Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Gierratensensors eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Computerprogrammprodukt.

Moderne Kraftfahrzeuge wie Personenkraftfahrzeuge, Lastkraftfahrzeuge, motorisierte Zweiräder oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Fortbewegungsmittel sind vielfach mit Fahrdynamikregelsystemen wie ESC (Electronic Stability Control) ausgestattet, welche das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs gezielt beeinflussen können. Zudem sind eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen wie der Parkassistent, Spurführungsassistent, Abstandsregeltempomat oder Stauassistent bekannt, mittels denen eine Führung des Kraftfahrzeugs teilautomatisiert bzw. vollautomatisiert durchgeführt werden kann. Für eine Mehrzahl an Fahrerassistenzsystemen ist es wichtig die genaue Fahrzeugorientierung des Fahrzeugs zu kennen. Dies ist ein entscheidender Faktor, um das Fahrzeug ohne Kollisionen auf dem geplanten Pfad bzw. entlang einer geplanten Trajektorie führen zu können.

Die Abschätzung der Fahrzeugorientierung erfolgt beispielsweise mittels eines Gierratensensors des Stabilitätskontrollsystems (ESC). Ein Nachteil des Gierratensensors sind jedoch seine variablen Verzerrungs- und Skaleneigenschaften, die einen Sensordrift verursachen. Das Gierratensignal, insbesondere dessen Qualität, nimmt somit Einfluss auf die Bestimmung der Fahrzeugorientierung und folglich auf den Betrieb eines Fahrerassistenzsystems bei der Führung des Kraftfahrzeugs entlang einer geplanten Trajektorie.

Vor diesem Hintergrund erfolgt üblicherweise eine Kalibrierung des Gierratensensors, somit die Ermittlung und nachgelagert die Kompensation eines Offsets. Der Offset beschreibt eine Abweichung des Gierratensensors und somit ein Maß, um welches die mittels des Gierratensensors erfasste Gierrate von einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs abweicht. Durch die Kompensation der erfassten Gierrate in Abhängigkeit von dem Offsetwert ist es möglich, die genannte Abweichung der mittels des Gierratensensors erfassten Gierrate von der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs zumindest zu verringern oder aufzuheben, so dass die mittels des Gierratensensors erfasste Gierrate der tatsächlichen Gierrate zumindest nahezu entspricht. Diese Verringerung beziehungsweise Aufhebung der Abweichung wird als Offsetkompensation bezeichnet.

Ein bekanntes Kalibrierverfahren ist beispielsweise eine Mittelwertbildung von Messwerten des Gierratensensors während eines Fahrzeugstillstands, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug steht und folglich ein erfasster Offset tatsächlich auf ein verzerrtes Messsignal des Gierratensensors zurückzuführen ist. Problematisch an der Mittelwertbildung der Messwerte des Gierratensensors während des Fahrzeugstillstands besteht darin, dass ein erlernter Offset während der Fahrzeugbewegung nicht aktualisiert wird und somit ein sich ändernder Offset, wie es beispielsweise aufgrund von Nichtlinearitätsfehlern bei einem Abbiegevorgang des Gierratensensors passieren kann, nicht berücksichtigt wird. Folglich ist die Erfassung des Offsets während der Bewegung regelmäßig zu aktualisieren, um die Genauigkeit der geschätzten Fahrzeugausrichtung zu verbessern.

Ein weiterer Ansatz zur Kalibrierung des Gierratensensors während der Bewegung des Fahrzeugs ist die Kombination von kinematischen und dynamischen Fahrzeugmodellen. Jedoch ist die Genauigkeit der ermittelten Gierrate von der Genauigkeit anderer in die Fahrzeugmodelle einfließenden Fahrzeugparameter abhängig, so beispielsweise von Messdaten des Lenkradwinkelsensors und der Raddrehzahlsensoren des Kraftfahrzeugs. Falls ein Versatz zwischen dem Lenkradwinkel zu den tatsächlichen Radwinkeln der Vorderachse vorliegt, hat dies eine erhebliche Verschlechterung der Genauigkeit der aus dem Fahrzeugmodell berechneten Gierrate zufolge. Des Weiteren sind die Messdaten des Raddrehzahlsensors erst ab einer gewissen Mindestgeschwindigkeit sinnvoll nutzbar. Insbesondere bei niedrigen Manövriergeschwindigkeiten, wie es bei Parkmanövern in der Regel der Fall ist, nehmen die Messdaten der Raddrehzahl demnach negativen Einfluss auf die Genauigkeit bei der Bestimmung der Gierrate. Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welches bzw. welche die Genauigkeit der Kalibrierung des Gierratensensors weiter verbessert.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.

