Nuon Solar Team voegt autonome cruise control toe aan zonnewagen

Het Nuon Solar Team heeft autonome cruise control aan zijn Nuna9S-zonnewagen toegevoegd. Met behulp van radar en gps verkrijgt het systeem een indruk van de omgeving, waar de snelheid op kan worden aangepast om de efficiëntie te verhogen.

De studenten van het Nuon Solar Team ontwikkelden voor de Nuna9S een on-board computer met de naam OXII, op basis van het BeagleBone Black-computingboard. Daarop draait een codebase van 'honderd A4tjes', volgens de makers. Dit systeem stelt het team in staat intelligente functies te implementeren die voor de eerdere Nuna-auto's te complex waren.

Daarnaast bevat de wagen een radar, die voertuigen tot op 200 meter kan detecteren. Met deze informatie kan de Nuna zijn snelheid aanpassen en veiliger rijden in drukke omgevingen. Bij de Sasol Solar Challenge, een race van 4500 kilometer die deze week in het Zuid-Afrikaanse Pretoria begint, rijdt de Nuna ook op drukke snelwegen, in tegenstelling tot de route bij de Australische Solar Challenge.

In Zuid-Afrika krijgt de zonneauto ook met meer heuvels dan in Australië te maken. De Nuna9S kan van plattegronden van TomTom en gps-data gebruikmaken om een indicatie van het heuvelachtige terrein te krijgen en de snelheid aan te passen op stijgend en dalend wegdek. "Het doet dit op zo'n manier dat de strategisch uitgerekende doelsnelheid gemiddeld behouden blijft", aldus het Nuon Solar Team.

De Nuna9S is op de Intelligent Cruise Control na vrijwel identiek aan de Nuna9, met afmetingen van 3,30x1,60 meter en een gewicht van 141 kilogram. Het oppervlak van zonnepanelen beslaat 1,64m². Maandag kwam het voertuig door de technische keuring voor de Sasol Solar Challenge.

Reacties (36)

[bigbadbull]

Het is mij ook niet direct duidelijk, maar dit is wat ik er van maak.
het is geen louter adaptief cruise control, die regelt de afstand tot.
Maar een intelligent systeem. zelf doe ik regelmatig kort tunnels en dan zie je de cruisecontrol bij het afdalen afremmen en weer optrekken bij het naar bovenkomen. die tunnels van mij zijn enkel wegen ondertunneling en dan merk je dat de wagen veel minder afremt en meer moet verbruiken bij het bovenkomen. Als je cruise control afzet, kan je evenveel blijven verbruiken, want meer vaart maken en dan door het stijgen weer afremmen, in totaal verbruikt dat minder dan afremmen en optrekken.
Dat lukt voor mij omdat dit korte "putten" zijn een geen grote heuvel/dalen. je kan in de bergen niet blijven versnellen en dus die truck niet tot in het oneindige toepassen. (ook omdat de politie daar niet mee akkoord mag gaan) Maar de nuon rijdt bvb constant aan 100, dan kan hij wel even 120 halen op die manier als dit voordeliger is.
Dat laatste staat wel niet in het artikel, maar ik zou dat toch ook bekijken. tenzij dat verboden is door het reglement. anders zou je met een conventionele auto kunnen zeuren door veel slipstream te voorzien.

Maar een intelligent systeem dat meer let op het verbruik, kan dan het vermogen beter regelen en de sweet spot vinden voor zijn traject.
De nuon heeft ook een beter energie recuperatie dan een normale wagen, dus die berekening zal ook heel anders zijn. vandaar dat het een intelligent systeem is , maar het kan ook autonoom zijn snelheid aanpassen. Stel dat hij op de snelweg een auto voor hem vind die 110 rijdt, als hij in zijn slipstream kan gaan hangen, dan zou hij minder kunnen verbruiken dan dat hij zelf geforceerd 100 moet blijven rijden.

