【從測試FSA新款功率計所延伸的期待】

FSA一直是我很喜歡的品牌，很多產品都用了十年還是一樣好用，今年三月初試用了他們自主研發的一款功率計FSA PowerBox SC，花了一個月的時間測試。原本擔心這種萬元以下的功率計會不穩定，但測了好幾次，品質出乎意料的好。雖然還是有些小問題，但在這個價格下面，已經可以造福許多功率訓練的入門車友和鐵人三項愛好者了……下面分享幾次測試的紀錄、心得、建議與對功率計的期待。優缺點都有整理出來，疫情過後有興趣入手功率計的人可以參考看看。下面是幾次測試的過程和數據：

[測試課表一] 漸速騎50公里丘陵地，兩圈鯉魚山（一圈22.3公里），第一圈輕鬆騎不管強度，第二圈加快一點點，最後5公里再放鬆騎。

◎測試目的與過程：想知道穩定踩踏時功率計的穩定性，以及兩圈鯉魚山的時間跟NP與平均功率之間的關係。
→第一圈盡量放鬆騎，不管轉速，也不看功率，以最輕鬆的方式騎完，時間是48分22秒，NP是165瓦。
→第二圈略微加快，但以氣不喘腿不酸為原則騎完，最後快了三分鐘左右，騎45分06秒，NP是191瓦。
（因為下坡有停踩，又有被紅綠燈影響，所以這邊只看NP）

◎測試數據：
→單圈距離：22.3公里
→單圈爬升：37公尺
→平均溫度：29度
→第一圈：NP 165w / 5秒平均最大功率 546w
→第二圈：NP 191w / 5秒平均最大功率 647w

◎測試結果：功率的即時顯示與最終呈現的數據都很穩定，也符合實際的表現。但在5秒平均最大功率上有誤差，出現在下坡路段，已反饋給廠商。
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[測試課表二] 爬坡間歇✕3，一趟比一趟快 (第一趟最慢，第三趟最快)

Ⓞ測試目的與過程：因坡度的風阻影響最少，想在同樣騎姿下看「速度vs功率」是否成正比。一開始熱身騎三公里後，開始在熟悉的鯉魚山後山進行測試。為了使三趟的技術影響最小，所以皆沒有抽車，都是採坐姿爬坡。
→第一趟盡量放輕鬆騎，雖然腿還是會酸，但還算輕輕鬆，平均功率是269瓦；

→第二趟想騎得快一點就好，但沒控制好，快太多了，比第一趟快了近12秒，平均功率316瓦；

→第三趟超過九成力，雖還不到全力，但感覺上有比第二趟更用力，平均功率也達339瓦，的確是最高的一趟。

◎測試數據：
→單趟距離：430公尺
→單趟爬升：37公尺
→坡度：8.6%
→平均溫度：30度
→第一趟：平均功率 269w
→第一趟：平均功率316w
→第一趟：平均功率339w

◎測試結果分析與提問：
→平均功率跟費力程度的感覺一致，也跟實際的速度一致：同樣的坡度、在無風的狀況下，騎得愈快，NP、平均功率、最大功率的確愈高。
→NP、平均功率、最大功率的數據都是一趟比一趟高，跟實際騎乘感受和表現出來的速度很一致。想確認的問題是：「NP、平均功率、最大功率的數據是Garmin錶頭計算的？還是Garmin Connect計算的？」回覆：「都是錶頭做計算的，功率計只負責丟出數據讓Garmin接收端做處理。」

→從前一個問題所衍生的下個問題是：「Power Box SC 目前是多久傳輸一次數據給車錶的錶頭或鐵人錶？1秒傳一次數據？或2秒傳一次？……」回覆：「3秒傳一次」
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[測試課表三] 強度3區40分鐘（穩定騎乘，想像自己在半超鐵的自行車賽段上）


◎測試目的與過程：功率計的穩定性。先花三十分鐘做一些技術和三趟短程高強度爬坡間歇當作熱身後，騎往東華大學外環道，開始今天的測試。全程都以盡量穩定的轉速與功率進行騎乘，每圈按一次錶（紀錄分配平均數據）。


◎測試數據：

→單圈距離：5.8公里，總計四圈東華外環道

→總距離：23公里

→總時間（不包含前三十分鐘熱身）：32分鐘


◎測試結果分析：從NP和平均功率來看，這四圈的功率都很穩定。但最大功率（尤其是第二圈）忽然飆高到411瓦，這個數據應是誤差，過程中沒有抽車，也沒忽然重踩。從幾次測試發現，「最大功率」這個數據有時比實際來得高。

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[測試課表四] 強度4區20分鐘（用接近FTP的強度騎東華大學外環道兩圈）