Es wird ein Verfahren zur Kalibrierung eines Gierratensensors eines Fahrzeugs insbesondere während der Fahrzeugbewegung vorgeschlagen. Es wird eine Gierrate des Fahrzeugs aus Messdaten des Gierratensensors erfasst. Die Erfassung der Gierrate ermöglicht insbesondere die Fahrzeugorientierung zu bestimmen.

Des Weiteren wird eine Gierwinkeländerung, somit insbesondere die Änderung der Fahrzeugorientierung, aus Sensordaten von zumindest einer optischen Umgebungssensoreinheit ermittelt. Unter der geänderten Fahrzeugorientierung ist insbesondere die sich mit der Zeit, z. B. zwischen zwei Abtastzeiten, geänderte Fahrzeugposition zu verstehen. Mit anderen Worten wird insbesondere auf der Grundlage einer visuellen Odometrie eine Gierwinkeländerung erfasst. Beispielsweise wird zur Bestimmung der Gierwinkeländerung eine Relativposition des Fahrzeugs zu zumindest einem in der Umgebung des Fahrzeugs angeordneten Objektpunkts detektiert und während einer Fahrzeugbewegung eine relative Positionsänderung erfasst.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der optischen Umgebungssensoreinheit um mindestens eine Fahrzeugkamera, im Speziellen um zumindest eine Frontkamera des Kraftfahrzeugs. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die optische Umgebungssensoreinheit zumindest eine Front- und/oder Heckkamera und mindestens zwei Seitenkameras. Vorteilhafterweise sind Kameradaten nicht offsetbehaftet, sodass durch einen Abgleich mit den Messdaten des Gierratensensors eine zuverlässige und robuste Bestimmung des Offsets möglich ist. Insbesondere wird in aufeinander folgenden Einzelbildern der von der mindestens einen Fahrzeugkamera erzeugten Bildsequenz jeweils eine jeweilige Bildposition zumindest eines Bildmerkmals, z. B. eines Objektpunkts, ermittelt. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Gierwinkeländerung anhand der Veränderung der Bildposition des zumindest einen Bildmerkmals zwischen den Aufnahmezeitpunkten der Einzelbilder ermittelt wird.

Es wird ein Offset des Gierratensensors ermittelt. Bei dem Offset handelt es sich insbesondere um eine Abweichung des Gierratensensors zwischen dem die mittels des Gierratensensors erfasste Gierrate von einer tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs. Zur Ermittlung des Offsets werden die erfasste Gierrate des Gierratensensors und die ermittelte Gierwinkeländerung fusioniert. Somit wird die optische Umgebungssensoreinheit insbesondere als eine weitere Quelle zur Kalibrierung der vom Gierratensensor gemessenen Gierrate eingebunden. Vorzugsweise wird mittels der Fusionierung ein Unterschied zwischen den unabhängig voneinander ermittelten Fahrzeugorientierungen ermittelt.

Es erfolgt die Kalibrierung des Gierratensensors in Abhängigkeit von dem ermittelten Offset. Insbesondere wird die Gierrate des Gierratensensors in Abhängigkeit von dem ermittelten Offset korrigiert. Besonders bevorzugt wird basierend auf der korrigierten Gierrate und mittels einer Fusion der korrigierten Gierrate und der visuellen Odometrie eine Orientierungsänderung des Fahrzeugs bestimmt. Beispielsweise wird basierend auf der bestimmten Orientierungsänderung eine teil- oder vollautomatisierte Führung des Kraftfahrzeugs entlang einer ermittelten Ego-Trajektorie, besonders bevorzugt eine nachgelagerte Fahrerassistenzfunktion, so z. B. eine Parkassistenz oder Spurführungsassistenz, ausgeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren verbessert insbesondere die Bestimmung des Gierratenversatzes der gemessenen Kreiselgeschwindigkeitssignale während der Fahrzeugbewegung. Folglich kann ein durch den Gierratensensor verursachter Drift verhindert oder zumindest reduziert werden. Auf diese Weise ist eine genaue und robuste Bestimmung der Fahrzeugorientierung des Fahrzeugs und folglich eine präzise Führung des Fahrzeugs entlang einer geplanten Trajektorie basierend auf der ermittelten Fahrzeugorientierung erzielt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung werden zur Bestimmung der Orientierungsänderung des Fahrzeugs die erfasste Gierrate und ermittelte Gierwinkeländerung mittels eines Kalman-Filters fusioniert. Mit anderen Worten werden insbesondere die Gierrate und Gierwinkeländerung in einem Kalman-Filter zur Bestimmung des Offsets zur Weiterverarbeitung zugeführt. Der Kalman-Filter beruht insbesondere auf einem Prozessmodell zur iterativen Schätzung von System parametern auf der Basis von fehlerbehafteten Beobachtungen.

