Der Schaeffler Mover von Schaeffler Paravan hat im Vergleich zum herkömmlichen Fahrzeug einige Besonderheiten: Alle relevanten Komponenten für die Fahrfunktionen, vom Antrieb über die Batterie bis hin zur Bremse und Lenkung, sind beim Mover in einer kompakten Einheit als sogenannte Rolling Chassis zusammengefasst. Zudem sind die Radnabenantriebe einzeln steuerbar. Die Räder können in beliebige Winkel gedreht werden. So können zum Beispiel alle Räder um 90 Grad bewegt werden, um im Krabbengang schnell in enge Parklücken seitlich ein- und auszuparken. Auch ein direkter Spurwechsel ist durch die flexiblen Räder möglich. Mithilfe der Einzelradaufhängung können darüber hinaus sehr enge Kurven gefahren werden. Ausgerüstet mit Space Drive von Schaeffler Paravan verfügt die Mover-Technologie über ein straßenzugelassenes Fahr- und Lenksystem für das hoch- und vollautomatisierte Fahren in Level 4 und 5. Die Entwicklung der autonomen Fahrfunktion des Schaeffler Movers ist durch die verschiedenen Fahrmodi und die gestiegenen Freiheitsgrade sehr anspruchsvoll. Fraunhofer FOKUS setzte zusammen mit der Schaeffler Paravan Technologie GmbH & Co KG die Automatisierung des variabel steuerbaren Movers um.

Hochgenaue Lokalisierung

Die zur Automatisierung verwendete Lokalisierung basiert auf vier LiDAR-Sensoren, mit deren Hilfe die Position und Orientierung des Movers in einer HD-Karte präzise bestimmt wird. Das Fahrzeug nutzt dabei herkömmliche globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) wie GPS für eine erste Positionierung. GNSS bietet im freien Außenbereich allerdings lediglich eine Genauigkeit von maximal einem Meter. Der Mover vergleicht daher die Informationen aus GNSS, aus den LiDAR-Scannern und der Anzahl der Radumdrehungen mit einer hochpräzisen HD-Karte und kann sich durch diese Kombination sowohl im Außen- als auch im Innenraum mit einer Präzision von unter 5 cm lokalisieren und die Ausrichtung auf ein Grad genau bestimmen.

Wahrnehmung des Umfelds

Die Umfeldwahrnehmung ist für autonome Fahrzeuge essenziell. Diese muss zu jeder Zeit eine 360°-Erfassung der Umgebung gewährleisten, Objekte wie Bäume und Straßen klassifizieren, andere Verkehrsteilnehmer erkennen und so den potenziell befahrbaren Freiraum identifizieren. Die 360°-Umfeldwahrnehmung des Movers basiert auf mehreren hochauflösenden Kameras und LiDAR-Scannern. Die Software wertet die Sensor-Daten in Echtzeit auf Basis tiefer neuronaler Netze aus und bietet so eine verlässliche Objekterkennung samt Bewegungsprädiktion. Die LiDAR-Scanner werden weiterhin genutzt, um den Freiraum um das Fahrzeug komplett und bei jeder Witterungsbedingung zu erfassen und so die Fahrfunktion des Movers abzusichern.

Fahrplanung empfiehlt beste Bewegungsart

Aufgrund der besonderen Fahreigenschaften des Movers stehen der Fahrplanung mehr Möglichkeiten als in konventionellen Fahrzeugen zur Verfügung. Dies lässt eine deutlich komfortablere Bewegungsplanung zu, selbst in engen Passagen. Die Fahrplanung bestimmt je nach Umgebung, Fahrziel und Hindernissen dynamisch die beste Bewegungsart und stellt diese ein.

Virtuelle Softwareentwicklung

Die autonome Fahrfunktion des Movers wurde in sämtlichen Stadien konsequent virtuell entwickelt. Der Simulator PHABAMCS von Fraunhofer FOKUS bildet einen realistischen digitalen Zwilling des Movers inkl. der Fahrzeugeigenschaften und ermöglicht so eine schnelle und agile Evaluierung der Fahrplanung. Die physikalisch korrekte 3D-Simulation bedient alle Außenschnittstellen des Movers (Sensorik, Regelung, Karte) und erlaubt eine effiziente Entwicklung und Erprobung von Wahrnehmung, Fahrfunktionen und Lokalisierung. Die komplette Softwareentwicklung des Movers konnte so parallel zum Hardware-Aufbau durchgeführt werden, was die Kosten und Zeit der Real-Erprobung minimierte.

Erstmals wurde der autonome Mover von Schaeffler auf der diesjährigen IAA im September in Frankfurt/ Main vorgestellt.