DE102020109878A1 - Device for the automatic determination of a critical condition for a vehicle - Google Patents

Abstract

Es ist eine Vorrichtung zur automatischen Ermittlung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer Strecke mit bekanntem Verlauf offenbart. Dabei weist das Fahrzeug eine Einrichtung zu einer wiederholten Bestimmung einer Eigenposition oder Pose (50) des Fahrzeugs auf. Die Vorrichtung umfasst ein Erfassungsmodul (100), das fortlaufend mit einer vorbestimmten Rate Eigenpositionen oder Posen des Fahrzeugs auf der Strecke erfasst, und ein Abschätzmodul (200), welches ausgebildet ist, um aus den erfassten Eigenpositionen oder Posen (50) sowie unter Verwendung des bekannten Verlaufs der Strecke einen kritischen Zustand abzuschätzen.A device for the automatic determination of a critical condition for a vehicle on a route with a known course is disclosed. In this case, the vehicle has a device for repeatedly determining an own position or pose (50) of the vehicle. The device comprises a detection module (100) which continuously detects own positions or poses of the vehicle on the route at a predetermined rate, and an estimation module (200) which is designed to determine from the detected own positions or poses (50) and using the the known course of the route to estimate a critical condition.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Ermittlung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer bekannten Strecke und insbesondere auf ein Verfahren zur Bestimmung eines Crashzustands eines Fahrzeugs mit minimaler SensorausstattungThe present invention relates to a device and a method for automatically determining a critical condition for a vehicle on a known route and, in particular, to a method for determining a crash condition of a vehicle with minimal sensor equipment

HINTERGRUNDBACKGROUND

Information über kritische Zustände wie insbesondere Unfälle, die sich vor einem Fahrzeug ereignet haben, können zu einem erhöhten Aufmerksamkeitsniveau von Fahrenden des Fahrzeugs und damit zu einem Sicherheitsgewinn führen. Dies gilt nicht nur im Straßenverkehr, sondern insbesondere auch im Motorsport oder auf Testgeländen. Grundlagen zur Beurteilung eines fahrdynamischen Zustands des Fahrzeugs beinhalten häufig einen Abgleich einer Gierrate zwischen einem Soll und einem Ist-Wert. Der Soll-Wert wird dabei üblicherweise aus der Stellung des Lenkrads (Lenkwinkel) berechnet, wie beispielsweise in DE102011114977A1 oder DE10061966A1 beschrieben. Besitzt das zu entwickelnde System jedoch keinen gesicherten Zugriff auf derartige Informationen, ist dieser Ansatz nicht praktikabel.Information about critical conditions, such as in particular accidents that have occurred in front of a vehicle, can lead to an increased level of alertness on the part of drivers of the vehicle and thus to an increase in safety. This applies not only in road traffic, but also in particular in motorsport or on test sites. Fundamentals for assessing a driving dynamics state of the vehicle often include a comparison of a yaw rate between a target and an actual value. The target value is usually calculated from the position of the steering wheel (steering angle), for example in FIG DE102011114977A1 or DE10061966A1 described. However, if the system to be developed does not have secure access to such information, this approach is impractical.

Zusätzlich dazu sind Analysen des fahrdynamischen Zustands in den meisten Schriften daran gekoppelt, den instabilen Zustand zu verhindern. Insbesondere im Kontext des Motorsports soll jedoch aufgrund des Wettkampfgedankens oft auf technisch möglichst einfach nachweisbare Weise kein Eingriff in das Verhalten des Fahrzeugs durchgeführt werden. In solchen Fällen soll lediglich eine Information weitergegeben werden, dass eine kritische Situation, wie beispielsweise ein Unfall, besteht bzw. stattgefunden hat.In addition to this, analyzes of the driving dynamics state are linked in most of the documents to prevent the unstable state. In the context of motorsport in particular, however, due to the idea of competition, no intervention in the behavior of the vehicle should be carried out in a technically as easily verifiable manner as possible. In such cases, only information should be passed on that a critical situation, such as an accident, exists or has taken place.

Diese Information entspricht im Motorsport einem Signal durch eine gelbe Flagge. Die Beurteilung ist dabei in den Motorsport-Veranstaltungen die Aufgabe von Streckenposten. Eine Vernetzung der Streckenposten ist in den meisten Fällen nicht gegeben. Dadurch ist eine genaue Lokalisierung des Unfallorts nicht möglich. Dazu kommt, dass eine Flagge keine differenzierten Informationen über die aktuelle Situation enthält.In motorsport, this information corresponds to a signal from a yellow flag. Assessment is the task of marshals in motorsport events. In most cases, the marshals are not networked. This means that it is not possible to pinpoint the exact location of the accident. In addition, a flag does not contain any differentiated information about the current situation.

Eine weitere Schwachstelle einer Anwendung üblicher Analysen der Fahrdynamik im Motorsport oder auf Testgeländen besteht in der sportlichen Fahrweise und dem hohen fahrerischen Können des Fahrenden. Kriterien wie z.B. ein hoher Schwimmwinkel von über 10 Grad können nicht genutzt werden, da sportlich Fahrende ihr Fahrzeug auch in einem solchen Zustand oft noch sicher und kontrolliert bewegen können.Another weak point in the application of conventional analyzes of driving dynamics in motorsport or on test sites is the sporty driving style and the high level of driving skills of the driver. Criteria such as a high float angle of over 10 degrees cannot be used, as sporty drivers can often move their vehicle safely and in a controlled manner even in such a state.

