DE102017203755A1 - Bestimmung einer räumlichen Ausrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen der räumlichen Ausrichtung eines Objekts umfasst Schritte des Erfassens einer Rotationsgeschwindigkeit des Objekts mittels eines ersten Sensors; des Bestimmens eines Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung des Objekts auf der Basis der erfassten Rotationsgeschwindigkeit und eines Ausgangswerts für die räumliche Ausrichtung; des Erfassens der auf das Objekt wirkenden Beschleunigung a_meas mittels eines zweiten Sensors; des Bestimmens der durch die Rotationsbewegung verursachten Beschleunigungskomponente der erfassten Beschleunigung a_meas auf der Basis der erfassten Rotationsgeschwindigkeit und eines gegebenen Abstandes des zweiten Sensors von der Drehachse der Rotationsbewegung; des Bestimmens der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente a_grav der erfassten Beschleunigung a_meas; und der Korrektur des Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung unter Berücksichtigung der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente a_grav.

Description

• Die Erfindung betrifft die Bestimmung einer räumlichen Ausrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bestimmung der räumlichen Ausrichtung eines am Kopf eines Benutzers angebrachten VR-Geräts (VR: Virtuelle Realität; Virtual Reality).
• Stand der Technik
• Zur Darbietung einer virtuellen Situation werden einem Benutzer sensorische Reize dargeboten, die möglichst konsistent zur virtuellen Situation passen. Dazu kann ein am Kopf des Benutzers angebrachtes, optisches oder akustisches VR-Gerät („Headset“) vorgesehen sein, das beispielsweise eine optische Anzeigeeinrichtung und/oder eine akustische Ausgabeeinrichtung umfasst.
• US D 701 206 S1 zeigt ein solches VR-Gerät. Bewegt der Benutzer seinen Kopf, so soll seine Perspektive auf die virtuelle Situation, die ihm mittels der Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, seiner Kopfbewegung folgen. Dazu soll die räumliche Ausrichtung des VR-Geräts im Raum möglichst schnell und genau bestimmt werden. Üblicherweise wird dafür ein Gyroskop verwendet, das eine Drehrate um eine oder mehrere Achsen misst. Die Ausrichtung kann durch Integrieren der Drehrate über die Zeit bestimmt werden.
• Allerdings unterliegen insbesondere kostengünstige Gyroskope einer gewissen Messungenauigkeit. Um Ungenauigkeiten oder Fehler zu kompensieren, kann als Referenz die Richtung der Erdbeschleunigung mittels eines Beschleunigungsmessers bestimmt werden. Da dieser üblicherweise nicht genau auf der Drehachse des Kopfes liegt, kann beispielsweise eine Verdrehung des Kopfes um die Längsachse bestimmt werden, wenn tatsächlich nur eine Drehung um die Hochachse erfolgt.
• Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer verbesserten Technik zur Bestimmung der räumlichen Ausrichtung eines VR-Geräts.
• Ein Verfahren zum Bestimmen der räumlichen Ausrichtung eines Objekts umfasst Schritte des Erfassens einer Rotationsgeschwindigkeit des Objekts mittels eines ersten Sensors; des Bestimmens eines Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung des Objekts auf der Basis der erfassten Rotationsgeschwindigkeit und eines Ausgangswerts für die räumliche Ausrichtung; des Erfassens der auf das Objekt wirkenden Beschleunigung a_meas mittels eines zweiten Sensors; des Bestimmens der durch die Rotationsbewegung verursachten Beschleunigungskomponente der erfassten Beschleunigung a_meas auf der Basis der erfassten Rotationsgeschwindigkeit und eines gegebenen Abstandes des zweiten Sensors von der Drehachse der Rotationsbewegung; des Bestimmens der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente a_grav der erfassten Beschleunigung a_meas; und der Korrektur des Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung unter Berücksichtigung der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente a_grav.
