EP2681092A1 - Sicherheitsvorrichtung für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Sicherheitsvorrichtung für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeugs

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EP2681092A1
EP2681092A1 EP12707086.0A EP12707086A EP2681092A1 EP 2681092 A1 EP2681092 A1 EP 2681092A1 EP 12707086 A EP12707086 A EP 12707086A EP 2681092 A1 EP2681092 A1 EP 2681092A1
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EP
European Patent Office
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data
driving
driver
vehicle
safety device
Prior art date
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Ceased
Application number
EP12707086.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Hartmann
Peter Lauer
Thomas Raste
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP2681092A1 publication Critical patent/EP2681092A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a safety device for a motor vehicle with
  • At least one sensor unit for detecting the
  • an evaluation unit for data fusion of the environment data and an evaluation unit for the recognition of free spaces and objects, their position and movement, as well as
  • At least one sensor unit for detecting the Blasham ⁇ object and outputting environmental condition data and an evaluation unit for data fusion of the data environment with the environmental condition data to determine a Reibwertindikation, as well as with
  • the present invention relates to a method for operating a motor vehicle.
  • EP 1 735 187 A1 discloses such a safety device and a method for increasing road safety.
  • a supporting Fahrmanö ⁇ ver said preset by the driver at any time can be overridden during or after a driver caused by the steering angle an avoidance maneuver is given.
  • the known method is determined on the basis of environment signals whether a critical driving situation or an impending collision is present ⁇ . The method is preferably used in emergency situations for evasive maneuvers.
  • a driving safety coordinator for ensuring the operational safety predictive and situational least determines a permissible traveling corridor and the driver's selection is limited to the driving corridor by means of actively controllable Kom ⁇ components and keeps the motor vehicle by means of the actively controllable components in the driving corridor.
  • the driver should be able to specify a driver specification, but this can be changed by the regulatory system depending on the system and the situation.
  • An example of a highly automated system is the landing of an aircraft in inclement weather with the aid of a differential GPS system, a runway map and a height and speed measurement, where an "autopilot" translates the trajectory and flight dynamics into a target corridor Automated system would only warn the pilot if he leaves the predicted target corridor.
  • the driving safety coordinator carries out an evaluation of the data fusion of the determined data with regard to the criticality of the driving situation and is set up to issue a warning to the driver and / or the environment.
  • the area of the permissible travel corridor is spanned by spatially situational boundary lines as well as by physical boundaries within a predicted free-motion area. This measure takes into account the area required as well as the required physical surface within the free-riding area in order to determine at least one driving corridor.
  • the driving safety coordinator is set up to control the actively activatable components in such a way that an ne reaction force on the accelerator pedal is generated or an intervention in the drive motor, an intervention in the drive train or a brake intervention is performed to keep the vehicle in the driving corridor.
  • the actively controllable components which are also referred to as externally controllable components, are controlled such that the vehicle is kept active or influenced by the driver in the driving corridor.
  • the driving safety coordinator is set up to control the actively activatable components in such a way that an additional steering torque and / or an additional steering angle or a wheel-specific braking intervention to generate a yawing moment is generated in order to keep the vehicle in the driving corridor.
  • the driver can override the control of the actively controllable components that limits the travel corridor at any time.
  • the Fahrsi- cherheitskoordinator is adapted to receive a haptic, acoustic and / or visual warning to the driver extracts ⁇ ben.
  • the driving safety coordinator is configured to initiate an emergency braking ⁇ if the permitted driving corridors provide no alternative at high risk of collision.
  • engagement of the Security Coordinator ranges from ei ⁇ ner alert the driver to an automated or au ⁇ tonom carried out maneuvers.
  • the sensor unit for detecting the environmental conditions and for outputting environmental data consists of a radar, Lidar- or camera system or a combination of the aforementioned systems.
  • the sensor unit more information in the detection of environmental conditions and when outputting environmental data transmitted via Car-to-X communication.
  • the at least one sensor unit for detecting the Shipzu ⁇ object is formed by a rain sensor, a thermocouple and / or a camera system.
  • the at least one sensor unit for detecting the vehicle state ⁇ consists of a wheel speed sensor, a Querbe- admirungssensor, a longitudinal acceleration sensor and / or a yaw rate sensor.
  • the at least one sensor unit for detecting the driver ⁇ specifications is formed by a steering angle sensor, a pedal angle sensor for the brake pedal and / or the accelerator pedal and / or by an encoder of the direction indicator.
  • All processing units are adapted to perform a fu ⁇ sion by merging and completing missing data, data cleansing.
  • an admissible travel corridor is determined in a predictive and situational manner, taking into account the operational safety, and the motor vehicle is kept in the driving corridor by limiting the driver specification to the driving corridor by means of actively controllable components.
  • Figure 1 is a schematic representation of a vehicle with an environment sensor for detecting objects in the environment of the vehicle.
  • Fig. 2 is a schematic representation of a driver assistance ⁇ tenzsystems
  • Fig. 3 is a block diagram of the invention
  • Fig. 4a, b is a schematic representation of permissible driving corridors
  • Fig. 5 is a graphic comparison of lateral acceleration and yaw moment of the motor vehicle
  • steering wheel is representative of all conceivable human-machine interfaces, which the driver can operate in the sense of steering and controlling the motor vehicle, such as ⁇ switch input, a joystick or a touchpad and externally transmitted Stell Commands.
  • FIG. 1 shows by way of example a four-wheeled, two-axle vehicle 1, which ver ⁇ adds an environment sensor 2, are detected with the objects 0 in the environment of the vehicle can, which are in particular other vehicles ⁇ force moving in the same or an adjacent lane sideways and / or in front of the vehicle 1.
  • objects 0 but also static or near-static objects such as trees, pedestrians or lane boundaries come into question.
  • An example becomes
  • the environmental sensor system 2 is, for example, a LIDAR sensor (Light Detection and Ranging), which is known per se to a person skilled in the art. However, there are others as well
  • Environment sensors such as radar sensors or optical camera systems used.
  • the information about the environment can be determined by means of the so-called car-to-X communication. This is the transmission of
  • the environment sensor 2 measures the distances d to the detected points of an object and the angle ⁇ between the connecting straight line to these points and the central longitudinal axis of the vehicle, as in FIG a point P of the object 0 veran ⁇ shows is.
  • the fronts of the detected objects facing the vehicle 1 are composed of a plurality of detected points, to which the sensor signals are transmitted, which establishes correlations between points and the shape of an object and determines a reference point for the object 0.