Das Prinzip des Kalman-Filters besteht insbesondere darin, eine Filterung für den aktuellen Wert eines Zustandsvektors und eine Prädiktion für den nächsten Abtastzeitpunkt zu machen. Vor diesem Hintergrund umfasst der Kalman-Filter somit insbesondere einen Prädiktionsschritt und einen Korrekturschritt, wobei im Prädiktionsschritt die zu erwartende Gierwinkeländerung und zu erwartende Gierrate ermittelt werden und in dem Korrekturschritt die erfasste Gierrate und die zwischen zwei Kamerabildern ermittelte Gierwinkeländerung eingeht. Damit werden in dem Prädiktionsschritt insbesondere keine Messdaten verarbeitet, sondern lediglich die Akkumulation basierend auf einer Gierbeschleunigung des Fahrzeugs vorgenommen.

Besonders bevorzugt wird die Erfassung der Gierrate periodisch mit einer ersten Periodendauer durchgeführt und die Ermittlung der Gierwinkeländerung periodisch mit einer zweiten Periodendauer durchgeführt, die verschieden von der ersten Periodendauer ist. Insbesondere wird die Fusionierung der Gierrate und der Gierwinkeländerung periodisch mit einer Fusionierungsperiodendauer durchgeführt. Die Ermittlung der Gierwinkeländerung insbesondere aus Kameradaten der Fahrzeugkamera ist häufig über die Framerate der Kamera vorgeben. Durch die durchgeführte Fusionierung ist es nicht nötig, die Ermittlung der Gierrate an diese Framerate anzupassen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Fusionierung überprüft, ob seit der vorhergehenden Fusionierung eine zwischen den erfassten Kamerabildern neue Gierwinkeländerung ermittelt wurde und falls dies nicht der Fall ist, kein Korrekturschritt durchgeführt oder in dem Korrekturschritt die zuletzt erfasste Gierwinkeländerung mit verringerter Gewichtung eingeht. Mit anderen Worten wird insbesondere nach dem Prädiktionsschritt eine Entscheidung durchgeführt, in der bestimmt wird, ob auch der Korrekturschritt ausgeführt werden soll. Dabei wird vorzugsweise überprüft, ob seit der letzten Aktualisierung, also Ausführung des Kalman Filters, die Gierwinkeländerung aktualisiert wurde. Damit wird verhindert, dass eine veraltete Gierwinkeländerung nochmals berücksichtigt wird, wodurch Messartefakte hervorgerufen werden könnten. Stattdessen werden nur aktuelle Messdaten zur Kalibrierung des Gierratensensors und folglich insbesondere zur Bestimmung der Fahrzeugausrichtung genutzt.

Die optische Umgebungssensoreinheit als Fahrzeugkamera kann situationsbedingt Kamerabilder von ungenügender Qualität beispielsweise aufgrund von Dunkelheit oder Schlechtwetterverhältnissen aufweisen, die eine zumindest ungenaue Ermittlung der Gierwinkeländerung zufolge haben könnte. Vor diesem Hintergrund wird im Korrekturschritt vorzugsweise eine Abweichung zwischen mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei einzelnen offsetbehafteten Messwerten des Gierratensensors und der offsetfreien Messwerte der optischen Umgebungssensoreinheit ermittelt. Weiterhin ist bevorzugt, dass die ermittelte Abweichung mit verringerter Gewichtung eingeht. Beispielsweise wird die ermittelte Abweichung mit einer Gewichtung von etwa 0,01 multipliziert. Insbesondere fließt das Ergebnis bei der Ermittlung des Offsets ein. Bei der Gewichtung handelt es sich insbesondere um einen Einstellparamater für die Lerngeschwindigkeit des Offsets.

