DE102017205973A1

DE102017205973A1 - Verfahren zum Ermitteln eines in einem Gierratensignal eines Gierratensensors eines Kraftfahrzeugs enthaltenen Versatzes sowie Steuervorrichtung und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017205973A1
Application number: DE102017205973.7A
Authority: DE
Inventors: Tessa van der Heiden; Christian Rathgeber; Franz Winkler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2018-10-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Versatzes (Ze), der in einem gemessenen Gierratensignal (GRm) eines Gierratensensors (12) eines Kraftfahrzeugs (10) enthalten ist. Der Versatz (Ze) kann während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (10) entlang einer Straße (17) ermittelt werden. Die Erfindung sieht vor, dass anhand von Umfelddaten (21) zumindest eines Umfeldsensors (13) des Kraftfahrzeugs (10) eine relative laterale Position (Δy) des Kraftfahrzeugs (10) bezüglich zumindest eines fahrzeugexternen stationären Objekts (17, 18, 19) ermittelt wird und in Abhängigkeit von der ermittelten lateralen Position (Δy) mittels einer inversen kinematischen Bewegungsgleichung (27) ein von dem Gierratensensor (12) unabhängig geschätztes Gierratensignal (GRe) erzeugt wird und aus dem gemessenen Gierratensignal (GRm) des Gierratensensors (12) und dem geschätzten Gierratensignal (GRe) ein Differenzsignal (dGR), das einen Unterschied zwischen dem gemessenen Gierratensignal (GRm) und dem geschätzten Gierratensignal (GRe) beschreibt, erzeugt wird, und aus dem Differenzsignal (dGR) der Versatz (Ze) ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mittels welchem ein Versatz oder Offset in einem Gierratensignal ermittelt wird, das mittels eines Gierratensensors eines Kraftfahrzeugs gemessen worden ist. Zu der Erfindung gehören auch eine Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, um in dem Kraftfahrzeug das Verfahren durchführen zu können, sowie ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.
In einem Gierratensignal eines Gierratensensors kann ein Versatz oder Offset enthalten sein, den man kennen muss, um mittels des Gierratensignals auf die aktuelle Pose (Position und Orientierung) des Kraftfahrzeugs schließen zu können. Der Versatz ist ein konstanter oder im Vergleich zu einer Gierrate des Kraftfahrzeugs sich langsamer verändernder Wert, der in dem Gierratensignal unabhängig von dem eigentlichen Gierratenwert enthalten ist. Ursachen für den Versatz sind beispielsweise die Temperaturabhängigkeit des Gierratensensors, der Einfluss der Corioliskraft der Erde auf die Gierrate sowie die Fahrbahnneigungen der Straße, auf welcher das Kraftfahrzeug fährt.
Aus der US 2013/0231825 A1 ist hierzu ein Verfahren bekannt, bei welchem abgewartet wird, bis das Kraftfahrzeug geradeaus fährt, also keine Gierbewegung durchführt. Ein Gierratensensor mit Versatz wird in dieser Situation kein Gierratensignal mit dem Wert Null, sondern mit dem Versatz ausgeben. Dies wird genutzt, um den Versatz direkt zu messen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass zuverlässig erkannt werden muss, wann das Kraftfahrzeug geradeaus fährt. Zudem ist man für das Ermitteln des Versatzes von der Fahrsituation abhängig, da die Geradeausfahrt nötig ist.
Auch die US 5274576 A beschreibt ein Verfahren, bei welchem ein Versatz in einem Gierratensignal ermittelt wird, während das Kraftfahrzeug geradeaus fährt.
Aus der US 5654906 A1 ist eine Fehlerkorrektur für ein Gyrometer bekannt. Es wird ein aus dem Messsignal des Gyrometers mittels eines Integrators ein Langzeit-Mittelwert ermittelt, der als Offset des Messsignals interpretiert wird.
Aus der DE 10 2006 036 921 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem mittels eines Kalman-Filters anhand des optischen Flusses von Kamerabildern ein Bewegungszustand wenigstens eines nicht-ruhenden Objekts im Außenraum eines Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Das Verfahren sieht des Weiteren vor, anhand von Bilddaten eine Plausibilisierung des Gierratensignals eines Gierratensensors durchzuführen.
Die DE 198 057 36 B4 beschreibt, dass aus einem gemessenen Gierratensignal und einem geschätzten Gierratensignal ein Differenzsignal erzeugt werden kann.
Aus der DE 10 2014 208 625 A1 ist ein Verfahren bekannt, mittels welchem aus Bilddaten einer Kamera eine Quergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bezüglich der Straße und daraus wiederum der Schwimmwinkel des Kraftfahrzeugs ermittelt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, während einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs unabhängig von der Fahrsituation den Versatz zu ermitteln, der in einem Gierratensignal eines Gierratensensors des Kraftfahrzeugs enthalten ist.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Ermitteln eines Versatzes oder Offsets bereit, der in einem gemessenen Gierratensignal eines Gierratensensors eines Kraftfahrzeugs enthalten ist. Der Versatz kann während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs entlang einer Straße ermittelt werden. Anhand von Sensordaten oder Umfelddaten zumindest eines Umfeldsensors des Kraftfahrzeugs wird eine relative laterale Position des Kraftfahrzeugs bezüglich zumindest eines fahrzeugexternen stationären Objekts ermittelt. Die Position wird über der Zeit mehrmals oder kontinuierlich ermittelt, sodass sich ein Positionssignal ergibt. Als Umfeldsensor zum Erfassen der lateralen Position kann zum Beispiel eine Kamera vorgesehen sein. Die laterale Position stellt einen Querabstand dar, der nach rechts oder nach links quer zum Beispiel zur Fahrtrichtung bezüglich des zumindest einen Objekts gemessen wird. Für die Abstandsmessung kann im Kraftfahrzeug ein Bezugspunkt definiert sein, z.B. der Fahrzeugschwerpunkt oder der Mittelpunkt der Hinterachse. Durch Projizieren des Bezugspunkts in Querrichtung auf ein Objekt kann ein Projektionspunkt an dem Objekt definiert werden. Der Abstand des Bezugspunkts zum Projektionspunkt stellt dann die relative laterale Position dar. Falls sich das zumindest eine Objekt nicht rechts oder links „neben“ dem Kraftfahrzeug befindet und man den Bezugspunkt nicht direkt in Querrichtung auf das zumindest Objekt projizieren kann, so kann der Bezugspunkt des Kraftfahrzeugs zunächst virtuell entlang z.B. der Fahrzeuglängsachse nach vorn oder hinten neben das zumindest eine Objekt projiziert werden, um dann die laterale Position bezüglich des Objekts in der beschriebenen Weise definieren zu können. Auf diese Weise kann eine laterale Position zu einem neben oder an der Straße angeordneten Gegenstand, z.B. einem Baum, ermittelt werden.