  • the center point of the object 0 or the center point of the detected points of the object can be selected as the reference point.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a remplias ⁇ sistenzsystems whose components are preferably carried out with the exception of Senso ⁇ reindeer, actuators and other hardware and software modules that are executed within the vehicle 1 by means of a microprocessor.
  • the object data is transmitted to a decision device 22 in the form of electronic signals within the driver assistance system shown schematically.
  • a decision device 22 in the form of electronic signals within the driver assistance system shown schematically.
  • an object ector trajectory is determined in block 23 on the basis of the information about the object 0.
  • a movement trajectory T of the vehicle 1 is determined in block 24 on the basis of information about the driving dynamic state of the vehicle 1, which are determined with the aid of further vehicle sensors 25.
  • half of the block 26 checks whether the motor vehicle 1 is on a collision course with one of the detected objects 0. If such a collision course is determined and the collision time is also determined in the decision means 22, that is the time period up to which it falls below mediated collision with the object 0, a predetermined value is received a trigger signal to a path presetting ⁇ device 27th
  • the triggering signal causes first an outward path, ie a motion vector E, to be calculated within the path specification device.
  • a starting point for the evasive maneuver is determined at which the evasive maneuver must be started in order to initiate the avoidance maneuver Object 0 just to dodge.
  • steps are preferably repeated in time steps until there is no longer a danger of collision due to course changes of the object 0 or of the vehicle 1 or until the vehicle 1 reaches the starting point for an evasive maneuver. If this is the case, the parameters representing the avoidance path or these parameters are transmitted to a steering actuator control 28.
  • Fig. 3 the schematic structure of the safety device according to the invention is shown.
  • the idea is the networking of the various sensor units 2, 20, 30, 40.
  • AI data fusion is the combination and completion of incomplete data sets for data cleansing. Since several incomplete in some records must be combined MITEI Nander to the to get a complete picture To ⁇ field.
  • MITEI Nander MITEI Nander to the to get a complete picture To ⁇ field.
  • data schema integration is also called data schema integration. Through this data fusion, it is possible to obtain information about the environment of the motor vehicle 1, which have a better quality ⁇ .
  • At least one sensor unit 2 is used to detect the environmental conditions.
  • this so-called environment sensor system 2 is formed from a radar, lidar or video camera system or from a combination of the systems mentioned.
  • the information obtained with the aid of at least one of these sensor ⁇ unit 2 information is combined with map information, GPS data and information obtained by means of a car-to-X communication within an evaluation unit 4 for data fusion of the environment data in the sense of a data fusion , After the data fusion, an evaluation of the improved environment data for the detection of objects 0 takes place.
  • the position and movement of the object 0 is transmitted to a driving safety coordinator 6.
  • This Fahr Industriesordinator 6 determined due to physical driving limits including the
  • Fig. 3 serves at least one white ⁇ direct sensor unit 20 of the detection of the environmental condition.
  • This at least one sensor unit 20 for detecting the Um- Wide state is formed by a rain sensor, a Thermoele ⁇ ment and / or by a camera system.
  • a data fusion is carried out in the evaluation unit 24 from the detected environmental condition data, and in step 25 a Reibwertindikation between tires and the road is determined from the adjusted environmental status data. This determination of the Reibwertindikation for example, based on the knowledge of the road condition.
  • This determined friction coefficient indication is also forwarded to the driving safety coordinator 6.
  • Another least one sensor unit 30 is for ⁇ he put a vehicle state.
  • This at least one sen ⁇ sorritt 30 for vehicle condition detection is formed from a wheel speed sensor, a lateral acceleration sensor, a longitudinal acceleration sensor or a yaw rate sensor. A combination of the mentioned sensors is also possible.
  • the vehicle condition detection sensor unit 30 is also called a vehicle condition observer.
  • the vehicle state data are combined with the determined friction value indication in the sense of a data fusion. By this measure, the vehicle state is calculated in step 35 and output to the driving safety coordinator 6.
  • At least one further Sen ⁇ sorrien 40 for detecting the driver instructions and for outputting driver input data.
  • This at least one sensor unit 40 for detecting the driver specifications is formed by a steering angle sensor, a pedal angle sensor for the brake pedal and / or the accelerator pedal and / or by a giver of the direction indicator.
  • the sender of the direction indicator ge is colloquially referred to as a turn signal.
  • the information includes whether the driver wants to turn left or right.
  • the assigned evaluation unit 44 is supplied with the newly determined vehicle state data and from these together with the driver service data a data fusion is performed. Since the data fusion effects a data cleansing by combining and completing incomplete data sets, a precise driver's target rate is calculated in step 45 and output to the driving safety coordinator 6.
  • the driving safety coordinator 6 thus the position and movement of the object 0 and the determined Reibwertin ⁇ dication are transmitted. In addition, the driving safety coordinator 6 receives the vehicle condition and the driver's course. From these data, a permissible driving corridor K1, K2, K3, K4 to Kn is determined. To clarify the permissible driving corridors K1, K2, K3, FIG. 4a shows one's own vehicle 1 and the object 0 located in the direction of travel.
  • the driving corridors K1, K3 shown in this example are determined situationally and predictively and are located within the predicted free traffic area on the left and right past the object 0.
  • the corridor K2 designates an area in front of the object 0 without avoidance path when an emergency stop is sufficient to avoid a collision with the object 0.
  • the Fahrsi ⁇ cherheitskoordinator 6 initiates an emergency braking, when the permissible traveling corridors Kl and K3, Kn provide no alternative at high collision ⁇ danger.
  • the travel corridor K2 is provided as a braking distance.
  • FIG. 4b another driving situation is exemplary Darge ⁇ represents.
  • no object is 0. Rather, it is the predicted free ⁇ driving surface to a curve passage and the permissible corridor dor K4 is spanned ⁇ within the predicted free running surface.
  • the present method and the present safety device is not exclu ⁇ Lich limited to emergency situations such as impending collisions, but usually harmless situations is used rather in order precisely to limit precisely these emergency situations to the minimum possible and the driver in his Support driving task.
  • the driving safety coordinator 6 In order to keep the vehicle 1 in the permissible driving corridors Kl, K2, K3, K4 to Kn, it will be explained in more detail with reference to FIG. 3 how the driving safety coordinator 6 operates. As already mentioned, the position and movement of the object or objects 0 and the determined friction coefficient indication are transmitted to the driving safety coordinator 6. In addition, the driving safety coordinator 6 receives the vehicle condition and the driver's course. From these data, a permissible traveling corridor Kl, K2, K3, K4 to Kn determined and made a target course ⁇ calculation of the own vehicle.