[Martijn_1998]

Dit klopt niet helemaal Versnellen tijdens naar beneden rijden/afremmen tijdens het omhoog rijden is minder efficiënt dan de snelheid gemiddeld houden (versnellen tijdens omhoog rijden, gas los tijdens naar benden rijden) omdat je het effect van luchtweerstand mee moet nemen (deze wordt kwadratisch groter naarmate je snelheid omhoog gaat).
De cruise van de 9s is naar wat ik lees in staat om deze snelheid zo constant mogelijk te houden door gps data van terreinhoogte te gebruiken.

Ten slotte heeft slipstreamen weinig zin op de normale weg, daar moet je zo dicht achter je voorligger voor gaan zitten dat het onveilig is, iets wat de organisatie niet leuk vindt

[bigbadbull]

als cruisecontrol (eco mode) op staat en dus een vaste snelheid probeert te houden, dan daalt mijn verbruik met 2 l/100km, echter bij het optrekken stijgt het verbruik met 4l/100km tov vlak rijden.
Als ik de cruisecontrol afzet en mijn voet vast tegen de wand hou om een constant verbruik te behouden.
dan als ik boven rij aan 100, dan kom ik terug boven aan 99, 98, 102, 99. optrekken van de 99 naar 100 vraagt beduidend minder energie.
Dit hangt allemaal af van welke tunnel hoogte verschil, er zijn 4 dergelijke tunnels na elkaar op cruise control vertonen ze hetzelfde gedrag, ik kan op het zicht geen nauwkeurige aflezing doen maar de grootte orde is voldoende.
ook heb ik een paar keer de reiscomputer gereset voor het stuk en met "constant verbruik" rijden verbruikte minder, zowel door als weer.

Over het slipstreamen zijn mijn ervaringen ook anders, je moet dit niet bij normale wagens proberen, want daar is het effect beduidend minder, maar let eens op je verbruik als je achter of zelfs naast een vrachtwagen rijdt, dan valt het duidelijk op.
Daarom dat ik ook een snelheid van 100 gebruikte, kan je gemakkelijker slipstreamen achter een vrachtwagen aan. hoe dichter hoe groter het effect (ook bij ongevallen helaas) dus daar moet je ook rekening mee houden.

[Clukers]

Helemaal correct, dit systeem van snelheidsgecontroleerd rijden is over lange afstanden gemiddeld efficiënter dan vermogengecontroleerd rijden. Dit type van sturing wordt ook al sinds 2007 in de belgische zonnewagen van KULeuven gebruikt.

Vermogengecontroleerd rijden zal ten alle tijde het vermogen constant houden (dus vaste pedaalinput). Dit geeft een versnelling bij bergaf rijden en vertraging bij berop rijden. Aangezien het grootste deel van het totaalverbruik bij dit type van geoptimaliseerde wagens komt door de luchtweerstand, is op deze manier rijden minder efficient omdat de luchtweerstand kwadratisch stijgt bij het stijgen van de snelheid, en rolweerstand enkel een lineaire toename in verbruik teweeg brengt.
Het is beter om ten alle tijde de snelheid constant te houden (snelheidsgestuurd rijden), dit is over de 3000km van de race in Australië efficiënter. Het benodigde vermogen om deze constante snelheid te rijden schommelt dan (lager vermogen voor bergaf, hoger vermogen voor bergop) maar zal over de totale afstand lager zijn.

Simpel vb:
Stel je rijdt op een vlak stuk 100km/u met een referentievermogen van 2000W. Indien je deze 2000W als setpoint neemt zal je bergop maar 90km/h meer rijden, maar bij bergaf met dezelfde inclinatie als bergop maar 105km/u rijden (omdat de luchtweerstand kwadratisch stijgt).