Die laterale Position, d.h. der Abstand zu dem zumindest einen Objekt, ist im Folgenden auch als Unterschied Δy zwischen einer Y-Koordinate des Bezugspunkts z.B. in einem Fahrzeug-Koordinatensystem oder einem straßenbezogenen Koordinatensystem und einer Y-Koordinate des Projektionspunkts in dem Koordinatensystem definiert. Die Y-Achse ist je nach Koordinatensystem die Fahrzeug-Querrichtung oder die Querrichtung der Straße.
In Abhängigkeit von der ermittelten lateralen Position wird mittels einer inversen kinematischen Bewegungsgleichung ein von dem Gierratensensor unabhängig geschätztes Gierratensignal erzeugt. Mit anderen Worten wird die in den Umfelddaten erkannte oder ermittelte laterale Position genutzt, um daraus ein zweites Gierratensignal zu schätzen, welches unabhängig von dem gemessenen Gierratensignal des Gierratensensors ist. Eine kinematische Bewegungsgleichung kann hierbei die Veränderung oder den Verlauf des lateralen Abstands oder der lateralen Position des Kraftfahrzeugs bezüglich des zumindest eines stationären Objekts, d.h. das Zeitsignal der lateralen Position, in Abhängigkeit von einer Gierbewegung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Durch Invertieren der kinematischen Bewegungsgleichung kann andersherum in Abhängigkeit von der zweifachen zeitlichen Ableitung des Zeitsignals der lateralen Position auf die Gierrate rückgeschlossen werden.
Es liegen dann zwei Gierratensignale vor, nämlich dasjenige des Gierratensensors selbst (mit dem Versatz) und das davon unabhängige, geschätzte Gierratensignal. Aus dem gemessenen Gierratensignal des Gierratensensors und dem geschätzten Gierratensignal der inversen kinematischen Bewegungsgleichung wird ein Differenzsignal erzeugt, das einen Unterschied zwischen dem gemessenen Gierratensignal und dem geschätzten Gierratensignal beschreibt. Das Differenzsignal kann zum Beispiel durch Subtrahieren eines der Gierratensignale von dem jeweils anderen der Gierratensignale erzeugt werden. Das Differenzsignal beschreibt somit den Unterschied zwischen den beiden Gierratensignalen. Da das geschätzte Gierratensignal ohne den Gierratensensor ermittelt wird, ist davon auszugehen, dass das geschätzte Gierratensignal nicht den Versatz oder Offset aufweist, den das gemessene Gierratensignal enthält. Der durch das Differenzsignal beschriebene Unterschied beschreibt also den Versatz. Durch das Verfahren wird entsprechend aus dem Differenzsignal der Versatz ermittelt. Der aktuell geschätzte Versatz kann jeweils ein aktueller Signalwert des Differenzsignals sein.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs anhand einer lateralen Position des Kraftfahrzeugs bezüglich zumindest eines fahrzeugexternen stationären Objekts ein Referenzsignal, nämlich das geschätzte Gierratensignal, erzeugt wird, anhand welchem der Versatz oder Offset in dem gemessenen Gierratensignal des Gierratensensors erkannt oder ermittelt werden kann. Die Erfindung beruht hierbei auf der Erkenntnis, dass auf der Grundlage einer linearisierten kinematischen Bewegungsgleichung eine dynamische, laterale Position Δy (also ein Zeitverlauf von Δy) zum Schätzen eines Gierratensignals genutzt werden kann. Hierzu kann eine inverse kinematische Bewegungsgleichung verwendet werden. Es wird hierzu das Zeitsignal der lateralen Position mittels der inversen kinematischen Bewegungsgleichung in ein geschätztes Gierratensignal umgerechnet.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Wie bereits beschrieben, kann es vorkommen, dass das zumindest eine Objekt, z.B. ein Baum, sich nicht die ganze Zeit „neben“ dem Kraftfahrzeug befindet, sodass keine direkte Projektion des Bezugspunkts des Kraftfahrzeugs auf das jeweilige Objekt möglich ist, um den Abstand zu ermitteln. Um dies zu vermeiden, handelt es sich bei dem zumindest einen fahrzeugexternen Objekt bevorzugt jeweils um ein Objekt, entlang welchem das Kraftfahrzeug fährt. Dazu muss das Objekt ausreichend lang sein. Die laterale Position wird deshalb bevorzugt bezüglich zumindest eines der folgenden Objekte ermittelt: einer Straße, auf welcher das Kraftfahrzeug fährt; einer Fahrbahn der Straße; einer Fahrbahnmarkierung der Straße; einer Leitplanke der Straße. Die Straße insgesamt ist dabei dasjenige Infrastrukturobjekt, auf welchem das Kraftfahrzeug fährt, also zum Beispiel der Straßenbelag (Bitumen, Beton). Mit der einzelnen Fahrbahn ist hier die Fahrspur oder der Track gemeint. Eine Fahrbahnmarkierung kann beispielsweise eine durchgezogene Markierungslinie oder eine gestrichelte Markierungslinie sein, die parallel zur Längserstreckung der Straße verläuft. Eine Leitplanke erstreckt sich ebenfalls entlang der Längserstreckung und kann zum Beispiel aus Metall gefertigt sein, sodass eine Leitplanke in einem Radarbild erkennbar ist. Die besagte laterale Position stellt den Abstand dar, der quer zur Längserstreckung oder Verlaufsrichtung der Straße oder Fahrbahn oder Fahrbahnmarkierung oder Leitplanke ermittelt wird. Ein Abstand zur Straße kann z.B. als der Abstand des Bezugspunkts des Kraftfahrzeugs zu einem Straßenrand der Straße definiert werden. Allgemein ist vorgesehen, dass das zumindest eine Objekt eine vorbestimmte fahrzeugexterne Referenz ist, die mittels des zumindest einen Umfeldsensors und z.B. einer Bildverarbeitung und/oder einer Objekterkennung anhand der Umfelddaten erkannt werden kann.