  • active components 9 are activated in such a way that the driver specification is limited to the available corridor K1, K2, K3, K4 to Kn.
  • These actively controllable components 9 are located in the chassis, drive or in a
  • Man-machine interface such as brake pedal Antriebsmo ⁇ gate, steering, transmission, dampers, stabilizer or direction indicator.
  • the Fahrsolidskoordina ⁇ gate 6 controls the actively controllable components 9 such that a counterforce on the accelerator pedal is generated or an intervention in the drive motor, an intervention in the drive train or a braking intervention is performed to the vehicle in the driving corridor Kl, K2, K3 To keep K4 to Kn.
  • the actively activatable components 9 are controlled such that an additional steering torque and / or an additional steering angle or a wheel-individual braking intervention for generating a yawing moment is generated.
  • This control is also suitable to keep the vehicle in the driving corridor K1, K2, K3, K4 to Kn.
  • any measure is overruled by the driver, so that the driver retains the power over his vehicle 1.
  • the driver safety coordinator 6 evaluates the determined data with regard to the criticality of the driving situation and, if necessary, issues a warning to the driver and / or the surroundings.
  • This environmental warning 8 can be made visually, acoustically or by means of a car-to-X communication. By means of car-to-X communication, the environmental warning 8 can be output both to the infrastructure and to other vehicles.
  • the warning to the driver via a man-machine interface 7, also called Human Machine Interface, short HMI called.
  • the warning to the driver can be haptic, audible or visual.
  • all controllable components of the man-machine interface 7 are suitable, such as a counterforce on the accelerator pedal or a vibration of the steering wheel. Warning lights and audible warning tones are also suitable for issuing a warning to the driver.
  • Fig. 5 shows the yaw moment over the longitudinal acceleration g.
  • the drive corridors are always within the physical limit 10 and within the allowable range 11 to ⁇ tensioned.
  • the physical limit 10 is also illustrated in Fig. 6: the friction forces F x, F y of the tire in the longitudinal and transverse directions ⁇ have a physical limit, the tire is no longer adheres on the on the roadway. The driving convincing does not have sufficient contact with the road and more, the driver can easily take control of the vehicle ver ⁇ lose.
  • several permissible variants 11 are shown.
  • Said evaluation units 4, 5, 24, 25, 34, 35, 44, 45 may be formed within a common off ⁇ evaluation unit also merely as software modules or Abiauf ⁇ steps of a method.

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Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit für ein Kraftfahrzeug. Eine erste Sensoreinheit (2) erfasst das Umfeld, insbesondere zur Erkennung von Freiräumen und Objekten (0), deren Position und Bewegung. Eine zweite Sensoreinheit (20) erfasst den Umweltzustand, eine dritte Sensoreinheit (30) den Fahrzeugzustand und eine vierte Sensoreinheit (40) die Fahrervorgaben. Die Daten werden fusioniert, und ein Fahrsicherheitskoordinator (6) ermittelt zur Gewährleistung der operationalen Sicherheit prädiktiv und situativ mindestens einen zulässigen Fahrkorridor (K1, K2, K3, K4 bis Kn). Die Fahrervorgabe kann mittels aktiv ansteuerbarer Komponenten (9) auf den Fahrkorridor (K1, K2, K3, K4 bis Kn) begrenzt und/oder das Kraftfahrzeug (1) mittels der aktiv ansteuerbaren Komponenten (9) im Fahrkorridor (K1, K2, K3, K4 bis Kn) gehalten werden.

Description

Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit
mindestens einer Sensoreinheit zum Erfassen der
Umfeldbedingungen und zur Ausgabe von Umfelddaten, einer Auswerteeinheit zur Datenfusion der Umfelddaten und einer Auswerteeinheit zur Erkennung von Freiräumen und Objekten, deren Position und Bewegung, sowie mit
mindestens einer Sensoreinheit zum Erfassen des Umweltzu¬ standes und zur Ausgabe von Umweltzustandsdaten und einer Auswerteeinheit zur Datenfusion der Umfelddaten mit den Umweltzustandsdaten zur Bestimmung einer Reibwertindikation, sowie mit
mindestens einer Sensoreinheit zum Erfassen des Fahrzeugzu¬ standes und zur Ausgabe von Fahrzeugzustandsdaten und einer Auswerteeinheit zur Datenfusion der Fahrzeugzustandsdaten mit Fahrervorgabedaten zur Bestimmung des Fahrzustandes, sowie mit mindestens einer Sensoreinheit zum Erfassen der Fahrervorga¬ ben und zur Ausgabe von Fahrervorgabedaten und einer Auswerteeinheit zur Datenfusion der Fahrervorgabedaten mit den Fahrzeugzustandsdaten zur Bestimmung des Fahrersollkurses. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs.
Aus der EP 1 735 187 AI ist eine derartige Sicherheitsvorrichtung und ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr bekannt. Bei dem vorbekannten System wird beim oder nach einem durch den Fahrer verursachten Lenkeinschlag eines Ausweichmanövers ein unterstützendes Fahrmanö¬ ver vorgegeben, wobei die Vorgabe vom Fahrer jederzeit übersteuert werden kann. Bei dem vorbekannten Verfahren wird anhand von Umfeldsignalen ermittelt, ob eine fahrdynamisch kritische Situation bzw. eine bevorstehende Kollision vor¬ liegt. Das Verfahren wird bevorzugt in Notsituationen für Ausweichmanöver eingesetzt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren einzuführen, das pro-aktiv unter Berücksichtigung der Fahrsituation eine maximale Fahrsicherheit gewährleistet, die den Fahrer in seiner Fahraufgabe bestmöglich unterstützt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass ein Fahrsicherheitskoordinator zur Gewährleistung der operationalen Sicherheit prädiktiv und situativ mindestens einen zulässigen Fahrkorridor ermittelt und die Fahrervorgabe mittels aktiv ansteuerbarer Kom¬ ponenten auf den Fahrkorridor begrenzt und das Kraftfahrzeug mittels der aktiv ansteuerbaren Komponenten im Fahrkorridor hält. Durch diese Maßnahme wird prädiktiv und situativ der Fahrer als auch das Fahrzeug und/oder fahrzeugeigene Systeme vor einem gefährlichen Überschreiten der fahrphysikalischen Grenzen geschützt und damit die aktive Sicherheit im Stra¬ ßenverkehr wesentlich erhöht. Bei erhöhter Unfallgefahr werden Kollisionen zuverlässig vermieden. Je nach Automatisierungsgrad kann dies mit oder ohne Initialisierung durch den Fahrer geschehen. Der Fahrer soll eine Fahrervorgabe angeben können, dies kann aber systembedingt und situationsbedingt vom regelnden System geändert werden. Ein Beispiel für ein hochautomatisiertes System ist die Landung eines Flugzeuges bei Schlechtwetter mit Hilfe eines Differential GPS-Systems, einer Karte der Landebahn und einer Höhen- und Geschwindigkeitsmessung wobei ein „Autopilot" die Flugbahn sowie die Flugdynamik in einen Zielkorridor umsetzt und regelt. Ein gering automatisiertes System würde den Piloten lediglich warnen, wenn er den prädizierten Zielkorridor verlässt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass der Fahrsicherheitskoordinator eine Bewertung der Datenfusion der ermittelten Daten hinsichtlich der Kritikalität der Fahrsituation vornimmt und dazu eingerichtet ist, eine Warnung an den Fahrer und/oder das Umfeld auszugeben.