Laten we de race opdelen in 1 stuk bergop van 1500km en een stuk bergaf van 1500km, dan krijgen we:
- 1500km @ 90km/u = 16.7u
- 16.7u x 2kW= 33.3kWu verbruikt vermogen bergop
- 1500km @ 105km/u = 14.3u
- 14.3u x 2kW = 28.6kWu
Totaal vermogen verbruikt: 61.9kWu

Stel je rijdt op een vlak stuk 100km/u met een referentievermogen van 2000W. Indien je deze 100km/u als setpoint neemt zal je bijvoorbeel bergop bijvoorbeel 2.1kW gebruiken, maar bij bergaf met dezelfde inclinatie als bergop maar 1.8kW verbruiken (omdat de luchtweerstand kwadratisch stijgt, zal snelheidsbehoud bij bergaf rijden een grotere gain betekenen).

Laten we de race opnieuw opdelen in 1 stuk bergop van 1500km en een stuk bergaf van 1500km, dan krijgen we:
- 3000km @ 100km/u = 30h (15u voor elk stuk van de race)
- 15h x 1.8kW = 27kWu
- 15h x 2.1kW = 31.5kWu
Totaal vermogen verbruikt: 58.5kWu

Snelheidsgestuurd rijden is de meest efficiente manier om te rijden, op voorwaarde dat je een goede controller hebt ontwikkeld uiteraard.

[Reactie gewijzigd door Clukers op 25 juli 2024 04:04]

[lmartinl]

Het is beter om ten alle tijde de snelheid constant te houden (snelheidsgestuurd rijden), dit is over de 3000km van de race in Australië efficiënter. Het benodigde vermogen om deze constante snelheid te rijden schommelt dan (lager vermogen voor bergaf, hoger vermogen voor bergop) maar zal over de totale afstand lager zijn.

Ben ik niet helemaal mee eens. Ik vind de stelling te simpel. Naast dat het waarschijnlijk afhankelijk van de gemiddelde snelheid en de vormgeving van het landschap is, vergelijk je hier 100% snelheidsgestuurd met 100% vermogen-gestuurd.

Als voorbeeld kun je op een mountain bike stappen en eens door een heuvelachtig gebied rijden. Even vlak voordat je omhoog gaat nog even extra aantrappen zorgt er voor dat je misschien net genoeg momentum hebt om bovenop de volgende heuvel uit te komen zonder bij te hoeven trappen.

Ik ben benieuwd of even voor je weer omhoog gaat nog even een dot gas geven (wel het extra momentum voor de gang omhoog en maar beperkt de nadelen van het kwadratisch toenemende weeerstand). Er zullen wel meer variabelen bij komen zoals hoe efficient de wagen vermogen kan leveren bij een bepaalde snelheid en de accu-capaciteit, maar toch.

[Clukers]

Het voorbeeld wat ik aanhaalde is ook vrij simplistisch natuurlijk, maar ons hele sturingsmodel werkte op deze manier en alle scenario's voor de gehele race zijn daadwerkelijk gesimuleerd.
De voorwaarden die jij aanhaalt kloppen wel, maar stroken dan weer niet om ergens zo snel + zo efficient mogelijk te raken (als in een race dus).
Ik beweer ook nergens dat je geen extra vermogen moet leveren bij een snelheidsgestuurde aanpak, maar momentum bij creëren bergaf, of juist voor de aanzet van de beklimming, zal uiteindelijk steeds meer vermogen kosten als je het geheel uitmiddeld. Kan zijn dat je dan boven geraakt zonder nog bijkomende energie, maar dan sta je dan boven weer stil en moet je weer gaan accelereren, wat nog veel meer energie kost dan aan een constante snelheid je ergens naartoe bewegen.

[Reactie gewijzigd door Clukers op 25 juli 2024 04:04]

[Croga]

Stel dat hij op de snelweg een auto voor hem vind die 110 rijdt, als hij in zijn slipstream kan gaan hangen, dan zou hij minder kunnen verbruiken dan dat hij zelf geforceerd 100 moet blijven rijden.