Es besteht somit ein Bedarf, über geeignete Kriterien automatisiert zu ermitteln, ob ein Fahrzeug, das auf einer bekannten Strecke fährt und lediglich Zugriff auf eine minimale Sensorkonfiguration (beispielsweise einen Sensor eines Globalen Navigationssatellitensystems und einen Inertialsensor) bietet, in einem kritischen Zustand ist. Diese Information kann im Falle eines Eintretens des kritischen Zustands über eine Kommunikationsschnittstelle unmittelbar oder mittelbar über ein zentrales Kommunikationssystem beispielsweise an andere Fahrzeuge weiterverteilt werden, um vor der Gefahrenstelle auf der Strecke zu warnen.There is therefore a need to automatically determine, using suitable criteria, whether a vehicle that is traveling on a known route and only offers access to a minimal sensor configuration (for example a sensor of a global navigation satellite system and an inertial sensor) is in a critical state. In the event of a critical condition occurring, this information can be distributed directly via a communication interface or indirectly via a central communication system, for example to other vehicles, in order to warn of the danger point on the route.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Dieses Ziel wird zumindest teilweise durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 6 und ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 7 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung nach Anspruch 1.This object is at least partially achieved by an apparatus according to claim 1, a method according to claim 6 and a computer program product according to claim 7. The dependent claims relate to advantageous developments of the device according to claim 1.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Ermittlung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer Strecke mit bekanntem Verlauf. Das Fahrzeug weist eine Einrichtung zu einer wiederholten Bestimmung einer Eigenposition oder Pose des Fahrzeugs auf. Die Vorrichtung umfasst dazu ein Erfassungsmodul, das fortlaufend (z.B. über einen vordefinierten Zeitraum) mit einer vorbestimmten Rate Eigenpositionen oder Posen des Fahrzeugs auf der Strecke erfasst und optional speichert, und ein Abschätzmodul, welches ausgebildet ist, um aus den erfassten Eigenpositionen oder Posen sowie unter Verwendung des bekannten Verlaufs der Strecke einen kritischen Zustand abzuschätzen, ohne dabei Daten zu einem Fahrendenwunsch zu verwenden (z.B. Einschlag der Lenkung, Betätigung der Bremspedals oder des Gaspedals).The present invention relates to a device for automatically determining a critical condition for a vehicle on a route with a known course. The vehicle has a device for a repeated determination of an own position or pose of the vehicle. To this end, the device comprises a detection module which continuously (for example over a predefined period of time) detects and optionally saves the vehicle's own positions or poses on the route at a predetermined rate, and an estimation module which is designed to use the detected own positions or poses as well as under Use the known course of the route to estimate a critical condition without using data on a driver's request (e.g. turning the steering, pressing the brake pedal or the accelerator pedal).

Insbesondere kann die Abschätzung und darauf basierend die Ermittlung des kritischen Zustandes einen Vergleich mit Normwerten bzw. eine Analyse eines Grades der Abweichung von den Normwerten umfassen. Außerdem kann die Erfassung des kritischen Zustands nur auf den Eigenpositionen und/oder den Posen des Fahrzeugs und/oder dem Streckenverlauf basieren. Für den Streckenverlauf sind beispielsweise bestimmte Posen an bestimmten Positionen zu erwarten, und Abweichungen, die ein bestimmtes Maß übersteigen, deuten auf ein abnormes Verhalten und somit auf einen potentiell kritischen Zustand hin.In particular, the assessment and, based thereon, the determination of the critical state can include a comparison with standard values or an analysis of a degree of deviation from the standard values. In addition, the detection of the critical state can only be based on the vehicle's own positions and / or the poses of the vehicle and / or the course of the route. For the course of the route, for example, certain poses are to be expected at certain positions, and deviations that exceed a certain level indicate abnormal behavior and thus a potentially critical condition.

Unter einem kritischen Zustand wird hierbei beispielsweise ein instabiler Zustand oder ein Unfallzustand oder allgemeiner eine Situation verstanden, in der das Fahrzeug den Verkehr anderer sich auf der Strecke befindender Fahrzeuge potentiell behindert. Der Begriff Eigenposition umfasst grundsätzlich eine Information über eine Position des betreffenden Fahrzeugs sowie eine Zeit, zu der das Fahrzeug die Position einnimmt. Eine Pose beinhaltet neben der Eigenposition die Eigenorientierung des Fahrzeugs zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Einrichtung zur Bestimmung einer Eigenposition oder Pose kann beispielsweise ein Empfangsgerät für Signale eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) wie beispielsweise des Global Positioning System (GPS) einschließen. In Ausführungsbeispielen sind Rennfahrzeuge bereits standardmäßig mit einem Gerät dieser Art ausgestattet, und die Eigenpositionen beinhalten jeweils mit einem Zeitstempel versehene Positionsdaten. Eigenpositionen eines Fahrzeugs können sich dabei auch auf eine Streckenposition (eine Position bezüglich einer geeigneten Streckenkoordinate) beziehen. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn weniger die Position auf einer Karte relevant ist als ein Fortschritt in einem Koordinatensystem der Strecke. Der Orientierungsanteil der Posen kann sich auch auf relative Ausrichtungen des Fahrzeugs beispielsweise im Bezug auf eine Streckenmittellinie oder im Bezug zu einer Trajektorie aus Eigenpositionen beziehen. Die Rate zur Bestimmung der Eigenpositionen oder Posen kann beispielsweise 10 Hertz (Hz) betragen. Eigenpositionen oder Posen können im Erfassungsmodul beispielsweise in einem Ringpuffer vorgehalten werden.In this context, a critical state is understood to mean, for example, an unstable state or an accident state or, more generally, a situation in which the vehicle can potentially prevent the traffic of other vehicles on the route with special needs. The term own position basically comprises information about a position of the vehicle in question as well as a time at which the vehicle takes up the position. In addition to its own position, a pose also includes the vehicle's own orientation at a certain point in time. The device for determining one's own position or pose can include, for example, a receiver for signals from a global navigation satellite system (GNSS) such as the Global Positioning System (GPS). In exemplary embodiments, racing vehicles are already equipped with a device of this type as standard, and the individual positions each contain position data provided with a time stamp. A vehicle's own positions can also relate to a route position (a position with respect to a suitable route coordinate). This can be the case in particular if the position on a map is less relevant than progress in a coordinate system of the route. The orientation component of the poses can also relate to relative orientations of the vehicle, for example in relation to a route center line or in relation to a trajectory from own positions. The rate for determining one's own positions or poses can be, for example, 10 Hertz (Hz). Own positions or poses can be held in the acquisition module in a ring buffer, for example.

Die Strecke mit bekanntem Verlauf kann beispielsweise eine Renn- oder eine Teststrecke sein. Neben dem Fahrzeug können sich weitere Fahrzeuge auf der Strecke befinden.The route with a known course can be, for example, a race track or a test track. In addition to the vehicle, there may be other vehicles on the route.

