Sicherheit für E-Bikes

Intelligente Radartechnik soll Radfahren im Straßenverkehr sicherer machen.

Der Fahrradverkehr hat spätestens seit Corona deutlich zugenommen und die Verkaufszahlen von E-Bikes steigen kontinuierlich. Doch Features, die aktiv die Sicherheit der Radfahrer fördern, sind noch in der Minderheit.

Eine Trennung der Verkehrsinfrastruktur bis hin zu Pop-up-Radwegen ist eine gute Lösung, ein anderer Ansatz ist, Sicherheitstechnologien aus dem Automobilsektor in E-Bikes zu implementieren.

Technologietransfer

Ingenieure des Automobilzulieferers Aptiv (ehemals Delphi Automotive) mit Sitz in Dublin und der Deutschlandzentrale in Wuppertal kamen auf die Idee, Zweiräder mit Sicherheitsfeatures, die man bislang nur aus dem Auto kennt, aufzurüsten, wenn es schon so aufwendig ist, Straßen und Wege an die multimodale Mobilität von morgen anzupassen. E-Bikes haben die notwendige Energie an Bord, um Sensoren und Minicomputer dauerhaft zu betreiben. Im Rahmen eines schwedischen Forschungsprojekts wurden die Ideen zusammen mit weiteren Projektbeteiligten umgesetzt und es entstanden zwei E-Bike-Prototypen. Zwei leichte Aptiv-Radargeräte wurden direkt unter dem Sitz nach hinten gerichtet montiert. Zwei weitere Geräte befinden sich direkt unter dem Lenker, nach vorne gerichtet. Dies ermöglicht eine 360°-Ansicht von Objekten, die das E-Bike umgeben.

Gyroskope und Beschleunigungsmesser

Ein kleiner Computer in einem speziell entworfenen Gehäuse ist vertikal in dem dreieckigen Raum unter der Querstange montiert. Gyroskope und Beschleunigungsmesser wurden in der Nähe des Vorderrads angebracht, um dem Computer zusätzliche Daten zu Faktoren wie Geschwindigkeit, Gieren und Rollen zu liefern. Ein System von Mikrocontrollern und USB-Kabeln verbindet den Computer mit dem Rest der Ausrüstung.

Vibrationen warnen den E-Bike-Lenker

Das E-Bike wurde mit einem haptischen Motor ausgestattet, der zu vibrieren beginnt und den Zweiradlenker vor einer gefährlichen Fahrzeugannäherung warnt. Das System kann dabei entweder nur den linken oder nur den rechten Lenker vibrieren lassen, um dem Fahrer mitzuteilen, von welcher Seite die Gefahr ausgehen könnte. Aber auch der Fahrzeugführer des sich nähernden Fahrzeugs wird gewarnt, denn bei einer gefährlichen Annäherung werden helle LED-Leuchten an der Vorder- und Rückseite des Fahrrads aktiviert und warnen den Lenker des sich nähernden Fahrzeuges, das er einem Zweirad gefährlich nahe kommt.

Forschungsprojekt Sebra

Aptiv-Ingenieure und angehende Wissenschaftler setzten dabei das von der schwedischen Regierung geförderte „Proof of Concept“ zur Entwicklung eines radargestützten Kollisionswarnsystems für Elektrofahrräder um. Das Forschungsprojekt „Partnerschaft Sensor for Bicyclists‘ Improved Awareness“ (Sebra) umfasste das schwedische Forschungsinstitut Rise und Liri, ein E-Bike-Start-up. Sebra hat es sich zur Aufgabe gemacht, die wichtigsten verkehrssicherheitsrelevanten Anwendungsfälle zu identifizieren, in die Fahrräder involviert sind. Im zweiten Schritt wurde dann ein radarbasiertes Sicherheitssystem für Fahrräder entwickelt, das sowohl Sensoren als auch eine menschliche Schnittstelle umfasst. Schließlich wird das System in relevanten Verkehrssituationen evaluiert.

Die Forschungsfragen, die das Projekt untersucht, sind:

– Welche Sicherheitsfragen können durch ein radarbasiertes Sicherheitssystem auf Fahrrädern gelöst werden?

– Welche Leistungsanforderungen (Sichtfeld, Rechenleistung, Stromverbrauch etc.) sollte ein solches System erfüllen?

– Wie sollte die Interaktion mit den Radfahrern gestaltet werden, um ein hohes Maß an Sicherheit und Benutzererfahrung zu gewährleisten?

Im Rahmen des Sebra-Projekts wurden die Radartechnologie, die Aptiv für Fahrzeuge entwickelt, sowie das gesamte technische Know-how von Aptiv genutzt, um eine innovative, hochtechnologische Methode zur Verbesserung der Sicherheit der Radfahrer zu schaffen.