Die inverse kinematische Bewegungsgleichung kann aus dem Zeitsignal oder dem zeitlichen Verlauf der lateralen Position Δy das geschätzte Gierratensignal auf der Grundlage einer zweifachen zeitlichen Differentiation (Differentiation - mathematische Ableitung) ermitteln. Mit anderen Worten kann auf die laterale Position Δy eine zweifache mathematische Ableitung nach der Zeit angewendet werden. In einer Darstellung als Laplace-Transformierte ergibt sich dann im einfachsten Fall für die geschätzte Gierrate GRe = V · s² · Δy, wobei · die Multiplikation, V ein Proportionalitätsfaktor und s der komplexe Frequenzparameter der Laplace-Transformation ist. Der Proportionalitätsfaktor ist bevorzugt abhängig von einer Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs und kann z.B. V = 1/v betragen. Um diese Differentialgleichung kausal zu machen, kann noch ein Tiefpassfilter Q(s) mit zumindest zweiter Ordnung vorgesehen sein, sodass sich GRe = Q(s) · V · s² · Δy ergibt. Die genannte Ordnung 2 des Tiefpassfilters ist vorteilhaft, da sich eine geringe Rechenkomplexität ergibt. Mit anderen Worten wird also eine besonders einfach zu implementierende und dennoch stabile inverse kinematische Bewegungsgleichung mittels eines Tiefpassfilters Q(s) zweiter Ordnung bereitgestellt.
In Umfelddaten eines Umfeldsensors, zum Beispiel in Bilddaten einer Kamera, führt aber nicht nur eine Gierrate dazu, dass sich in den Umfelddaten die laterale Position mit der Zeit verändert, also eine horizontale, seitliche Verschiebung des Kraftfahrzeugs bezüglich des zumindest einen fahrzeugexternen Objekts resultiert. Um andere Einflüsse auf die laterale Position auszuschließen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die inverse kinematische Bewegungsgleichung zusätzlich aus einer zeitlichen Differentiation eines Schwimmwinkelsignals, das einen Schwimmwinkel β des Kraftfahrzeugs angibt, ein erstes Korrektursignal erzeugt und dieses zum Bilden des geschätzten Gierratensignals anwendet. Das Schwimmwinkelsignal kann gemessen oder geschätzt sein. Es kann mit einer Methode erzeugt sein, wie sie im Stand der Technik bekannt ist - beispielsweise mit der eingangs beschriebenen Methode. Das Korrektursignal kann aufaddiert oder subtrahiert werden. Dies hängt von der verwendeten Beschreibung oder Definition des Schwimmwinkels ab.
Um einen weiteren Einfluss auf die laterale Position auszuschließen, erzeugt die inverse kinematische Bewegungsgleichung bevorzugt zusätzlich aus einem Krümmungssignal K ein zweites Korrektursignal. Das Krümmungssignal K gibt eine Krümmung z.B. eines Straßenrands oder einer Randbebauung der Straße oder einer Straßenmittellinie oder allgemein einer in Längsrichtung des zumindest einen Objekts verlaufenden Bezugslinie an. Mit anderen Worten fährt das Kraftfahrzeug eine Krümmung ab oder entlang. Anhand einer Umgebungsinformation der Umfeldsensorik kann dann aus der Umgebung die Krümmung extrahiert werden, z.B. die Krümmung einer Randbebauung und/oder eines Straßenverlaufs. Die Krümmung wird also über die Umfeldsensorik erfasst. Allgemein kann also die Krümmung des zumindest einen Objekts erfasst werden, z.B. eben einer Randbebauung und/oder eines Straßenrands. Das Krümmungssignal K beschreibt die Krümmung einer Kontur oder eines Verlaufs oder einer Form des zumindest einen fahrzeugexternen Objekts. Die Krümmung kann z.B. an dem besagten Projektionspunkt des jeweiligen Objekts ermittelt werden. Das zweite Korrektursignal wird zum Bilden des geschätzten Gierratensignals angewendet. Dies kann ebenfalls durch Aufaddieren oder Subtrahieren erfolgen, wobei die Berechnungsweise von der Definition der Krümmungsrichtung abhängt. Die Krümmung einer Kurve einer Straße kann z.B. wir folgt ermittelt werden. Es kann ein Positionssignal eines GNSS (Global Navigation Sattelite System), zum Beispiel des GPS (Global Positioning System), mittels eines Empfängers für das Positionssignal empfangen werden, also z.B. mittels eines GPS-Empfängers. Auf der Grundlage des Positionssignals kann dann in einer digitalen Straßenkarte die Geoposition des Kraftfahrzeugs auf der Straße ermittelt werden und für diese Geoposition aus der digitalen Straßenkarte die Krümmung der Straße ausgelesen oder ermittelt werden. Die Krümmung kann auch aus Bilddaten einer Kamera ermittelt werden.
Die Schätzung der Gierrate unter Berücksichtigung des Schwimmwinkels β und der Krümmung K kann wie folgt ermöglicht werden. Die Laplace-Transformierte des geschätzten Gierratensignals GRe ist dann bevorzugt: $GRe=Q (s) \cdot (K \cdot v+s \cdot β + s^{2} / v \cdot Δ y) .$
Der Versatz kann damit unabhängig von der Fahrsituation ermittelt werden, also insbesondere auch auf der Grundlage von Umfelddaten, die während einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Man ist also nicht darauf angewiesen, eine Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs abzuwarten. Aber auch bei einer Geradeausfahrt kann der Versatz ermittelt werden.