Für die Vorrichtung ist unter anderem von Bedeutung, dass über einfache Eigenpositions- oder Posendaten hinaus auf keine weiteren Messgrößen (wie Beispielsweise Lenkradstellungen oder Daten von Kraftsensoren im Fahrzeug) oder Interaktionen mit dem/der Fahrenden, und insbesondere auch nicht auf ein elektronisches Stabilitätsprogramm (Electronic Stability Program, ESP) zugegriffen werden muss, und dass die benötigten Daten auch telemetrisch erfasst werden können. Im Gegensatz zu ESP-Systemen braucht der Fahrendenwunsch nicht erfasst werden, d.h. es braucht auf keine Daten hinsichtlich der Betätigung der Lenkung, Bremse, Gaspedals etc. durch den/die Fahrende zurückgegriffen werden.Among other things, it is important for the device that, beyond simple own position or pose data, no further measured variables (such as steering wheel positions or data from force sensors in the vehicle) or interactions with the driver, and in particular no electronic stability program (Electronic Stability Program, ESP) must be accessed, and that the required data can also be recorded telemetrically. In contrast to ESP systems, the driver's request does not need to be recorded, i.e. there is no need to access any data regarding the actuation of the steering, brakes, accelerator pedals, etc. by the driver.

Die Module der Vorrichtung - insbesondere das Erfassungsmodul und das Abschätzmodul - liegen nicht notwendigerweise als getrennte Einheiten vor, sondern können zusammengefasst, als nicht eigenständige Bestandteile anderer Teile der Vorrichtung bzw. funktional untrennbar ausgebildet sein.The modules of the device - in particular the acquisition module and the estimation module - are not necessarily present as separate units, but can be combined, as non-independent components of other parts of the device or functionally inseparable.

Optional ist das Abschätzmodul ausgebildet, um auf Sensoren bzw. Sensordaten im Fahrzeug zuzugreifen und für die Abschätzung des kritischen Zustands aus den Eigenpositionen mindestens eine Größe aus der folgenden Liste zu ermitteln:

• - einen Gierwinkel,
• - einen Kurswinkel,
• - eine Gierrate,
• - eine Kursrate,
• - eine Geschwindigkeit,
• - eine Beschleunigung,
• - eine Kraft.

The estimation module is optionally designed to access sensors or sensor data in the vehicle and to determine at least one variable from the following list for the estimation of the critical state from the own positions:

• - a yaw angle,
• - a course angle,
• - a yaw rate,
• - a course rate,
• - a speed,
• - an acceleration,
• - a force.

Der Begriff Gierwinkel bezeichnet dabei den Winkel zwischen einem globalen und ortsfesten Koordinatensystem und einem fahrzeugfesten Koordinatensystem nach Definition in DIN 70000. Der Begriff Kurswinkel bezeichnet einen Winkel zwischen der Tangente an die Fahrtrajektorie und dem globalen und ortsfesten Koordinatensystem. Der Kurswinkel kann dabei bezüglich eines festen Koordinatensystems (beispielsweise geographische Koordinaten), aber auch bezüglich eines variablen Koordinatensystems (beispielsweise bezüglich von Streckenkoordinaten) gemessen werden. Insbesondere kann der Kurswinkel über die durch die gespeicherten Eigenpositionen bestimmte Trajektorie des Fahrzeugs abgeleitet werden, indem die Positionen der letzten Sekunden Fahrt interpoliert werden. Daraus lässt sich auf einen Winkel des Fahrzeugs an der aktuellen Position schließen. Gierrate, Kursrate, Geschwindigkeit und Beschleunigung sind durch geeignete zeitliche Ableitungen aus den Eigenpositionen der Trajektorie herleitbar. Ebenfalls können Gierrate und Geschwindigkeit durch Integration der Messgrößen einer möglicherweise verbauten inertialen Messeinheit berechnet werden. Um diese Daten zu erfassen, kann auf bereits vorhandene Sensoren bzw. entsprechende Sensordaten zugegriffen werden. Optional können aber auch dedizierte Sensoren in dem Fahrzeug befestigt werden.The term yaw angle refers to the angle between a global and fixed coordinate system and a vehicle-fixed coordinate system as defined in DIN 70000. The term course angle refers to an angle between the tangent to the driving trajectory and the global and fixed coordinate system. The course angle can be measured with respect to a fixed coordinate system (for example geographic coordinates), but also with respect to a variable coordinate system (for example with respect to route coordinates). In particular, the course angle can be derived from the trajectory of the vehicle determined by the stored own positions by interpolating the positions of the last few seconds of travel. This allows conclusions to be drawn about an angle of the vehicle at the current position. Yaw rate, course rate, speed and acceleration can be derived from the trajectory's own positions by means of suitable temporal derivatives. Yaw rate and speed can also be calculated by integrating the measured variables of a possibly installed inertial measuring unit. In order to record this data, existing sensors or corresponding sensor data can be accessed. Optionally, however, dedicated sensors can also be attached to the vehicle.

Optional ist das Erfassungsmodul oder das Abschätzmodul weiter ausgebildet, um in einem Lernprozess aus Eigenpositionen des Fahrzeugs ein Weg-Zeit-Profil des Fahrzeugs basierend auf mindestens einer Durchfahrt der Strecke zu bestimmen, und um den kritischen Zustand unter Verwendung des Weg-Zeit-Profils abzuschätzen. Beispielsweise kann der bekannte Streckenverlauf eine wiederholt zu durchfahrende Strecke sein (z.B. eine Rennstrecke), sodass das Weg-Zeit-Profil erlernt und sukzessiv verbessert werden kann. Dies ist beispielsweise unter der Annahme möglich, dass der/die Fahrende versucht, die Strecke gleichmäßig, z.B. so schnell wie möglich, zu durchfahren.Optionally, the detection module or the estimation module is further designed to determine a distance-time profile of the vehicle based on at least one passage of the route in a learning process from the vehicle's own positions, and to estimate the critical state using the distance-time profile . For example, the known route can be a route to be driven repeatedly (e.g. a racetrack) so that the distance-time profile can be learned and gradually improved. This is possible, for example, on the assumption that the driver tries to drive through the route evenly, e.g. as quickly as possible.

