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Autonome Bewegung

Text
Thomas Tacke

Fotos
Myrzik und Jarisch

Automatisch ins Parkhaus 

Einfach das Auto an der Schranke abstellen, um den Rest kümmert sich der Wagen wie von selbst. In einem Parkhaus in Ingolstadt testet Audi diese verlockende ­Vision bereits – mithilfe komplexer Elektronik.

Insgesamt ergibt sich bei diesem Ablauf eine wahre Flut an Daten. Die Herausforderung liegt vor allem im Zusam­menspiel aller nötigen Sensor- und Steuerungsmodule zu einem Gesamtkonzept.
Stefan Stümper

Langsam fährt der Audi A7 Sportback im neuen Parkhaus Nord in Ingolstadt die Auf­fahrt hoch. Noch einmal um die Kurve herum, dann rollt das Auto auf die Parkebene 2 hinaus, an einer freien Lücke vorbei und stoppt. Rückwärtsgang, sauber gelenkt, in zwei oder drei Zügen rein in die Lücke. Schon steht das Auto passend. Alltägliche Szene? Könner am Steuer? Keineswegs. Denn am Lenkrad sitzt niemand. Völlig von alleine hat der Audi die Parklücke angesteuert und eingeparkt. Pilotiertes Parken nennt das der Techniker, den Laien fasziniert schon der An­blick des allein von der Elektronik gelenkten A7.

Autos, die sich ohne Zutun ihres Fahrers bewegen: Was wie Science-Fiction klingt, wird bei Audi Zug um Zug Realität. Neue Technologien zum pilotierten Parken sind aktuell in der Ent­wick­lung, eines der aufwendigsten ist das Projekt Parkhauspilot. „Nicht jeder Mensch fühlt sich in einem Parkhaus wohl. In jedem Fall kos­tet es erheblich Zeit, dort einen Parkplatz zu suchen, das Auto abzustellen und später wieder abzuholen. Mit unserem Projekt unterstützen wir den Fahrer bei dieser Aufgabe“, sagt Stefan Stümper, Projektleiter bei der Audi Electronics Venture (AEV), einem Audi-eigenen Thinktank. Der Parkhauspilot ist Teil des Inno­vations­feldes Audi connect, der vernetzten Mobilität. Hier sollen die Autos mehr und mehr Intelligenz bekommen, um die tägliche Bedienung und das Fahren komfortabler zu machen. Bearbeitet werden Ver­kehrs­situationen, in denen der Fahrer nicht selbst lenken möchte – und vielleicht bald auch nicht mehr muss.

Stümper und sein Team forschen schon länger an den hochkomplexen Technologien. Im Parkhaus am Ingolstädter Nord­bahnhof laufen die praktischen Tests: An einem kleinen Tisch im ersten Stockwerk haben die Mitarbeiter mehrere Computer installiert und diskutieren akribisch über Sensorempfindlichkeiten, Pro­grammschleifen und Netzwerkverbindungen, während der Audi A7 Sportback unten an der Einfahrschranke auf seinen Einsatz war­tet. „Der Fahrer soll in Zukunft sein Auto im Eingangsbereich abstellen, aussteigen und das Einparkkommando über sein Smart­phone oder den Autoschlüssel erteilen können“, erklärt Stümper.

Dann greifen verschiedene Systeme ineinander: Im Park­­­haus ist ein zentrales Steuergerät installiert, das den Einpark­vor­gang regelt. Über eine abgesicherte WLAN-Verbindung nimmt es Kontakt mit dem Audi an der Einfahrt auf und fragt dessen wichtigste Daten ab: etwa den Typ – und damit die Abmessungen – oder vom Kunden gewünschte Dienstleistungen wie beispielsweise das kabellose Laden, wenn es sich um ein Elektrofahrzeug handelt.

In Zukunft könnten Parkhäuser dem Auto verfügbare Stellplätze per UMTS schon bei der Anfahrt mitteilen.

Der Autofahrer soll sein Auto im ­Eingangsbereich abstellen, aussteigen und das Einparkkommando über sein Smartphone oder den Autoschlüssel mit einem Knopfdruck ­erteilen können.

Über eine abgesicherte WLAN-Verbindung nimmt das zentrale Steuergerät im Parkhaus Kontakt mit dem Auto auf und sendet eine Routenkarte.