Die hier gezeigte inverse kinematische Bewegungsgleichung ist aber nur ein Beispiel. Allgemein hängt die zu invertierende kinematische Bewegungsgleichung von der Kinematik des fahrzeugseitigen Bezugspunkts bezüglich des Projektionspunkts am fahrzeugexternen Objekt ab und kann vom Fachmann für den konkreten Anwendungsfall hergeleitet werden. Zu beachten sind hierbei insbesondere die Geometrie des Kraftfahrzeugs (z.B. Fahrzeuglänge) und die Position des Bezugspunkts innerhalb des Kraftfahrzeugs (z.B. an der Hinterachse oder im Schwerpunkt) sowie die verwendete Projektionsvorschrift, mittels welcher der Projektionspunkt am fahrzeugexternen Objekt bestimmt wird. Daraus ergibt sich die funktionale Abhängigkeit von Δy zur Gierrate. Die so ermittelte Differentialgleichung stellt die kinematische Bewegungsgleichung dar, die es zu invertieren gilt. Ist die invertierte Bewegungsgleichung nicht kausal, kann sie in der beschriebenen Weise mittels eines Tiefpassfilters Q(s) mit ausreichend großer Ordnung in bekannter Weise kausal gemacht werden.
Zum Erzeugen des geschätzten Gierratensignals und/oder auf das gemessene Gierratensignal wird jeweils das besagte Tiefpassfilter Q(s) angewendet. Bevorzugt weist das Tiefpassfilter in der beschriebenen Weise die Ordnung 2 auf. Damit wird auch das Rauschen des Differenzsignals reduziert, also ein Einfluss eines Sensorrauschen des Gierratensensors und/oder des zumindest einen Umfeldsensors beim Ermitteln des Versatzes reduziert. Im Zusammenhang mit dem geschätzten Gierratensignal wird zudem in der beschriebenen Weise erreicht, dass das resultierende Filter, mittels welchem das Zeitsignal der lateralen Position gefiltert wird, kausal ist.
Als jeweiliger Umfeldsensor zum Erzeugen zumindest eines Teils der Umfelddaten kann jeweils irgendein Sensor verwendet werden, der zum Erfassen des zumindest einen fahrzeugexternen stationären Objekts geeignet ist. Diese Wahl kann der Fachmann treffen. Als Umfeldsensor wird insbesondere zumindest einer der folgenden verwendet: eine Kamera, ein Radar, ein Lidar, ein Laserscanner, ein Ultraschallsensor. Eine Kamera erzeugt Bilddaten, in denen das zumindest eine fahrzeugexterne stationäre Objekt abgebildet ist. Aus einem Kamerabilder kann somit mittels einer Bildverarbeitungsmethode die laterale Position des Kraftfahrzeugs bezüglich des zumindest einen Objekts ermittelt werden. Insbesondere kann in einem Kamerabild eine Fahrbahnmarkierung und/oder ein Verlauf einer Fahrspur erkannt werden. Mittels eines Radars kann ein fahrzeugexternes Objekt aus Metall, beispielsweise eine Leitplanke, erkannt werden. Ebenso kann ein Ultraschallsensor einen Abstand zu einem fahrzeugexternen Objekt ermitteln. Mittels eines Lidars und eines Laserscanners kann das zumindest eine Objekt dreidimensional erfasst werden. Eine weitere Möglichkeit zum Erfassen einer lateralen Position bezüglich einer Straße und/oder einer Fahrspur ist die Nutzung des besagten Empfängers für das Positionssignal eines GNSS, zum Beispiel des GPS. Auf der Grundlage des Positionssignals kann dann in einer digitalen Straßenkarte die laterale Position des Kraftfahrzeugs auf einer Fahrspur der Straße z.B. bezüglich eines Straßenrands ermittelt werden.
Der ermittelte Versatz wird bevorzugt dazu verwendet, das gemessene Gierratensignal des Gierratensensors zu korrigieren. Hierzu wird aus dem gemessenen Gierratensignal ein korrigiertes Gierratensignal erzeugt, indem der geschätzte Versatz von dem gemessenen Gierratensignal subtrahiert wird. Der geschätzte Versatz wird vom Gierratensignal also abgezogen oder entfernt und das korrigierte Gierratensignal bevorzugt für eine genauere Posebestimmung verwendet. Anhand des korrigierten Gierratensignals kann z.B. eine Pose des Kraftfahrzeugs und/oder eine Istposition bezüglich einer Solltrajektorie ermittelt werden. Diese Solltrajektorie kann beispielsweise durch eine Manöverplanung des Kraftfahrzeugs berechnet oder vorgegeben werden. Durch Erfassen der Istposition kann dann eine Reglereinheit eines Fahrerassistenzsystems oder eines Autopiloten eine Regelung durchführen, um das Kraftfahrzeug entlang der Solltrajektorie zu führen.
Durch die Erfindung ist auch eine Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Die Steuervorrichtung ist dazu eingerichtet, aus zumindest einem Umfeldsensor des Kraftfahrzeugs Umfelddaten und aus einem Gierratensensor des Kraftfahrzeugs ein gemessenes Gierratensignal zu empfangen. Die Steuervorrichtung ist des Weiteren dazu eingerichtet, anhand der Umfelddaten und des gemessenen Gierratensignals einen Versatz zu ermitteln, der in dem gemessenen Gierratensignal enthalten ist. Die Steuervorrichtung weist hierzu eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu einen Mikroprozessor oder mehrere Mikroprozessoren aufweisen. Das Verfahren kann als Programmcode realisiert sein, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des Verfahrens durchzuführen. Insgesamt kann die Steuervorrichtung als Steuergerät für das Kraftfahrzeug oder als ein Programmmodul für eine zentrale Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein.
