KIT-Projekt OmniSteer, Bild: KIT/OmniSteer

Deutlich erhöhte Manövrierbarkeit etwa beim Einparken ermöglichen die hochintegrierten Längs- und Querführungssysteme des Projekts OmniSteer. Bild: KIT/OmniStee

„Die zunehmende Elektrifizierung und Automatisierung von Fahrzeugen ermöglicht es, dem Nutzer neuartige Fahrfunktionen anzubieten“, erklären die Projektleiter Dr. Marcel Mayer von der Firma Schaeffler und Dr. Michael Frey vom KIT. „Der Mehrwert von Elektroantrieben gegenüber Verbrennungsmaschinen tritt deutlich hervor, da wir elektrische Antriebe direkt in jedes Rad integrieren können.“

Zusammen mit neuartigen Radaufhängungen, welche größere Lenkeinschläge an der Vorder- und Hinterachse erlauben, werden passende Abstands- und Spurassistenten entwickelt, welche die Manövrierfähigkeit deutlich verbessern. „Je nach Situation kann nahtlos zwischen Vorderrad-, Hinterrad- und Allradlenkung gewechselt werden“, sagt Mayer, der die Arbeitsgruppe Automatisiertes Fahren bei Schaeffler leitet und innerhalb der Forschungskooperation Share am KIT forscht.

Fahrmanöver in beengten Situationen werden durch OmniSteer zeitlich wie auch energetisch effizienter. Etwa beim Abbiegen und Spurwechsel im Stau oder vor Baustellen, wodurch die Fahrspuren besser ausgenutzt werden können. Oder im Zustelldienst, wo sogar kontinuierlich aus der Fahrt heraus ein Einparken quer zur Fahrtrichtung möglich wird und somit nicht nur kleinste Parklücken effizient genutzt werden, sondern auch die Fahrspur für den fließenden Verkehr schnell wieder freigegeben wird. „Somit steigern diese Fahrfunktionen direkt Sicherheit, Komfort und Energieeffizienz sowie langfristig auch Raumnutzung und Verkehrsfluss in Städten“, so Frey vom Institut für Fahrzeugsystemtechnik des KIT.

Erster Prototyp im Bau

Innerhalb von OmniSteer entsteht am KIT ein verkleinertes Demonstrationsfahrzeug, dessen Längs- und Querführungssystem orthogonale, mehrdirektionale und nichtlineare Fahr- und Lenkmanöver ausführen kann. Diese drei Eigenschaften ermöglichen neue Fahrfunktionen und somit das Ausschöpfen des vollen Potenzials von Automatisierung in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen. Das Fahrzeug wird mit Sensoren das Umfeld erkennen, den bestmöglichen
Fahrweg errechnen und dann komplexe Manöver eigenständig ausführen können. Durch eine eigens entwickelte Anzeigeund Bedieneinheit wird der Fahrer die Fahrfunktionen nachvollziehen, auswählen und bei Bedarf eingreifen können. Das FZI Forschungszentrum Informatik bringt dafür Manöver- und Trajektorienplanungsverfahren in das Vorhaben ein, welche die bestmögliche Fahrwerkskonfiguration situativ abhängig auswählen.

Das Projekt OmniSteer ist auf drei Jahre angelegt. Der Präfix Omni (lat. ganz, alles) steht einerseits für den ganzheitlichen Ansatz des Lenkens (engl. to steer). Andererseits steht Omni als Akronym für Orthogonal (Rangieren senkrecht zur ursprünglichen Fahrtrichtung), Mehrdirektional (Bahnen lassen sich unterschiedlich abfahren) und Nichtlinear (Lenkradstellung und Lenkwinkel sind entkoppelt).