチェーンを通して実際に出力されたパワーの差も取っているとは思うのですが、どちらに合わせて補正しているかっていうのは正直私にはわかりません。

これは、あくまで噂話なのですが、実走でのパワメのテストはパワータップを後輪に使用して、それに合うように補正するよなんて話も聞きますのでそういう方式で開発したら、そりゃ差が出ないわなと思いますが、それはあくまで噂話なので置いておきます。

ちょっと話がずれてしまいましたが、自転車に装着されているパワーメーターは、歪みをどのくらいの頻度で計測しているのかとか、クランクの位置の検出方法がどうなっているかに加え、補正をどのように行ってそれのパターンがどれくらいあるか(例えば有名なところでは、クランクアーム歪み式パワーメーターの一部やペダル軸歪み式のパワーメーター一部ではでは少なくともダンシングとシッティングで補正モードを変えていると推測されます。なぜならダンシング時間検出モードがあるからです。)等、実は誤差を生み出す要素が無限にあります。

おそらくですが、ペダリング等外的要因に左右されないパワーメーターの装着位置は、後輪ハブ→クランクスパイダーアーム→ペダル軸→クランクアームであると思います。
ペダル軸とクランクアームは迷いますが、今は私はそう考えています。BB軸歪みを計測するものは所有していないのでなんとも言えないです。
だから、パワータップを基にパワー補正を行うなんて開発の噂話が出てしまうのかなと思いました。
ですが、本質的にパワーが高く計測される順で言えば、ペダル軸→クランクアーム→スパイダーアーム→→リアハブ式にならないとおかしいはずです。これは1回転中のペダリングトルク差が大きいペダリングになればなるほどそうならなければおかしいはずです。

話を全然戻せてなかったですね。
上の文で何を言いたかったかというと、自転車装着されるパワーメーターの精度が何を基に計測され、どういう条件でそうなるのかが規格化されておらず各メーカーが何を持って±2%と言っているのかがわからない部分もある。さらには条件がめまぐるしく変わる実走では、メーカーが想定されている誤差には治らない可能性が高い。
それより考えられることは、おそらく思われてるより実走でのパワーの精度は良くないんだと思います。

すみません。話がずれました。

というわけで、実走で差が出ないってことは、差が出るってこと以上に実はまずい事項であると私は考えています。

ここまでをまとめます。
自転車に装着されているパワーメーターでは、どこにセンサーが計測されていようと、他の場所に設置されたセンサーで計測するタイプのパワーメーターと計測さが出ない(出にくい)ように上手く補正されちゃってるから、差が出ないと考えています。
逆にTacx Neo2ではそういう煩わしい補正は一切入らず(これは他のスマートローラーに対しても優位性があります)自身に入力されたもののみを全て計測すればいいので(しかも計測するためにその全てのエネルギーを使うことだってできる)、本来差が出るはずのものをきちんと差が出るように計測できる機器が発売されたから、初めて明確化したのではないかということを、答えとして私は考えます。

さて、ここまではパワー計測の観点のみからでしたが、それでは実走での計測で差が出ないことの説明はできたとしても、フレームの撓み(ロス)分の力もスパイダーアームでは計測されることがあり、スマートローラーではそれが計測されないという部分の説明にはなっていません。

パワータップはその先にスポークとリム、タイヤがありますが、機材の撓みロス分という意味ではスパイダーアーム式よりもはるかに影響を受けません。

もし、スマートローラーとスパイダーアーム式で10%ものフレーム撓み分のロスが計測されるのであれば、上で考察した通り、条件によってはさが出てもおかしくないような気がします。

すみません。これについては自分の中で合理的な答えを得ていません。

仮説の一つとしては、上の結論をそのまま引用して自転車装着のパワーメーターはそういう風に開発されたからっていうのも一つありますが、ペダリングやテスト環境はそれぞれであり、それだけの要素であればもっと結果にばらつきがあってもいいような気もします。

もう一つは、私がブログ記事で書いた仮説が間違っている。この可能性が実は一番高いですね(汗)。

最後は、「実走だとBBの位置と力の入力位置と方向、自転車の撓み具合は自分で能動的に変えられることより、フレームの撓みのロスを抑えることができるので差が出にくいと考える」です。

スマートローラーですと、力の入力位置は能動的に変えることができますが、方向は制限を受けます。
また、BBの三次元的な位置に関してはスマートローラーで能動的に動かすことはほぼ不可能です。
なので、フレームの撓みを活かしたペダリングというものがもし本当にあるとして、それをスマートローラーで再現することはほぼ不可能だということが言えます。
なぜそれを本記事で触れなかったかというと、あまりに入り込む要素が多すぎて私の能力では考察することができなかったからです。
自転車のペダリングと推進力に関しては、空気抵抗を無視して考えても、駆動パワーとは別に重心移動や機材の撓みロスが複雑に絡み合うので、それを考察することが私の能力ではできませんでした。