Schließlich gehört zu der Erfindung auch das Kraftfahrzeug mit dem zumindest einen Umfeldsensor, der dazu eingerichtet ist, Umfelddaten von zumindest einem fahrzeugexternen stationären Objekt zu erzeugen, und mit einem Gierratensensor, der dazu eingerichtet ist, ein Gierratensignal zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung auf. Das Kraftfahrzeug kann zum Beispiel ein Kraftwagen, d.h. ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, sein.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
2 eine Skizze zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es durch eine Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs von 1 durchgeführt werden kann; und
3 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs aus einer Vogelperspektive zur Veranschaulichung von Größen, die durch das Verfahren ermittelt werden.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich zum Beispiel um einen Kraftwagen handeln kann. Das Kraftfahrzeug 10 kann eine Steuervorrichtung 11 und einen Gierratensensor 12 sowie zumindest einen Umfeldsensor 13 aufweisen. Die Steuervorrichtung 11 kann zum Beispiel ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs oder ein Programmmodul für eine zentrale Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs sein. Der Gierratensensor 12 kann in an sich bekannter Weise ausgestaltet sein. Ein Umfeldsensor 13 kann zum Beispiel eine Kamera sein, deren Erfassungsbereich 14 in eine Umgebung oder ein Umfeld 15 des Kraftfahrzeugs 10 ausgerichtet ist. Beispielsweise kann der Erfassungsbereich 14 in eine Vorwärtsfahrrichtung 16 des Kraftfahrzeugs 10 ausgerichtet sein. Ein als Kamera ausgestalteter Umfeldsensor 13 kann beispielsweise in einem Kühlergrill oder an einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet sein.
2 veranschaulicht hierzu beispielhaft, wie der als Kamera ausgestaltete Umfeldsensor 13 an einer Frontscheibe WIN angeordnet sein kann. Dargestellt ist ein Blick durch die Frontscheibe WIN auf eine in Vorwärtsfahrtrichtung 16 vorausliegende Straße 17 mit zwei Fahrspuren 18 und einer Fahrbahnmarkierung 19. Durch einen Längsverlauf oder eine Längserstreckung der Straße 17 ergibt sich ein Koordinatensystem 20 mit einer X-Achse entlang des Längsverlaufs der Straße 17 und einer Y-Achse quer zum Längsverlauf.
2 veranschaulicht des Weiteren, wie durch den Umfeldsensor 13 Umfelddaten 21, beispielsweise Bilddaten der Kamera, erzeugt und an die Steuervorrichtung 11 übermittelt werden können. Die Straße 17, die Fahrbahnen 18 und die Fahrbahnmarkierung 19 stellen dabei jeweils ein fahrzeugexternes, stationäres Objekt dar, das in den Umfelddaten 21 abgebildet sein kann.
Des Weiteren ist noch ein Querabstand 23 veranschaulicht, den das Kraftfahrzeug zu einem Fahrbahnrand oder Straßenrand 24, beispielsweise zu einer Randmarkierung, aufweisen kann. Durch den Querabstand 23 kann als eine relative laterale Position Δy des Kraftfahrzeugs 10 bezüglich der Straße 17, z.B. bezüglich des Straßenrands, definiert sein. Anhand der Umfelddaten 21 kann durch die Steuervorrichtung 11 diese laterale Position Δy entlang der Y-Richtung quer zum Längsverlauf oder zur Längserstreckung der Straße (X-Richtung) ermittelt werden.
2 zeigt des Weiteren einen Verlauf einer Solltrajektorie 22, entlang welcher das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise durch eine Reglereinrichtung eines Fahrerassistenzsystems (nicht dargestellt) durch eine automatisierte Querführung (Lenken) und/oder Längsführung (Beschleunigen und Bremsen) geführt werden soll. Die Solltrajektorie 22 kann in an sich bekannter Weise durch einen Trajektorienplaner vorgegeben sein, der das Kraftfahrzeug 10 zu einem Ziel führen soll.
3 zeigt das Kraftfahrzeug 10 noch einmal auf der Straße 17 aus einer Vogelperspektive, um die beschriebenen Größen zu veranschaulichen. Die Position Δy des Kraftfahrzeugs 10 bezüglich der Straße 17 kann zum Beispiel als der beschriebene Abstand 23 zum Straßenrand 24 definiert sein. Der Abstand 23 kann bezüglich eines Bezugspunkts 46 des Kraftfahrzeugs 10 ermittelt sein. Zwei beispielhafte Bezugspunkte 46 sind in 3 dargestellt, nämlich ein Fahrzeugschwerpunkt und ein Mittelpunkt einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs 10. Ausgehend vom jeweiligen Bezugspunkt 46 kann dieser zum Beispiel auf den Straßenrand 24 lotrecht projiziert werden, wodurch sich am Straßenrand 24 (oder allgemein an dem zumindest einen Objekt) ein Projektionspunkt 47 ergibt. Der Abstand 23 des jeweiligen Bezugspunkts 46 zum korrespondierenden Projektionspunkt 47 kann dann als die laterale Position Δy verwendet werden. Des Weiteren sind in 3 auch weitere, im Folgenden verwendeten Größen, nämlich eine Gierrate GR, die Fahrgeschwindigkeit v, ein Schwimmwinkel β und eine Krümmung K, die sich im Projektionspunkt 47 ergibt, kenntlich gemacht.
1 zeigt, wie eine Istposition und/oder Istpose des Kraftfahrzeugs 10 mittels des Gierratensensors 12 erfasst werden kann, obwohl der Gierratensensor 12 in seinem gemessenen Gierratensignal GRm einen Versatz Z aufweisen kann. Dargestellt ist, wie die wahre Gierrate GR durch eine Übertragungsfunktion H(s) des Gierratensensors 12 als das gemessene Gierratensignal GRm beschrieben oder signalisiert wird. Das Gierratensignal GRm ist abhängig von der wahren Gierrate GR und weist den Versatz Z auf. Die Darstellungen von Übertragungsfunktionen sind in 1 als jeweilige Laplace-Transformierte angegeben.
