Sinds kort heb ik een snelheids- en cadanssensor (Garmin GSC10) op mijn fiets, en dat verschaft uiteraard mooie data. Omdat mijn GPS (Garmin Dakota 10) geen ANT+ heeft, heb ik de sensor gekoppeld aan mijn smartphone (Sony Xperia Z3 compact) met daarop de app Wahoo Fitness. Met de data die ik hieruit krijg (voornamelijk .tcx bestand), ben ik lekker aan de slag gegaan. Graag wil ik wat ik allemaal ben tegengekomen hier delen. Ik ben tegen 3 zaken aangelopen die ik het melden waard vind:
- 1. Verschil in afstand en snelheid van GPS en snelheidssensor.
- 2. Onzinnigheid van de gemiddelde cadans.
- 3. Inzicht in versnellingen die je gebruikt.
Een snelheidssensor meet in feite afstand, en deelt dat door tijd voor een snelheid. De afstand, en daarmee de snelheid, hangt af van de ingestelde wielomtrek. Met wat ritten en het kalibreren van de GSC10 ben ik achter de volgende zaken gekomen:
- Een slechte GPS (smartphone) overschat de afstand en snelheid op een recht stuk met zo’n 4% door onterecht geslinger (getest op 900m kaarsrecht fietspad).
- Een slechte GPS schat de totale afstand op een mtb route goed in.
Het geslinger compenseert voor het afsnijden van bochten. - Een redelijke GPS zonder snelheidssensor onderschat de afstand en snelheid op een mtb route met zo’n 5-8%. 5% is verkregen op een route met veel rechte paden (omgeving Esbeek), 7-8% bij meer singletrack (MTB Tracks Oosterhout en de Brabantse Wal).
- Een standaard ingevulde wielomtrek voor een wiel-/bandmaat geeft een overschatting van afstand en snelheid van zo’n 3%. (Het kan daarentegen wel zijn dat een GPS/app daarvoor compenseert als je een maat invult i.p.v. een omtrek.) De oorzaak hiervoor is wellicht de volgende.
- Een meting van wielomtrek zonder berijder geeft een overschatting van afstand en snelheid van zo’n 3% (zeer grof bepaald met 3 omwentelingen). Uiteraard afhankelijk van bandenspanning e.d.
Code: Selecteer alles
Meting Recht Totaal
----------------------------------
Slechte GPS +4% +0%/+1%
Redelijke GPS +0% -5%/-8%
Snelheidssensor +0%/+3% +0%/+3%2. Gemiddelde cadans
Cadans wordt bepaald door de tijd te meten van een crankomwenteling. Tijdens mountainbiken houdt je zeer vaak je crank kortstondig tot een redelijke tijd stil. Die tijd wordt gewoon meegenomen, en er volgt een enkele meting van een zeer lage cadans. Dat is uiteraard onzin want simpel gesteld, óf je trapt met (bijvoorbeeld) 90rpm, óf je houdt de crank stil. Als je bij 90rpm je crank 1s stilhoud, volgt er een cadansmeting van 36rpm. Het stomme is dat websites e.d. een gemiddelde cadans geven inclusief dit soort onzinnige waardes.
Maar ook een grafiek van cadans over tijd of afstand heeft er vaak last van. Om te voorkomen dat uren aan data onleesbaar zijn, wordt de data namelijk afgevlakt door lokale gemiddeldes te nemen. Ofwel, wederom een gemiddelde inclusief onzinnige waardes.
Nou heeft Garmin een instelling ‘Zero averaging’ op veel toestellen met ANT+. Dat is een verwarrende term, want met de instelling aan krijg je een gewoon gemiddelde. Met de instelling uit, worden alle 0 waardes genegeerd, een ‘Non-zero average’. Theoretisch is dat krom, want hoe meet je 0rpm überhaupt? (De magneet komt dan nooit langs de sensor…
) Ofwel, vermoedelijk rond Garmin alles onder de bijvoorbeeld 20rpm naar 0rpm af. Voor zover ik weet, neemt Strava de gemiddelde waarde van een Garmin gpx over. Dit is al een stuk beter dan een normaal gemiddelde, dus zet deze instelling uit. In onderstaande grafiek is de cadansverdeling te zien van een rit van 64km. Een goede waarde voor ‘de cadans’ zou hier toch zo rond de 85rpm moeten zitten. Gevonden waardes zijn:
- Normaal gemiddelde: 72.9rpm
- Non-zero gemiddelde: 75.3rpm (20rpm als drempelwaarde)
- Kwadratisch gemiddelde: 76.2rpm
- Mediaan: 81rpm
- Gefilterd gemiddelde: 82.9rpm (60rpm als drempelwaarde)
Alle waardes hebben last van lage metingen en zitten lager dan 85rpm. Maar het normale en non-zero gemiddelde, die volgens mij het meeste voorkomen, zitten er toch behoorlijk onder.