Ein Weg-Zeit-Profil besteht aus einem Satz von Daten, aus denen sich erwartete Eigenpositionen des Fahrzeugs in einem zeitlichen Verlauf bestimmen lassen. Dabei kann ein Weg-Zeit-Profil bestimmt werden, indem aus dem Streckenverlauf und unter Annahmen bezüglich der charakteristischen Werte des Fahrzeugs und damit dessen Hüllkurve der physikalischen Grenzen ein Profil errechnet wird. Eine zweite Möglichkeit der Ermittlung eines Weg-Zeit-Profils umfasst ein Aufzeichnen einer Anzahl von Eigenpositionen oder Posen und zugehörigen Zeiten, die das Fahrzeug in einer Durchfahrt der Strecke einnimmt. Ein Weg-Zeit-Profil besteht damit grundsätzlich erst, wenn der Fahrende mit dem Fahrzeug die Strecke einmal durchfahren hat oder entsprechende Annahmen über die charakteristischen Werte des Fahrzeugs getroffen werden können oder aus vergangenen Fahrten bekannt sind und daraus ein Profil errechnet wurde. Das Weg-Zeit-Profil dient als Voraussage der Fahrtrajektorie des Fahrzeugs für spätere Durchfahrten. Dabei wird von der Annahme ausgegangen, dass geübte Fahrende beispielsweise eine Rennstrecke im Idealfall jeweils in einer ähnlichen Weise durchfahren.A distance-time profile consists of a set of data that make up expected self-positions of the vehicle can be determined over time. A distance-time profile can be determined by calculating a profile from the route and assuming the characteristic values of the vehicle and thus its envelope curve of the physical limits. A second possibility of determining a distance-time profile includes recording a number of self-positions or poses and associated times that the vehicle occupies when driving through the route. A distance-time profile therefore only exists once the driver has traveled the route with the vehicle or appropriate assumptions can be made about the characteristic values of the vehicle or are known from previous journeys and a profile has been calculated from this. The distance-time profile is used as a prediction of the vehicle's trajectory for later passages. It is assumed that experienced drivers, for example, ideally drive through a racetrack in a similar manner.

Optional ist das Abschätzmodul ausgebildet, um nach dem Abschätzen des kritischen Zustands durch Vergleich mit einer definierten Bedingung ein Warnsignal zu erzeugen. Optional kann das Warnsignal oder eine andere Warnung an andere Fahrzeuge (insbesondere an nachfolgende) gegeben werden, um diese vor der kritischen Situation zu warnen.The estimation module is optionally designed to generate a warning signal after the critical state has been estimated by comparing it with a defined condition. Optionally, the warning signal or another warning can be given to other vehicles (in particular to following vehicles) in order to warn them of the critical situation.

Das Warnsignal kann beispielsweise akustischer Natur sein oder an andere Systeme weitergeleitet werden. Insbesondere kann ein Signal an Fahrenden von anderen Fahrzeugen auf der Strecke und/oder an eine Renn- oder Testleitung übermittelt werden. Zudem können Fahrende über eine Abgabe eines solchen Signals informiert und/oder ein automatischer Kommunikationskanal zwischen einem Fahrenden und beispielsweise der Renn- oder Testleitung geöffnet werden.The warning signal can be of an acoustic nature, for example, or it can be passed on to other systems. In particular, a signal can be transmitted to drivers of other vehicles on the track and / or to a race or test line. In addition, drivers can be informed about the delivery of such a signal and / or an automatic communication channel can be opened between a driver and, for example, the race or test management.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur automatischen Erfassung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer Strecke mit bekanntem Verlauf, das für die Ermittlung des kritischen Zustands lediglich auf Eigenpositionen oder Posen des Fahrzeugs basiert. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

• - Erfassen von Eigenpositionen oder Posen des Fahrzeugs auf der Strecke, fortlaufend über einen vordefinierten Zeitraum mit einer vorbestimmten Rate;
• - Abschätzen des kritischen Zustands unter Verwendung der erfassten Eigenpositionen oder Posen sowie unter Verwendung des bekannten Verlaufs der Strecke.

The present invention also relates to a method for the automatic detection of a critical state for a vehicle on a route with a known course, which method is based solely on the vehicle's own positions or poses for the determination of the critical state. The process consists of the following steps:

• - Detection of the vehicle's own positions or poses on the route, continuously over a predefined period of time at a predefined rate;
• - Estimation of the critical condition using the recorded own positions or poses and using the known course of the route.

Optional können die erfassten Daten für eine vorbestimmte Zeit in einem Speicher abgespeichert werden. Damit kann beispielsweise eine Analyse auch für längere Zeiträume ermöglicht werden.Optionally, the recorded data can be stored in a memory for a predetermined time. In this way, for example, an analysis can also be made for longer periods of time.

Zudem bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Computerprogrammprodukt mit einem Datenträger und darauf abgespeichertem Softwarecode, welches ausgebildet ist, um bei einem Ausführen des Softwarecodes in mindestens einem datenverarbeitenden Gerät ein zuvor definiertes Verfahren auszuführen.In addition, the present invention also relates to a computer program product with a data carrier and software code stored thereon, which is designed to carry out a previously defined method when the software code is executed in at least one data processing device.

Insbesondere kann das Verfahren als Softwarecode auf einem Gerät gespeichert werden, das eine Plug-and-Play-Eigenschaft aufweist, also als Peripheriegerät an eine in dem Fahrzeug bestehende Einrichtung angeschlossen werden kann, ohne weitere Konfigurationen oder Einstellungen vorzunehmen oder Gerätetreiber zu installieren.In particular, the method can be stored as software code on a device that has a plug-and-play property, that is, can be connected as a peripheral device to a device existing in the vehicle without having to make further configurations or settings or install device drivers.

