Cykelradar ska förbättra trafiksäkerheten

RISE

Kan man ta ett radarsystem utvecklat för bilar och applicera det på en cykel? Och hur uppmärksammar man cyklister och bilister på faror? Forskningsprojektet Sebra har visat att det förstnämnda fungerade alldeles utmärkt men att det inte är helt enkelt att utforma ett varningssystem som är entydigt.

RISE

RISE

Designfilosofin har varit att ge cyklisten information, att ge ökad medvetenhet där man inte kan se, inte att tala om vad hen ska göra, säger Jonas Andersson.

Han arbetar på forskningsinstitutet Rise och har varit projektledare för Sebra, SEnsor for Bicyclist’s impRoved Awareness, som avslutades vid årsskiftet.

Rise har stått för de system som interagerar med cyklisten och omgivningen liksom för integrationen av radarsystemet med tillhörande intelligens från Aptiv. Företaget är en underleverantör av elektroniksystem till fordonsindustrin med rötterna i Delphi och GM. I Sverige finns cirka 300 anställda varav en tredjedel arbetar med aktiv säkerhet.

Själva elcykeln kommer från svenska Liri som bidragit med sin kunskap om cykelmarknaden. –Ett av målen med projektet var att undersöka om man kan ta den här typen av aktiva säkerhetssystem från fordonsbranschen. Det visade sig fungera väldigt bra utan att man gjorde stora anpassningar. Det gör att man kan komma snabbt framåt.

DET RADARBASERADE systemet skapar en dynamisk karta runt cykeln samtidigt som det kan avgöra vilka objekt som kan utgöra en fara. Vad som ska anses farligt går att ställa in så att varningar exempelvis kommer när det är en viss tid till att bli påkörd bakifrån eller att hastighetsskillnaden bakifrån är för stor. –Störst hjälp har man när något kommer upp snabbt bakifrån men vi har också testat med sidoinformation. Det finns ganska mycket att göra för att nå det optimala produktionsmässiga systemet.

I motsats till en bil kan cykeln inte agera på egen hand när den upptäcker en fara, istället måste cyklisten uppmärksammas på den. Dessutom testades möjligheten att även varna den omgivande trafiken för cykeln.

Ingen av uppgifterna visade sig vara rättfram. En varning kan bli mer av en störning än ett hjälpmedel för cyklisten, och omgivningen kan lätt misstolka de signaler som cykeln visar. EN AV METODERNA som testades var haptiska signaler med vibratorer i handtagen och på sadeln. –Det är lurigt eftersom de inte är så lätta att urskilja från vibrationer från vägen. Särskilt om man kör på en grusväg eller om det är guppigt, säger Jonas Andersson.

Då kan det vara frestande att skruva upp amplituden på vibrationerna, att göra dem starkare, men det visade sig att vibrationerna fortplantade sig via ramen vilket ledde till att testpersonen kände dem på båda sidor av styret och då tappas informationen om riktning.

Det som däremot fungerade bra var att vibrera i sadeln för att varna för faror bakifrån.

En annan lösning som testades var att skicka informationen till en speciell app i mobilen. –Det är intressant när man jobbar med studenter, de hade en egen idé om att använda

Jonas Andersson

Cykelradar ska förbättra trafiksäkerheten

telefonen, säger Henrik Clasen på Aptiv.

Kommunikationen med telefonen, som satt monterad på styret, skedde via en wifi-hub. Den svåra frågan var hur man skulle presentera informationen. –Vi gjorde två varianter, en mer detaljerad och en som var mer visuell med mer färg för fara.

MOBILEN KAN VARA ett sätt att komplettera en varning som skickas med vibrationer till cyklisten med mer information men kan också medföra att man tappar fokus på det som är viktigt. –Systemet får inte distrahera. Samtidigt upplevdes den extra informationen som användbar av vissa försökspersoner, säger Jonas Andersson.

I en annan del av projektet undersöktes hur man kunde uppmärksamma andra trafikanter på att de upplevdes som trafikfarliga av cyklisten. –Vi har använt olika blinksignaler men det är lite lurigt hur man signalerar. Antingen tolkas det som en varning, som bromsljus eller som blinkers. Det är en öppen fråga från forskningsperspektivet hur en sådan signal bäst designas och hur effektivt det är.

