Een auto telt tegenwoordig meer dan 250 afzonderlijke softwarefuncties. Een kabelboom is soms opgebouwd uit 4.000 onderdelen, weegt een slordige 40 kilo en bestaat uit 1.900 draden die aan elkaar geknoopt 4 kilometer lang zijn. Het is onmiskenbaar: het mechanische tijdperk van een voertuig is sinds de jaren zeventig van de vorige eeuw verleden tijd. De opkomst van elektronica heeft de automobilist veel moois gebracht. Veiligheid en comfort hebben een hoge vlucht genomen en het weggedrag van een moderne auto is sterk verbeterd.

Misschien is het daarom verbazingwekkend dat de regelsystemen die de elektronica in een auto aansturen in veel gevallen nog steeds berusten op intuïtie, ervaring en het ‘juiste gevoel’ van een deskundige. “Dat kost heel veel tijd. En zodra een kleine aanpassing nodig is, moet je alles opnieuw laten afstellen door een deskundige. Gezien het aantal configuraties van een auto, denk aan verschillende type motoren, aandrijflijnen, cruise control en zo verder, is dat dus niet handig. Als je op inzicht tunet, weet je bovendien nooit of je het hoogst haalbare bereikt en vaak is het onmogelijk het hele werkgebied te evalueren. Op basis van een computermodel kan dat wel, en veel sneller”, zegt Gerrit Naus. “Je verzamelt eerst alle relevante karakteristieken van een voertuig in een model, combineert dit met de gewenste prestatie-eisen en vervolgens kan het optimale regelsysteem automatisch worden berekend. Bij een andere configuratie hoef je dan alleen de parameters die van toepassing zijn aan te passen. Het opzetten van een dergelijke werkwijze kost aanvankelijk tijd, maar als je het twee keer gebruikt, is het de investering al waard.”

Om de mogelijkheden van zijn ontwerp te demonstreren, gebruikt Naus vier verschillende voorbeelden die in de praktijk allemaal met succes werden getest. In één geval gebeurde dat met een nagebootste voertuigconsole die vrachtwagenfabrikant DAF ter beschikking stelde. De andere drie evaluaties vonden plaats met testvoertuigen op de echte weg.

Daarvoor kroop Naus op de stoel naast de chauffeur. Hoog zetelend in een DAF-truck nam hij met zijn laptop het gaspedaal over van de bestuurder om de cruise control te testen. Naus: “Grote variaties in belading en overbrenging van de versnellingsbak zijn typisch voor vrachtwagens. Door in het ontwerp van een cruise control expliciet rekening te houden met deze variaties blijft het gesloten-lus gedrag hetzelfde over het hele werkgebied. Zowel met als zonder oplegger en bij verschillende versnellingen.”

Tijdens de tweede wegproef mocht Naus gebruikmaken van een Audi S8 van TNO. De wagen, uitgerust met een radar in de voorbumper, kan de afstand tot een voorligger meten. Een adaptieve cruise control (ACC) zorgt er vervolgens voor dat de Audi zijn snelheid voortdurend aan de voorligger aanpast, totdat de ingestelde afstand is bereikt. Tijdens de proeven ging het om marges van een halve tel tot twee seconden. Met het ontwerp van Naus is de ACC beduidend sneller in te stellen dan met de hand. “Dit voorkomt dat je drie weken moet rijden om de snelheidsregelaar te tunen. Na honderd keer een verkeerslicht zit het pas goed. Maar als je de prestatie-eisen goed definieert en je combineert dat met een model, dan komt het gewenste gedrag automatisch terug in de regelaar. Met veel minder praktijktesten.”

De aanpak van Naus doorstond ook de laatste wegproef met glans. Twee Citroën C4’s, ieder uitgerust met adaptive cruise control, staan draadloos met elkaar in verbinding. Beide wagens ‘praten’ constant met elkaar waarbij de voorste auto telkens laat weten wat zijn acceleratie is. Als hij plotseling vol in de ankers gaat, remt nummer twee ook met volle kracht. “Je zit voor de zekerheid met de voet boven de rem. En dan ineens, zonder dat je iets hoeft te doen, grijpt de zelf auto in. Het is erg gaaf om te zien dat het werkt.”

Deze zogeheten coöperatieve adaptieve cruise control (CACC) van Naus verbetert de doorstroom van het verkeer en garandeert een zogeheten string stabiliteit van de verkeersstroom. Een mooi wapen tegen spookfiles? “Jazeker! Maar het gecontroleerd bumperkleven werkt alleen als de computer het gas en de remmen bedient. Een mens is nu eenmaal onvoorspelbaar, niet consequent en reageert langzaam. De wetgeving zou ook aangepast moeten worden. Als je nu naar de afstand op de snelweg kijkt, dan rijden we gemiddeld op 0,7 seconden van elkaar en niet de twee seconden die de verkeersregels voorschrijven. We hadden de ACC van de Audi conform de voorschriften ingesteld op twee seconden Maar tijdens proefritten tussen Helmond en Eindhoven voegde telkens iemand voor ons in, waarop de auto automatisch vaart minderde om weer afstand te houden. Dat werkt dus niet.” (FvO)