• Durch das beschriebene Verfahren können insbesondere ein Langzeitdrift oder ein Messfehler des ersten Sensors verbessert kompensiert werden. Die räumliche Ausrichtung im Raum kann dadurch rasch und genau bestimmt werden. Der Einsatz eines Tiefpassfilters zur Glättung von Beschleunigungs-Messwerten kann vermieden werden. Die mittels des Verfahrens bestimmte räumliche Ausrichtung kann dadurch mit verringerter Latenzzeit vorliegen. Das Verfahren ist insbesondere zum Einsatz an einem VR-Gerät geeignet, das zum Hervorrufen eines überzeugenden VR-Effekts latenzarme und genaue Informationen über die rotatorische Ausrichtung erfordert.
• Das Verfahren wird bevorzugt iterativ durchlaufen, indem bei jedem Durchlauf des Verfahrens der korrigierte Schätzwert für die räumliche Ausrichtung des Objekts des vorangegangenen Durchlaufs als Ausgangswert für die räumliche Ausrichtung genommen wird. Bei Einsatz in Verbindung mit einem VR-Gerät kann das Verfahren beispielsweise mit einer Frequenz von mehreren 1000 Hz ausgeführt werden. Durch das Rückkoppeln der bestimmten Ausrichtung in die Ausrichtungsbestimmung eines folgenden Durchlaufs kann insgesamt eine verbesserte Genauigkeit der bestimmten Ausrichtung erzielt werden.
• Das Bestimmen des Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung kann ein Integrieren der erfassten Rotationsgeschwindigkeit über die Zeit umfassen. Insbesondere ist eine numerische Integration bevorzugt. Dies kann besonders effizient implementiert werden, wenn das Verfahren in gleichen Zeitabständen iterativ durchlaufen wird.
• Die translatorischen Komponenten sind auf eine Kreisbahn bezogen, die der Sensor um die Drehachse beschreiben kann. In einer Ausführungsform umfassen die translatorischen Komponenten eine zentripetale Beschleunigung. Die translatorischen Komponenten können auch eine tangentiale Beschleunigung umfassen. Im Rahmen der Bestimmung der durch die Rotationsbewegung verursachten Beschleunigungskomponente kann mindestens eine tangentiale Beschleunigungskomponente a_tan und mindestens eine Zentripetalbeschleunigungskomponente a_cent ermittelt werden. Die tangentiale Beschleunigung kann insbesondere zu Beginn und zum Ende einer Drehbewegung auftreten. Die Zentripetalbeschleunigung kann insbesondere während einer Drehbewegung wirken ihr Betrag kann von der Winkelgeschwindigkeit der Drehung um die Drehachse und ihre Richtung von einer Drehachse und einem Drehwinkel abhängig sein.
• Im Rahmen der Bestimmung der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente a_grav kann die Richtung der Erdanziehung ermittelt werden. Bei der Korrektur des Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung kann die Richtung der Beschleunigungskomponente a_grav berücksichtigt werden. Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
• Teile des Verfahrens können insbesondere mittels einer Verarbeitungseinrichtung durchgeführt werden, die einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen kann. Vorteile oder Merkmale des Verfahrens, des Computerprogrammprodukts und einer Vorrichtung mit einer solchen Verarbeitungseinrichtung sowie eines die Vorrichtung umfassenden Systems können in entsprechender Weise auf einen der jeweils anderen Gegenstände bezogen werden.
• Eine Vorrichtung zum Bestimmen der räumlichen Ausrichtung eines Objekts umfasst einen ersten Sensor zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit des Objekts; einen zweiten Sensor zum Erfassen der auf das Objekt wirkenden Beschleunigung a_meas und eine Verarbeitungseinrichtung. Die Verarbeitungseinrichtung ist dazu eingerichtet, einen Schätzwert für die räumliche Ausrichtung des Objekts auf der Basis der erfassten Rotationsgeschwindigkeit und eines Ausgangswerts für die räumliche Ausrichtung zu bestimmen; die durch die Rotationsbewegung verursachte Beschleunigungskomponente der erfassten Beschleunigung a_meas auf der Basis eines gegebenen Abstandes des zweiten Sensors von der Drehachse der Rotationsbewegung zu bestimmen; die durch die Erdanziehung verursachte Beschleunigungskomponente a_grav der erfassten Beschleunigung a_meas zu bestimmen; und den Schätzwert für die räumliche Ausrichtung unter Berücksichtigung der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente a_grav zu korrigieren.
• Die Vorrichtung kann allgemein zur Bestimmung der räumlichen Ausrichtung eines beliebigen Gegenstandes eingesetzt werden. Beispielhafte Gegenstände umfassen etwa ein Handwerkzeug, insbesondere ein elektrisches Handwerkzeug, ein Kraftfahrzeug oder einen mobilen Computer. Wie erwähnt ist die Verarbeitungseinrichtung bevorzugt dazu eingerichtet, wenigstens Teile des oben beschriebenen Verfahrens auszuführen.
