Disruptive Modular Architecture for Agile, Automated Vehicle Concepts

Motivation

Autonomous electric vehicles will play a key role in mastering the challenges relating the increasing demand for mobility and the ongoing urbanization. They provide the basis for sustainable and smart road traffic, innovative mobility and transport concepts as well as improved road safety and urban quality of life.

[Image: Scribble]
Sketch of the overall system

Objectives and approach

In the UNICARagil project, fully automated, driverless, electric vehicles will be developed based on the latest results of research in automated and connected driving as well as electric mobility. The foundation for this will be a modular and scalable vehicle concept, which is consisting of a utility and a drive unit. It can be adapted to a variety of applications in logistics and passenger transport. In particular, these applications can be utilized by driverless, locally emission-free vehicles. Key component of the research and development work is the functional vehicle architecture, which is connected to the cloud, the road infrastructure and a sensor drone. Further key areas are the development of generic sensor modules for environment detection and a flexible expandable and updateable software and hardware architecture along with highly dynamic wheel hub drives. These enable the vehicle to perform completely new forms of movement. The finalization of the project consists of a demonstration in four different applications on test fields in Germany.

[Image: Scribble]
E/E-architecture: Electronics as the basis for automated driving

Innovations and prospects

The Project offers the chance for a wide range of innovations in components and systems for automated electric vehicles as well as in the realization of automated driving functions. UNICARagil provides a substantial contribution to increasing Germany’s innovative power in automated electric driving. Furthermore, the interdisciplinary research, development and teaching in several scientific locations in Germany will be systematically integrated and strengthened.

Publications

Conference on Future Automotive Technology (CoFAT)08.05.2019
Mobilitätskonzepte der Zukunft

Presentation of the results and discussion of an user survey covering the three topics 1. mobility behaviour 2. attitudes towards autonomous vehicles and 3. expectations, wishes and requirements for the concept development of the four UNICARagil vehicles.

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@inproceedings{prinz19,
    author = {Prinz, Fabian Kai and Herzberger, Nicolas Daniel and Schwalm, Maximilian and Reske, Martin and Woopen, Timo and Eckstein, Lutz},
    title = {{Ergebnisse einer Befragung von 619 Personen in Deutschland im Rahmen des Projekts UNICARagil}},
    eventtitle = {{CoFAT: 8. Conference on Future Automotive Technology}},
    booktitle = {{CoFAT: 8. Conference on Future Automotive Technology}},
    month = may,
    year = {2018}
}
Stuttgart International Sympsoium20.03.2019
UNICARagil - New Architectures for Disruptive Vehicle Concepts

Bei Interesse zum gesamten Konferenzbeitrag wenden Sie sich bitte an die Projektleitung.

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@inproceedings{keilhoff19,
 author = {{Keilhoff, Dan* and Niedballa, Dennis* and Reuss, Hans-Christian and Buchholz, Michael* and Gies, Fabian* and Dietmayer, Klaus and Lauer, Martin* and Stiller, Christoph and Ackermann, Stefan* and Winner, Hermann and Kampmann, Alexandru* and Alrifaee, Bassam* and Kowalewski, Stefan and Klein, Fabian* and Struth, Michael* and Woopen, Timo* and Eckstein, Lutz}},
 title = {{UNICARagil - New Architectures for Disruptive Vehicle Concepts}},
 volume = {19},
 publisher = {{Springer Fachmedien Wiesbaden}},
 editor = {{Michael Bargende, Hans-Christian Reuss, Jochen Wiedemann}},
 booktitle = {{19th Stuttgart International Symposium - Automotive and Engine Technology}},
 year = {2019}
}
AAET 2019 – Automatisiertes und vernetztes Fahren06.02.2019
Konzipierung eines autonomen Familienfahrzeugs

In this contribution, first approaches for the development of an autonomous family vehicle are presented.

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@inproceedings{schradertobiasKonzipierungAutonomenFamilienfahrzeugs2019,
	location = {Braunschweig},
	title = {Konzipierung eines autonomen Familienfahrzeugs},
	abstract = {In den vergangenen Jahren wurden durch mehrere Hersteller Konzep-te für autonom fahrende Fahrzeuge präsentiert, die auf unterschiedli-che Anwendungsfälle abzielen. Einige dieser Konzepte wurden so gestaltet, dass ein Einsatz im öffentlichen Personennahverkehr nahe liegt. Darüber hinaus wurden auch Fahrzeugkonzepte präsentiert, die sich aufgrund der Gestaltung der Innenräume speziell für eine private Nutzung anbieten. Keines der bekannten Fahrzeugkonzepte ist je-doch speziell für den generationenübergreifenden Einsatz im Alltag einer Familie konzipiert worden. Unter anderem kann ein autonomes Familienfahrzeug auch von den Familienmitgliedern selbstständig genutzt werden, die bei der Nutzung konventioneller Fahrzeuge auf die Hilfe einer weiteren Person angewiesen sind. Darüber hinaus sollte dieses Fahrzeug über die Ausstattungsmerkmale eines Privat-fahrzeugs verfügen. Damit die für eine bestimmte Nutzergruppe er-forderliche Begleitperson durch die Automatisierung der Fahraufga-be entfallen kann, muss auch der Entfall der Nebentätigkeiten der Begleitperson durch technische Maßnahmen kompensiert werden. Darüber hinaus muss sichergestellt werden, dass insbesondere kei-ner der Insassen, die ansonsten auf eine Begleitperson angewiesen wären, durch Fahrzeugnutzung zu Schaden kommt. In diesem Beitrag wird die grundlegende Konzipierung eines autonomen Familienfahr-zeugs vorgestellt. Ausgehend von einer Anforderungsanalyse aus Sicht der unterschiedlichen Nutzergruppen einer Familie werden die notwendigen Eigenschaften, über die ein derartiges Fahrzeug verfü-gen muss, beschrieben. Es folgen Vorschläge zur technischen Um-setzung sowie ein Ausblick auf weitere Entwicklungsschritte.},
	eventtitle = {{AAET} 2019 – Automatisiertes und vernetztes Fahren},
	booktitle = {{AAET} 2019 – Automatisiertes und vernetztes Fahren},
	author = {Schräder, Tobias and Stolte, Torben and Graubohm, Robert and Jatzkowski, Inga and Maurer, Markus},
	editor = {{ITS} mobility e.V.},
	date = {2019-02-06},
	langid = {german}
}
Study on mobility concepts of the future01.01.2019
Mobility concepts of the future – Results of a survey of 619 people in Germany as part of the UNICARagil project