In Ausführungsbeispielen wird das Verfahren durchgeführt als ein Verfahren zur Bestimmung eines kritischen Zustands, insbesondere eines Unfallzustands, eines Fahrzeugs auf einer Rennstrecke mit einem bekannten Streckenverlauf. Dabei werden Werte von mindestens einem Sensor verwendet, um einen fahrdynamischen Zustand des Fahrzeugs zu ermitteln und/oder zu errechnen, ob das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt war. Dabei werden die Grenzen der Hüllkurve des fahrdynamisch stabilen Bereichs aus der Kenntnis des Streckenverlaufs geschätzt oder vorgegeben und/oder durch Messdaten aus einer telemetrischen Beobachtung mindestens eines Fahrzeugs ermittelt. Zudem werden relevante Informationen an andere Teilnehmer oder Informationsknoten auf und/oder neben der Rennstrecke weitergegeben oder mit ihnen ausgetauscht. Optional werden in dem Verfahren die gemessenen Positionsdaten und/oder mindestens eine Komponente der horizontalen Beschleunigung und/oder die Gierrate des Fahrzeugs genutzt, um den kritischen Zustand des Fahrzeugs zu berechnen und/oder zu bewerten. Weiter kann das Verfahren beinhalten, dass bei einer Bestätigung des kritischen Zustands, beispielsweise bei einem erkannten positiven Unfallstatus, ein Signal an mindestens ein anderes Fahrzeug und/oder eine andere Kommunikationseinheit versendet wird. Optional kann weiter mindestens ein Teil der Informationsübermittlung über den aktuellen kritischen Zustand des Fahrzeugs über eine Kommunikationsschnittstelle erfolgen, die mithilfe von elektromagnetischen Wellen und/oder Schallwellen die notwendigen Informationen für die Berechnung vom Fahrzeug an die umliegenden Fahrzeuge und/oder eine andere zentrale Recheneinheit und/oder eine andere Kommunikationseinheit überträgt. Bei erkanntem kritischem Zustand kann zudem ein Signal nach innen zu erkennen gegeben werden, welches Fahrenden anzeigt, dass eine Notmeldung abgegeben worden ist. Optional kann über eine Kommunikationseinrichtung zur Einsatzzentrale im Falle des erkannten kritischen Zustands die Möglichkeit geboten werden, den Gesundheitszustand eines Fahrenden mitzuteilen.In exemplary embodiments, the method is carried out as a method for determining a critical state, in particular an accident state, of a vehicle on a race track with a known route. Values from at least one sensor are used to determine a dynamic driving state of the vehicle and / or to calculate whether the vehicle was involved in an accident. The limits of the envelope curve of the region that is stable in terms of driving dynamics are estimated or specified from the knowledge of the course of the route and / or determined by means of measurement data from telemetric observation of at least one vehicle. In addition, relevant information is passed on to other participants or information nodes on and / or next to the race track or exchanged with them. Optionally, the measured position data and / or at least one component of the horizontal acceleration and / or the yaw rate of the vehicle are used in the method in order to calculate and / or evaluate the critical condition of the vehicle. The method can further include that when the critical state is confirmed, for example when a positive accident status is recognized, a signal is sent to at least one other vehicle and / or another communication unit. Optionally, at least part of the information transfer about the current critical condition of the vehicle can also take place via a communication interface, which uses electromagnetic waves and / or sound waves to provide the information required for the calculation from the vehicle to the surrounding vehicles and / or another central processing unit and / or another communication unit transmits. If a critical condition is recognized, a signal can also be given to the inside, which indicates to the driver that an emergency report has been issued. Optionally, in the event of a critical condition being identified, a communication device to the operations center can be used to provide information on the health of a driver.

Zusammenfassend liegt in Ausführungsbeispielen ein Fokus insbesondere auf einer Auswertung der Sensordaten und der Bestimmung eines kritischen Zustands des Fahrzeugs. Im Gegensatz zu anderen Anwendungsfeldern werden für das vorliegend beschriebene aktive Warnsystem Möglichkeiten zur Auswertung verwendet, die besonders robust gegenüber nicht relevanten instabilen Zuständen sind, die nicht zu einem kritischen Zustand führen, da beispielsweise Rennfahrende im Gegensatz zu „normalen“ Autofahrenden deutlich schwierigere Situationen noch zuverlässig kontrollieren können. Des Weiteren unterscheidet sich das System von anderen Systemen, da es keinen Zugriff auf interne Sensoren wie Raddrehzahl- oder Lenkwinkelsensoren benötigt, und als ein Plug-and-Play System konzipiert sein kann, das ohne einen Zugang zum Fahrzeug-CAN funktioniert.In summary, the exemplary embodiments focus in particular on evaluating the sensor data and determining a critical state of the vehicle. In contrast to other fields of application, evaluation options are used for the active warning system described here, which are particularly robust against irrelevant unstable states that do not lead to a critical state, since, for example, racing drivers in contrast to "normal" car drivers are still reliable can control. Furthermore, the system differs from other systems as it does not require access to internal sensors such as wheel speed or steering angle sensors and can be designed as a plug-and-play system that functions without access to the vehicle CAN.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bieten die folgenden Vorteile. Die beschriebene Vorrichtung bzw. das beschriebene Verfahren sind geeignet für den Einsatz auf abgeschlossenen Strecken, über die vorteilhafterweise ein Mindestmaß an Informationen verfügbar ist. Dazu gehört die Annahme, dass die Fahrzeuge auf einer vorher bekannten Strecke fahren, da hier viele Vergleichswerte für die Bewegungsgrößen des Fahrzeugs ermittelt werden können. Für eine Motorsportanwendung sind die Vorrichtung bzw. das Verfahren geeignet, um die Sicherheit für die Rennfahrenden auf der Strecke zu verbessern, da durch die automatisierte Berechnung von kritischen Zuständen Fahrenden nahezu ohne Zeitverzögerung mittgeteilt werden kann, dass sich ein Fahrzeug in einem unmittelbar vorausliegenden Streckenabschnitt in einem kritischen Zustand, wie beispielsweise in einem Unfallzustand, befindet. Dadurch können Fahrende mit der notwendigen Vorsicht den entsprechenden Streckenabschnitt befahren und einen Folgeunfall verhindern.Embodiments of the present invention offer the following advantages. The device described and the method described are suitable for use on closed routes over which a minimum amount of information is advantageously available. This includes the assumption that the vehicles are traveling on a previously known route, since many comparative values can be determined here for the movement variables of the vehicle. The device and the method are suitable for a motorsport application in order to improve the safety for the racing drivers on the track, since the automated calculation of critical states means that drivers can be informed almost without a time delay that a vehicle is in a route section immediately ahead is in a critical condition such as an accident condition. As a result, drivers can drive on the corresponding section of the route with the necessary caution and prevent a subsequent accident.

FigurenlisteFigure list

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.

• 1 illustriert ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
• 2 zeigt Schritte eines Verfahrens zur automatischen Erfassung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer Strecke mit bekanntem Verlauf.

The exemplary embodiments of the present invention will be better understood with reference to the following detailed description and the accompanying drawings of the various exemplary embodiments, which, however, should not be understood in such a way that they restrict the disclosure to the specific embodiments, but merely serve for explanation and understanding.

