CN102203633B - 设置误差估计装置以及设置误差估计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了能够以简单的设置实施无误差的高精度定位的设置误差估计装置。本装置包括：预测图案获取单元(观测点设定单元(110)以及预测图案计算单元(120))，对设置并定位无线标签(300)的每个观测点，获取对预测定位分布的特征图案进行计算所得到的预测定位分布图案，该预测定位分布是预测了理论上的定位分布所得到的分布；观测数据输入单元(130)，将对无线标签(300)的标签阅读器(200)的定位结果作为观测数据输入；散布图案解析单元(14)，基于观测数据，对每个观测点，将统计性地解析定位结果所得到的测量定位分布的特征图案进行计算作为测量定位分布图案；以及设置误差估计单元(150)，使用获取了的预测定位分布图案以及计算出的测量定位分布图案，计算标签阅读器(200)的设置误差。

Description

设置误差估计装置以及设置误差估计方法
技术领域
本发明涉及用于辅助进行无线定位的标签阅读器的设置的设置误差估计装置以及设置误差估计方法。 
背景技术
一直以来，从物流或安全管理等观点出发，尽管通过无线标签进行的高精度位置管理的潜在需求十分明显，但其测定精度与要求的水平不符，因此没有得到真正的普及。 
但是，通过近年来的UWB(Ultra Wide Band，超宽带)技术的发展，根据频率开放的趋势，数厘米至数十厘米数量级的无线定位的可能性增大。 
例如，专利文献1中公开了使用具有具备发送定位信号的功能的节点(相当于无线标签)和多个基站(相当于标签阅读器)的无线通信系统，测定节点的位置的位置测定方法(定位方式)。在本定位方式中，多个基站中的至少一个基站在接收到定位信号后发送基准信号。另外，多个基站中的至少两个基站测定接收到定位信号的时刻与接收到基准信号的时刻。在本定位方式中，使用由接收到基准信号的基站测定出的定位信号及基准信号的接收时刻，和接收到定位信号的基站的位置信息，计算节点的位置。 
另外，在非专利文献1中，公开了将UWB适用于专利文献1公开的定位方式的实施例。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：特开2005－140617号公报 
非专利文献 
非专利文献1：水垣健一等13人，“1ｃｃ超小型ノードを用いた22ｃｍ高精度測位システムの開発（2）：ＵＷＢ測位システムの実証実験”(“22-cm Accurate Location System with1-cc Small Size Sensor Node:Practical Experiment of UWB Location System”)，2006年电子信息通信学会基础境界学会大会，pp.S-55
发明内容
发明要解决的问题 
但是，在上述以往的定位方式中，前提是各基站正确地设置在规定的位置，并未公开任何辅助将基站正确地设置在规定的位置的方法。特别是，在使用UWB的高精度的无线定位系统(一般称作“UWB定位系统”)中，被希望非常高的测定精度，反之，对基站(标签阅读器)的设置也要求非常高的精度。 
在这方面，在无线标签的位置检测中，将标签阅读器中定义的坐标系与定义标签阅读器的设置位置以及无线标签的移动范围的坐标系相关联时，需要花费时间和成本将标签阅读器精度良好地设置在规定的位置。例如，对于标签阅读器的设置，有通过对标签阅读器附加测量治具或测量用的记号，将标签阅读器的位置以及姿态的测量结果与设计图或示意图等相比较以求偏差，反复进行误差修正与测量的方法。这种设置方法通过反复进行偏差的修正与测量，能够使设置误差得到收敛。但是，这种方法具有花费大量时间，施工成本升高的问题。 
而且，这种方法在测量与调整上需要治具的操作等高度的专业性(特殊的经验或技术要领等)，因此在实施设置的技能以及设置时间的方面存在限制。 
这样，在以往的设置方法中，标签阅读器需要专门用于设置的特殊结构和部件等，并且对于设置实施者而言，需要在设置与测量上具有高度的专业性。因此，期待能够进行高精度的定位，并且能够进行无需上述条件的简单设置的方法。 
本发明的目的在于，提供能够以简单的设置实施无误差的高精度定位的设置误差估计装置以及设置误差估计方法。 