機材の撓みロスを減らす方法について、具体的に思いつく例を一つだけあげてみます。
MTB(MTBかよ!)のフロントサスペンションのみがついたものを考えます。
ダンシングする際に、どうしてもフロントサスペンションが伸縮します。
伸縮する部分でエネルギーロスがなければ、基本的に伸縮すること自体にロスはありません。
が、実際にはダンパーが入っており、伸び縮みのエネルギーを吸収します。
なので、MTBでダンシングするとふわふわして進まないって思う人が多いです。
この場合、実際にクランクのスパイダーアームに装着されているひずみ計から計算した出力よりも、駆動力として出力されたものがサスペンションの沈み分だけ小さくなります。わかりやすく、実際にエネルギーが自転車内で消費されています。
実は、フロントサスペンションを沈み込ませないようにダンシングする方法があります。
意図的に自転車を傾けます。
ただ自転車を傾かせるだけだと、転んでしまいますし、進行方向が傾いた方に向かってしまいます。
なので、傾けた分だけハンドルを切っています。
傾きが大きい場合、バランスを取るためにハンドルを切るだけでは進路が補正できず、実際に蛇行しながら進むこともあります。
ですが、傾きを大きくすることにより、サスペンションにかかる垂直方法の力を減らすことができるので、ストロークをその分減らし、ストロークが減った分のロスを減らすことができます。
MTBレース等を見てると、ダンシングの時やたら蛇行しているように見えることが多いのは実はそういう理由です。
これは一例ですが、おそらく私が思っている以上に自転車のペダリング時の撓みによるパワーロストいうものが、多くの要素によって成り立っているのだと考えます。

スマートローラー上よりも、インプットとアウトプットに差が出る要素が大きすぎ、またそれは一元的ではないためということが、私が考える「フレームの撓みによるロスが、スマートローラーでは差が検出されるのに、実走では検出されにくい理由」です。

長文かつ的外れな答えで申し訳ないのですが、今の私の考えです。
再び考えるきっかけを与えていただき、ありがとうございます!
何言ってるんだ?というところとかここはこうじゃない?ってところがあれば、よろしくお願い致します!

投稿: 管理者 | 2020年2月13日 (木) 14時00分

なるほど…

投稿: 薄皮 | 2020年2月13日 (木) 15時51分

へたれ様(60min斬り狙いとかヘタレどころか偉人ですが)

丁寧なご回答ありがとうございます。
実は私も同様の事由について疑問に思い、いろいろと考察と検証を重ねてきたものです(だったら最初からソレ言えよ!)。

そして、記事およびコメントで自分のなかで考えていたことに確信めいたものを持つことが出来ました。

めちゃくちゃ端折ります(疑問等あれば連絡ください)。

①クランク式パワメも、スマトレパワメもパワータップも、多少の補正はあれどトルク×角速度なので、そこで計測された仕事率(パワー)を表している=計測に誤差が生じてはいない。

②クランク式は入力(身体=足が押す力)に近く、リアハブ式は出力(タイヤが自転車を進ませる力)に近い。違うものを測っている。

③実走ではペダル入力の反作用でフレームが傾こうとするため、ライダーの重心軸をズラさないと横ぶれし、フレームが撓み、自転車は蛇行する(ロスが生じる)。

④固定トレーナでは反作用による自転車の挙動は抑え込まれるため、ライダーが重心軸をズラすと自転車はBBを横方向に撓ム。

⑤BBの横方向への撓みはヒステリシスロスとなり、入力と出力に乖離をもたらす。

⑥結果的にクランク式パワメで計測される仕事率と固定式スマトレパワメで計測される仕事率の差となって現れる。

⑦実走ではフレームが横方向に固定されないのでクランク式パワメとパワータップに差は生じない。

めちゃ簡略化しましたが、たぶん、コメントの考察に至っておれば、ナニを言っているかはきっとわかっていただけると思います。

まぁ、でも、これもバリバリ文系な私のなんとなくという推論なのでぜんぜん間違ってるかもしれません。

ご参考になれば幸いです(いや、本当はライバル増やしたくないので不幸です。

投稿: AC2720 | 2020年2月13日 (木) 23時40分

薄皮さん
コメントありがとうございます

適当な妄想を垂れ流してるだけなので、あまり真に受けないでくださいね(汗)。

投稿: 管理者 | 2020年2月14日 (金) 16時03分

AC2720さん
コメントありがとうございます

考えをお聞かせいただきありがとうございます!
概ね同じ意見ですね!!
私はまだまだ理解しておらず、いろんな人の意見や考えを聞けることが何よりありがたいです!

コメントを読ませていただいて一点だけ。
スマートローラーも一部はひずみ計を使っているようですが、Tacx Neoは電気的な計測になっています(発電量を計測しています)。
なので、ひずみ計を用いるパワーメーターよりも直接的に出力を図ることができるようです。
しかも、スプロケットが付加装置=発電機=モーター直結構造なので、一番誤差が入り込む余地が少ないです。
フライホイールを装着したスマートローラーですと、同じように電気的に図ろうとしてもベルトのロスのキャリブレーション等が必要になるようです。
この点がTacx Neoでパワーを計測する一番大きなメリットです。

今後もよろしくお願い致します!

投稿: 管理者 | 2020年2月14日 (金) 16時37分

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