シマノはペダル型パワーメーターの特許を取っている？次期デュラエースに採用説浮上

どうも、せんちゃんです。

昨日は追突＆落車してめちゃくちゃ落ち込みましたが「スラムダンク」を一気読みして落ち着きを取り戻しました。

今回はシマノのパワーメーターに関する特許に関するお話です。

元ネタ：https://www.bikeradar.com/news/shimano-spd-sl-power-meter-road-pedal/?image=1&type=gallery&gallery=0&embedded_slideshow=0

1. パワーメーターに関する特許が出ている
2. この特許は何を示唆している？
3. この特許は採用されるだろうか
4. ペダルベースのパワーメーターの必要性
5. じゃあ最初からペダル型でいいじゃん
6. 新型デュラエースに期待？
7. クランク型/ペダル型、未来はどっちだ
8. パワーメーターと言えば……ガーミンもなんか新しくするらしいです。

パワーメーターに関する特許が出ている

シマノ社はスピンドルにひずみセンサーと加速度計が組み込まれたペダルの特許を取得しており、パワーメーターを備えたペダルを開発している可能性があることを示しています。おそらく最も興味深いのは、特許出願の際に使用された図が、ポピュラーなSPD-SLペダルプラットフォームを中心に開発を行っていることを確認しているように見えることです。

重要な部分が完全にスピンドルに基づいているように見えることを考えると、ShimanoがSPDペダルバージョンを開発している可能性もあります（ただし、Sシマノのオフロードペダル標準との互換性が実際にSRMを待っていたものである場合すでに補完していると言えるでしょう）。

私たちが最も綿密に調査した特許は、2014年に最初に出願され、2018年に承認されたものです。その後、2020年11月に、圧電センサーをひずみゲージまたは信号プロセッサの電源としてペダル内で使用する方法に特に焦点を当てた2番目の特許の「分割」が承認されました。

シマノ社がこれらの特許に記載されている特定のプロダクト、デザインを市場に投入するかどうかについては疑問が残ります。仮に投入するとして、SPD-SLパワーペダルの発表がなされるかどうか、またいつ発表されるかについても同様です。シマノのペダルの人気とペダルベースのパワーメーターの固有の利点を考えると、それは間違いなく高い需要がある製品だといえるでしょう。

この特許は何を示唆している？

当初は2014年8月に出願され、2018年6月に承認されたこの特許は、センサーの配置と、それらのセンサーからのデータが処理されてサイクルコンピューターに送信される方法の両方について詳しく説明しています。

この特許は、標準のペダルスピンドル上のひずみゲージと傾斜センサーの配置を示しています。ケイデンスセンサーは、クランクアームに取り付けられているスピンドルのねじ部分の内側にもあります。他のパワーメーターと同様に、ひずみゲージはパワー（またはトルク）を決定するために使用され、ケイデンスセンサーはライダーがペダリングしている速度を測定します（1分あたりの回転数で測定）。Wは、これら2つの数値を掛け合わせて計算されます。

傾斜センサーは、各ペダルがペダルストローク全体でどのくらいの速さで動いているかを判断するために使用される可能性が高い、二軸の加速度計であり、ペダルが回転中にどのように動いているかに関する詳細情報を提供します。これにより、ライダーは、たとえばGarmin CyclingDynamicsから収集したデータと同様のデータにアクセスできるようになると思われます。

これまでのところ、ペダル型パワーメーターとしてはとても典型的です。

バッテリーの充電については、ペダルにどのように電力を供給するかについてのテキストが正確に書かれています。

図は、クランクアームコントローラーに統合された乾電池または充電式乾電池を示していますが、詳細な説明では、太陽電池または圧電デバイス（応力への応答の結果として電荷が生成される）の使用の可能性についても言及しています。）、独立して、またはペダル本体自体の一部として。 2020年11月に米国で承認された前述の特許は、圧電デバイスによって駆動されるペダルの概念を拡張したものです。

これ自体が新しい特許なのではなく、2015年7月に出願され、2016年3月に公開された特許の「分割」であることから、開発コンセプトを探ることが出来ます。最も広い範囲で、この特許は、電力を生成できる電極が埋め込まれた強誘電体フィルムを含む自転車部品のアイデアを保護しています。

次に、これをペダルのスピンドルに取り付けることができます。特許によれば、「信号プロセッサ[コントローラ]」は、「強誘電体膜によって生成された電力を使用して動作する」ことができます。

この特許は採用されるだろうか

正直なところ、ありそうにないです。

パワーメータ市場は近年急速に発展しており、今では多くの洗練された手頃な価格の正確なオプションが利用可能です。特にGarminのVector3ペダルやFaveroAssioma Duoパワーメーターなどの競合他社のパワーメーターペダルと比較すると、ペダルスピンドルの後部から出ているワイヤーをクランクアームの別の部品に接続するというアイデアはエレガントではないようです。

ペダル。さらに、これらのポッドをクランクアームに恒久的に取り付ける必要がある場合、パワーメーターペダルの重要な利点の1つ（パワーメーターを異なるバイクやクランク間ですばやく簡単に交換できる機能）が無くなります。

シマノがパワーメーターペダルを製造する場合、この特許に記載されているひずみゲージと加速度計の配置を採用し、Vector3と同様の方法でSPD-SLペダルに適用する可能性が高いと思います。

ペダルベースのパワーメーターの必要性

ご存知のように、Shimanoはすでに両面クランクベースのパワーメーターFC-9100-Pを製造しています。しかし、このブランドはパワーメーター市場への参入が遅れていました。