Die digitale Leitschnur steuert das Auto über dessen elektromechanische Lenkung zum Parkplatz.

Eine Weiterentwicklung des bereits in Serie angebotenen Parkassistenten übernimmt das Einparken.

Mithilfe der komplexen Elektronik fährt das Auto schließlich von alleine in die Lücke und schaltet sich ab.

Während seiner fahrerlosen Fahrt ist das Auto – dank seiner Seriensensorik und einer zuvor durch das Parkhaus übermittelten Karte – selbst in der Lage, seinen Standort zu bestimmen. Zugleich überwacht das Parkhaus den Vorgang mithilfe hochge­nauer Lidar-Lasersensoren. „Durch diese Lokalisierung wissen wir immer exakt, wo sich das Auto im Parkhaus befindet“, erklärt Stüm­per – eine entscheidende Voraussetzung für den störungsfreien Ablauf. Danach erfolgt die „Streckenplanung“: Der Rechner ermittelt, wo der nächste geeignete Stellplatz liegt und sendet eine schematisierte Routenkarte an das Fahrzeug. „Dabei arbeiten wir tausendmal genauer als ein Navigationssystem. Die Route muss sehr exakt berechnet werden“, betont der Entwickler.

Während der Audi A7 Sportback, gelenkt von der Elek­tronik, die ersten Meter hinter sich lässt, verfolgen die Entwickler weiter den Datenfluss. Die digitale Leitschnur steuert die elektromechanische Lenkung des Fahrzeugs: Entlang der geplanten Route rollt es mit einer Geschwindigkeit von fünf bis zehn Kilometern pro Stunde durch das Ingolstädter Parkhaus. Ein intelligenter Rechen-Algorithmus fügt alle Daten zu einem vollständigen Bild der Um­gebung zusammen und gleicht sie mit der Routenkarte ab. Droht beim Fahren oder Einparken ein Hindernis oder eine Kollision, bleibt der Audi sofort stehen. Das gilt übrigens auch, falls der Funk­kon­takt zum Zentralrechner einmal abbrechen sollte. Sicherheit hat beim Projekt Parkhauspilot höchste Priorität.

Als der Audi A7 an einer Parklücke ankommt, übernimmt eine Weiterentwicklung des bereits in Serie angebotenen Parkassis­tenten das Einparken. Wie von Geisterhand fährt das Auto auf den freien Stellplatz und schaltet sich automatisch ab. Will der Fahrer seinen Wagen wieder abholen, weist er den Parkhaus-Rechner einfach per Smartphone an, das Auto wieder zur Ausfahrt zu schicken – falls er den Abholzeitpunkt nicht schon vorher festgelegt hat. Sein Audi rollt selbstständig zur Ausfahrt, und der Fahrer kann wie gewohnt einsteigen; die Parkgebühr wird automatisch abgebucht.

„Insgesamt ergibt sich bei diesem Ablauf eine wahre Flut an Daten. Die Herausforderung liegt vor allem im Zusammen­spiel aller nötigen Sensor- und Steuerungsmodule zu einem Ge­samtkonzept“, sagt Stümper. Aufgrund der enormen Herausfor­de­rungen wird die Technologie intensiven Tests unterzogen, um unterschiedliche Szenarien kennenzulernen. Mehrmals stellt das AEV-Team während der Tests die Sensoren neu ein, ändert Para­me­ter an den Rechnern und überprüft die Datenverbindung zwischen Parkhaus und Fahrzeug.

„Wir haben zwar schon große Erfolge erzielt, sind aber noch in einem frühen Stadium und einige Jahre entfernt von der Serienentwicklung“, sagt Bernhard Müller-Beßler, Koordinator bei der AEV für Fahrerassistenzsysteme in der Vorentwicklung. Das liege zum einen an der Technik mit all ihren Variablen, zum anderen aber auch an der Infrastruktur: „Eine flächendeckende Umsetzung und die entsprechende Ausstattung der Parkhäuser erfordert na­tür­lich auch gesetzliche Rahmenbedingungen. Hier gibt es eine herstellerübergreifende Zusammenarbeit mit den Behörden.“ Zu klären ist auch die Haftungsfrage. Doch Stefan Stümper ist sich sicher: „Dieses Projekt hat ein riesiges Potenzial!“