Für die Bestimmung der Position und der Orientierung (insgesamt Pose) des Kraftfahrzeugs 10 können zwei Typen von Sensoren verwendet werden, nämlich der zumindest eine Umfeldsensor 13 (zum Beispiel Kamera und Radar), um die relative Pose zu zumindest einem fahrzeugexternen Objekt, wie zum Beispiel der Straße 17 oder den Fahrspuren 18 oder der Fahrbahnmarkierung 19, zu bestimmen. Darüber hinaus stellt der Gierratensensor 12 einen Bewegungssensor dar, um den Ist-Zustand des Kraftfahrzeugs 10 relativ zur Solltrajektorie 22 zu bestimmen.
Der Ist-Zustand kann aus der aktuellen Position Δy des Kraftfahrzeugs 10 und höheren Zeitableitungen dieser Position Δy, sowie der Orientierung des Kraftfahrzeugs 10 und der Krümmung 25 (allgemein K) bestehen, die von einem Verlauf einer Kurve 26 der Straße 17 abhängen kann. Mithilfe dieser Größen ist es möglich, den Regelfehler, d.h. die Differenz zwischen Ist-Zustand des Kraftfahrzeugs 10 und dem durch die Solltrajektorie 22 vorgegebenen Sollzustand zu verringern, indem Aktuatoren für die Querführung (Lenken) und/oder Längsführung (Beschleunigen und Bremsen) angesteuert werden.
Um nun das Kraftfahrzeug 10 entlang der Zieltrajektorie oder Solltrajektorie 22 mit der Reglereinrichtung führen zu können, also die entsprechenden Aktuatoren des Kraftfahrzeugs 10 durch die Reglereinrichtung ansteuern zu können, muss der Versatz Z im gemessenen Gierratensignal GRm kompensiert werden. Nur so stabilisiert die Reglereinrichtung das Kraftfahrzeug 10 entlang dieser Referenz (Solltrajektorie 22), d.h. nur so kann der Regelfehler zu Null geregelt werden.
Durch die Steuervorrichtung 11 kann mit dem verfügbaren Umweltsensor 13 der Versatz Z geschätzt werden. Dieser geschätzte Versatz ist hier als Ze bezeichnet. Es kann davon ausgegangen werden, dass der Versatz Z ein konstanter Fehler ist, der durch verschiedene Einflussfaktoren entstehen kann. Mit „konstant“ ist hierbei gemeint, dass der Versatz Z sich innerhalb eines Zeitintervalls von mehr als 10 Sekunden und weniger als 5 Minuten, insbesondere weniger als 1 Minute, nicht oder nicht wesentlich verändert. Mit anderen Worten ist ein Unterschied zwischen zwei zeitlich aufeinanderfolgend ermittelten Schätzwerten des Versatzes Ze kleiner als 10 %, insbesondere kleiner als 5 %.
Zur Erläuterung des in der Steuervorrichtung 11 zum Schätzen des Versatzes Ze verwendeten Schätzers 27 ist eine kinematische Bewegungsgleichung 28 veranschaulicht, die in dem Kraftfahrzeug 10 selbst nicht implementiert sein muss, sondern hier nur zur Erläuterung dargestellt ist.
Die Bewegungsgleichung 28 beschreibt als Differentialgleichung, wie in den Umfelddaten 21 die laterale Position Δy sich über der Zeit verändern kann und wie die Position Δy anhand der Umfelddaten 21 zumindest eines Umfeldsensors 13 beobachtet werden kann. Die Bewegungsgleichung 28 enthält eine Linearisierung als Näherung, die sich aber in Simulationen und Versuchen als gültig herausgestellt hat.
Ausgehend von der wahren Gierrate GR kann durch eine zeitliche Integration 29 der Gierwinkel und mittels einer Skalierung 30 und einer zweiten zeitlichen Integration 31 der Einfluss der Gierrate GR auf die laterale Position Δy ermittelt oder beschrieben werden. Der Wert der Skalierung 30 ist hier als V angegeben, wobei V hier für jede der dargestellten Skalierungen einen anderen Wert aufweisen kann.
Einen weiteren Einfluss auf die laterale Position Δy stellt die Krümmung 25 der Straße 10 dar. Die Krümmung 25 ist durch das Krümmungssignal K beschrieben. Das Krümmungssignal K kann beispielsweise auf der Grundlage von Kameradaten und/oder auf der Grundlage von einer digitalen Straßenkarte und einem Positionssignal eines GNSS ermittelt werden. Hierzu kann ein GPS-Empfänger in dem Kraftfahrzeug 10 bereitgestellt sein. Durch eine Krümmung 25 ergibt sich aus der Perspektive des zumindest einen Umfeldsensors 13 ebenfalls eine zeitliche Änderung der relativen Position Δy zwischen Kraftfahrzeug 10 und Straße 17. Um den Einfluss der Krümmung 25 zu beseitigen, kann mittels einer Skalierung 32 eine Anpassung an die Gierrate GR auf Grundlage des Krümmungssignals K erfolgen und mittels einer Summation 33 die Signale GR und V · K additiv überlagert werden. Durch die Integrationen 29, 31 und die Skalierung 30 ergibt sich der Einfluss von K auf die laterale Position Δy.
Ein weiterer Einfluss ist durch den Schwimmwinkel β des Kraftfahrzeugs 10 gegeben. Der Schwimmwinkel β kann beispielsweise auf der Grundlage von Kameradaten ermittelt oder geschätzt werden. Durch eine Summation 34 kann der Schwimmwinkel β dem Gierwinkel nach der Integration 29 additiv überlagert werden. Durch die Skalierung 30 und die weitere Integration 31 ergibt sich der Einfluss des Schwimmwinkels β auf den zeitlichen Verlauf der lateralen Position Δy.
Beobachtet nun ein Umfeldsensor 13 das Umfeld 15 und wird aus den Umfelddaten 21 ein Zeitsignal der lateralen Position Δy des Kraftfahrzeugs 10 bezüglich des zumindest einen fahrzeugexternen, stationären Objekts, das in den Umfelddaten 21 abgebildet ist, erzeugt, so kann mittels des Schätzers 27 ein geschätztes Gierratensignal GRe daraus erzeugt werden.