Dabei wird die Fläche des zulässigen Fahrkorridors sowohl von räumlich situativen Grenzlinien als auch von fahrphysikalischen Grenzen innerhalb einer prädizierten Freifahrfläche aufgespannt. Diese Maßnahme berücksichtigt die situativ notwendige Fläche ebenso wie die fahrphysikalisch notwendige Fläche innerhalb der Freifahrfläche, um mindestens einen Fahrkorridor zu ermitteln.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Fahrsicherheitskoordinator dazu eingerichtet ist, die aktiv ansteuerbaren Komponenten derart anzusteuern, dass ei- ne Gegenkraft am Fahrpedal erzeugt wird oder ein Eingriff in den Antriebsmotor, ein Eingriff in den Antriebsstrang oder ein Bremseingriff durchgeführt wird, um das Fahrzeug im Fahrkorridor zu halten. Durch diese Maßnahme werden die aktiv ansteuerbaren Komponenten, die man auch als fremdan- steuerbare Komponenten bezeichnet, derart angesteuert, dass das Fahrzeug aktiv oder durch Beeinflussung des Fahrers im Fahrkorridor gehalten wird. Dabei ist der Fahrsicherheitsko- ordinator dazu eingerichtet, die aktiv ansteuerbaren Komponenten derart anzusteuern, dass ein zusätzliches Lenkmoment und/oder ein Zusatzlenkwinkel oder ein radindividueller Bremseingriff zur Erzeugung eines Giermoments erzeugt wird, um das Fahrzeug im Fahrkorridor zu halten. Der Fahrer kann in einem speziellen Ausführungsbeispiel die auf den Fahrkorridor begrenzende Ansteuerung der aktiv ansteuerbaren Komponenten jederzeit überstimmen.
Es ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass der Fahrsi- cherheitskoordinator dazu eingerichtet ist, eine haptische, akustische und/oder optische Warnung an den Fahrer auszuge¬ ben. Außerdem sieht eine weitere Weiterbildung vor, dass der Fahrsicherheitskoordinator dazu eingerichtet ist, eine Not¬ bremsung einzuleiten, wenn die zulässigen Fahrkorridore bei hoher Kollisionsgefahr keine Ausweichmöglichkeit vorsehen. Ein Eingriff des Sicherheitskoordinators reicht also von ei¬ ner Warnung des Fahrers bis zu einem automatisiert oder au¬ tonom durchgeführten Fahrmanöver.
Die Sensoreinheit zum Erfassen der Umfeldbedingungen und zur Ausgabe von Umfelddaten besteht aus einem Radar-, Lidar- oder Kamerasystem oder aus einer Kombination der vorgenannten Systeme. Zusätzlich werden in der Sensoreinheit weitere Informationen bei der Erfassung der Umfeldbedingungen und bei der Ausgabe von Umfelddaten berücksichtigt, die mittels Car-to-X-Kommunikation übertragen werden.
Die mindestens eine Sensoreinheit zum Erfassen des Umweltzu¬ standes wird durch einen Regensensor, ein Thermoelement und/oder durch ein Kamerasystem gebildet.
Die mindestens eine Sensoreinheit zum Erfassen des Fahrzeug¬ zustandes besteht aus einem Raddrehzahlsensor, einem Querbe- schleunigungssensor, einem Längsbeschleunigungssensor und/oder einem Gierratensensor.
Die mindestens eine Sensoreinheit zum Erfassen der Fahrer¬ vorgaben wird durch einen Lenkwinkelsensor, einen Pedalwinkelsensor für das Bremspedal und/oder das Fahrpedal und/oder durch einen Geber der Richtungsanzeige gebildet.
Alle Auswerteinheiten sind dazu eingerichtet, eine Datenfu¬ sion durch Zusammenführung und Vervollständigung lückenhafter Datensätze zur Datenbereinigung durchzuführen.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. Dabei wird ein zulässiger Fahrkorridor unter Berücksichtigung der operatio- nalen Sicherheit prädiktiv und situativ ermittelt und das Kraftfahrzeug wird im Fahrkorridor gehalten, indem die Fahrervorgabe mittels aktiv ansteuerbarer Komponenten auf den Fahrkorridor begrenzt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Umfeldsensorik zum Erfassen von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrerassis¬ tenzsystems ;
Fig. 3 eine Block-Darstellung der erfindungsgemäßen
SicherheitsVorrichtung;
Fig. 4a, b eine schematische Darstellung zulässiger Fahrkorridore ;
Fig. 5 eine graphische Gegenüberstellung von Querbeschleunigung und Giermoment des Kraftfahrzeugs und
Fig. 6 eine Darstellung der Längs- und Querkräfte eines
Fahrzeugreifens .
Im Sinne der vorliegenden Erfindung steht „Lenkrad" stellvertretend für alle denkbaren Mensch-Maschine- Schnittstellen, die der Fahrzeugführer im Sinne eines Lenken und Steuern des Kraftfahrzeugs bedienen kann, wie beispiels¬ weise Schaltereingaben, ein Joystick oder ein Touchpad sowie auch von extern übermittelte Stell-Kommandos .
Im Folgenden wird zunächst allgemein anhand von Fig. 1 und 2 eine Sicherheitsvorrichtung für Kraftfahrzeuge erläutert und anhand der Fig. 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfin¬ dung näher erläutert.