• 1 illustrates an embodiment of the present invention.
• 2 shows steps of a method for the automatic detection of a critical condition for a vehicle on a route with a known course.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

1 zeigt ein Schema für ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Schema stellt eine Vorrichtung zur automatischen Erfassung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer Strecke mit bekanntem Verlauf dar. Dabei weist das Fahrzeug eine Einrichtung zu einer wiederholten Bestimmung einer Eigenposition oder Pose 50 des Fahrzeugs auf, und die Erfassung des kritischen Zustands basiert lediglich auf den Eigenpositionen oder Posen 50 des Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst ein Erfassungsmodul 100, das fortlaufend über einen vordefinierten Zeitraum mit einer vorbestimmten Rate Eigenpositionen oder Posen 50 des Fahrzeugs auf der Strecke speichert, und ein Abschätzmodul 200, welches ausgebildet ist, um aus den im Erfassungsmodul 100 gespeicherten Eigenpositionen oder Posen 50 sowie unter Verwendung des bekannten Verlaufs der Strecke einen kritischen Zustand abzuschätzen. Erfüllt ein kritischer Zustand vordefinierte Kriterien wie beispielsweise nachfolgend beschriebene Überschreitungen von Schwellwerten, kann das Abschätzmodul 200 ein Warnsignal 90 ausgeben. 1 shows a scheme for an embodiment of the present invention. The scheme represents a device for the automatic detection of a critical condition for a vehicle on a route with a known course. The vehicle has a device for a repeated determination of its own position or pose 50 of the vehicle, and the detection of the critical condition is based only on one's own positions or poses 50 of the vehicle. The device comprises a detection module 100 that continuously positions one's own positions or poses over a predefined period of time at a predetermined rate 50 of the vehicle on the route, and an estimation module 200 , which is designed to take from the in the acquisition module 100 saved own positions or poses 50 and using the known course of the route to estimate a critical condition. If a critical state fulfills predefined criteria such as, for example, the exceeding of threshold values described below, the estimation module can 200 a warning sign 90 output.

Die Stabilität bzw. der Crashzustand des Fahrzeugs wird im dargestellten Ausführungsbeispiel anhand von Einzelbestimmungen abgeschätzt, die einzeln durchgeführt oder kombiniert werden können. Für die Abschätzung können dabei beispielsweise folgende Eingangsdaten verwendet werden, welche auch aus den Eigenpositionen oder Posen 50 abgeleitet werden können:

• - Position des Fahrzeugs,
• - Horizontale Beschleunigung des Fahrzeugs,
• - Gierraten des Fahrzeugs,
• - Geschwindigkeitsprofil des Fahrzeugs,
• - Gierratenprofil des Fahrzeugs.

In the exemplary embodiment shown, the stability or the crash state of the vehicle is estimated on the basis of individual determinations that can be carried out individually or combined. For example, the following input data can be used for the estimation, which also come from one's own positions or poses 50 can be derived:

• - position of the vehicle,
• - horizontal acceleration of the vehicle,
• - vehicle yaw rates,
• - vehicle speed profile,
• - yaw rate profile of the vehicle.

Eine erste Einzelbestimmung verwendet einen Abgleich zwischen einem Winkel einer Tangente an die Strecke und dem Kurswinkel des Fahrzeugs. Der Kurswinkel wird hierbei über die Trajektorie des Fahrzeugs bestimmt, indem die Positionen der letzten Sekunden Fahrt über eine Interpolationsfunktion, bspw. als Spline-Funktion, interpoliert werden. Daraus bestimmt sich der Kurswinkel an der aktuellen Position. Überschreitet die Differenz von Kurswinkel und Winkel der Streckentangente einen bestimmten Schwellwert, wird ein instabiler Fahrzustand angenommen, und das Abschätzmodul 200 erzeugt ein Warnsignal 90. Mit dieser Einzelbestimmung lässt sich insbesondere erkennen, ob sich ein Fahrzeug in der Anfangsphase eines Rennens quer zur Fahrbahn bewegt. In der Startphase stellt dies ein besonderes Risiko für die nachfolgenden Fahrenden dar, da aufgrund der Menge an Fahrzeugen auf engem Raum zum einen die Ausweichmöglichkeiten begrenzt sind, und zum anderen vorausfahrende Fahrzeuge die Sicht der Fahrenden beschränken.A first individual determination uses a comparison between an angle of a tangent to the route and the course angle of the vehicle. The course angle is determined via the trajectory of the vehicle, in that the positions of the last few seconds of travel are interpolated via an interpolation function, for example as a spline function. This determines the course angle at the current position. If the difference between the course angle and the angle of the route tangent exceeds a certain threshold value, it becomes unstable Driving state assumed, and the estimating module 200 generates a warning signal 90 . With this individual determination, it can be seen in particular whether a vehicle is moving across the lane in the initial phase of a race. In the start-up phase, this represents a particular risk for the following drivers, as the number of vehicles in a confined space means that on the one hand there are limited evasive options and on the other hand vehicles in front restrict the view of the drivers.

Eine zweite Einzelbestimmung verwendet einen Abgleich der gemessenen Gierrate

mit der Kursrate φ̇, die sich aus einer Geschwindigkeit in einer Streckenkoordinate s und einer Krümmung κ_ref einer Referenzlinie sowie der Schwimmwinkelrate ergibt. Der Schwimmwinkel ist dabei definiert als Differenz zwischen Gier- und Kurswinkel. Dabei kann als Referenzlinie beispielsweise eine Mittenlinie der Strecke oder eine zuvor berechnete Trajektorie beispielsweise aus einem Weg-Zeit-Profil verwendet werden. Die Kursrate φ̇ ist bestimmt durch $$\dot{\phi }={\kappa }_{ref}\cdot \dot{s}=\dot{\psi }-\dot{\beta }.$$

Durch diesen Abgleich lässt sich ebenfalls eine grobe Abschätzung vornehmen, ob sich das Fahrzeug in die gewünschte Richtung bewegt. Dazu wird die Gierrate jeweils über die letzten Sekunden integriert. Daraus ergibt sich die Gierwinkel-Änderung des Fahrzeugs in einem Streckenabschnitt. Wie schon in der ersten Einzelbestimmung kann der Wert mit einem festgesetzten Grenzwert bzw. einer maximal erlaubten Abweichung verglichen werden. Anwendungsfall ist hier ebenfalls ein Fahrzeug, dass sich nicht in Richtung der Streckenführung bewegt.A second individual determination uses a comparison of the measured yaw rate

with the course rate φ̇, which results from a speed in a route coordinate s and a curvature κ _{ref of} a reference line and the float angle rate. The float angle is defined as the difference between the yaw and course angles. A center line of the route or a previously calculated trajectory, for example from a distance-time profile, can be used as the reference line. The course rate φ̇ is determined by $$\dot{\phi }={\kappa }_{ref}\cdot \dot{s}=\dot{\psi }-\dot{\beta }.$$

This comparison also makes it possible to make a rough estimate of whether the vehicle is moving in the desired direction. For this purpose, the yaw rate is integrated over the last few seconds. This results in the vehicle's yaw angle change in a route section. As in the first individual determination, the value can be compared with a fixed limit value or a maximum permitted deviation. The application here is also a vehicle that does not move in the direction of the route.

