juni-juli - Meet- en Regeltechniek

samenleving
Vlaanderen kan zijn fietspaden verbeteren
Ing. Paul Meugens ontwikkelde toestel om kwaliteit fietspaden te meten
LEUVEN. Een ludieke jaarlijkse actie van de Fietsersbond lag aan de
basis van een project om de kwaliteit van fietspaden te meten in
Vlaanderen. Ing. Paul Meugens van de Faculteit Bewegings- en
Revalidatiewetenschappen van de K.U.Leuven, legde zich toe op de
ontwikkeling van een fiets waarmee je vrij nauwkeurig kunt meten hoe
effen of oneffen een fietspad wel is. We zochten hem op in zijn ‘biotoop’,
diep verscholen in het Leuvense ‘sportkot’.
De Fietsersbond brengt jaarlijks slechte
fietspaden in de aandacht op een ludieke
manier. Iemand verkleedt zich als paashaas
en fietst met een karton eieren op de
bagagedrager een traject op een slecht
fietspad. Hoe meer eieren er van het karton
vallen, hoe slechter het fietspad.
Ing. Paul Meugens: “Dat aantal eieren is
natuurlijk geen echte maat voor de kwaliteit
van fietspaden, want de eieren aan de
zijkant en in de hoeken van het karton vallen
uiteraard makkelijker en sneller dan
die in het midden. Er is dus geen lineair
verband tussen de oneffenheid van een
fietspad en het aantal eieren dat er af valt.
Maar de actie is in de eerste plaats ludiek
bedoeld en spreekt tot de verbeelding. Het
bracht onze faculteit wel op het idee om
een betere meetmethode te ontwikkelen.”
Comfortmeter
Professor Jan Pauwels staat aan de
Faculteit Bewegings- en Revalidatie -
wetenschappen in voor het verkeersonderzoek
in verband met veiligheid. In het
kader van dat project ontwikkelde Ing.
Paul Meugens een toestel om het rijcomfort
te meten op fietspaden met verschillende
wegbedekkingen.
“Ik ging eerst eens rondkijken op internet
en vond wel wat onderzoeksinstituten die
zich daarop toeleggen. Zo bestaat er een
fietscomfortmeter: een kleine auto trekt
twee fietswielen voort en simuleert zo
twee naast elkaar rijdende fietsers. Op
die wielen staat een accelerometer en de
computers in het autootje registreren
tegen 25 metingen per seconde de versnellingscomponent.
Het was een vrij
I-mag juni-juli 2010
dure oplossing, die bovendien niet bruikbaar
was voor elk fietspad. Daarom heb ik
een eigen versie ontwikkeld.”
Met een microcontroller en een microchip
met een accelerometer haalde Ing.
Meugens honderd metingen per seconde
om de verticale versnellingscomponent
op te meten. Hij maakt daarbij gebruik van
een tweeassige versnellingsmeter die van
+18 tot -18 keer de aardversnelling gaat.
“ Als je hetzelfde fietspad twee
keer opmeet, kun je twee
verschillende metingen
krijgen, maar je krijgt wel
een vrij constante waarde,
als je dat over een kilometer
berekent.”
“Dat ligt al goed in de range van de trillingen
die je kunt verwachten op de voorvork
van een fiets, maar het is een moeilijke
meting. Een hard opgepompte of een platte
band zullen andere resultaten opleveren.
Je moet dus standaardiseren. Het
gewicht van de fiets is ongeveer 80 kilogram,
het aantal bar op de voorband moet
op drie bar worden gehouden en je moet
met een constante snelheid van 20 kilometer
per uur fietsen. Alleen dan kun je
de metingen herhalen. De DIN ISO 2631norm
heeft betrekking op het trillingseffect
op de mens. Die norm berekent of de
mens tegen die trillingen kan. Zo ver gaan
wij niet. Wij hebben alleen belangstelling
voor de kwaliteit van de fietspaden. De
DIN-norm slaat bijvoorbeeld ook op het
comfort dat de mens ervaart met een
slechte weg. Wij meten tegen honderd
metingen per seconde de verticale ver-
20
snellingscomponent van de
fiets. De standaardafwijking
levert een getal op tussen 0
en 10 en zo kun je een uitspraak
doen over de kwaliteit
van de fietspaden voor een
bepaald traject.”
De meting registreert alleen
wat er onder de fietswielen
komt, niet het volledige fietspad.
“Dat is een van de problemen. Als je hetzelfde
fietspad twee keer opmeet, kun je
twee verschillende metingen krijgen,
maar je krijgt wel een vrij constante waarde,
als je dat over een kilometer berekent.
Het is een poging tot numerisatie van de
kwaliteit van een fietspad.”
De Fietsersbond was zo tevreden over het
meettoestel dat ze minister Crevits er
hebben kunnen van overtuigen om per
provincie één fiets te laten uitrusten met
het toestel.
“Toen heb ik de elektronica volledig
opnieuw ontwikkeld. Bij de eerste versie
trilde de elektronica, omdat ze volledig op
de vooras zat. Nu zit de accelerometer in
een klein doosje op de vooras en de elektronica
is volledig opnieuw ontwikkeld
met twee snelle 16-bit-microcontrollers
van de Amerikaanse fabrikant Microchip
en een gps-ontvangertje. Je kunt de gegevens
nu ook wegschrijven op een SDkaartje
en je kunt de vertrek- en gps-positie
opslaan.”
Geluidssignalen
Wie te traag fietst voor een correcte
meting, krijgt een lage toon te horen. Wie
te snel fietst, een hoge toon. Tussen beide
is een marge ingebouwd van vier kilometer
per uur. Als je tegen de juiste snelheid
fietst, hoor je geen toon.
“Je krijgt dus auditieve feedback zonder
voortdurend de display in het oog te moeten
houden. Door de speciale vorm van
het gps-antennetje achteraan bereik je
meer satellieten. Ik heb er ook nog wat
spielerei in gestopt. Als je het toestel
aanzet, krijg je de tune van Star Wars te