In Fig. 1 ist beispielhaft ein vierrädriges, zweiachsiges Fahrzeug 1 dargestellt, das über eine Umfeldsensorik 2 ver¬ fügt, mit dem Objekte 0 im Umfeld des Fahrzeugs erfasst wer- den können, bei denen es sich insbesondere um weitere Kraft¬ fahrzeuge handelt, die sich in derselben oder einer benachbarten Fahrspur seitlich und/oder vor dem Fahrzeug 1 bewegen. Als Objekte 0 kommen aber auch statische oder nahezu statische Objekte wie beispielsweise Bäume, Fußgänger oder Fahrbahnbegrenzungen in Frage. Beispielhaft wird eine
Umfeldsensorik 2 mit einem Erfassungsbereich 3 gezeigt, der einen Raumwinkel vor, neben oder hinter dem Fahrzeug 1 um- fasst, in dem beispielhaft ein Objekt 0 dargestellt ist. Bei der Umfeldsensorik 2 handelt sich beispielsweise um einen LIDAR-Sensor (Light Detection and Ranging) der dem Fachmann an sich bekannt ist. Ebenfalls sind jedoch auch andere
Umfeldsensoren wie Radarsensoren oder optische Kamerasysteme einsetzbar. Darüber hinaus kann die Information um das Umfeld mittels der sogenannten Car-to-X-Kommunikation ermittelt werden. Darunter versteht man die Übertragung von
Umfeldinformationen von anderen Fahrzeugen oder von anderen Erfassungspunkten an das Fahrzeug 1. Die Umfeldsensorik 2 misst die Abstände d zu den erfassten Punkten eines Objekts sowie die Winkel φ zwischen den Verbindungsgeraden zu diesen Punkten und der Mittellängsachse des Fahrzeugs, wie dies in Fig. 1 beispielhaft für einen Punkt P des Objekts 0 veran¬ schaulicht ist. Die dem Fahrzeug 1 zugewandten Fronten der erfassten Objekte setzen sich aus mehreren erfassten Punkten zusammen, zu der die Sensorsignale übermittelt werden, die Korrelationen zwischen Punkten und der Form eines Objekts herstellt und einen Bezugspunkt für das Objekt 0 bestimmt. Als Bezugspunkt kann dabei beispielsweise der Mittelpunkt des Objekts 0 bzw. der Mittelpunkt der erfassten Punkte des Objekts gewählt werden. Die Geschwindigkeiten der detektier- ten Punkte und damit die Geschwindigkeit der erfassten Ob¬ jekte können im Gegensatz zu einem Radar-Sensor (Doppier- Effekt) mittels des LIDAR-Umfeldsensors 2 nicht direkt ge¬ messen werden. Sie werden aus der Differenz zwischen den in aufeinander folgenden Zeitschritten gemessenen Abständen in einer taktweise arbeitenden Ob ekterkennungseinheit 21 be¬ rechnet. In ähnlicher Weise kann grundsätzlich auch die Beschleunigung der Objekte durch zweimaliges Ableiten ihrer Positionen bestimmt werden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahreras¬ sistenzsystems, dessen Bestandteile mit Ausnahme von Senso¬ ren, Aktuatoren und sonstiger Hardware vorzugsweise als Softwaremodule ausgeführt sind, die innerhalb des Fahrzeugs 1 mittels eines Mikroprozessors ausgeführt werden. Wie in Fig. 2 gezeigt, werden die Objektdaten in Form von elektronischen Signalen innerhalb des schematisch dargestellten Fahrerassistenzsystems an eine Entscheidungseinrichtung 22 übermittelt. In der Entscheidungseinrichtung 22 wird in Block 23 anhand der Informationen über das Objekt 0 eine Ob- j ekttraj ektorie bestimmt. Ferner wird eine Bewegungstraj ek- torie T des Fahrzeugs 1 in Block 24 anhand von Informationen über den fahrdynamischen Zustand des Fahrzeugs 1 ermittelt, die mit Hilfe von weiteren Fahrzeugsensoren 25 bestimmt werden. Insbesondere werden dabei die beispielsweise mit Hilfe von Raddrehzahlsensoren ermittelbare Fahrzeuggeschwindig¬ keit, der mittels eines Lenkwinkelsensors gemessene Lenkwin¬ kel δ an den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs 1, die Gierrate und/oder die Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1, die mittels entsprechender Sensoren gemessen werden, herangezogen. Darüber hinaus ist es möglich, aus den mit den Fahrzeugsensoren 25 gemessenen fahrdynamischen Zuständen des Fahrzeugs modellbasierte Größen zu berechnen bzw. zu schätzen. Ein Hinweis auf den Reibwert zwischen den Reifen des Fahrzeugs 1 und der Fahrbahn wird dabei ebenfalls aus den Fahrzeugsenso¬ ren oder aus dem Fahrbahnzustand gewonnen. Diese Reibwertindikation wird insbesondere durch das Bremsenregelsystem ermittelt. Dann wird in der Entscheidungseinrichtung 22 inner- halb des Blocks 26 überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug 1 auf einem Kollisionskurs mit einem der erfassten Objekte 0 befindet. Falls ein derartiger Kollisionskurs festgestellt wird und die ebenfalls in der Entscheidungseinrichtung 22 ermittelte Kollisionszeit, d.h. die Zeitdauer bis zu der er mittelten Kollision mit dem Objekt 0, einen bestimmten Wert unterschreitet, wird ein Auslösesignal an eine Bahnvorgabe¬ einrichtung 27 übermittelt. Das Auslösesignal führt dazu, dass zunächst innerhalb der Bahnvorgabeeinrichtung eine Aus weichbahn, d.h. eine Bewegungstraj ektorie T, berechnet wird Dann wird aufgrund der ermittelten Ausweichbahn bzw. Bewegungstraj ektorie T ein Startpunkt für das Ausweichmanöver bestimmt, an dem das Ausweichmanöver gestartet werden muss, um dem Objekt 0 gerade noch ausweichen zu können. Diese Schritte werden vorzugsweise in Zeitschritten wiederholt, bis keine Kollisionsgefahr aufgrund von Kursänderungen des Objekts 0 oder des Fahrzeugs 1 mehr besteht oder bis das Fahrzeug 1 den Startpunkt für ein Ausweichmanöver erreicht. Ist dies der Fall, werden die Ausweichbahn oder diese Bahn repräsentierende Parameter an eine Lenkungsaktuatorsteuerun 28 übermittelt.