Der Schätzer 27 stellt dabei eine Invertierung der kinematischen Bewegungsgleichung 28 dar. Durch eine zweifache zeitliche Ableitung oder Differentiation 35 (s²) und durch Beseitigen der Skalierung 30 (mittels eines Faktors 1/V) kann der Einfluss der Gierrate GR auf die laterale Position Δy ermittelt werden. Da aber in der lateralen Position Δy auch der Einfluss des Krümmungssignals K und des Schwimmwinkels β enthalten ist, muss deren Einfluss wieder herausgerechnet werden. Die inverse kinematische Bewegungsgleichung des Schätzers 27 kann hierzu eine einfache Differentiation 36 für den Schwimmwinkel β und eine Skalierung 37 mit einem Skalierungsfaktor V auf das Krümmungssignal K anwenden. Aus dem Schwimmwinkel β und dem Krümmungssignal K kann so ein jeweiliges Korrektursignal 40, 41 erzeugt werden. Durch Aufsummieren mittels Summationen 38, 39 kann das jeweilige Korrektursignal 40, 41 auf das Signal der zweifachen Differentiation 35 aufaddiert werden. Hierdurch ergibt sich insgesamt das geschätzte Gierratensignal GRe.
Durch Wählen der Werte V der jeweiligen Skalierung 35, 37 kann folgende Schätzung vorgesehen sein: $GRe=Q (s) \cdot (K \cdot v+s \cdot β + s^{2} \cdot 1 / v \cdot Δ y) .$
Das geschätzte Gierratensignal GRe wird also durch zeitliche Ableitungen oder Differentiationen 35, 36 berechnet. Um hierbei den Schätzer 27 insgesamt kausal zu machen, können dabei lineare Sicherungsfilter 45 vorgesehen sein. Deren Übertragungsfunktionen Q(s) können mit aus dem Stand der Technik bekannten Methoden ermittelt werden. Beispielsweise kann es sich jeweils um Tiefpassfilter oder Glättungsfilter handeln. Mittels Q(s) kann eine Invertierbarkeit der kinematischen Bewegungsgleichung erreicht werden. Zudem wird der Einfluss eines Sensorrauschens reduziert.
Durch eine Subtraktion 42 kann das geschätzte Gierratensignal GRe von dem gemessenen Gierratensignal GRm subtrahiert werden. Dies ergibt ein Differenzsignal dGR.
Mittels eines Glättungsfilters 43, dessen Übertragungsfunktion hier ebenfalls Q(s) sein kann, kann auch das gemessene Gierratensignal GRm geglättet oder gefiltert werden. Das Glättungsfilter 43 kann ein Tiefpassfilter zweiter Ordnung sein, damit das Rauschen im Differenzsignal dGR weiter reduziert werden kann. Am Ausgang der Schätzers 27 steht so ein Versatzsignal 44 bereit, dessen jeweiliger aktueller Signalwert als geschätzter Versatz Ze bereitgestellt werden kann.
Im Folgenden ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Ein modifizierter Störgrößenschätzer 27 schätzt den stationären Fehler des Gierratensignals GRm. Dafür werden Kamera- und Geschwindigkeitsdaten verwendet. Der geschätzte Versatz Ze wird vom Gierratensignal GRm abgezogen und dieses Signal wird für die Odometrie verwendet, um letztendlich die Istposition des Kraftfahrzeugs 10 zu bestimmen. Der Schätzer 27 basiert auf der Theorie des Störgrößenschätzers und ist allerdings modifiziert, um die Auswirkung von stationären Sensorfehlern beheben zu können. Im ersten Schritt wird die Gierrate von Kamera- und Bewegungssensordaten geschätzt. Das wird ermöglicht durch die Invertierung einer kinematischen Bewegungsgleichung, welche in Fahrbahnkoordinaten X, Y definiert ist. Für die Invertierung wird ein Tiefpassfilter Q(s) zweiter Ordnung verwendet. Diese Ordnung erfüllt die Anforderungen mit geringster Komplexität. Im zweiten Schritt wird das geschätzte Signal vom gemessenen Gierratensignal abgezogen. Das dadurch gewonnene Signal kann anschließend gefiltert werden oder es wird (wie in 1 dargestellt) das gemessene Gierratensignal GRm gefiltert. Ein für das gemessene Gierratensignal Grm verwendetes Filter 43 ist zweiter Ordnung, damit das Rauschen dieses Signals reduziert wird. Der geschätzte Versatz wird vom Gierratensignal abgezogen und für eine Posebestimmung verwendet.
Die Pose des Fahrzeugs kann hierdurch genauer bestimmt werden, da das Gierratensignal ohne Versatz bestimmt wird. Die Odometrie bestimmt somit die Pose über die Gierrate und trägt diese in einem Koordinatensystem ein. Dieses Koordinatensystem wird für die Bahnführungsregelung verwendet. Die Genauigkeit der durch die Odometrie berechneten Pose ist von zentraler Bedeutung. Abweichungen der berechneten Pose von der realen Pose führen zunächst zu einem Fehler in der Regelgröße und damit zu Zielabweichungen. Um sicher fahren zu können sind minimale Abweichungen vom Ziel erforderlich.