Die folgenden Einzelbestimmungen können erst nach einer kurzen Anlernphase, also erst bei einer ausreichenden Datenmenge im Erfassungsmodul 100, durchgeführt werden. Es werden im Erfassungsmodul 100 aufgenommene Daten von Geschwindigkeit, Beschleunigungen und Gierrate verwendet, um die Stabilität des Fahrzeugs zu bewerten. Insbesondere wird aus den aufgenommenen Beschleunigungen a_rec ein Maximalwert verwendet. Anstelle der oder ergänzend zum Maximalwert der aufgenommenen Beschleunigungen a_rec kann für die Abschätzung auch ein Maximalwert von Querbeschleunigungen verwendet werden, die sich aus aufgenommenen Geschwindigkeiten v_rec und der Krümmung der Trajektorie κ_ref ergeben. Ein in die Abschätzung eingehender Maximalwert der Beschleunigung kann also gegeben sein als $$a_{\text{max}}=\text{max}\left(a_{\text{ref}}\right){\text{ oder a}}_{\text{max}}=\text{max}\left({\nu }_{\text{rec}}{\left(s\right)}^2\cdot {\kappa }_{\text{ref}}\right).$$

Alternativ zu aufgenommenen Daten können Werte für eine maximale Quer- und Längsbeschleunigung des Fahrzeugs beispielweise im Erfassungsmodul 100 hinterlegt und genutzt werden.The following individual determinations can only be made after a short learning phase, i.e. only with a sufficient amount of data in the acquisition module 100 , be performed. It will be in the acquisition module 100 recorded data of speed, accelerations and yaw rate are used to evaluate the stability of the vehicle. In particular, a maximum value is used from the recorded accelerations a _rec. Instead of or in addition to the maximum value of the recorded accelerations a _rec , a maximum value of transverse accelerations can also be used for the estimation, which result from recorded speeds v _rec and the curvature of the trajectory κ _ref . A maximum value of the acceleration that goes into the estimation can therefore be given as $$a_{\text{Max}}=\text{Max}\left(a_{\text{ref}}\right){\text{or a}}_{\text{Max}}=\text{Max}\left({\nu }_{\text{rec}}{\left(s\right)}^2\cdot {\kappa }_{\text{ref}}\right).$$

As an alternative to the recorded data, values for a maximum lateral and longitudinal acceleration of the vehicle can be used, for example, in the acquisition module 100 stored and used.

Eine dritte Einzelbestimmung kann nun den Vergleich einer aktuellen Beschleunigung und der maximalen Beschleunigung a_max umfassen. Übersteigt die momentane Beschleunigung den Referenzwert a_max um einen festgelegten Prozentsatz oder Schwellwert, können ein instabiler Zustand oder ein Unfall angenommen werden, da ohne Krafteinwirkung von außen nur begrenzt Beschleunigungen aufgebracht werden können. Dabei kann der Anwendungsfall insbesondere ein Unfall des Fahrzeugs sein. Es können sowohl Unfälle mit Unfallgegnern - also anderen Fahrzeugen - als auch mit der umgebenden Infrastruktur erkannt werden.A third individual determination can now include the comparison of a current acceleration and the maximum acceleration a _max. If the instantaneous acceleration exceeds the reference value a _max by a specified percentage or threshold value, an unstable state or an accident can be assumed, since only limited accelerations can be applied without external force. The application can in particular be an accident involving the vehicle. Accidents with other parties involved in the accident - i.e. other vehicles - as well as with the surrounding infrastructure can be detected.

Eine vierte Einzelbestimmung kann einen Vergleich der aktuellen Gierrate mit einer ermittelten maximalen oder maximal möglichen Gierrate umfassen. Die maximal mögliche Gierrate berechnet sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel über die momentane Geschwindigkeit v und die maximale Beschleunigung a_max zu $${\dot{\psi }}_{\text{max}}=\frac{a_{\text{max}}}{\nu },$$

mit

der Gierrate. Wie schon in der dritten Einzelbestimmung wird bei Überschreitung der maximalen Gierrate ebenfalls ein instabiler Zustand angenommen. Die maximale Gierrate gibt in diesem Fall darüber Aufschluss, ob sich das Fahrzeug auf einer stabilen Trajektorie befindet oder unkontrolliert schleudert. Im zweiten Fall ist zusätzlich eine unplausible Gierrate im Vergleich zur Trajektorie ähnlich wie in der zweiten Einzelbestimmung messbar.A fourth individual determination can include a comparison of the current yaw rate with a determined maximum or maximum possible yaw rate. In the present exemplary embodiment, the maximum possible yaw rate is calculated using the instantaneous speed v and the maximum acceleration a _max $${\dot{\psi }}_{\text{Max}}=\frac{a_{\text{Max}}}{\nu },$$

with

the yaw rate. As in the third individual determination, an unstable state is assumed when the maximum yaw rate is exceeded. In this case, the maximum yaw rate indicates whether the vehicle is on a stable trajectory or is skidding in an uncontrolled manner. In the second case, an implausible yaw rate can also be measured in comparison to the trajectory, similar to the second individual determination.

Eine fünfte Einzelbestimmung kann einen Vergleich der aktuellen Geschwindigkeit mit dem aufgezeichneten Geschwindigkeitsprofil umfassen. Unterscheiden sich die Werte mindestens um einen bestimmten Prozentsatz oder Schwellwert, kann von einem Problem am Fahrzeug ausgegangen und die sich hinter dem Fahrzeug befindlichen Rennteilnehmer gewarnt werden. An dieser Stelle können äußere Umstände, beispielsweise Situationen wie Gelbe Flaggen oder Boxenstopps, von der Stabilitätsbewertung mitberücksichtigt werden, da hier das Fahrzeug gezwungenermaßen langsam fahrt.A fifth individual determination can include a comparison of the current speed with the recorded speed profile. If the values differ by at least a certain percentage or threshold value, a problem with the vehicle can be assumed and the race participants behind the vehicle are warned. At this point, external circumstances, for example situations such as yellow flags or pit stops, can be taken into account by the stability assessment, since the vehicle is forced to drive slowly here.

