[发明专利]定位载体、估测载体姿态与建地图的系统与方法

权利要求书

1.一种定位载体、估测载体姿态与建地图的系统，包括：

一惯性感测元件，测量该载体的一移动状态与一旋转状态；

一视觉感测元件，配置在该载体的一表面上以拍摄该载体所在的一室内环境内的至少一环境特征点；以及

一控制器，控制该惯性感测元件与该视觉感测元件，接收该惯性感测元件的一感测结果与该视觉感测元件的一感测结果以估测该载体的一姿态信息、该载体的一位置信息与一速度信息，并建构含有该环境特征点的一地图；

其中，

该控制器根据该惯性感测元件与该视觉感测元件之一的一修正后感测结果而估测，之后，该控制器令该惯性感测元件与该视觉感测元件中的另一个感测并且据以修正该载体的该姿态信息、该载体的该位置信息、该速度信息与该地图。

2.如申请专利范围第1项所述的系统，其中，

该控制器在命令该惯性感测元件进行量测之前，估测该载体的该姿态信息、该位置信息与该速度信息；

该控制器如果在该控制器估测之前，已计算出该视觉感测元件的该修正后感测结果，则该控制器依据该视觉感测元件的该修正后感测结果进行估测；

该惯性感测元件在该控制器的控制下，测量该载体的移动状态与旋转状态，并将该感测结果回传给该控制器；以及

该控制器根据该惯性感测元件的该感测结果，修正该姿态信息、该位置信息与该速度信息。

3.如申请专利范围第2项所述的系统，其中，该移动状态至少包括一加速度信息，与该旋转状态至少包括一角速度信息。

4.如申请专利范围第3项所述的系统，其中，

该控制器在命令该视觉感测元件进行测量之前，先估测该载体的该姿态信息、该位置信息与该速度信息；

该控制器如果在该控制器估测之前，已计算出该惯性感测元件的该修正后感测结果，则该控制器依据该惯性感测元件的该修正后结果进行估测；

该视觉感测元件在该控制器的控制下，拍摄该载体所在室内的该环境特征点画面，并将该感测结果回传给该控制器；以及

该控制器根据该视觉感测元件的该感测结果，修正该姿态信息、该位置信息与该速度信息。

5.如申请专利范围第4项所述的系统，其中，

该控制器根据该视觉感测元件所拍摄的一实际画面，比较该环境特征点的一估测位置与一实际位置间的差异，以计算出一误差；

该控制器依据所算出的该误差，修正对该环境特征点的该估测位置，并更新该地图；以及

该控制器根据该误差，修正该姿态信息、该位置信息与该速度信息。

6.如申请专利范围第5项所述的系统，其中，如果该室内环境具有复数环境特征点，则该控制器逐一修正该些环境特征点的各别估测位置，或是该控制器同时修正该些环境特征点的各别估测位置。

7.如申请专利范围第1项所述的系统，其中，该视觉感测元件包括下列的至少一者或其任意组合：一个或复数个单眼相机，一个或复数个全像镜头相机。

8.如申请专利范围第1项所述的系统，其中，该惯性感测元件包括可为下列的至少一者或其任意组合：一加速规、一陀螺仪、一转速计数组。

9.如申请专利范围第1项所述的系统，更包括：

一显示单元，连接在该控制器，在该控制器的控制下，该显示单元产生一外界互动反应。

10.如申请专利范围第9项所述的系统，其中，该显示单元显示一影音表达语音、一音乐、一预录声音。

11.一种定位载体、估测载体姿态与建地图的方法，包括：

利用一惯性感测元件以测量该载体的一移动状态与一旋转状态；

利用一视觉感测元件以拍摄该载体所在的一室内环境内的至少一环境特征点；以及

根据该惯性感测元件与该视觉感测元件之一的一修正后感测结果而估测，令该惯性感测元件与该视觉感测元件中的另一个感测并且据以修正该载体的一姿态信息、该载体的一位置信息、一速度信息与一地图。