解决问题的方案 
本发明的设置误差估计装置为估计对无线标签进行定位的标签阅读器的设置误差的设置误差估计装置，其包括：观测数据输入单元，输入所述标签阅读器对所述无线标签进行定位的定位结果作为观测数据；预测图案获取单元，对设置并定位所述无线标签的每个观测点，获取对预测定位分布的特征图案进行计算所得到的预测定位分布图案，该预测定位分布是预测了表示所述观测点的多个定位结果的分布的定位分布所得到的分布；散布图案解析单元，基于由所述观测数据输入单元输入的观测数据，对每个所述观测点，将统计性地解析定位结果所得到的测量定位分布的特征图案进行计算而作为测 量定位分布图案；以及设置误差估计单元，使用由所述预测图案获取单元获取了的预测定位分布图案以及由所述散布图案解析单元计算出的测量定位分布图案，计算表示所述标签阅读器的方向偏移和位置偏移中的至少一方的设置误差，所述位置偏移为x轴方向的位置偏移以及y轴方向的位置偏移。 
本发明的设置误差估计方法为用于估计对无线标签进行定位的标签阅读器的设置误差的设置误差估计方法，其包括以下步骤：预测图案获取步骤，对设置并定位所述无线标签的每个观测点，获取对预测定位分布的特征图案进行计算所得到的预测定位分布图案，该预测定位分布是预测了表示所述观测点的多个定位结果的分布的定位分布所得到的分布；观测数据输入步骤，输入所述标签阅读器对所述无线标签进行定位的定位结果作为观测数据；散布图案解析步骤，基于在所述观测数据输入步骤中输入的观测数据，对每个所述观测点，将统计性地解析定位结果所得到的测量定位分布的特征图案进行计算而作为测量定位分布图案；以及设置误差估计步骤，使用在所述预测图案获取步骤中获取了的预测定位分布图案以及在所述散布图案解析步骤中计算出的测量定位分布图案，计算表示所述标签阅读器的方向偏移和位置偏移中的至少一方的设置误差，所述位置偏移为x轴方向的位置偏移以及y轴方向的位置偏移。 
发明的效果 
根据本发明，能够以简单的设置实施无误差的高精度定位。即，在将标签阅读器设置在规定的位置以进行高精度定位时，能够不牺牲高精度的定位，对于标签阅读器无需专门用于设置的特殊结构和部件等，并且设置实施者无需在设置与测量上具有高度的专业性的简单的设置。 
附图说明
图1是包含本发明的实施方式1的设置误差估计装置的UWB定位系统的结构图。 
图2是表示本实施方式的一例定位对象区域的概略图。 
图3是图2所示的定位对象区域的示意图。 
图4是表示本实施方式的设置误差估计装置的结构的方框图。 
图5是表示本实施方式的一例观测点信息的图。 
图6是表示本实施方式的一例用于设定观测点信息的操作画面的显示的图。 
图7是表示本实施方式的一例观测数据的图。 
图8是表示本实施方式的一例用于开始/结束定位的操作画面的显示的图。 
图9A、图9B是表示本实施方式的一例日志格式的图。 
图10是表示本实施方式的一例坐标管理表的图。 
图11是表示本实施方式的一例测量定位分布图案一览表的图。 
图12是表示本实施方式的一例用于显示估计的设置误差的操作画面的显示的图。 
图13A～图13B是用于说明本实施方式的预测定位分布图案的概念的图。 
图14A～图14D是用于说明本实施方式的设置时方向偏移了时的预测定位分布图案的概念的图。 
图15A～图15B是用于说明本实施方式的设置时位置偏移了时的预测定位分布图案的概念的图。 
图16A～图16B是用于说明本实施方式的设置时方向与位置偏移了时的预测定位分布图案的概念的图。 
图17是表示本实施方式的多个观测点的预测定位分布图案的一例的概略图。 
图18是用于说明本实施方式的散布测量结果时的概念的图。 
图19是表示本实施方式的一例设置误差估计装置的动作的流程图。 
图20A～图20B是用于说明本实施方式的处理三维数据的情况的图。 
图21是表示本发明的实施方式2的设置误差估计装置的结构的方框图。 
图22是表示本实施方式的一例收敛判断信息的图。 
图23是表示本实施方式的一例估计结果一览表的图。 
图24是表示本实施方式的收敛判断处理的过程的流程图。 
图25是表示本发明的实施方式3的设置误差估计装置的结构的方框图。 
图26是表示本实施方式的一例输入了推荐的追加观测点的设置坐标的操作画面的显示的图。 