Somit werden insbesondere anstatt der Einzeldaten nur die zugehörigen Mittelwerte dem Kalman-Filter zugeführt. Die Ermittlung des Offsets basierend auf mehreren Messwerten über einen gewissen Zeitraum stellt sicher, dass der Offset nicht auf einem vereinzelten Messfehler z. B. basierend auf Kamerabildern von ungenügender Qualität ermittelt wird. Des Weiteren können durch die Berücksichtigung mehrerer aufeinanderfolgenden Messwerte Ausreißer festgestellt und entsprechend mittels einer Gewichtung im Kalman-Filter abgemildert werden.

Insbesondere erfolgt eine Offsetkompensation, somit eine Korrektur der erfassten, offsetbehafteten Gierrate. Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Orientierungsänderung des Fahrzeugs mittels einer Fusion der korrigierten Gierrate und der Messdaten der mindestens einen Fahrzeugkamera, somit insbesondere der mittels visueller Odometrie ermittelten Orienteriungsänderung bestimmt wird. Auf diese Weise soll ein zu starkes Abdriften der auf den Gierratensensor und der mindestens einen Fahrzeugkamera ermittelten Fahrzeugorientierungen vermieden werden. Insbesondere wird basierend auf der bestimmten Orientierungsänderung eine teil- oder vollautomatisierte Führung des Fahrzeugs entlang einer ermittelten Ego-Trajektorie ausgeführt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt zur Kalibrierung des Gierratensensors des Fahrzeugs, wobei das Computerprogrammprodukt Instruktionen umfasst, die, wenn ausgeführt auf einem Steuergerät oder einem Rechner des Fahrzeugs, das Verfahren nach der vorhergehenden Beschreibung ausführt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Gierratensensors eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine Verarbeitungseinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach der vorhergehenden Beschreibung durchzuführen. Es sei angemerkt, dass die Verarbeitungseinheit eine elektronische Schaltung, ein Schaltkreis, ein Rechenwerk, eine Steuereinrichtung, ein Prozessor oder ein Steuergerät sein kann. Ferner kann die Verarbeitungseinheit eine Speichereinheit aufweisen, welche die durch die Verarbeitungseinheit benötigten und/oder erzeugten Daten speichert.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer solchen Steuervorrichtung. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zweckmäßigen Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug mit einer

Vorrichtung zur Kalibrierung eines Gierratensensors;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Kalman-Filters;

Figur 3 einen Zeitablauf des Gierwinkels mit Messdaten;

Figur 4 in einem Diagramm eine periodische Fusionierung einer ermittelten Gierrate und Gierwinkeländerung.

Bezugsziffer 1 in Figur 1 bezeichnet ein Fahrzeug umfassend eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Gierratensensors 2 für das Fahrzeug 1. Basierend auf der Grundlage des kalibrierten Gierratensensors 2 erfolgt beispielsweise eine Offsetkompensation der gemessenen Gierrate ψ _gyro und eine Bestimmung der Fahrzeugorientierung relativ zur ermittelten Ego-Trajektorie, wobei basierend auf der bestimmten Fahrzeugorientierung eine teil- oder vollautomatisierte Führung des Fahrzeugs 1 entlang der ermittelten Ego-Trajektorie ausgeführt wird. Durch die Offsetkompensation wird somit die gemessene Gierrate ψ _gyro derart korrigiert, dass diese der tatsächlichen Gierrate zumindest nahezu entspricht.

Der Gierratensensor 2 des Fahrzeugs 1 ist ausgebildet, Messdaten über eine Gierrate ψ _gyro des Fahrzeugs 1 bereitzustellen. Weiterhin umfasst das Fahrzeug 1 zumindest eine Fahrzeugkamera 3, welche eine Bildsequenz erfasst. Insbesondere wird mittels der aufeinander folgenden Einzelbilder der Bildsequenz eine Gierrate ψ _visu und eine Gierwinkeländerung Δψvisu des Fahrzeugs 1 ermittelt. Eine neue Orientierung ψ des Fahrzeugs 1 ist durch eine Veränderung Δψvisu bestimmbar. Beispielsweise umfasst die Fahrzeugkamera 3 eine Auswerteeinheit, welche ausgebildet ist, aus der Bildsequenz die Gierwinkeländerung Δψvisu des Fahrzeugs 1 zu ermitteln. Zur Bestimmung der Gierwinkeländerung Δψvisu werden beispielsweise zuerst die Einzelbilder zu einem Gesamtbild zusammengesetzt und basierend auf diesem Gesamtbild eine Auswertung vorgenommen.

