【パワーメーター2019】SeatTube型実用性評価計画<残差7%ある >

●相関係数と回帰直線の検証をしました。
R=0.978近辺なので、検証は必要ないのですが、学習として残差解析をしました。
参考にしたURL

相関係数で間違いやすい点
https://www.bananarian.net/entry/2018/11/01/120000
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsidre1965/1994/172/1994_172_165/_pdf

回帰式の検定
http://www.hil.hiroshima-u.ac.jp/sys2/a/kaikibunseki.pdf

誤差と残差の違い
https://bellcurve.jp/statistics/course/9704.html

ということで、回帰式が使えるかどうかの確認で、残差をとって判定しました。

結果:残差が正規分布していて、xyパラメータとは無相関なので
この回帰式は採用しても大丈夫です。

しかし、残差平均7%±5%とあまり精度がよくない結果となってます。今回のデータは、ローラ台で裸足で70回漕いだだけですので、実走行のほうが波形のゲインが高くなるので、誤差は減ると思います。
実走行データを重ねて最終的にどのレベルの精度に落ち着くか9月末まで実走行測定を積み重ねていきます。

 

 

●9月末までの計測作業検討

SeatTubeからの曲げひずみ値と左右クランクトルク値の積分値が高い相関があることが判明しました。ローラ台で裸足でちょっとペダリングしただけのデータですので、まだまだ、実用化できるか判りません。実走行データを多くのTPOで測定評価してどの程度の精度でパワーメーターとして使えるのか計測作業をしないといけません。
●ローラ台でどこまで確認するか
シートチューブ型では、実走行とローラ台走行では
波形が違ってきます。重心位置とフレームの拘束条件が違うため波形が違ってきます。
重心位置の違いでベースライン位置がプラスマイナスで位置が違ってきます。
拘束条件が、後輪ハブ軸固定なのでシートステイとシートチューブの変形が拘束されて小さくなってます。実走行するともっとシートチューブの曲げ出力が大きくでてきます。ということで、ローラ台では実走行とはずいぶん違ってくるのであまり意味がありません。
しかし、計測システムの検査としては、ローラ台でシステムがきちんと動作するかの検証は重要です。

●計測システムの課題点

①クランクのIMUで測定する角度のノイズが大きくて精度でない
②クランクのXbeeからの転送時間ばらつきが大きくリアルタイム性がないためタイムスタンプが必要
③左右クランクの同期信号をIMUで同期しなければならない

④各信号のログがマイコン母艦でできてない。
Xbeeからの受信が左右で大きくずれるため母艦で受信しないでPCでUSB2ポートで受信していて、母艦マイコンからのUSBシリアルも含めてUSB3ポートでPCで受信しているため実走行では、ウルトラマイクロPCを持ってあるかないといけません。SDカードでログする方法のほうが良かったのですが、これからSDカードシステムを作り直す時間がもったいないです。

●ほとんどがクランク回りで課題があって、クランクをやめたいのですが、シートチューブのひずみとペダリング出力を比較するにはクランクトルクが最も適していて、パワータップのパワー値とシートチューブ曲げを比較しても物理的に相関がとれないので、相関解析ができない点でも、クランクは必須です。

 

●実走行の準備
ちょっと走ると何か問題が起きる状態ですが、走るコースをいろいろ変えてみないと分からないので、家の周りだけでは不足です。
練習コースの信州スカイパーク周回コースで安定的に測定できるような確認作業をします。

 

 

 

 

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