图27是表示本实施方式的追加观测点决定处理的过程的流程图。 
图28A～图28C是用于说明本实施方式的追加观测点的概念的图。 
标号说明 
100、700、800设置误差估计装置 
110、810观测点设定单元 
120预测图案计算单元 
130观测数据输入单元 
140散布图案解析单元 
150、710设置误差估计单元 
160设置误差输出单元 
200标签阅读器 
300、300a、300b、300c无线标签 
500观测点信息 
510操作画面(画面1) 
520观测数据 
530操作画面(画面2) 
540、541日志 
550、551、552、553坐标管理表 
560测量定位分布图案一览表 
570操作画面(画面3) 
720、820收敛判断单元 
730收敛判断信息 
740估计结果一览表 
830观测点推荐单元 
840操作画面(画面4) 
具体实施方式
以下，使用附图详细地说明本发明的实施方式。 
本发明涉及在用户设置进行无线定位的标签阅读器时，估计标签阅读器的设置误差的设置误差估计。特别是，实施方式1中，用户设置标签阅读器时，在标签阅读器的周围(观测点)放置无线标签，并测量(观测)无线标签的位置，基于得到的观测数据，估计标签阅读器的设置误差。另外，实施方式2中，用户设置标签阅读器时，在标签阅读器的周围(观测点)放置无线标签，并测量(观测)无线标签的位置，基于得到的观测数据，估计标签阅读器的设置误差，并评价估计出的设置误差。另外，实施方式3在实施方式2的基础上，在估计了标签阅读器的设置误差时，进而在估计出的设置误差不满足收敛条 件时，推荐新放置作为观测对象的无线标签的位置。 
本发明能够适用于处理的无线标签的频带、类型(有源型、无源型)、位置检测方式等不同的各种标签阅读器的设置。在实施方式1～3中，作为一例，例如，将使用通信方式采用UWB的无线标签(UWB标签)的称作一点定位的方式(以下称作“一点定位方式”)作为例子进行说明。 
这里，对一点定位方式简单地进行说明。 
一点定位方式是标签阅读器发送UWB信号后，测定从无线标签返回的信号的延迟时间，将测定的延迟时间换算为距离的方法。进而，在标签阅读器发送了UWB信号后，由多个接收天线接收通过无线标签反射的反射波，根据接收到的接收波的相位差决定无线标签的方向。并且，标签阅读器根据以此方式得到的距离和无线标签的方向，估计(测量)无线标签的位置。 
以下，依序说明实施方式1～3。 
(实施方式1) 
图1是包含本发明的实施方式1的设置误差估计装置的UWB定位系统的结构图。 
图1所示的系统具有设置误差估计装置100、标签阅读器200以及无线标签300。图1中，作为无线标签300，表示3个无线标签300a、300b、300c。设置误差估计装置100估计标签阅读器200的设置位置。关于设置误差估计装置100的结构以及动作，在后面进行详细说明。标签阅读器200通过一点定位方式进行无线标签300的位置检测。无线标签300例如是UWB标签。 
例如，UWB定位系统将无线标签300安装到人或物上并与标签阅读器200进行无线通信，由此依次检测无线标签300的位置。因此，UWB定位系统能够适用于办公室中的出入管理、医院里的医药品位置管理、掌握了工厂里的流水线的作业效率改善等。 
标签阅读器200与无线标签300通过无线(UWB)进行通信。另外，设置误差估计装置100与标签阅读器200例如通过IP(Internet Protocol，网际协议)网络通信进行数据的交换。 
图2是表示本实施方式的一例定位对象区域的概略图。图3是图2所示的定位对象区域的示意图。这里，所谓定位对象区域，是设置标签阅读器200并进行无线标签300的位置检测的空间区域。 
如图2所示，本实施方式的定位对象区域400具有长方体的形状，设为 包括地面401、屋顶面402、四周的墙面403～406以及门407的简单的房间。 
图3是从屋顶方向俯视了地面方向的房间的示意图。这里，如图3所示，将房间的左下角设为原点(0，0，0)410。定位对象区域400中，x轴方向上分配长度m，y轴方向上分配长度m，z轴(从纸面内侧向外侧)方向上分配高度h(未图示)。该坐标系(xyz)420是后述的全局（global）坐标系。 