Das Fahrzeug 1 umfasst z. B. eine Verarbeitungseinheit 4, welche ausgebildet ist, einen Offset ψ _gyro offset des Gierratensensors 2 zu ermitteln. Die erfasste Gierrate ψ _gyro und Gierwinkeländerung Δψvisu werden z. B. an die Verarbeitungseinheit 4 übermittelt, wobei die Verarbeitungseinheit 4 zur Ermittlung des Offsets ausgebildet ist, sowie die erfasste Gierrate ψ _gyro und die Gierwinkeländerung Δψvisu zu fusionieren. Es wird also auf Basis der gemessenen Gierrate ψ _gyro eine Zustandsgröße ψ _fus und folglich eine korrigierte Gierrate ermittelt, die der tatsächlichen Gierrate des Fahrzeugs zumindest nahezu entspricht. Die Kompensation des Offsets ermöglicht die Bestimmung der Fahrzeugorientierung in einem Fahrzeugumfeldmodell und darauf basierend die teil- oder vollautomatisierte Führung des Fahrzeugs 1 entlang einer geplanten Ego-Trajektorie.

In einem Kalman-Filter 5 findet die Fusionierung der Gierrate ψ _gyro basierend auf dem Gierratensensor 2 und der Gierwinkeländerung Δψvisu basierend auf der zumindest einen Fahrzeugkamera 3 statt. Indem das verzerrte Messsignal des Gierratensensors 2 und die mittels visueller Odometrie berechnete Gierrate ψ _visu durch einen Fusionsrahmen als Kalman-Filter 5 fusioniert werden, kann der Offset des Gierratensensors 2 während der Fahrzeugbewegung ermittelt werden.

Figur 2 zeigt schematisch eine Detailansicht des Kalman-Filters 5. K steht für die Anzahl der Abtastzeiten, somit insbesondere für die Anzahl der vorangegangenen Berechnungsschritte. Der Kalman-Filter 5 weist einen Prädiktionsschritt 6 und einen Korrekturschritt 7 auf, um aus der erfassten Gierrate ψ _gyro und Gierwinkeländerung Δψ _visu eine fusionierte Gierrate ψ _{gyro fus} und eine fusionierte Gierwinkeländerung Δψ _{visu fus} zu ermitteln und als Ausgabewerte auszugeben. Der Kalman-Filter 5 wird z. B. mit einer Fusionierungsperiodendauer t _fus = 10ms aufgerufen, um alle 10ms einen Ausgabewert an eine nachgelagerte Fahrzeugfunktion wie z. B. einen Spurführungsassistenten ausgeben zu können. Die Gierrate ψ _gyro wird aus den Messdaten des Gierratensensors 2 ermittelt, mit einer Aktualisierungszeit t _gyro des Gierratensensors 2 aktualisiert und dem Kalman Filter 5 zugeführt. Die Gierwinkeländerung Δψvisu wird aus den Messdaten der zumindest einen Fahrzeugkamera 3 ermittelt und mit einer Aktualisierungszeit t _cam aktualisiert. Rein beispielhaft beträgt die Aktualisierungszeit t _gyro des Gierratensensors 10 ms und die Aktualisierungszeit t _cam der Fahrzeugkamera 33 ms, die sich aus der Framerate der zumindest einen Fahrzeugkamera 3 von 30 Bilder/s ergibt.

Nach dem Prädiktionsschritt 14 wird eine Entscheidung durchgeführt, in der bestimmt wird, ob auch der Korrekturschritt 7 ausgeführt werden soll. Dabei wird überprüft, ob seit der letzten Aktualisierung, also bei der Ausführung des Kalman-Filters 5, die Gierwinkeländerung Δψ _visu aktualisiert wurde.

Der Gierratensensor 2 und die mindestens eine Fahrzeugkamera 3 übermitteln die Messdaten in einer unterschiedlichen Aktualisierungsrate. Wie zuvor bereits erwähnt, beträgt die Aktualisierungsrate der Kamerabilder 30 Bilder/s und die der Messdaten des Gierratensensors 20 ms. Die Fusionierungsdauer der Daten liegt beispielsweise bei 10 ms. Während die Orientierungsänderung zwischen zwei verschiedenen Aktualisierungen der Fusion für die weitere Verarbeitung benötigt wird, liefert die visuelle Odometrie die Orientierungsänderung innerhalb von 33 ms. Vor diesem Hintergrund wurde im Kalman-Filter 5 der Zustand Aip eingeführt, der die fusionierte Gierwinkeländerung Δψ _visu von einer Aktualisierung der letzten Aktualisierung der visuellen Odometrie bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt enthält. Das heißt, nach jeder Aktualisierung wird dieser Zustand auf Null gesetzt. Bei einer neuen Aktualisierung der visuellen Odometrie enthält dieser Zustand die geschätzte Gierwinkeländerung für 30 ms oder für 40 ms. Die visuelle Odometrie liefert jedoch stets die Gierwinkeländerung Δψ _visu in Aktualisierungsraten von 33 ms. Aus diesem Grund wird z. B. die Gierwinkeländerung Aipvisu für 7 ms extrapoliert oder für 3 ms reduziert. Daraufhin ist die Gierwinkeländerung Aipvisu zur Fusionierung bereit.