• Es ist weiterhin bevorzugt, dass einer der Sensoren von einem mikromechanischen System umfasst ist. Das mikromechanische System (auch: mikroelektromechanisches System oder Mikromaschine) ist üblicherweise in Halbleitertechnologie aufgebaut und verwendet Komponenten, deren kleinste Abmessungen üblicherweise im Mikrometerbereich liegen. Üblicherweise umfasst ein derartiger Sensor eine mikromechanische Testmasse, die beweglich aufgehängt ist, Sensoren zur Abtastung der Bewegung der Testmasse sowie eine Auswerteschaltung zur Bestimmung der gewünschten Größe auf der Basis der bestimmten Bewegung. Derartige Sensoren können kostengünstig sein. Messungenauigkeiten oder eine Langzeitdrift eines solchen Sensors können durch die beschriebene Verarbeitung besser kompensiert werden.
• Beim ersten Sensor kann es sich um einen einachsigen, zweiachsigen oder dreiachsigen mikromechanischen Gyrosensor handeln. Beim zweiten Sensor kann es sich um einen einachsigen, zweiachsigen oder dreiachsigen mikromechanischen Beschleunigungssensor handeln.
• Ein VR-Gerät umfasst eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung am Kopf eines Benutzers, sowie eine optische oder akustische Ausgabevorrichtung und die oben beschriebene Vorrichtung. Dadurch kann eine Anpassung von Reizen mittels der optischen oder akustischen Ausgabevorrichtung an eine bestimmte räumliche Ausrichtung verbessert durchgeführt werden. Beim Benutzer kann sich dadurch ein verbessert realistischer Eindruck der dargebotenen Informationen bilden.
• In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Befestigungseinrichtung verstellbar und es ist eine Abtasteinrichtung vorgesehen, um den Abstand des zweiten Sensors von der Rotationsdrehachse auf der Basis eines Verstellungszustands der Befestigungseinrichtung zu bestimmen. Dadurch kann das Verfahren verbessert automatisch auf unterschiedliche Kopfgrößen unterschiedlicher Benutzer angepasst werden. Die Genauigkeit der bestimmten räumlichen Ausrichtung kann dadurch gesteigert werden.
• Figurenliste
• Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
• 1 ein VR-Gerät zur Befestigung am Kopf eines Benutzers;
• 2 eine schematische Darstellung von translatorischen Beschleunigungen, die aufgrund einer Rotationsgeschwindigkeit wirken; und
• 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer räumlichen Ausrichtung
darstellt.
• 1 zeigt ein VR-Gerät 100, das mittels einer Befestigungseinrichtung 105 am Kopf eines Benutzers 110 angebracht ist. Das VR-Gerät umfasst bevorzugt eine optische Ausgabeeinrichtung 115 und/oder eine akustische Ausgabeeinrichtung 120. Mittels der Ausgabeeinrichtungen 115, 120 können dem Benutzer 110 Reize dargeboten werden, die ihm den Eindruck einer generierten, also virtuellen Realität vermitteln. Dazu sollen die Reize in Abhängigkeit einer räumlichen Ausrichtung des Kopfs des Benutzers 110 gesteuert werden.
• Am VR-Gerät 100 ist dafür eine Vorrichtung 125 vorgesehen, die bevorzugt einen ersten Sensor 130 zur Bestimmung einer Rotationsgeschwindigkeit und einen zweiten Sensor 135 zur Bestimmung einer Beschleunigung aufweist. Zusätzlich sind eine Verarbeitungseinrichtung 140 sowie bevorzugt eine Schnittstelle 145 zur Bereitstellung der bestimmten räumlichen Ausrichtung vorgesehen. Einer oder beide Sensoren 130, 135 können insbesondere als mikromechanischer Sensor ausgeführt sein. In der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Sensoren 130, 135 beispielhaft miteinander integriert ausgeführt. Eine erste Näherung für die räumliche Ausrichtung des VR-Geräts 100 beziehungsweise der Vorrichtung 125 kann alleine auf der Basis des ersten Sensors 130 bestimmt werden. Da der erste Sensor 130 jedoch lediglich Beschleunigungen misst, also Veränderung der räumlichen Ausrichtung, muss eine Initialisierung stattfinden. Diese kann beispielsweise bezüglich der Richtung der Erdbeschleunigung erfolgen, die mittels des zweiten Sensors 135 bestimmt werden kann, wenn sich die Vorrichtung 125 in Ruhe befindet. Der Abgleich mit der Richtung der Erdbeschleunigung kann auch dazu verwendet werden, Messfehler oder eine Langzeitdrift des ersten Sensors 130 zu kompensieren.
