Comfortabel rijden. Wat houdt dat precies in?
Soms zit je wel eens bij iemand in de auto die denkt dat hij Max Verstappen is. Je kunt dan flink in je stoel gedrukt worden wanneer er hard op het gaspedaal getrapt wordt. Aan de andere kant kun je ook uit je stoel schieten als iemand hard remt. Een ervaren chauffeur weet precies hoe hard er moet worden geremd om een autorit comfortabel aan te laten voelen. Maar hoe kan een zelfrijdende auto dat weten?
In en uit je stoel schieten: het wordt veroorzaakt door een plotselinge verandering in de versnelling, in de natuurkunde ook wel “ruk” genoemd.
Bron: YOUCAR / YouTube
Bij snel optrekken, wordt je diep in je stoel gedrukt. Hierbij hoort een hoge waarde van de ruk. Bij remmen heb je ook te maken met een ruk, maar nu in tegengestelde richting. Deze ruk heeft daarom negatieve waarden. Hoe negatiever de ruk, hoe verder je uit je stoel zal schieten.
In en uit je stoel schieten moet uiteraard voorkomen worden bij een ontspannen rit in de auto. Er moeten dus grenzen gesteld worden aan de maximale positieve ruk (optrekken) en de minimale negatieve ruk (remmen) die gemeten wordt in de auto. Hoewel dat twee verschillende grenzen zijn, kun je dat met behulp van de modulusfunctie tegelijkertijd begrenzen!
Hoe werkt de modulusfunctie?
De modulusfunctie maakt van alle negatieve getallen een positief getal. Dat betekent dat de modulus van 2 gelijk is aan 2, maar dat de modulus van -2 ook gelijk is aan 2. De modulus is dus de absolute waarde van een getal.
Hieronder staat de officiële definitie van de modulusfunctie zoals je hem kent uit je boek.
Alles wat tussen de strepen van de modulusfunctie staat en negatief is, wordt positief gemaakt. Bekijk maar eens een voorbeeld:
Hoe wordt de modulusfunctie gebruikt voor comfortabel rijden?
Om comfortabel te rijden moeten er grenzen gesteld worden aan de maximale positieve ruk (optrekken) en de minimale negatieve ruk (remmen) die gemeten wordt in de auto. Hoewel dat twee verschillende grenzen zijn, kun je dat met behulp van de modulusfunctie tegelijkertijd begrenzen! Doordat de modulusfunctie ook van een negatief getal een positief getal maakt, kan deze functie perfect als begrenzer werken.
Stel dat de maximale positieve ruk gelijk is aan 2 en de minimale negatieve ruk gelijk is aan -2. De computer van de zelfrijdende auto heeft dan de volgende opdracht:
Het maakt dus niet uit of de gemeten ruk positief of negatief is. De auto zal comfortabel rijden zolang de modulus van de ruk kleiner of gelijk is aan 2.
Bij het optrekken bepaalt de modulusfunctie hoeveel gas er mag worden gegeven. Als de gemeten ruk dicht bij 2 is, dan zal de auto minder hard gas geven. Op deze manier zorgt de modulusfunctie er dus voor dat je niet naar achteren vliegt tijdens het optrekken!
De grenswaarde van 2 hebben we hierboven als voorbeeld genomen. In werkelijkheid liggen die getallen iets anders. Voor een zelfrijdende bus in Zuid-Korea wordt bijvoorbeeld het volgende aangehouden:
Zonder zorgen
Het zal nog even duren voordat je zonder zorgen in een zelfrijdende auto zit. Maar voor nu weet je alvast dat de modulusfunctie ervoor gaat zorgen dat je later niet door de auto wordt geslingerd en comfortabel op de achterbank kunt plaatsnemen!