Die Aktualisierung der Gierrate ψ _gyro und der Gierwinkeländerung Δψ _visu w ird in den Figuren 3 und 4 verdeutlicht. Figur 3 zeigt eine Zeitskala mit einer Fahrzeugorientierung ψ und den verschiedenen Aktualisierungszeitpunkten 6 der Gierrate ψ _gyro und den Aktualisierungszeitpunkten 7 der Gierwinkeländerung Δψ _visu . Da die Fusionierungsperiodendauer t _fus identisch mit der ersten Update Zeit t _gyro ist, wird für jede neue Gierrate ψ _gyro der Kalman-Filter 5 aufgerufen und somit eine Fusionierung der Daten durchgeführt. Da die Gierwinkeländerung Δψ _visu mit einer Update-Zeit von t _cam = 33ms aktualisiert wird, sind die Aktualisierungszeitpunkte 8 versetzt zu den Aktualisierungszeitpunkten 9. Es ist ersichtlich, dass jeweils bei einem Aufruf des Kalman-Filters 5 nach 30 ms oder 40 ms auch eine neue Gierwinkeländerung Δψ _visu vorliegt. Diese Zeitpunkte sind in Fig. 3 mit 10 gekennzeichnet, da bei dieser Ausführung des Kalman-Filters 5 auch der Korrekturschritt 7 ausgeführt wird.

Figur 4 soll ergänzend zu Figur 3 die Fusionierung der Eingangssignale des Gierratensensors 2 und der Fahrzeugkamera 3 im Kalman-Filter 5 aufzeigen. So zeigt das oberste Diagramm die Fusionierungsperiodendauer t _fus von 10ms, im mittleren Diagramm die Aktualisierungsrate des Gierratensensors 2 mit 20ms und im untersten Diagramm die Aktualisierungsrate der mindestens einen Fahrzeugkamera 3 mit 33ms.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird in einem Fusionszyklus eine aktualisierte Gierwinkeländerung Δψ _visu der mindestens einen Fahrzeugkamera 3, welche zum Zeitpunkt C1 erfasst wurde, sowie eine aktualisierte Gierrate des Gierratensensors 2, welche zum Zeitpunkt B1 erfasst wurde, zum Zeitpunkt A1 fusioniert.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird in einem Fusionszyklus eine aktualisierte Gierratenänderung Δψ _visu des mindestens einen Fahrzeugkamera zum Zeitpunkt C2 erfasst, wobei seit dem letzten Fusionszyklus noch keine aktualisierte Gierrate ψ _gyro des Gierratensensors 2 erfasst wurde. In einem solchen Fall wird die zuletzt erfasste Gierrate ψ _gyro des Gierratensensors 2 zum Zeitpunkt B2 extrapoliert und schließlich mit der zum Zeitpunkt C2 erfassten Gierwinkeländerung Δψ _visu fusioniert. Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird in einem Fusionszyklus eine aktualisierte Gierrate ψ _gyro des Gierratensensors 2 zum Zeitpunkt B3 erfasst, wobei seit dem letzten Fusionszyklus noch keine aktualisierte Gierwinkeländerung Δψ _νisu der Fahrzeugkamera 3 erfasst wurde. In einem solchen Fall wird keine Aktualisierung des Fusionszustandes durchgeführt.

Die Erfindung macht es möglich, den Offset des Gierratensensors 2 während der Fahrzeugbewegung zu lernen, indem die mittels der visuellen Odometrie berechnete und ausgegebene Giergeschwindigkeit ψ _νisυ mit der vom Gierratensensor 2 gemessenen Giergeschwindigkeit ψ _gyro fusioniert wird. Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine besonders genaue Bestimmung der Fahrzeugorientierung durch Fusionierung der Daten des Gierratensensors 2 und der mindestens einen Fahrzeugkamera 3.