• Dreht der Benutzer 110 jedoch seinen Kopf, beispielsweise um eine Hochachse 150, so können auf den zweiten Sensor 135 Kräfte wirken, die die Bestimmung der Richtung der Erdbeschleunigung zeitweise verfälschen. Es wird vorgeschlagen, diese Verfälschung zu kompensieren. Dazu kann es hilfreich sein, einen Abstand 155 zwischen dem zweiten Sensor 135 und der Drehachse 150 zu kennen. In einer Ausführungsform kann dieser Abstand 155 geschätzt oder fest vorgegeben werden. In einer anderen Ausführungsform kann der Benutzer 110 den Abstand 155 selbst vorgeben. In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist die Befestigungseinrichtung 105 verstellbar ausgeführt, um das Anbringen des VR-Geräts an unterschiedlich großen Köpfen verschiedener Benutzer 110 zu ermöglichen. Der Abstand 155 kann eine Funktion der Größe des Kopfes des Benutzers 110 sein. Eine Abtasteinrichtung 160 kann vorgesehen sein, um die verstellbare Befestigungseinrichtung 105 abzutasten und so ein Maß für die Größe des Abstands 155 bereitzustellen. Der Abstand 155 wird dann bevorzugt mittels der Verarbeitungseinrichtung 140 weiterverarbeitet.
• 2 zeigt eine schematische Darstellung von Beschleunigungen, die aufgrund einer Rotationsbeschleunigung auf den zweiten Sensor 135 von 1 wirken. In 2 ist andeutungsweise der Kopf der Person 110 und das VR-Gerät 100 in einer Draufsicht zu sehen. Zur Orientierung ist ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem angegeben. Die z-Achse verläuft aus der Darstellungsebene auf den Betrachter zu und fällt beispielhaft mit der Hochachse 150 von 1 zusammen.
• Dreht der Benutzer 110 seinen Kopf um die Hochachse 150, so bewegt sich der zweite Sensor 135 annähernd auf einer Kreisbahn 205 um die Drehachse 150. Wird die Drehgeschwindigkeit verändert, beispielsweise am Anfang oder gegen Ende der Drehbewegung, so wirkt eine tangentiale Beschleunigung 210 auf den zweiten Sensor 135. Außerdem wirkt eine auf die Drehachse 150 weisende Zentripetalbeschleunigung 215 auf den zweiten Sensor 135, solange dieser entlang der Kreisbahn 205 bewegt wird. Während des Drehungsvorgangs des Kopfes des Benutzers 110 kann die Richtung der Erdbeschleunigung, die korrekterweise in 2 in entgegengesetzter z-Richtung verläuft, in Richtung der tangentialen Beschleunigung 210 oder der Zentripetalbeschleunigung 215 abgefälscht werden. Beträge der Beschleunigungen sind vom Abstand 155 zwischen dem zweiten Sensor 135 und der Drehachse 150 sowie Größen der Drehbewegung beziehungsweise Drehgeschwindigkeit um die Drehachse 150 abhängig.
• 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Bestimmen einer räumlichen Ausrichtung. Das Verfahren 300 kann insbesondere in Verbindung mit der Vorrichtung 125 von 1 verwendet werden. Dabei muss die Vorrichtung 125 nicht notwendigerweise Teil eines VR-Geräts 100 sein.
• In einem Schritt 305 wird eine Rotationsgeschwindigkeit beispielsweise mittels des ersten Sensors 130 abgetastet. Aus den abgetasteten Werten wird in einem Schritt 310 die räumliche Ausrichtung des ersten Sensors 130 oder des ihn umgebenden Systems 125, 100 bestimmt. Dazu kann die bestimmte Rotationsgeschwindigkeit insbesondere über die Zeit aufintegriert werden.
• Bevorzugt zeitnah oder zeitgleich zum Schritt 305 wird in einem Schritt 315 beispielsweise mittels des zweiten Sensors 135 die Beschleunigung des zweiten Sensors 135 beziehungsweise des ihn umgebenden Systems 125, 100 bestimmt. Findet keine Drehung des zweiten Sensors 135 statt, so entspricht die Richtung der abgetasteten Beschleunigung der Richtung der Erdgravitation. Befindet sich der zweite Sensor 135 jedoch in einer Drehung, so müssen translatorische Kräfte bestimmt werden, um die tatsächliche Richtung der Erdbeschleunigung aus dem Messwert zu isolieren.
• Dazu werden bevorzugt in einem Schritt 320 die translatorischen Komponenten, insbesondere die tangentiale Beschleunigung 210 und die Zentripetalbeschleunigung 215 (vgl. 2) bestimmt. Die tangentiale Beschleunigung kann wie folgt ausgedrückt werden: $$a_{\text{tan}\text{,}k}=\frac{d}{dt}{\omega }_k\times r_k$$