Mythbusters heeft dit ooit getest; personenauto achter vrachtwagen.

Binnen 5 meter gaat je verbruik omhoog. Pas binnen een meter is het verbruik weer gelijk en pas op 50cm of minder gaat je verbruik omlaag.

Slipstreamen is dus sterk af te raden.

[StelioKontos]

Dit is ook sterk afhankelijk van je auto (vermogen, type motor, versnellingsbak, hoeveelheid luchtweerstand, hoeveelheid rolweerstand). Ik zou zeggen kijk eens op het verbruik dat je auto zelf berekent, in veel situaties zal die achter een vrachtwagen zeker lager zijn.

[Reactie gewijzigd door StelioKontos op 25 juli 2024 04:04]

[SteveWoz]

Is het nou intelligent cruise control, autonome cruise control of ...? Voor zover ik het uit het artikel kan opmaken is dit een adaptief cruise control-systeem waarbij ook kaarten van de omgeving worden gebruikt. Bij een autonome cruise control moet ik eerder denken aan een system dat zelf de snelheid gaat handhaven zonder dat de gebruiker daar invloed op heeft, ook zonder dat de gebruiker deze eerst instelt.

[Reactie gewijzigd door SteveWoz op 25 juli 2024 04:04]

[ArmEagle]

Ik denk dat de laatste paragraaf het net duidelijk maakt. Op basis van kaartdata bepaalt de auto hoe er het beste door heuvels gereden kan worden. Je wilt in een dal niet te snel uitkomen. En vlak voor de top hoef je ook niet meer full throttle.

[MightyFool]

"De Nuna9S is op de Intelligent Cruise Control na vrijwel identiek aan de Nuna9"
Worden de regels niet elk jaar verscherpt?

[Countess]

van de australische race wel. maar dit is een andere race.
dit zal dus de auto zijn die mee deed aan de race in australie, maar dan iets aangepast voor de omstandigheden in zuid africa

[ImDion]

met 4500km te gaan zou ik cruise control zeker op prijs stellen

[ToolBee]

Veel auto's hebben dit nu ook al ingebouwd.
Via googlemaps kan de route worden verkend, door het systeem, en een bocht voorspeld worden waarop de auto al zelf afremt of gas lost. Ook kunnen veel auto's al zelf verkeersborden en maximum snelheden "lezen" en het rijgedrag hierop aanpassen.

[Luno]

In ZA, en zeker in omgeving Jo'burg, is er maar één systeem nodig: waar zijn de potholes!!
En naar aanleiding 2 jaar geleden een vrijbrief voor de Politie dat je in een wedstrijd zit en zonder gezeik mag doorrijden.
En waar zijn Twente en Eindhoven. ?

[Boy]

Verklaar dit eens? Want ik zou denken dat Cruisecontrol juist wel zuiniger zou zijn...

[Sniffels]

CC wil altijd je snelheid aanhouden, dus als je een heuvel opgaat moet er gas bij: wat minder zuidig is dan met de voet constant 60% gas aanhouden (waardoor je snelheid omlaag gaat)

[MSalters]

Je vergist je. Uiteraard moet er berg-op energie bij. Je wint namelijk een hoogte h, en met een auto met massa m kost je dat m*g*h. Je ziet daarin geen term terugkomen voor de snelheid v.

Natuurlijk heb je de keus tussen snel en langzaam de berg oprijden. In het eerste geval verbruik je meer vermogen gedurende een korte tijd, in het tweede geval minder vermogen gedurende een langere tijd.De energie-balans laat zien dat dat niet uitmaakt.

Luchtweerstand is wél afhankelijk van de snelheid, maar weer niet van berg-op/berg-af. Omdat luchtweerstand met het kwadraat van de snelheid gaat, is de meest energetisch efficiente snelheidsverdeling een constante snelheid. Constant langzamer is natuurlijk efficienter maar daaar win je geen race mee.