In Fig. 3 ist der schematische Aufbau der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung dargestellt. Der Gedanke ist dabei die Vernetzung der verschiedenen Sensoreinheiten 2, 20, 30, 40. Mit den zur Verfügung stehenden Daten aus den Sensorein heiten 2, 20, 30, 40 wird eine Datenfusion durchgeführt. AI Datenfusion bezeichnet man die Zusammenführung und Vervollständigung lückenhafter Datensätze zur Datenbereinigung. Da bei müssen mehrere zum Teil unvollständige Datensätze mitei nander kombiniert werden, um ein vollständiges Bild des Um¬ felds zu erhalten. Bevor die Datenfusion der Datensätze zweier Sensoreinheiten 2, 20, 30, 40 möglich ist, müssen si auf ein gemeinsames Datenschema gebracht werden. Dieser Vor gang wird auch Datenschema-Integration genannt. Durch diese Datenfusion ist es möglich, Informationen zum Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 zu gewinnen, die eine bessere Qualität auf¬ weisen. Eine bessere Datenqualität steht dabei für eine exaktere und schnellere Berechnung der zulässigen Fahrkorridore Kl, K2, K3, K4 bis Kn . Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, findet eine Datenfusion ebenfalls statt, um verbesserte Informationen zum Umweltzustand, zum Fahrzeugzu¬ stand und für die Fahrervorgabedaten zu erhalten.
Zum Erfassen der Umfeldbedingungen dient mindestens eine Sensoreinheit 2. Diese sogenannte Umfeldsensorik 2 wird wie bereits erwähnt aus einem Radar-, Lidar- oder einem Videokamera-System gebildet oder aus einer Kombination der genannten Systeme. Die mit Hilfe mindestens einer dieser Sensor¬ einheit 2 erhaltenen Informationen werden mit Karteninformationen, GPS-Daten und Informationen, die mit Hilfe einer Car-to-X-Kommunikation erhalten werden, innerhalb einer Auswerteeinheit 4 zur Datenfusion der Umfelddaten im Sinne einer Datenfusion miteinander kombiniert. Nach der Datenfusion erfolgt eine Auswertung der verbesserten Umfelddaten zur Erkennung von Objekten 0. Die Position und Bewegung des Objekts 0 wird an einen Fahrsicherheitskoordinator 6 übermittelt. Dieser Fahrsicherheitskoordinator 6 ermittelt aufgrund fahrphysikalischer Grenzwerte unter Einbeziehung der
Umfelddaten mindestens einen zulässigen Fahrkorridor Kl, K2, K3, K4 bis Kn und gewährleistet damit die operationale Si¬ cherheit des Fahrzeugs 1 prädiktiv und situativ. Die zuläs¬ sigen Fahrkorridore Kl, K2, K3, K4 bis Kn werden nachfolgend anhand von Fig. 4 näher erläutert.
Wie Fig. 3 weiter entnehmbar ist, dient mindestens eine wei¬ tere Sensoreinheit 20 der Erfassung des Umweltzustandes . Diese mindestens eine Sensoreinheit 20 zur Erfassung des Um- weitzustandes wird durch einen Regensensor, ein Thermoele¬ ment und/oder durch ein Kamerasystem gebildet. Unter Berücksichtigung der Reifenkennlinie der verwendeten Fahrzeugrei¬ fen wird aus den ermittelten Umweltzustandsdaten eine Datenfusion in der Auswerteeinheit 24 durchgeführt und im Schritt 25 wird aus den bereinigten Umweltzustandsdaten eine Reibwertindikation zwischen Reifen und Fahrbahn ermittelt. Diese Ermittlung der Reibwertindikation erfolgt beispielsweise auf Grund der Kenntnis des Fahrbahnzustands. Diese ermittelte Reibwertindikation wird ebenfalls an den Fahrsicherheitsko- ordinator 6 weiter geleitet.
Eine weitere mindestens eine Sensoreinheit 30 dient zum Er¬ fassen eines Fahrzeugzustandes. Diese mindestens eine Sen¬ soreinheit 30 zur Fahrzeugzustandserfassung ist aus einem Raddrehzahlsensor, einem Querbeschleunigungssensor, einem Längsbeschleunigungssensor oder einem Gierratensensor gebildet. Eine Kombination der genannten Sensoren ist ebenfalls möglich. Die Sensoreinheit 30 zur Fahrzeugzustandserfassung wird auch Fahrzeugzustandsbeobachter genannt. In einer diesem Fahrzeugzustandsbeobachter zugeordneten Auswerteeinheit 34 werden die Fahrzeugzustandsdaten mit der ermittelten Reibwertindikation im Sinne einer Datenfusion kombiniert. Durch diese Maßnahme wird im Schritt 35 der Fahrzeugzustand berechnet und an den Fahrsicherheitskoordinator 6 ausgegeben .
Wie Fig. 3 weiter offenbart ist mindestens eine weitere Sen¬ soreinheit 40 zum Erfassen der Fahrervorgaben und zur Ausgabe von Fahrervorgabedaten vorgesehen. Diese mindestens eine Sensoreinheit 40 zum Erfassen der Fahrervorgaben wird durch einen Lenkwinkelsensor, einen Pedalwinkelsensor für das Bremspedal und/oder das Fahrpedal und/oder durch einen Geber der Richtungsanzeige gebildet. Der Geber der Richtungsanzei- ge wird umgangssprachlich auch als Blinker bezeichnet. Die Information beinhaltet, ob der Fahrer nach links oder rechts abbiegen will. Der zugeordneten Auswerteeinheit 44 werden die eben ermittelten Fahrzeugzustandsdaten zugeführt und aus diesen gemeinsam mit den Fahrervorgabedaten eine Datenfusion durchgeführt. Da die Datenfusion durch Zusammenführung und Vervollständigung lückenhafter Datensätze eine Datenbereinigung bewirkt, wird im Schritt 45 ein präziser Fahrersollkurs berechnet und an den Fahrsicherheitskoordinator 6 ausgegeben .
Dem Fahrsicherheitskoordinator 6 werden somit die Position und Bewegung des Objekts 0 sowie die ermittelte Reibwertin¬ dikation übermittelt. Zudem erhält der Fahrsicherheitskoordinator 6 den Fahrzeugzustand und den Fahrersollkurs. Aus diesen Daten wird ein zulässiger Fahrkorridor Kl, K2, K3, K4 bis Kn ermittelt. Zu Verdeutlichung der zulässigen Fahrkorridore Kl, K2, K3 zeigt Fig. 4a das eigene Fahrzeug 1 und das in Fahrtrichtung befindliche Objekt 0. Die in diesem Beispiel gezeigten Fahrkorridore Kl, K3 sind situativ und prädiktiv ermittelt und befinden sich innerhalb der prädi- zierten Freifahrfläche links und rechts am Objekt 0 vorbei. Der Korridor K2 bezeichnet eine Fläche vor dem Objekt 0 ohne Ausweichbahn, wenn eine Notbremsung ausreicht, um eine Kollision mit dem Objekt 0 zu vermeiden. Das heißt, der Fahrsi¬ cherheitskoordinator 6 leitet eine Notbremsung ein, wenn die zulässigen Fahrkorridore Kl und K3, Kn bei hoher Kollisions¬ gefahr keine Ausweichmöglichkeit vorsehen. In diesem Fall wird der Fahrkorridor K2 als Bremsweg vorgesehen.