  

  mit

a_tan

tangentiale Beschleunigung

ω

Winkelgeschwindigkeit

t

Zeit

r

Abstand 155

• Dabei steht der Index k für einen Durchlauf des Verfahrens 300. Ein vorangehender Durchlauf trägt den Index k - 1 und ein folgender Durchlauf den Indexk + 1.
• In entsprechender Weise kann die Zentripetalbeschleunigung wie folgt angegeben werden: $$a_{cent\text{,}k}={\mathrm{\omega }}_k\times {\mathrm{\omega }}_k\times r_k$$

  

  mit:

a_cent

Zentripetalbeschleunigung

• Die in Gleichung 1 verwendete zeitliche Ableitung der Winkelgeschwindigkeit wird bevorzugt wie folgt bestimmt: $$\frac{d}{dt}{\mathrm{\omega }}_k=\frac{{\mathrm{\omega }}_{k+1}-{\mathrm{\omega }}_k}{\mathrm{\Delta }t}$$

  

  mit:

Δ

Zeitintervall zwischen Schritten k und (k+1)

• In Kenntnis der translatorischen Komponenten 210, 215 kann dann in einem Schritt 325 die Richtung der Erdbeschleunigung auf der Basis der abgetasteten Translationsbeschleunigung wie folgt bestimmt werden: $$a_{grav\text{,}k}=a_{meas}-\left(a_{\text{tan}\text{,}k}+a_{cent\text{,}k}\right)$$

  

  mit:

a_meas

gemessene translatorische (lineare) Beschleunigung

• Die zuvor im Schritt 310 bestimmte räumliche Ausrichtung kann nun in einem Schritt 330 mittels der bestimmten Erdbeschleunigung korrigiert werden. Die korrigierte räumliche Ausrichtung wird bevorzugt in einem Schritt 335 bereitgestellt, beispielsweise mittels der Schnittstelle 145.
• Die genannten Bestimmungen werden üblicherweise dreidimensional durchgeführt. Die Verarbeitung kann insbesondere mittels linearer Algebra beziehungsweise Vektoren und Matrizen erfolgen. Das Verfahren 300 kann beispielsweise mit überschaubarem Aufwand auf einem programmierbaren Mikrocomputer implementiert sein.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• US D701206 [0003]

Claims (12)

