Slimme motor in stuur voorkomt vallen met fiets
De Stichting Wetenschappelijk Onderzoek Verkeersveiligheid (SWOV) heeft vastgesteld dat het aantal ernstige verkeersongevallen ieder jaar afneemt, maar bij fietsers neemt het juist toe: van 2000 tot 2010 met zo’n 30 procent. Ernstige fietsongevallen gebeuren vaak doordat de fietser zelf de controle over de fiets verliest. In veel gevallen gaat het dan om ouderen. Er overlijden per jaar 120 fietsers van 55+ en 4.280 fietsers van 55+ hebben een ernstig ongeval. De maatschappelijke kosten voor een ernstig fietsongeval zijn volgens SWOV 281.000 euro.
De TU Delft en Gazelle zien dit graag anders. De Nederlandse fiets staat bekend als een veilige fiets. Dit komt met name door de hoge mate van stuur-stabiliteit en de rechtop-zithouding. Echter, nu er steeds meer e-bikes rondrijden die gemiddeld zwaarder zijn en sneller gaan dan de ‘normale’ stadsfiets, is extra aandacht voor fietsveiligheid op zijn plaats.
Om de fiets veiliger te maken hebben de TU Delft en Gazelle samen een prototype van een elektrische fiets met stuurondersteuning ontwikkeld. Het steer-assist systeem is het eerste systeem ter wereld dat een fiets rechtop kan houden; dit door de hulp van een motortje in de stuurkolom. Deze motor stuurt bij op het moment dat de fietser dreigt om te vallen. ‘Met dit systeem kunnen boven een snelheid van 4 km/h de fiets en rijder stabiel worden gehouden’, zegt onderzoeker dr.ir Arend Schwab van de TU Delft.
In het prototype is fundamenteel wetenschappelijke kennis van de TU Delft gecombineerd met de expertise van Gazelle. Op de TU Delft is de afgelopen 15 jaar onderzoek gedaan naar waarom een fiets wel of niet omvalt. Enkele jaren geleden heeft Schwab met collega’s al in wetenschappelijke tijdschriften, zoals Science, gepubliceerd over de theorie achter de stabiliteit van de fiets. ‘Er is toen onder meer een wiskundig model ontwikkeld met zo’n 25 fysieke parameters, dat goed bleek te kunnen voorspellen óf, en bij welke snelheden, een bepaald fietsontwerp stabiel is. We hebben ook experimenteel aangetoond dat de inzichten hierover kloppen.’
Op basis van deze fundamentele kennis is het idee ontstaan om de rijder actief te kunnen ondersteunen en de fiets nog stabieler te maken, via een steer-assist systeem. ‘De technische uitvoering is niet eens zo moeilijk’, zegt Schwab. ‘Je hebt een sensor nodig die meet hoe snel de fiets omvalt, een motortje dat de stuurkolom kan bijsturen en een processor die dat motortje aanstuurt. Het moeilijke gedeelte zit vooral in het vinden van de goede algoritmes waar de processor mee moet werken. En daarvoor was ons wetenschappelijke onderzoek over hoe een fiets eigenlijk stabiel blijf, van enorm belang.’
Er is nog veel onderzoek nodig voordat de steer-assist ook door de consument gebruikt kan worden. Het prototype wordt nu vooral gebruikt om te testen hoe gebruikers de stuurondersteuning ervaren, en om na te gaan welke vorm van ondersteuning het beste werkt. De eerste onderzoeken laten al wel zien dat het voor een deel van de mensen minder moeite kost om te de fiets rechtop te houden.
‘We willen bijvoorbeeld verder onderzoeken wat de fietser prettig vindt en wanneer er welke ondersteuning gegeven moet worden. Ook wordt uiteraard veel aandacht besteed aan de veiligheid van het systeem.’
Het benodigde vervolgonderzoek is in volle gang. Met de ontwikkeling van de steer-assist fiets hebben de TU Delft en Gazelle in 2016 al de Nationale Sportinnovator Prijs gewonnen. ‘Dat was een heel belangrijke duw in de rug voor ons’, zegt Schwab. ‘En inmiddels hebben we van NWO (Perspectief programma Citius, Altius, Sanius) subsidie gekregen voor vier jaar om het systeem verder te verbeteren.’
Geen opmerkingen: