Slimme motor in stuur voorkomt vallen met fiets (video)

De TU Delft en Koninklijke Gazelle hebben een prototype ontwikkeld van een fiets met slimme stuurondersteuning. Deze fiets moet in de toekomst helpen het aantal valpartijen op de fiets te voorkomen. De fiets werkt met een slimme motor in de stuurkolom die het sturen ondersteunt op het moment dat de fietser dreigt om te vallen. Met dit systeem kan de fiets boven een snelheid van 4 km/h stabiel worden gehouden.

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, 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.

Fundamentele wetenschap

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."

Algoritmes

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."

Testen

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."