Als je dan ziet dat een simpele statistiek als de mediaan (= middelste waarde) het al veel beter doet, is het toch frappant dat het normale en non-zero gemiddelde worden gebruikt.Het gefilterde gemiddelde heb ik zelf bedacht en negeert alles onder de 60rpm, en alle metingen waarbij de snelheid onder de 5km/h zit (ofwel stilstand). Daarmee komt het gemiddelde vrij goed uit. Metingen waarbij de cadans onder de 60rpm zit, maar de snelheid boven de 5km/h, kunnen we classificeren als ‘uitrollen’. Je hebt snelheid, maar trapt (kortstondig) niet. Dit uitrollen gebeurt voor 15-20% van de bewogen tijd, gemeten over meerdere XC ritjes (best veel toch
). Dit geeft aan dat lage cadans metingen vaak zat voorkomen om een probleem te zijn. Bij wielrennen is dat uiteraard veel minder, wederom een reden waarom mountainbiken uitdagender en interessanter is.3. Gebruik van versnellingen
Het idee is simpel, als je weet hoe snel je (achter)wiel draait, én je weet hoe snel je crank draait, weet je het verzet waarmee je trapt. Voeg je daar informatie van je cassette en meest gebruikte kettingblad aan toe, dan weet je vrij nauwkeurig hoe vaak je welke versnelling gebruikt. Daar heb je dus helemaal geen elektronisch schakelen voor nodig!
Hoe snel je (achter)wiel draait is uiteraard wel iets dat je moet afleiden uit je snelheid. Is de snelheid gemeten met alleen GPS, dan zal dit vermoedelijk niet nauwkeurig genoeg zijn. Met snelheidssensor zit je goed, waar het achterwiel voor deze dataverwerking te prefereren is. Het enige wat je nog nodig hebt, is de wielomtrek waarmee de snelheid berekend is. Hiermee is de rpm van je achterwiel vrij nauwkeurig te schatten.
Het verzet waarmee je trapt, is de verhouding van de rpm van je achterwiel en de rpm van je crank. In theorie zou dit exact moeten overeenkomen met het aantal tandjes voor en achter in een bepaald verzet. Meetfoutjes, asynchrone meting van snelheid en cadans, en enige dataverwerking zorgen ervoor dat het er meestal een beetje naast valt. Maar niet getreurd, het is nauwkeurig genoeg. Wel is het van belang om net zoals met de gemiddelde cadans, de data op een juiste manier te filteren. Je wilt weten hoe vaak je in welke versnelling trapt, niet hoeveel je er in uitrolt. Ook bij meetgegevens met elektronisch schakelen is dit overigens een noodzakelijke filter.
Bij mij volgt onderstaand plaatje van dezelfde rit van 64km. De verzetten van mijn meest gebruikte 32T kettingblad met de verschillende kransjes van 11T tot 28T zijn met zwarte stippellijnen aangegeven. De pieken in de ratio (=verzet) komen mooi overeen met de kransjes. Kennelijk gebruikte ik tijdens deze tocht de 17T het meeste.
Gegeven hoe makkelijk dit te berekenen is als je eenmaal met de data in de weer bent, verbaasd het mij dat dit soort data niet op Garmin Connect, Strava, Wahoo Fitness, etc. in te zien is. Voor de mtb-nerds onder ons toch een heerlijke bak info om je nieuwe kettingblad of cassette op te bepalen.
Tot zover wat ik hier wilde plaatsen, en geloof me, ik heb me ingehouden
. Als je ook grafiekjes wilt zoals hierboven (en nog meer, namelijk: snelheid, cadans, ratio en hartslag, alle 4 met frequentie verdeling, over de tijd, en over de afstand, plus totalen/gemiddeldes), stuur me dan een PB met de volgende informatie:- Een link naar een .tcx bestand van een typische rit.
- Je ingestelde wielomtrek (bv. 2150mm).
- Aantal tandjes op je meest gebruikte kettingblad (bv. 36T).
- Aantal tandjes op je cassette (bv. 11-13-15-17-19-21-24-28-32-36).
- Je emailadres om de boel naartoe te sturen (of ik plaats het in dit topic, kan ook).
Verder is deze data objectief. Als je tijdens het rijden op deze zaken let, kijk je er vooral naar als je niet druk doende bent met klimmen en sturen. Is het beeld dat je dan krijgt van bv. je cadans wel representatief? 
(Ik werk in ieder geval niet bij de polizei)
. 
. Als een andere biker duidelijk beter blijkt te zijn kunnen we, als dat zo uitkomt, dat lekker afschuiven op de afwijkingen die jij nu blootlegt. Hoe meer afwijking hoe beter 