De sammanlagt 30 försökspersonerna fick dels cykla, dels åka med i en bil bakom cykeln. Testet tog ungefär en halvtimme och tanken var att de skulle uppleva samma situation men ur både cyklistens och bilistens perspektiv. –Vissa av försökspersonerna vill ha det nu, vissa har varit mer avvaktande. Sen tror jag man måste cykla betydligt mer än en halvtimme för att lära sig begränsningarna.

C YK E LT I L LV E R K A R E N Liri har gjort en marknadsanalys som pekar på att framförallt pendlare, träningscyklister och personer som cyklar i sitt yrke kan ha nytta av systemet. –Systemet skulle kunna paketeras med övrig elteknik, säger Jonas Andersson.

Det är samma lösning som bilindustrin använder där nybilsköparna sällan kan välja till enskilda funktioner utan får ta hela paket med funktioner. Hårdvaran i radarsystemet är inte särskild dyr men det finns i dagsläget inga planer på att marknadsföra det som en produkt.

Sensorsystemet baseras på en radar utvecklad för bilindustrin. Arbetet med att anpassa den till cykeln har till största delen gjorts av studenter som en del av Aptivs verksamhet för att attrahera arbetskraft. FAKTA

Från bilindustrin

– Man kan kanske ha andra antennlober men vi tog det vi hade på hyllan, säger Henrik Clasen på Aptiv.

Det handlar om prototyper till en radarsensor som ska gå i produktion nästa år. Frekvensen är 76 GHz och antennen har en lobvinkel på 150 grader i horisontell led. I vertikal led är loben 10 grader.

Med fyra radarsensorer får man täckning hela varvet runt cykeln. Eftersom loben inte är symmetrisk blir räckvidden bäst rakt bakåt och framåt. Där går det att detektera objekt som befinner sig lite drygt 80 meter bort. Räckvidden åt sidan är kortare, cirka 40 meter.

Radarsensorerna innehåller en enkel processor som kör en trackingalgoritm för att detektera och följa objekt. – Vi lade lite jobb att trimma algoritmen för det här.

Jämfört med en bil är cykeln en knepigare sensorplattform eftersom den rör sig mycket mer. Framförallt vinglar cykeln i sidled när man trampar. Men att stabilisera radarn med ett gyro – så att den inte följde med cykelns rörelser – visade sig vara överkurs. Det räckte bra med att ha en IMU-enhet med gyron och accelerometrar för att kunna använda signaler från de fast monterade radarenheterna. – Då kan trackern kompensera och följa ett mål även när cykeln rör sig.

Elcykelns batteri har gott om kapacitet för att strömförsörja systemet utan att det nämnvärt kortar räckvidden. Det har även räckt för att driva den logger som användes för att spela in signaler för senare analys. – Systemet är en forskningsplattform som ger fortsatta möjligheter att studera interaktion mellan cyklister och annan trafik, säger Jonas Andersson på Rise.

Om cyklisten bromsar för något som upplevs som en fara kan man titta på inspelade data för att hitta orsaken, som att en bil kom för nära eller att en annan cyklist upplevdes som en fara.

Att bygga trehjulingar på franchise

Inte bara tillverkning utan även försäljning, eftermarknad, service och så vidare – allt ska göras av lokala entreprenörer. – Det gynnar alla. Det är bättre för miljön och gynnar även deras ekonomi, säger Christoffer Sveder, marknadschef på Clean Motion.

Företaget ska leva på licensavgifter. Upplägget är unikt i fordonsbranschen. Det liknar mer McDonalds med dess centralt styrda koncept och lokala restauranger med lokala råvaror. IDAG KOSTAR DEN lilla trehjulingen Zbee kring 100 000 kronor. Men det är huvudsakligen för att den fortfarande tillverkas i Sverige.

Den blir dramatiskt billigare med fabriker utanför Sverige. Vilket ännu alltså inte finns. Clean Motion är fortfarande att betrakta som ett startupföretag.

