EU-Projekt V-Charge Fahrerloses Parken und Laden von Elektromobilen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Im Rahmen des EU-Förderprojekts „V-Charge“ wurde ein wichtiger Zwischenschritt erreicht: Während einer Fahrdemonstration haben die Wissenschaftler den aktuellen Stand der fahrerlosen Fahr- und Parkfunktion präsentiert.

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Wollen Elektroautos autonom parken und laden: die Mitglieder des V-Charge-Teams mit ihren beiden Versuchsfahrzeugen
Wollen Elektroautos autonom parken und laden: die Mitglieder des V-Charge-Teams mit ihren beiden Versuchsfahrzeugen
(Bild: V-Charge)

Es wurde gezeigt, wie das Fahrzeug über eine Smartphone-App zum Parken aufgefordert werden kann. Dieses verbindet sich daraufhin mit dem Parkhaus-Server und stellt die Position eines freien Parkplatzes fest. Daraufhin navigiert das Auto selbstständig zu dem gewünschten Parkplatz. Kreuzt ein anderes Fahrzeug den Weg, bleibt es kurzzeitig stehen oder weicht aus.

Elektromobile bieten in den kommenden Jahren die Chance auf eine nachhaltige Mobilität. Noch stellen sie aber aufgrund ihrer begrenzten Reichweite und den langen Ladezeiten keine alltagstaugliche Alternative im Fernverkehr zu konventionell angetriebenen Fahrzeugen dar. Wissenschaftler entwickeln deshalb neuartige Ansätze, die sowohl Nah- und Fernverkehr als auch öffentliche Verkehrsmittel mit dem Individualverkehr kombinieren. Ein solches Konzept erarbeiten derzeit auch die Entwickler und Forscher der ETH Zürich, der Universitäten von Braunschweig, Oxford und Parma, zusammen mit den Industrieunternehmen Bosch und Volkswagen, in dem EU-Förderprojekt „V-Charge”.

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„V-Charge” steht für Valet Parking and Charging, frei übersetzt mit Park- und Ladeservice. Dem Projektansatz nach können Reisende Strecken vorwiegend über einen gut ausgebauten Fernverkehr zurücklegen und die verbleibenden Kilometer von den Bahnhöfen bis nach Hause bequem per Elektrofahrzeug überwinden. Dafür sollen V-Charge Park&Ride-Parkplätze zum Einsatz kommen, innerhalb derer Elektromobile selbstständig und fahrerlos Parkplätze und Ladestationen anfahren können. So wird das Fahrzeug vom Reisenden bequem per Smartphone-App zum Laden geschickt und bei der Rückkehr ebenso zügig voll aufgeladen zum Abholpunkt dirigiert.

Fahrzeuge weichen Hindernissen aus

Das im Juni 2011 begonnene Projekt hat mittlerweile einen wichtigen Zwischenschritt erreicht: Während einer Fahrdemonstration im Bosch-Parkhaus am Stuttgarter Flughafen haben die Wissenschaftler den aktuellen Stand der fahrerlosen Fahr- und Parkfunktion präsentiert. Es wurde erfolgreich demonstriert, wie das Fahrzeug über eine Smartphone-App zum Parken aufgefordert werden kann. Dieses verbindet sich daraufhin mit dem Parkhaus-Server und stellt die Position eines freien Parkplatzes fest. Daraufhin navigiert das Auto selbstständig zu dem gewünschten Parkplatz. Kreuzt ein anderes Fahrzeug den Weg, bleibt es kurzzeitig stehen oder weicht aus.

Knowhow bündeln für kostengünstige Lösung

Eine Lokalisierung des Fahrzeugs per GPS ist in Parkhäusern nicht möglich, da die freie Sicht auf Satelliten versperrt ist. Die Wissenschaftler haben deshalb ein kamerabasiertes Konzept entwickelt, welches das Knowhow der Industriepartner und der beteiligten Hochschulen in den Bereichen Robotik und Umfeldwahrnehmung bündelt. Zur präzisen Lokalisierung verbindet sich das Auto zu Beginn mit der Parkplatzinfrastruktur und lädt spezielles Kartenmaterial herunter. Dieses umfasst eine Beschreibung der Umgebung, die speziell auf die Verwendung von Kamerasensoren zugeschnitten ist. Damit kann das Fahrzeug die momentan empfangenen Kameradaten mit der bereitgestellten Karte abgleichen und sich so lokalisieren.

Stereokamera erkennt Hindernisse

Hindernisse werden über eine Stereokamera detektiert und anschließend als entweder statisch oder als andere bewegliche Verkehrsteilnehmer identifiziert. Damit es zu keiner Kollisionen kommt, berechnet das Fahrzeug mehrere Male pro Sekunde neu ein optimales Fahrmanöver, welches sowohl statische als auch bewegliche Objekte sicher umgeht.

Bereits verfügbare Komponenten werden verwendet

Die hier genannten Funktionen sollen auf kostengünstige Weise realisiert werden, damit diese markttauglich sind und in naher Zukunft serienmässig zum Einsatz kommen können. Die Entwickler arbeiten deshalb unter anderem mit Ultraschallsensoren und Stereokameras, die bereits verfügbar sind und beispielsweise für die Parkassistenz oder Notbremsassistenten genutzt werden. Auf teure, nicht serientaugliche Sensorik wird bewusst verzichtet.

Die Präzision beim Einparken soll verbessert werden

Bis zum geplanten Ende des Projekts im Jahr 2015 werden die Wissenschaftler mit Hochdruck weiter an verschiedensten Aspekten des Systems feilen. So soll unter anderem die Präzision beim Einparken verbessert werden. Dies ist wichtig für den künftigen Einsatz in Elektrofahrzeugen. Diese sollen selbständig laden und müssen deshalb die Ladestationen hochpräzise anfahren können. Ein weiterer Fokus liegt auf der zuverlässigen Navigation. Diese soll auch bei stark wechselnden Lichtverhältnissen sowie bei regem Verkehr in Verbindung mit anderen, manuell gesteuerten Fahrzeugen sowie Fußgängern alle auftretenden Situationen zuverlässig beherrschen.

Forschungsprojekt mit 5,63 Millionen Euro Budget

V-Charge ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der ETH Zürich, der Universitäten von Braunschweig, Oxford und Parma sowie von Bosch und der Volkswagen AG. Es wird durch die ETH Zürich koordiniert. Das Projekt wird durch das 7. Forschungsrahmenprogramm der EU (V-Charge, Projektnummer 269916) finanziert. Das Projektbudget beträgt insgesamt 5,63 Mio. €.

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