In Fig. 4b ist beispielhaft eine andere Fahrsituation darge¬ stellt. In Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs 1 ist kein Objekt 0. Vielmehr handelt es sich um die prädizierte Frei¬ fahrfläche um eine Kurvendurchfahrt und der zulässige Korri- dor K4 wird innerhalb der prädizierten Freifahrfläche aufge¬ spannt. Damit wird deutlich, dass das vorliegende Verfahren und die vorliegende Sicherheitsvorrichtung nicht ausschlie߬ lich auf Notsituationen wie bevorstehende Kollisionen begrenzt ist, sondern vielmehr auch in normalerweise ungefährlichen Fahrsituationen eingesetzt wird, um eben genau diese Notsituationen möglichst auf ein Minimum zu beschränken und den Fahrer in seiner Fahraufgabe zu unterstützen.
Um das Fahrzeug 1 nun in den zulässigen Fahrkorridoren Kl, K2, K3, K4 bis Kn zu halten, wird anhand von Fig. 3 näher erläutert, wie der Fahrsicherheitskoordinator 6 arbeitet. Wie bereits erwähnt werden dem Fahrsicherheitskoordinator 6 Position und Bewegung des Objekts bzw. der Objekte 0 und die ermittelte Reibwertindikation übermittelt. Außerdem erhält der Fahrsicherheitskoordinator 6 den Fahrzeugzustand und den Fahrersollkurs. Aus diesen Daten wird ein zulässiger Fahrkorridor Kl, K2, K3, K4 bis Kn ermittelt und eine Sollkurs¬ berechnung des eigenen Fahrzeugs 1 vorgenommen. Um das Fahrzeug 1 in dem zulässigen Korridor Kl, K2, K3, K4 bis Kn zu halten, werden aktive Komponenten 9 derart angesteuert, dass die Fahrervorgabe auf den verfügbaren Korridor Kl, K2, K3, K4 bis Kn begrenzt wird. Diese aktiv ansteuerbaren Komponenten 9 befinden sich im Chassis, Antrieb oder in einer
Mensch-Maschinen-Schnittstelle, wie Bremspedal, Antriebsmo¬ tor, Lenkung, Getriebe, Dämpfer, Stabilisator oder Richtungsanzeiger. Konkret steuert der Fahrsicherheitskoordina¬ tor 6 die aktiv ansteuerbaren Komponenten 9 derart an, dass eine Gegenkraft am Fahrpedal erzeugt wird oder ein Eingriff in den Antriebsmotor, ein Eingriff in den Antriebsstrang oder ein Bremseingriff durchgeführt wird, um das Fahrzeug im Fahrkorridor Kl, K2, K3, K4 bis Kn zu halten. Alternativ oder zusätzlich werden die aktiv ansteuerbaren Komponenten 9 derart angesteuert, dass ein zusätzliches Lenkmoment und/oder ein Zusatzlenkwinkel oder ein radindividueller Bremseingriff zur Erzeugung eines Giermoments erzeugt wird. Diese Ansteuerung ist ebenfalls geeignet, um das Fahrzeug im Fahrkorridor Kl, K2, K3, K4 bis Kn zu halten. In einer besonderen Aus führungs form ist jede Maßnahme vom Fahrer überstimmbar, sodass der Fahrer die Gewalt über sein Fahrzeug 1 behält.
Wie Fig. 3 weiter entnehmbar ist bewertet der Fahrsicher- heitskoordinator 6 die ermittelten Daten hinsichtlich der Kritikalität der Fahrsituation und gibt ggf. eine Warnung an den Fahrer und/oder das Umfeld aus. Diese Umfeldwarnung 8 kann optisch, akustisch oder mit Hilfe einer Car-to-X- Kommunikation erfolgen. Mittels der Car-to-X-Kommunikation kann die Umfeldwarnung 8 sowohl an die Infrastruktur als auch an andere Fahrzeuge ausgegeben werden. Die Warnung an den Fahrer erfolgt über eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle 7, auch Human-Machine-Interface, kurz HMI, genannt. Die Warnung an den Fahrer kann haptisch, akustisch oder optisch erfolgen. Dazu sind alle ansteuerbaren Komponenten der Mensch- Maschinen-Schnittstelle 7 geeignet, wie eine Gegenkraft am Fahrpedal oder ein Vibrieren des Lenkrads. Warnlampen und akustische Warntöne sind ebenfalls geeignet eine Warnung an den Fahrzeugführer auszugeben.
Fig. 5 zeigt das Giermoment über der Längsbeschleunigung g. Bei konstantem Lenkwinkel δ und konstantem Schwimmwinkel ß die physikalische Grenze 10 und den zulässigen Bereich 11. Die Fahrkorridore werden stets innerhalb der physikalischen Grenze 10 und auch innerhalb des zulässigen Bereichs 11 auf¬ gespannt. Die physikalische Grenze 10 wird auch in Fig. 6 verdeutlicht: Die Reibungskräfte Fx, Fy des Reifens in Längs¬ und Querrichtung weisen eine physikalische Grenze auf, über der der Reifen nicht mehr auf der Fahrbahn haftet. Das Fahr- zeug hat keinen ausreichenden Kontakt mehr zur Fahrbahn und der Fahrer kann leicht die Kontrolle über das Fahrzeug ver¬ lieren. Innerhalb der physikalischen Grenze 10 sind mehrere zulässige Varianten 11 dargestellt.