2 zeigt Schritte eines Verfahrens zur automatischen Erfassung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer Strecke mit bekanntem Verlauf, wobei die Erfassung des kritischen Zustands lediglich auf Eigenpositionen oder Posen 50 des Fahrzeugs basiert. Ein erster Schritt umfasst ein Erfassen S100 von Eigenpositionen oder Posen 50 des Fahrzeugs auf der Strecke. Optional können die erfassten Daten abgespeichert werden. Dies geschieht fortlaufend über einen vordefinierten Zeitraum mit einer vorbestimmten Rate. Ein zweiter Schritt umfasst ein Abschätzen S200 des kritischen Zustands unter Verwendung der erfassten Eigenpositionen oder Posen 50 sowie unter Verwendung des bekannten Verlaufs der Strecke. Das Abschätzen S200 kann dabei insbesondere die in der Beschreibung von 1 dargestellten Einzelbestimmungen umfassen. 2 shows steps of a method for the automatic detection of a critical condition for a vehicle on a route with a known course, with the detection of the critical condition only on own positions or poses 50 of the vehicle. A first step involves acquiring S100 of own positions or poses 50 of the vehicle on the route. The recorded data can optionally be saved. This happens continuously over a predefined period of time at a predetermined rate. A second step involves estimating S200 of the critical condition using the recorded self-positions or poses 50 as well as using the known course of the route. The appraisal S200 can in particular the in the description of 1 include the individual provisions shown.

Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the description, the claims and the figures can be essential for the implementation of the invention both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

5050

Eigenposition oder PoseSelf-position or pose

100100

ErfassungsmodulAcquisition module

200200

AbschätzmodulEstimation module

9090

WarnsignalWarning sign

S100, S200S100, S200

VerfahrensschritteProcedural steps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• DE 102011114977 A1 [0002]DE 102011114977 A1 [0002]
• DE 10061966 A1 [0002]DE 10061966 A1 [0002]

Claims (7)

Vorrichtung zur automatischen Ermittlung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer Strecke mit bekanntem Verlauf, wobei das Fahrzeug eine Einrichtung zu einer wiederholten Bestimmung einer Eigenposition oder Pose (50) des Fahrzeugs aufweist, die Vorrichtung umfasst: ein Erfassungsmodul (100), das fortlaufend mit einer vorbestimmten Rate Eigenpositionen oder Posen des Fahrzeugs auf der Strecke erfasst, und ein Abschätzmodul (200), welches ausgebildet ist, um aus den erfassten Eigenpositionen oder Posen (50) unter Verwendung des bekannten Verlaufs der Strecke einen kritischen Zustand abzuschätzen, ohne dabei Daten zu einem Fahrendenwunsch zu verwenden.Apparatus for automatically determining a critical condition for a vehicle on a route with a known course, the vehicle having a device for repeatedly determining an own position or pose (50) of the vehicle, the apparatus comprising: a detection module (100) which continuously detects the vehicle's own positions or poses on the route at a predetermined rate, and an estimation module (200) which is designed to estimate a critical condition from the recorded own positions or poses (50) using the known course of the route, without using data on a driver's request. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abschätzmodul (200) ausgebildet ist, um auf Sensordaten im Fahrzeug zuzugreifen und für die Abschätzung des kritischen Zustands aus den Eigenpositionen und/oder aus den Sensordaten mindestens eine Größe aus der folgenden Liste zu bestimmen: - einen Gierwinkel, - einen Kurswinkel, - eine Gierrate, - eine Kursrate, - eine Geschwindigkeit, - eine Beschleunigung, - eine Kraft.The device according to Claim 1 , wherein the estimation module (200) is designed to access sensor data in the vehicle and to determine at least one variable from the following list for the estimation of the critical state from the own positions and / or from the sensor data: a yaw angle, - a course angle, - a yaw rate, - a course rate, - a speed, - an acceleration, - a force. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strecke bekannten Verlaufs eine wiederholt zu durchfahrende Strecke ist und das Aufzeichnungsmodul (100) oder das Abschätzmodul (200) weiter ausgebildet sind, um in einem Lernprozess aus Eigenpositionen oder Posen (50) des Fahrzeugs ein Weg-Zeit-Profil des Fahrzeugs basierend auf mindestens einer Durchfahrt der Strecke oder aus Kennwerten für das Fahrzeug und der Strecke mit bekanntem Verlauf zu bestimmen, und wobei das Abschätzmodul (200) ausgebildet ist, um den kritischen Zustand unter Verwendung des Weg-Zeit-Profils abzuschätzen.The device according to one of the preceding claims, wherein the route of the known course is a route to be traveled repeatedly and the recording module (100) or the estimation module (200) are further designed to create a route from own positions or poses (50) of the vehicle in a learning process - to determine the time profile of the vehicle based on at least one passage of the route or from characteristic values for the vehicle and the route with a known course, and wherein the estimation module (200) is designed to determine the critical state using the distance-time profile to estimate. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abschätzmodul (200) ausgebildet ist, um nach dem Abschätzen des kritischen Zustands durch Vergleich mit einer definierten Bedingung ein Warnsignal (90) zu erzeugen.The device according to one of the preceding claims, wherein the estimation module (200) is designed to generate a warning signal (90) after the critical state has been estimated by comparison with a defined condition. Die Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Abschätzmodul (200) weitere ausgebildet ist, das Warnsignal (90) anderen Fahrzeugen bereitzustellen.The device according to Claim 4 , wherein the estimation module (200) is further designed to provide the warning signal (90) to other vehicles. Ein Verfahren zur automatischen Erfassung eines kritischen Zustands für ein Fahrzeug auf einer Strecke mit bekanntem Verlauf, mit folgenden Schritten: - Erfassen (S100) von Eigenpositionen oder Posen (50) des Fahrzeugs auf der Strecke, fortlaufend über einen vordefinierten Zeitraum mit einer vorbestimmten Rate; - Abschätzen (S200) des kritischen Zustands unter Verwendung der erfassten Eigenpositionen oder Posen (50) und des bekannten Verlaufs der Strecke, ohne dabei Daten zu einem Fahrendenwunsch zu verwenden.A method for the automatic detection of a critical condition for a vehicle on a route with a known course, with the following steps: - Detecting (S100) own positions or poses (50) of the vehicle on the route, continuously over a predefined period of time at a predetermined rate; - Estimation (S200) of the critical state using the recorded own positions or poses (50) and the known course of the route, without using data on a driver's request. Ein Computerprogrammprodukt mit einem Datenträger und darauf abgespeichertem Softwarecode, welches ausgebildet ist, um bei einem Ausführen des Softwarecodes in mindestens einem datenverarbeitenden Gerät ein Verfahren nach Anspruch 6 auszuführen.A computer program product with a data carrier and software code stored thereon, which is designed to carry out a method when the software code is executed in at least one data processing device Claim 6 to execute.

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