[Stijn Weijters]

DIt en nog een ding wat de meeste zullen vergeten... namelijk, je moet een CC-systeem vergelijken met en mens en ik kan paginas vol schrijven waarom een mens dan minder zuinig is dan een CC-systeem. (CC-systeem is in bijna alle gevallen zuiniger dan een mens!)

[StelioKontos]

Dit gaat niet op als je vervolgens berg af op de rem moet omdat je snelheid te hoog wordt. Ook bij elektrische auto's is remmen niet verlies-vrij.

[Ortep]

Euh ja... En als je naar beneden gaat laat cruise control het gas los zodat je niet steeds harder gaat. Bij constant gas van bv 60 procent op de vlakke weg rij je bv 80. Heling op daalt je snelheid steeds meer tot bv 60. Daarna ga je de helling weer af en neemt je snelheid weer toe. Beneden rijd je dan weer 80. Met een cruise control rijdt je de hele tijd 80. Dat gebruikt inderdaad iets meer. Maar dat is gewoon omdat de gemiddelde snelheid hoger is.
Maar dat is theorie. In de praktijk kan niemand zijn voet perfect stil houden. Dus er zijn doorlopende vermogensveranderingen. Dat zorgt voor een veel vloeiender rijstijl met de cc. Ik zie het perfect bij onze auto. Ik rijd waar ik kan op de cc. Mijn vrouw niet. Op lange ritten van 300 tot 400 km in Duitsland die we regelmatig maken ben ik altijd zuiniger dan mijn vrouw. Het scheelt wel 10 procent. Bij ongeveer dezelfde snelheden.

[Origin64]

Een simpele CC zonder systeem als deze nuna, kan niet vooruit kijken, dus als die een kleine steile heuvel tegenkomt dan geeft hij heuvelop vol gas om 80 of 100 te blijven aanhouden of zo dicht mogelijk daarbij als je motor aankan. Na bepaalde tijd ga je met de ingestelde snelheid over de top heen, dan zal de CC moeten gaan remmen om te zorgen dat je niet harder gaat dan dat, niet alleen maar het gas loslaten, als de helling steil genoeg is dat bij doorrollen de snelheid toeneemt. Ik denk dat het veilig is om aan te nemen dat de rol- en luchtweerstand van deze zonne-auto zeer laag zijn en dat dit effect dus bij relatief flauwe hellingen al optreedt, tov gewone personenautos.

Een menselijke bestuurder zal in die situatie besluiten om niet zo veel gas bij te geven maar de snelheid iets in te laten lopen, wat je heuvelaf gratis weer terugkrijgt. Dit bespaart benzine.Dat is wat deze autonome CC dus doet, afwijken van de ingestelde regel als dit nut heeft voor het te behalen doel.

[Reactie gewijzigd door Origin64 op 25 juli 2024 04:04]

[Ortep]

Na bepaalde tijd ga je met de ingestelde snelheid over de top heen, dan zal de CC moeten gaan remmen om te zorgen dat je niet harder gaat dan dat, niet alleen maar het gas loslaten, als de helling steil genoeg is dat bij doorrollen de snelheid toeneemt.

Dat is bij een ouderwetse interne verbrandingsmotor misschien wel zo. Maar bij een elektrische auto en zelfs bij een eenvoudige hybride remt de auto op de electromotor die als generator werkt. Je krijgt alles weer terug

[Origin64]

Niet alles, er is verlies.

[tinus73]

Een gemiddelde rijder die met het verkeer meerijdt doet hetzelfde denk ik. Er zijn maar weinig die geen extra gas gaan bijgeven, of ze gaan het liggende verkeer ophouden.

[FragFrog]

Cruise control is op vlak terrein doorgaans zuiniger; je rijdt met een constanter toerental zodat je motor niet hoeft te versnellen en af te remmen. Op heuvelachtig terrein kan cruise control onzuiniger zijn, maar juist daar lijkt dit systeem nu rekening mee te houden.