Der Schätzer 27 wurde in einer Simulation unter Verwendung von realen Eingangssignalen getestet. In einem ersten Schritt wurden die Eingangssignale mit einem Sensormodell, welches aus Spezifikationen des Sensorlieferanten modelliert wurde, erzeugt. Simulationen zeigen, dass stationäre Zielverfolgungsfehler verschwinden. In einem zweiten Schritt stammten die Eingangssignale aus realen Messungen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Gierrate auf geraden Strecken und in Kurven geschätzt werden kann.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Kompensation eines Odometriefehlers für die Querführungsfunktion bereitgestellt werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
11: Steuervorrichtung
12: Gierratensensor
13: Umfeldsensor
14: Erfassungsbereich
15: Umfeld
16: Vorwärtsfahrrichtung
17: Straße
18: Fahrbahn
19: Fahrbahnmarkierung
20: Koordinatensystem
21: Umfelddaten
22: Solltrajektorie
23: Querabstand
24: Straßenrand
25: Krümmung
26: Kurve
27: Schätzer
28: Kinematische Bewegungsgleichung
29: Integration
30: Skalierung
31: Integration
33: Skalierung
33: Summation
34: Summation
35: Zweifache Differentiation
36: Differentiation
37: Skalierung
38: Summation
39: Summation
40: Korrektursignal
41: Korrektursignal
42: Subtraktion
43: Glättungsfilter
44: Versatzsignal
45: Stabilisierungsfilter
46: Bezugspunkt
47: Projektionspunkt
Δy: Laterale Position
β: Schwimmwinkel
dGR: Differenzsignal
GR: Gierrate
GRm: Gemessene Gierrate
GRe: Geschätzte Gierrate
K: Krümmungssignal
WIN: Frontscheibe
Z: Versatz
Ze: Geschätzter Versatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/0231825 A1 [0003]
US 5274576 A [0004]
US 5654906 A1 [0005]
DE 102006036921 A1 [0006]
DE 19805736 B4 [0007]
DE 102014208625 A1 [0008]

Claims

Verfahren zum Ermitteln eines Versatzes (Ze), der in einem gemessenen Gierratensignal (GRm) eines Gierratensensors (12) eines Kraftfahrzeugs (10) enthalten ist, während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (10) entlang einer Straße (17), dadurch gekennzeichnet, dass - anhand von Umfelddaten (21) zumindest eines Umfeldsensors (13) des Kraftfahrzeugs (10) eine relative laterale Position (Δy) des Kraftfahrzeugs (10) bezüglich zumindest eines fahrzeugexternen stationären Objekts (17, 18, 19) ermittelt wird, - in Abhängigkeit von der ermittelten lateralen Position (Δy) mittels einer inversen kinematischen Bewegungsgleichung (27) ein von dem Gierratensensor (12) unabhängig geschätztes Gierratensignal (GRe) erzeugt wird, - aus dem gemessenen Gierratensignal (GRm) des Gierratensensors (12) und dem geschätzten Gierratensignal (GRe) ein Differenzsignal (dGR), das einen Unterschied zwischen dem gemessenen Gierratensignal (GRm) und dem geschätzten Gierratensignal (GRe) beschreibt, erzeugt wird, und - aus dem Differenzsignal (dGR) der Versatz (Ze) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die laterale Position (Δy) bezüglich zumindest eines der folgenden Objekte ermittelt wird: einer vorbestimmten externen Referenz; der Straße (17), auf welcher das Kraftfahrzeug (10) fährt; einer Fahrbahn (18) der Straße (17); einer Fahrbahnmarkierung (19) der Straße (17); einer Leitplanke der Straße (17); einem neben der Straße angeordneten Gegenstand.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die inverse kinematische Bewegungsgleichung (27) aus der lateralen Position (Δy) das geschätzte Gierratensignal (GRe) auf der Grundlage einer zweifachen zeitlichen Differentiation (35) ermittelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die inverse kinematische Bewegungsgleichung (27) zusätzlich aus einer zeitlichen Differentiation (36) eines Schwimmwinkelsignals, das einen Schwimmwinkel (β) des Kraftfahrzeugs (10) angibt, ein erstes Korrektursignal (40) erzeugt und auf das geschätzte Gierratensignal (GRe) anwendet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Krümmung abfährt, die über den zumindest einen Umfeldsensor erfasst wird und die dann aus Umgebungsinformationen des zumindest einen Umfeldsensors extrahiert wird, und wobei die inverse kinematische Bewegungsgleichung (27) zusätzlich aus einem Krümmungssignal (K), welches die Krümmung einer Kontur oder eines Verlaufs oder einer Form des zumindest einen fahrzeugexternen Objekts, insbesondere einer Randbebauung und/oder eines Fahrbahnverlaufs, beschreibt, ein zweites Korrektursignal (41) erzeugt und auf das geschätzte Gierratensignal (GRe) anwendet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das geschätzte Gierratensignal (GRe) auf der Grundlage von solchen Umfelddaten (21), die während einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs (10) erfasst werden, erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Erzeugen des geschätzten Gierratensignals (GRe) und/oder auf das gemessene Gierratensignal (GRm) jeweils ein Tiefpassfilter (43, 45) angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Tiefpassfilter jeweils die Ordnung 2 aufweist wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Umfeldsensor (13) zumindest einer der folgenden verwendet wird: eine Kamera, ein Radar, ein Lidar, ein Laserscanner, ein Empfänger für ein Positionssignal eines GNSS, ein Ultraschallsensor.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus dem gemessenen Gierratensignal (GRm) ein korrigiertes Gierratensignal erzeugt wird, indem der Versatz (Ze) von dem gemessenen Gierratensignal (GRm) subtrahiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei anhand des korrigierten Gierratensignals eine Pose des Kraftfahrzeugs (10) und/oder eine Istposition bezüglich einer Solltrajektorie (22) ermittelt wird.
Steuervorrichtung (11) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei die Steuervorrichtung (11) dazu eingerichtet ist, aus zumindest einem Umfeldsensor (13) des Kraftfahrzeugs (10) Umfelddaten (21) und aus einem Gierratensensor (12) des Kraftfahrzeugs (10) ein gemessenes Gierratensignal (GRm) zu empfangen und anhand der Umfelddaten (21) und des gemessenen Gierratensignals (GRm) einen Versatz (Ze), der in dem gemessenen Gierratensignal (GRm) enthalten ist, zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (11) eine Prozessoreinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Kraftfahrzeug (10) mit zumindest einem Umfeldsensor (13), der dazu eingerichtet ist, Umfelddaten (21) von zumindest einem fahrzeugexternen stationären Objekt (17, 18, 19) zu erzeugen, und mit einem Gierratensensor (12), der dazu eingerichtet ist, ein gemessenes Gierratensignal (GRm) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) eine Steuervorrichtung (11) nach Anspruch 12 aufweist.