The presentation elaborates the results of a user survey conducted among the population within the framework of the project. Requirements for the different vehicle concepts were asked.

 Download DOI: 10.18154/RWTH-2018-231975

@TECHREPORT{UNICARagil-User-Survey,
			author  = {Herzberger, Nicolas Daniel and Schwalm, Maximilian and Reske, Martin and Woopen, Timo and Eckstein, Lutz},
			title   = {{M}obilitätskonzepte der {Z}ukunft - {E}rgebnisse einer {B}efragung von 619 {P}ersonen in {D}eutschland im {R}ahmen des {P}rojekts {UNICAR}agil},
			year    = {2019},
			month   = jan,
			address = {Aachen, Germany},
			doi	= {10.18154/RWTH-2018-231975}
		}
IEEE Vehicular Networking Conference05.12.2018
Hierarchical Integrity Checking in Heterogeneous Vehicular Networks – Paper of Herrn Dominik Püllen, TU Darmstadt

 Download DOI: 10.1109/VNC.2018.8628375

@inproceedings{pullen2018poster,
			title={Poster: Hierarchical Integrity Checking in Heterogeneous Vehicular Networks},
			author={P{\"u}llen, Dominik and Anagnostopoulos, Nikolaos Athanasios and Arul, Tolga and Katzenbeisser, Stefan},
			booktitle={2018 IEEE Vehicular Networking Conference (VNC)},
			pages={1--2},
			year={2018},
			organization={IEEE}
		}
7. VDI-Fachkonferenz Thermomanagement in elektromotorisch angetriebenen PKW20.11.2018
Maßgeschneiderte Kühlung elektrischer Umrichter in BEVs

Design and validation of a cooling plate for cooling power electronics in battery electric vehicles

 Download

@misc{Trenktrog.20.11.2018,
 author = {Trenktrog, Marten},
 year = {20.11.2018},
 title = {Ma{\ss}geschneiderte K{\"u}hlung elektrischer Umrichter in BEVs},
 address = {Suttgart},
 series = {7. VDI-Fachkonferenz - Thermomanagement in elektromotorisch angetriebenen PKW},
 institutions = {{Institut f{\"u}r Kraftfahrzeuge (ika)}}
}
27th Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology, Aachen09.10.2018
UNICARagil - Disruptive Modular Architectures for Agile, Automated Vehicle Concepts

This initial publication introduces the UNICARagil project. The most important research questions are addressed and the first approaches are presented.

 Download DOI: 10.18154/RWTH-2018-229909

@inproceedings{UNICARagil,
			author  = {Woopen, Timo and Lampe, Bastian and B\"oddeker, Torben and Eckstein, Lutz and Kampmann, Alexandru and Alrifaee, Bassam and Kowalewski, Stefan and Moormann, Dieter and Stolte, Torben and Jatzkowski, Inga and Maurer, Markus and M\"ostl, Mischa and Ernst, Rolf and Ackermann, Stefan and Amersbach, Christian and Leinen, Stefan and Winner, Hermann and P\"ullen, Dominik and Katzenbeisser, Stefan and Becker, Matthias and Stiller, Christoph and Furmans, Kai and Bengler, Klaus and Diermeyer, Frank and Lienkamp, Markus and Keilhoff, Dan and Reuss, Hans-Christian and Buchholz, Michael and Dietmayer, Klaus and Lategahn, Henning and Siepenk\"otter, Norbert and Elbs, Martin and v. Hin\"uber, Edgar and Dupuis, Marius and Hecker, Christian},
			title   = {{UNICARagil - Disruptive Modular Architectures for Agile, Automated Vehicle Concepts}},
			booktitle = {27th Aachen {{Colloquium}}},
			year    = {2018},
			month   = oct,
			address = {Aachen, Germany}
		}

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Facts

Project volume

23.3 million € (94 % of which are funded by the BMBF)

Term

02/2018 – 01/2022

Contact

Overall Coordinator

Prof. Dr. Lutz Eckstein
Steinbachstraße 7
52074 Aachen
Germany
E: lutz.eckstein@ika.rwth-aachen.de
T: +49 241 80 25600
F: +49 241 80 22147

Project Manager

Timo Woopen
Steinbachstraße 7
52074 Aachen
Germany
E: timo.woopen@ika.rwth-aachen.de
T: +49 241 80 23549
F: +49 241 80 22147
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