[Sniffels]

exact. wellicht op de laagvlaktes van Austalie (waar ze die races houden) is het wellicht een grote vlakke pannenkoek, en dan is het wel weer zuiniger.

[WillySis]

De eerste generatie CC houdt de snelheid constant, zonder ook maar ergens rekening mee te houden. Bij een steile brug wordt dan flink gas bijgegeven en naar beneden weer afgeremd. Gewoon het gas vasthouden en de snelheid even laten terugvallen is veel zuiniger, zeker als je even later als vanzelf weer op snelheid komt omdat de de brug weer af moet.
De adaptive CC houdt al rekening met voorgangers en blijft niet som door kachelen totdat jij op de rem trapt. Dat is al iets zuiniger. De laatste generatie kijkt ook naar de kaart en past de snelheid voor een scherpe bocht netjes aan en weet ook dat je een brug niet alleen op moet, maar daarna weer af gaat en laat de snelheid wel even dalen. Deze CC is al minimaal net zo zuinig als een mens dat kan halen.
De CC van de Nuna zal helemaal gericht zijn op het verbruiken van zo min mogelijk energie en zal vol zitten met allerhande formules om de snelheid (binnen bepaalde grenzen) zo aan te passen dat echt geen wattje meer wordt gebruikt dan noodzakelijk.

[sarcast]

Hangt af van hoe en vooral waar je het gebruikt. Over het algemeen (vooral in NL) is het zuiniger.
Cruise control houdt een vaste toerental aan en daardoor presteert de motor energiezuiniger.
Als je zelf rijdt is dit lastiger om vol te houden.

https://www.volkswagen.nl...technieken/cruise-control

[ace6717]

Cruise control houdt een vaste toerental aan en daardoor presteert de motor energiezuiniger.

https://www.volkswagen.nl...technieken/cruise-control

Het staat wel in je gelinkte artikel maar het klopt niet. CC houdt de snelheid aan, niet het toerental...

[sarcast]

Ik weet niet hoe jouw CC werkt, maar als ik de mijne instel op 100, dan blijft ie gewoon 100km/h rijden met het bijbehorende toerental. Behalve bij heuvels, maar dat is logisch (en het hele punt van de discussie).

[StelioKontos]

Nagenoeg elke moderne CC heeft een regelloop op de snelheid, niet op toerental. Als je andere maat banden op je auto legt is je CC snelheid toch ook niet ineens anders? Ouderwetse CC misschien wel op toerental of simpelweg op hoeveelheid 'gas'.
Een automaat met CC zal ook gewoon schakelen waar nodig, niks constant toerental dus. Ook een handgeschakelde auto kan acceleren op CC indien nodig.

[Reactie gewijzigd door StelioKontos op 25 juli 2024 04:04]

[sarcast]

Um. ja, maar feit blijft dat als je op een stuk snelweg blijft rijden, bij een gelijke snelheid, de CC het beter lukt om het toerental gelijk te houden, dan de gemiddelde automobilist. En waarschijnlijk daardoor dan zuiniger is

[ace6717]

Het klopt wat je zegt, maar het is niet zo dat de CC ingesteld wordt op een toerental, maar op een snelheid. Het toerental wordt aangepast om de ingestelde snelheid vast te houden, niet andersom. Maar het klopt zeker dat een CC het toerental, op een vlakke weg, eenvoudiger stabiel kan houden dan een rechtervoet

[sarcast]

Beetje ping pong hier

Maar dat zeg ik toch "maar als ik de mijne instel op 100, dan blijft ie gewoon 100km/h rijden met het bijbehorende toerental"

100 op een helling heeft een ander bijbehorende toerental dan 100 op een vlakke weg.
Waarschijnlijk bedoelen we hetzelfde

Yay voor cruise control! * sarcast houdt van CC