Poängen med motordrivna trehjulingar är framför allt att de tar lite plats i trafiken – tre Zbee ryms utan problem på en parkeringsplats. De skapades en gång i tiden just som ett verktyg mot trängsel.

Idag går elektrifieringen och effektiviserad transport hand i hand med kampen för klimatet och mot luftföroreningar. BLAND DEM SOM använder Zbee finns hotell, fastighetsservice, taxi, äldrevård, företagspooler och kortpendlare. Ett sjuttiotal exemplar rullar i Indien. Ett sextiotal finns i en taxiverksamhet i Stockholm.

Den marknad som Clean Motion bearbetar ivrigast är Asiens täta megastäder. Där är motordrivna trehjulingar etablerade. De dök upp under efterkrigstiden. – Men det har egentligen inte hänt någon teknisk utveckling sedan dess.

Clean Motion finns bland en handfull bolag – de andra huvudsakligen indiska – som vill modernisera trehjulingen. Företaget hävdar sig vara den ledande i gruppen, både tekniskt och i att komma till skott med produkter.

Clean Motion har i konsekvens med sin affärsidé ytterligare en produkt: en bilfabrik. En ”mikrofabrik i en låda” som fysiskt skeppas till kunden. – Vi brukar skoja att affärsmodellen är lite som att applicera Ikeas flatpacks på McDonalds restauranger.

Licenstagaren i landet beställer material och tillverkar sedan lokalt i sin mikrofabrik. – För en förhållandevis liten investering kan du bygga upp en lokal fabrik på en lokal marknad med hyfsat lokal komponentförsörjning. Sedan anpassar du produkterna efter gällande marknadsprissättning. Och skapar jobb.

Importtarifferna blir betydligt gynnsammare. DETTA ÄR IDÉN. Men den är ännu ej realiserad. På sin första marknad Indien är det fortfarande Clean Motion som äger verksamheten.

Zbee fyller gapet mellan bil och cykel. ”Minimobilitet” är det begrepp som Clean Motion själv myntat som namn på sin marknad. Så kallad ”mikromobilitet” har Sverige stiftat bekantskap med via elektrifieringen och tjänstefieringen av sparkcyklar och cyklar. – Det behövs alternativ som tar mindre plats, som inte har några utsläpp och framför allt inte tär på resurser.

Den primära användare som Clean Motion tänker sig är lokaltrafik. Exempelvis för transport den sista sträckan mellan dörr och hållplats. – Ska världen lyckas med att ställa om mobiliteten måste kollektivtrafiken vara basen. Det funkar inte att alla har sina egna fordon.

Långt till målet

I höstas började kassan sina för Clean Motion. I början av april ansökte företaget om rekonstruktion. Enligt ansökan blev Coronaepidemin droppen för likviditeten. Coronan tycks Christoffer Sveder Ritningarna kommer från Sverige. Men fordonen ska tillverkas i lokal regi över hela jorden. Det är planen för Clean Motion i Göteborg och dess batteridrivna trehjuling Zbee.

Bil med båtkaross

Zbee är en elektrisk trehjuling av egen konstruktion, inne på sin tredje generation. Den väger 280 kg och har ett batteri med räckvidd på 85 km och en topphastighet på 25 eller 45 km/h.

När Clean Motion letar efter lämpliga licenstagare för tillverkningen av Zbee är det en erfarenhet som är starkt meriterande: båtbygge.

Jo, den tekniska innovation som Clean Motion kanske överraskande mest framhäver är att Zbee har en ”båtkaross” – tillverkad av självbärande glasfiberkomposit.

Den är utvecklad och optimerad

Kroppen är av en egenutvecklad glasfiberkomposit.

med Swerea Sicomp och KTH som partners. Lätt men robust. – Och framför allt är den ekonomisk vid låga volymer. Om man ska stampa plåt behöver man extrema volymer för att verktygsinvesteringar ska löna sig, berättar Christoffer Sveder.

Cargo-modellen fraktar en kubikmeter, eller 170 kg.

dessutom ha bromsat upp hanteringen av själva ansökan – inget beslut har tillkännagetts vid tryckningen av denna tidning.

Under de senaste fem åren har börskursen sakta men säkert sjunkit. I mars tog den ytterligare ett stort kliv nedåt till kring 6–7 eurocent – från 40–50 cent för fem år sedan.