◎測試目的：功率計的穩定性


◎測試數據：

→單圈距離：5.8公里，總計四圈東華外環道（前兩圈熱身）

→總距離：23公里

→總時間（不包含前二十分鐘熱身）：43分鐘

→第一圈：NP 122
→第二圈：NP 159
→第三圈：NP 236
→第四圈：NP 239

◎測試過程與結果：

→前兩圈熱身，主要是在第三與第四圈進行測試，結果很ok，第四圈有試著在同轉速與最小限度下再多輸出一些，功率計有反應出來。

→此次最大功率飆高的情況沒有發生。

→經過這兩次測試，在強度3區與4區穩定騎乘時，實際成績與功率計的輸出關係是十分相符的，good！
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[優點]
● 價格親民，目前查到的網路售價是9000元。
● NP與平均功率都很穩定，就算是小幅改變輸出也能測量出來，多次測試都跟實際表現相符。
● 安裝與配對車錶與手錶的過程簡潔／方便，而且直接有轉數和功率，不用再另外黏貼磁鐵。
●「齒比」和「曲柄長」還有九種選擇，這點在許多同是大盤和屈柄功率計的產品上來看就個性化很多了，其他品牌比較少有這麼多元的選擇。

[缺點]
●雖有模擬的兩腿平衡數據，但沒有實際的功率數據。
●瞬時最大功率的數據有時會有誤差（有時正常），已回饋，這應該可以透過韌體調整。

[建議]
下面是個人提供給廠商的建議：

●可以了解為了推廣，所以9000元只有單腿數據，雖然有模擬的平衡數據，但還是期望將來有另一版本是有雙腿的「實際數據」，會比較滿足一些進階的需求。尤其是若將來可以實際分別測出兩腳在不同位置所用的「力量」與「方向」，將能幫助運動員量化踩踏效率。

●因為FSA現在有自己的APP，食望之後FSA的APP能寫好方便給其他APP串接的「API」接口（使用者同意後可以把自己數據自動導出到使用者習慣使用的APP或網站），有助於使用者把功率數據匯整到自己慣用的平台上，但希望開放「API」後能讓更多平台授權取得使用者的原始數據，做更細緻且個人化的分析。

●期待將來可以跟「電子變速」的數據整合在一起，就可以「分析/交叉比對」在不同齒比與阻力、轉數的對應關係。可以了解選手在「不同阻力」下所偏好的齒比與轉數；或是反過來，在不同齒比下，偏好處理何種大小的阻力。然而，從功率和轉速只能換算出「總踩踏阻力」，要實際知道車手「每一圈踩踏所面對的實際阻力」，則需要有「踩踏力量向量化」技術的功率計才行。我也知道這個技術門檻很高，不容易做得出來。

●如果是自主研發，我更期待的是能把踩踏的「效率」在不同轉換階段計算出來。多數騎乘在加速時直覺會想著「更用力踩踏」的方式是「肌肉更用力」，但只想著肌肉用力反而會喪失效率，但其實「肌肉用力（Effort）」跟「運動表現（Performance）」之間還有很多環節會損失功率。

Effort → Force → Torque → Power → Gross Power Released, GPR → Form and Wind Resistance → Performance

每一個箭頭處所耗損的能量愈少，代表效率愈高。肌肉用力的程度（Effort）並不等於施加在踏板上的力（Force），例如在下坡時高轉速的踏板一直踩空，肌肉感到很緊張，或是肌肉不自覺繃緊、抽車的力道過猛使全身肌肉緊繃……等，只是空緊張，皆無助於踏板上施加更多的力。此外，對踏板所施加的力量不等於力矩；功率計上的總功率也不等於GPR，這裡是未來的功率計可以多加著墨的地方，若能把箭頭「Force(→)Toruqe」 以及「Power (→) GPR」中的兩個箭頭的「效率」計算出來，更有助於自行車訓練愛好者進行更精確的科學化訓練。

Excel圖案中的線條設定為箭頭，可作為指示圖形或數學中的向量。本文介紹VBA的AddConnector、ShapeRange.Line、With…End、ActiveSheet.Cells.Value等方法，設計程式依照Excel所輸入的儲存格位址畫出線條箭頭。

【關於用力、輸出與運動表現】

騎乘加速時我們一般直覺會想著「更用力踩踏」的方式是「肌肉更用力」，但只想著肌肉用力反而會喪失效率，下面試著把「肌肉用力（Effort）」跟「運動表現（Performance）」之間的關係梳理出來，下面每一個箭頭處所耗損的能量愈少，代表效率愈高：

Effort→Force→Torque→Power→Performance
肌肉用力→力量→力矩→功率→運動表現

首先要了解的是：肌肉用力的程度（Effort）並不等於施加在踏板上的力（Force），例如在下坡時高轉速的踏板一直踩空，肌肉感到很緊張，或是肌肉不自覺繃緊、抽車的力道過猛使全身肌肉緊繃……等，只是空緊張，皆無助於踏板上施加更多的力。

最理想的狀況下是Effort = Force，也就是說：車手把部分的體重轉移到踏板上的蹠球部位時（車鞋卡踏鎖定的中間位置），臀部、腿部、腳掌肌肉緊繃的程度剛好足以支撐轉移過來的體重即可，如果「Effort ＞ Force」代表浪費力氣，就好比坐在坐墊上把腿懸空但腿部肌肉卻用力繃緊一樣無效。