1. Verfahren (300) zum Bestimmen der räumlichen Ausrichtung eines Objekts, wobei das Verfahren (300) folgende Schritte umfasst: - Erfassen (305) einer Rotationsgeschwindigkeit des Objekts mittels eines ersten Sensors (130); - Bestimmen (310) eines Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung des Objekts auf der Basis der erfassten Rotationsgeschwindigkeit und eines Ausgangswerts für die räumliche Ausrichtung; - Erfassen (315) der auf das Objekt wirkenden Beschleunigung (a_meas) mittels eines zweiten Sensors (135); - Bestimmen (320) der durch die Rotationsbewegung verursachten Beschleunigungskomponente (a_tan+a_cent) der erfassten Beschleunigung a_meas auf der Basis der erfassten Rotationsgeschwindigkeit und eines gegebenen Abstandes (155) des zweiten Sensors (135) von der Drehachse der Rotationsbewegung; - Bestimmen (325) der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente (a_grav) der erfassten Beschleunigung (a_meas); und - Korrektur (330) des Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung unter Berücksichtigung der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente (a_grav).
2. Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei das Verfahren (300) iterativ durchlaufen wird, indem bei jedem Durchlauf des Verfahrens der korrigierte Schätzwert für die räumliche Ausrichtung des Objekts des vorangegangenen Durchlaufs (335) als Ausgangswert für die räumliche Ausrichtung genommen wird.
3. Verfahren (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestimmen (310) eines Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung ein Integrieren der erfassten Rotationsgeschwindigkeit über die Zeit umfasst.
4. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Rahmen der Bestimmung (320) der durch die Rotationsbewegung verursachten Beschleunigungskomponente (a_tan+a_cent) mindestens eine tangentiale Beschleunigungskomponente (a_tan) (210) und mindestens eine Zentripetalbeschleunigungskomponente (a_cent) (215) ermittelt werden.
5. Verfahren (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Rahmen der Bestimmung (325) der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente (a_grav) die Richtung der Erdanziehung ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei der Korrektur (330) des Schätzwerts für die räumliche Ausrichtung die Richtung der Beschleunigungskomponente (a_grav) berücksichtigt wird.
7. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung eines Verfahrens (300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (140) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert ist.
8. Vorrichtung (215) zum Bestimmen der räumlichen Ausrichtung eines Objekts, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: - einen ersten Sensor (130) zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit des Objekts; - einen zweiten Sensor (135) zum Erfassen der auf das Objekt wirkenden Beschleunigung (a_meas) und; - eine Verarbeitungseinrichtung (140), die dazu eingerichtet ist: - einen Schätzwert für die räumliche Ausrichtung des Objekts auf der Basis der erfassten Rotationsgeschwindigkeit und eines Ausgangswerts für die räumliche Ausrichtung zu bestimmen; - die durch die Rotationsbewegung verursachte Beschleunigungskomponente (a_tan+a_cent) der erfassten Beschleunigung a_meas auf der Basis eines gegebenen Abstandes (155) des zweiten Sensors (135) von der Drehachse der Rotationsbewegung zu bestimmen; - die durch die Erdanziehung verursachte Beschleunigungskomponente (a_grav) der erfassten Beschleunigung (a_meas) zu bestimmen; und - den Schätzwert für die räumliche Ausrichtung unter Berücksichtigung der durch die Erdanziehung verursachten Beschleunigungskomponente (a_grav) zu korrigieren.
9. Vorrichtung (215) nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem ersten Sensor (130) um einen einachsigen, zweiachsigen oder dreiachsigen mikromechanischen Gyrosensor handelt.
10. Vorrichtung (215) nach Anspruch 8 oder 9, wobei es sich bei dem zweiten Sensor (135) um einen einachsigen, zweiachsigen oder dreiachsigen mikromechanischen Beschleunigungssensor handelt.
11. VR-Gerät (100), umfassend eine Befestigungseinrichtung (105) zur Befestigung am Kopf eines Benutzers (110), sowie eine optische (115) oder akustische Ausgabevorrichtung (120) und eine Vorrichtung (125) nach einem der Ansprüche 8 bis 10.
12. VR-Gerät (100) nach Anspruch 11, wobei die Befestigungseinrichtung (105) verstellbar ist und eine Abtasteinrichtung (160) zur Bestimmung des Abstands des zweiten Sensors (130) von einer Drehachse auf der Basis eines Verstellungszustands der Befestigungseinrichtung (105) vorgesehen ist.

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