詳細なFC-9100-Pレビューに見られるように、（少なくとも最初は）左右の精度と温度補正に関する問題もありました。潜在的な問題はクランクの設計に起因する可能性があると推測されています。

具体的には、ドライブサイドクランクは、動力伝達を改善することを目的とした非対称設計になっています。 Shimanoパワーメーターは、ゼロからパワーメーターとして特別に設計されたクランクではなく、既存のShimano HollowtechIIクランクデザインを改造したもののように見えることは注目に値します。

ペダルベースのパワーメーター製品に移行することで、Shimanoは非対称クランクアームの設計を継続し、潜在的な問題を回避することができます。

Garmin Vector、PowerTap Pシリーズ、Favero Assioma Duoペダルなどのパワーメーターペダルも、クランクベースのパワーメーターに比べて多くの明確な利点を提供するため、近年人気が高まっています。

第一に、パワーメーターペダルはバイク間で非常に迅速で簡単に交換でき、ほとんどの場合、標準のペダルと同じくらい簡単に取り付けまたは取り外しができます。パワーメーターペダルは、クランクアームやクランクスパイダーのように、設定されたクランク長やクランクとボトムブラケットシステムに縛られることもありません。

これは、複数の自転車を使用する一部のサイクリストにとって利点になる可能性があります。また、可能な限り実際の脚に近い位置でパワーを測定しているため、システムでの多くの損失を考慮する必要がないため、理論的な精度の利点もあるという議論もあります。

じゃあ最初からペダル型でいいじゃん

エンドユーザーにとってのこれらの利点を考えると、Shimano（および他のすべてのメーカー）が最初からパワーメーターペダルを作らなかったのはなぜでしょうか？

おそらく、軽量のロードペダルに収まる程度にすべてを縮小することが以前は技術的に困難、或いは費用がかかりすぎたためです。

ひずみゲージ、加速度計、プロセッサー、トランスミッター、バッテリーをクランクの上、中、または周囲に取り付ける余地がたくさんあります。現在でも、2020年11月の時点で、すべてがペダル本体とスピンドル内に完全に収容されているパワーメーターペダルを市場に出すことができたのはGarminだけです。これは機能にとって必ずしも重要ではありません。FaveroのAssiomaDuoペダルは、スピンドルのやや球根状のポッドと完全に連携しますが、シマノは、多くの人に愛されているペダルの美しさを妥協したくなかったのかも知れません。

機能性の観点から、クランク内およびクランク周辺にもはるかに大きなバッテリーを搭載する余地があります。 ShimanoのFC-R9100-Pパワーメーターは、たとえばFavero Assioma Duoの50時間と比較して、300時間のバッテリー寿命があります。さらに、クランクはペダルよりも落車のダメージから保護されるため、特にレーサーにとっては耐久性に優れている可能性があります。ほとんどの製品と同様に、どちらにも長所と短所があります。

新型デュラエースに期待？

ShimanoのフラッグシップロードグループセットであるDura-Aceは、近い将来完全に刷新される予定です。市場の方向性（パワーを使ったトレーニングがこれまで以上に利用しやすくなり、パワーメーターを標準装備するハイエンドバイクが増えている）を考えると、ShimanoはDura-Aceパワーメーターをも更新する可能性がかなり高いと言えるでしょう。セカンドグレードのUltegraでパワーメーターオプションがつくかは分かりませんが……

現時点で、新しいコンポーネントのリークは出ていません。

新しいDura-Aceについてはいくつかの予測がありますが、クランクやペダルを直接または写真で見るまでは、分かりません。

この分野での最近の（そして重要な）進展の1つは、今年2月にシマノがPioneerのサイクルスポーツ事業とIPを買収したことです。パイオニアはシマノのクランクセットを中心に構築されたパワーメーターで一般的に高い評価を得ていました。

その買収からはまだ短い時間しか経っていませんが、ある程度開発の進んだ段階でシマノが再利用できる新製品を持っていた可能性があります。

クランク型/ペダル型、未来はどっちだ

特許が明らかになりましたが、私はシマノがSPD-SLパワーペダルではなく、既存のHollowtechIIテクノロジーに基づいたクランクベースのパワーメーターを継続することを期待しています。

特許は通常、出願日から最大20年しか存続できないことを考えると、代わりにサードパーティメーカーのSPD-SL互換パワーメーターペダルがすぐに開発される可能性が高いです。

2003年に最初に発売されたSPD-SL設計により、シマノがプラットフォームに対して保有する特許は、今後数年で失効する可能性があり、サードパーティーメーカーが開発を行う余地がありそうです。

いずれにせよ、急速に拡大しているパワーメーター市場はすぐに減速することはないようです。これはローディーにとっては素晴らしいニュースです。 Shimanoからであろうとサードパーティからであろうと、BikeRadarは、SPD-SL互換のパワーメーターペダルをいつか見たいと思っています。

一部（私も含む）は、ShimanoSPD-SLがLookKeoスタイルのシステムよりも優れたクリートシステムであると感じています。 SPD-SLペダリングプラットフォームは少し幅が広く、たとえば、クリートとペダル本体の間の接触面積が大きく、より安定しています。

SPD-SLクリートは、Look Keoスタイルのクリートよりもわずかに広いフィット調整範囲を備えており、その信頼性で有名です。 Shimano SPD-SLクリートをすでに使用しているライダー（そしてそれは多くのロードサイクリスト）にとって、SPD-SLパワーメーターペダルシステムは、パワーを使ったトレーニングとレースのための非常に簡単で魅力的なオプションです。