施加在踏板上的「力量（Force）」即為我們轉移過去的體重，這個體重可以只有單腿的重量，也可以是站起來抽車時接近全身的體重，轉移到踏板的體重比例愈高，力量（Force）愈大。在坐姿騎乘時，愈頂尖的車手在座墊上所支撐的體重也會愈小；很多入門車手之所以臀部會痛，並不是因為臀部還沒適應，而是因為他們的腿沒力支撐轉移過去的體重；反之，有經驗的車手之所以臀部不痛，也並非他們練成了鐵屁股，而是因為腿部有力了，可以承擔更多比例的體重，所以臀部的壓力也相對變小了。換句話說，就算是頂尖車手，如果刻意騎很慢騎很久，他的臀部也是會被壓得很不舒服的。

談到這邊，我們已經知道：施加在踏板上的力量，就是車手轉移到踏板上的體重比例。接下來要了解，這股力量（Force）並無法完全轉成功率輸出（Power）。

Power＝(Force ✕ d) ✕ Cad
功率＝(力量 ✕ 力臂) ✕ 迴轉速
功率＝(力矩 Torque) ✕ 迴轉速

當力量施加在上死點與下死點時（也就是體重壓踏板的在12點與6點鐘方向時），力臂為零，力矩為零，此時肌肉用力了（有Effort）→踏板上也有力量（有Force）→但是沒有力矩（無Torque）→就沒有功率（無Power）。

因此，要創造「力矩（Torque）」 ，必須把力量（Force）盡量施加在力臂最長的位置，也就是3點鐘方向及其附近，講具體一點：轉移過來的體重應該施加在踏板1-4點的位置，在這位區間以外的270度，踏板上的力量（Force）應該愈少愈好，因為不可能完全沒有，所以目標是盡量減少。

然而，不管再頂尖的車手，仍會在踏板上抬的過程中（6點→12點）留有部分體重在踏板上，這即會形成「負力矩」，負力矩所形成的功率被稱為GPA (Gross Power Absorbed) ，它所代表的意思是：有Effort，也有Force，亦已輸出，但卻無助於自行車前進的功率。而另一個名詞GPR（Gross Power Released）則是指：實際有助於推動自行車前進的功率。

一般的功率計所呈現的是GPA＋GPR＝Total Power，這也是為何FTP進步並不一定代表運動表現的提升，因為車手進步的Total Power有可能是大部分是來自GPA，那對於自行車的速度並沒有幫助。

要能夠明確地分辨GPA與GPR這兩種功率，必須要能確認「力的方向性」（力的向量），例如踏板在向上時，向下的力會形成無效的GPA；此外，在踏板向下時也會有GPA，例如最完美的三點鐘方向，如果車手是向前方向下踩，那就會形成「法線力」（唯有切線力能產生力矩），法線力無助於踏板轉動，也會形成GPA。

目前，只有少數的功率計能測量出踩踏力量的方向性，Pioneer是其中一款，所以它能量化踩踏效率，實際得出兩邊的有效功率輸出。我個人關注了這款功率計很久，上個月剛購入。Pioneer是雙邊功率計，幾次騎乘下來，發現多次數據都是右腿的功率比左腿大，當下也立即向廠商提問：可否幫我確認一下，錶頭與分析APP上面的左右兩側功率分別為125W與135W，所代表的功率是選項1或2：

1、GPR：已經扣掉無用的功率輸出；
2、Total Power：整體的功率輸出（包含無用於推動自行車前進的GPA功率）

廠商回覆的結果是2，這代表我右腿的135W雖然比較大，但乘以輸出效率之後，反而是左腿的有效功率比較大：
* 右腿的有效功率是：135 ✕ 42.1% = 56.8W
* 左腿的有效功率是：125 ✕ 48.0% = 60.0W

一般人看到右腿功率比左腿大的普遍直覺反應是，1)左腿須要主動更用力一點或是2)練重量把左腿的肌力練得更強，這兩種方式的確會使左腿花更多Effort沒錯，但這兩種方式不見得對運動表現有幫助，因我們所已經知道Effort離Performance還有很多階層。所以練肌力，使整體力量提升當然有幫助，但對我目前左右功率不平衡的問題而言，明顯的問題是右腳的施力行程太長，不夠集中，這是我已知且明確的問題所在，數據只是把它呈現出來而已。

最後，GPR也不見得等於運動表現（Performance），因為風阻，而風阻跟騎姿與裝備有關，以裝備來說例如經過風洞測試的流線型車架與計時帽，都可使相同的GPR取得更大的速度。

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回顧一下這個「肌肉用力（Effort）」與「運動表現（Performance）」之間的階層關係：

Effort→Force→Torque→Total Power→GPR→Performance

有助於我們理解，想要騎得更快，不要只是感覺更費力、更加咬牙切齒地使勁踩踏，而是應該透過訓練去提升單腿支撐體重的能力，以及化解上面各個箭頭中間的衝突（轉移體重的技巧），才能減少能量的耗損，進而取得更佳的運動表現。