Die genannten Auswerteeinheiten 4, 5, 24, 25, 34, 35, 44, 45 können auch lediglich als Softwarebausteine oder Abiauf¬ schritte eines Verfahrens innerhalb einer gemeinsamen Aus¬ werteeinheit ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche :
1. Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) mit mindestens einer Sensoreinheit (2) zum Erfassen der Umfeldbedingungen und zur Ausgabe von Umfelddaten, einer Auswerteeinheit (4) zur Datenfusion der Umfelddaten und einer Auswerteeinheit (5) zur Erkennung von Frei¬ räumen und Objekten (0), deren Position und Bewegung, sowie mit
mindestens einer Sensoreinheit (20) zum Erfassen des Umwelt zustandes und zur Ausgabe von Umwelt zustandsdaten und einer Auswerteeinheit (24) zur Datenfusion der Umfelddaten mit den Umwelt zustandsdaten zur Bestimmung einer Reibwertindikation, sowie mit
mindestens einer Sensoreinheit (30) zum Erfassen des Fahrzeugzustandes und zur Ausgabe von Fahrzeugzustands¬ daten und einer Auswerteeinheit (34) zur Datenfusion der Fahrzeugzustandsdaten mit der Reibwertindikation und den Fahrervorgabedaten zur Bestimmung des Fahrzustandes, sowie mit
mindestens einer Sensoreinheit (40) zum Erfassen der Fahrervorgaben und zur Ausgabe von Fahrervorgabedaten und einer Auswerteeinheit (44) zur Datenfusion der Fahrervorgabedaten mit den Fahrzeugzustandsdaten zur Bestimmung des Fahrersollkurses, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrsicherheitskoordinator (6) zur Gewährleistung der operationalen Sicherheit prädiktiv und situativ mindestens einen zulässigen Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) ermittelt und die Fahrervorgabe mittels aktiv ansteuerbarer Komponenten (9) auf den Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) begrenzt und das Kraftfahrzeug (1) mittels der aktiv ansteuerbaren Komponenten (9) im Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) hält.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrsicherheitskoordinator (6) eine Bewertung der Datenfusion der ermittelten Daten hinsichtlich der Kritikalität der Fahrsituation vornimmt und dazu eingerichtet ist, eine Warnung an den Fahrer und/oder das Umfeld auszugeben.
3. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des zulässigen Fahrkorridors (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) sowohl von räumlich situativen Grenzlinien als auch von fahrphysikalischen Grenzen innerhalb einer prädizierten Freifahrfläche aufgespannt wird.
4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrsicher¬ heitskoordinator (6) dazu eingerichtet ist, die aktiv ansteuerbaren Komponenten (9) derart anzusteuern, dass eine Gegenkraft am Fahrpedal erzeugt wird oder ein Ein¬ griff in den Antriebsmotor, ein Eingriff in den Antriebsstrang oder ein Bremseingriff durchgeführt wird, um das Fahrzeug im Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) zu halten.
5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrsicher¬ heitskoordinator (6) dazu eingerichtet ist, die aktiv ansteuerbaren Komponenten (9) derart anzusteuern, dass ein zusätzliches Lenkmoment und/oder ein Zusatzlenkwinkel oder ein radindividueller Bremseingriff zur Erzeugung eines Giermoments erzeugt wird, um das Fahrzeug im Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) zu halten.
6. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer die auf den Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) begrenzende Ansteuerung der aktiv ansteuerbaren Komponenten (9) jederzeit überstimmen kann .
7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrsicher- heitskoordinator (6) dazu eingerichtet ist, eine hapti- sche, akustische und/oder optische Warnung an den Fahrer auszugeben .
8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrsicher- heitskoordinator (6) dazu eingerichtet ist, eine Not¬ bremsung einzuleiten, wenn die zulässigen Fahrkorridore (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) bei hoher Kollisionsgefahr keine
Ausweichmöglichkeit vorsehen.
9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrmanöver automatisiert oder autonom durchgeführt wird.
10. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindes¬ tens eine Sensoreinheit (2) zum Erfassen der
Umfeldbedingungen und zur Ausgabe von Umfelddaten aus einem Radar-, Lidar- und/oder Kamerasystem besteht.
11. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sensoreinheit (2) weitere Informationen, die mittels Car-to-X- Kommunikation übertragen werden, bei der Erfassung der Umfeldbedingungen und bei der Ausgabe von Umfelddaten berücksichtigt .
12. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindes¬ tens eine Sensoreinheit (20) zum Erfassen des Umweltzu¬ standes durch einen Regensensor, ein Thermoelement und/oder durch ein Kamerasystem gebildet wird.
13. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindes¬ tens eine Sensoreinheit (30) zum Erfassen des Fahrzeug¬ zustandes aus einem Raddrehzahlsensor, einem Querbe- schleunigungssensor, einem Längsbeschleunigungssensor und/oder einem Gierratensensor besteht.
14. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindes¬ tens eine Sensoreinheit (40) zum Erfassen der Fahrervorgaben durch einen Lenkwinkelsensor, einen Pedalwinkelsensor für das Bremspedal und/oder das Fahrpedal und/oder durch einen Geber der Richtungsanzeige gebildet wird.
15. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus¬ werteinheiten (4, 24, 34, 44) dazu eingerichtet sind, eine Datenfusion durch Zusammenführung und Vervollständigung lückenhafter Datensätze zur Datenbereinigung durchzuführen .
16. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (1) mit mindestens einer Sensoreinheit (2) zum Erfassen der Umfeldbedingungen und zur Ausgabe von Umfelddaten, einer Auswerteeinheit (4) zur Datenfusion der Umfelddaten und einer Auswerteeinheit (5) zur Erkennung von Frei- räumen und Objekten (0), deren Position und Bewegung, sowie mit
mindestens einer Sensoreinheit (20) zum Erfassen des Umwelt zustandes und zur Ausgabe von Umwelt zustandsdaten und einer Auswerteeinheit (24) zur Datenfusion der Umfelddaten mit den Umwelt zustandsdaten zur Bestimmung einer Reibwertindikation, sowie mit
mindestens einer Sensoreinheit (30) zum Erfassen des Fahrzeugzustandes und zur Ausgabe von Fahrzeugzustands¬ daten und einer Auswerteeinheit (34) zur Datenfusion der Fahrzeugzustandsdaten mit der Reibwertindikation und der Fahrervorgabedaten zur Bestimmung des Fahrzustandes, sowie mit
mindestens einer Sensoreinheit (40) zum Erfassen der Fahrervorgaben und zur Ausgabe von Fahrervorgabedaten und einer Auswerteeinheit (44) zur Datenfusion der Fahrervorgabedaten mit den Fahrzeugzustandsdaten zur Bestimmung des Fahrersollkurses, dadurch gekennzeichnet, dass ein zulässiger Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) unter Berücksichtigung der operationalen Sicherheit prädiktiv und situativ ermittelt wird und das Kraft¬ fahrzeug (1) im Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) gehalten wird, indem die Fahrervorgabe mittels aktiv ansteuerbarer Komponenten (9) auf den Fahrkorridor (Kl, K2, K3, K4 bis Kn) begrenzt wird.
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