Clean Motion sänder trots detta inte alls ut några signaler till Elektroniktidningen om att resan skulle närma sig sitt slut.

Läser man ansökan om rekonstruktion så nämns där en ”ny investerare”. Kanske döljer sig i denna i värsta fall en plan B som Clean Motion känner sig trygga i?

Licensförsäljning – grundidén – har inte kommit igång ännu. Det finns sedan länge ett testsamarbete med Indiens svar på Uber, Ola Cabs. Men det har inte skalats upp till någon kommersiell volym.

INTRESSET FINNS och det är stort, lovar Christoffer Sveder. Elektroniktidningen hör i telefonen hur han knackar på miniräknaren. – Vi ska se här, jag gör en liten överslagsräkning – jag har blivit kontaktad från över 60 länder! 33 av dem är utanför EU. – Problematiken ligger i mångt och mycket i att våra produkter tillverkas i Sverige just nu. Och vi har begränsade möjligheter med att kunna hjälpa så många som faktiskt efterfrågar våra fordon.

Genombrottet för elfordon i sig låter fortfarande vänta på sig trots att ”ride hailing” och små elektriska fordon får miljardinvesteringar i Indien.

Nu kom dessutom coronaviruset och bromsade in affärerna för alla. Mitt i den tragedin kan Christoffer Sveder inte låta bli att konstatera att den kanske kan komma att bjuda på en liten öppning för franchisingmodellen. Pandemin påminner ekonomier jorden runt om att det finns problem med globalisering, och möjligheter i lokal ekonomi. – Man ska väl inte dra för många paralleller till pandemin, men den globalisering som vi sett hittills kommer vi inte att ha efter pandemin. Länders beredskapsnivåer kommer att öka. – Klara-sig-själv kommer att öka mycket på alla fronter och då tror vi att den här produkten kommer att vara ännu mer attraktiv, med inhemsk produktion.

JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Med glasfiberkaross kan maskininvesteringen hämtas in redan vid volymer på 500 till 1000 exemplar.

Vad gäller fordonsparken hålls utbudet enkelt med två modeller: en för transport av varor – en kubikmeter – och en för transport av två passagerare, eller tre om man räknar med förarplatsen.

Trejhulingen är konstruerad med enkelhet som ledord. Den har totalt 270 komponenter. – För att få ett elfordon att rulla är det inte bara att köpa en styrbox, koppla in en elmotor och rulla iväg. Utan det är mycket tweaking och programmering för att få allt att fungera. En systemintegration, där allt måste fungera ihop, från effektuttag och moment till energiförbrukning och fordonsdynamik. – Vi försöker hålla oss till så standardiserade komponenter som möjligt. Du blir sårbar om du har specialiserade prylar. Framför allt ökar verktygsinvesteringarna.

Komponenterna kan levereras från Sverige men om det finns en möjlighet att använda lokala komponenter – av godkänd kvalitet – är det vad Clean Motion föredrar.

Kommunikation över Can, uppkoppling över mobilnätet, blåtandskommunikation och ett API för information om fordonets position, laddning och eventuella felkoder. Så ser den digitala plattformen ut.

Trehjulingar med batterier finns sedan länge, men av bly. Zbee använder litiumjon. Fulladdning tar fyra timmar, eller en, med extern laddare.

Nästa generation av Zbee kan stödja batteribyte. En Zbee kan ha väldigt små batterier – cirka 10 kg – och bytet kan skötas för hand.

Karossen kan få integrerade solceller. Det har testats i ett forskningsprojekt. Zbee kommer kanske att kunna sköta sin energiförsörjning helt på egen hand i soliga länder som Spanien.

Ett spår för framtiden är självkörning. Fordonsunderleverantören Aptiv har demonstrerat sin självkörningsplattform integrerad i Zbee.

En tillämpning för självkörningen skulle kunna vara varutransport. Kanske för utdelning av lokalpost. Kanske för lokal logistik inom ert fabriksområde. Inom fordonsdelning skulle Zbee kunna transportera sig själv till nästa kund, eller sköta relokalisering och returnering av fordonen.