另外，如图3所示，假设标签阅读器200设置于屋顶面402的中央(m/2，m/2，Rz)的设置位置411。在标签阅读器200中，定义保持在内部的、进行定位时的坐标系(该坐标系(XYZ)是后述的局部坐标系(local coordinate system))421。因此，希望标签阅读器将局部坐标系421的X轴以与全局坐标系420的x轴一致的方向设置，将局部坐标系421的Y轴以与全局坐标系420的y轴一致的方向设置。 
因此，在无线标签300的位置检测中，必须将标签阅读器200中定义的坐标系与定义了标签阅读器200的设置位置以及无线标签300的移动范围的坐标系相关联。例如，定义了标签阅读器200的设置位置以及无线标签300的移动范围的坐标系是在办公室或工厂等中，如设计图或示意图等那样，以某个点为基准点的坐标系(以下称作“全局坐标系”)。另一方面，标签阅读器200中定义了的坐标系是以标签阅读器200所在的点为基准点的坐标系(以下称作“局部坐标系”)。在本实施方式中，如上所述，无线标签300的位置在全局坐标系420中用(x，y，z)表示，在局部坐标系421中用(X，Y，Z)表示。以下，将全局坐标系中的坐标(x，y，z)称作“全局坐标”，将局部坐标系中的坐标(X，Y，Z)称作“局部坐标”。 
若将标签阅读器200相对于本来应设置的设计图上的位置以及姿态无误差地进行设置，则作为结果能够使全局坐标系420与局部坐标系421如下面的式(1)所表示的那样完全一致。此时，标签阅读器200使用局部坐标系421测量出的无线标签300的位置能够用全局坐标系420表示。 
x y z = X Y Z + a 1 a 2 a 3 . . . ( 1 )
其中，(a1，a2，a3)作为全局坐标系420上的原点410与应设置标签阅读器200的位置411的差，在设计图中是已知的信息，并且是固定值。 
图4是表示本实施方式的设置误差估计装置100的结构的方框图。 
图4所示的设置误差估计装置100具有观测点设定单元110、预测图案计算单元120、观测数据输入单元130、散布图案解析单元140、设置误差估计单元150以及设置误差输出单元160。 
设置误差估计装置100例如由具有通信功能的计算机系统(个人计算机或工作站等)构成。虽然并未图示，但该计算机系统大致具有输入装置、计算机本体、输出装置以及通信装置。输入装置例如是键盘或鼠标等。输出装置例如是显示器或打印机等。通信装置例如是能够与IP网络连接的通信接口等。计算机本体例如主要由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)和存储装置构成。CPU具有控制功能和计算功能。存储装置例如具有存储程序或数据的ROM，和临时地存储数据的RAM。ROM可以是能够电气性地进行内容的重写的闪存存储器。 
以下，在对构成设置误差估计装置100的各单元110～160的结构(包含输入与输出)进行说明后，对设置误差估计装置100的动作(内部处理)进行说明。 
观测点设定单元110设定与设置并定位无线标签300的观测点有关的信息作为观测点信息，即，存储由用户进行的指定观测点的结果。具体而言，观测点设定单元110以规定的格式存储用户使用输入装置(未图示)分别输入了的观测点信息。观测点信息包含无线标签300的标识符(以下称作“标签ID”)、放置无线标签300的观测点的坐标(以下称作“观测点坐标”)(x，y，z)、以及放置无线标签300的观测点的名称(以下称作“观测点名称”)。 
图5是表示一例观测点信息的图。 
如图5所示，观测点信息500中，作为数据的种类(项目)，将标签ID501、观测点坐标502与观测点名称503相互关联地存储。 
另外，观测点设定单元110在用户起动设置误差估计装置100后，显示用于设定观测点信息的操作画面。 
图6是表示一例显示用于设定观测点信息的操作画面的图。 
图6所示的操作画面510(以下也称作“画面1”)中，根据观测点信息500的项目，设置标签ID输入栏511、观测点坐标输入栏512以及观测点名称输入栏513。操作画面510显示到设定完成按钮514被按下为止。 
预测图案计算单元120基于由观测点设定单元110设定了的观测点信息，对每个观测点，计算出预测了理论上的定位分布所得到的预测定位分布的特 征图案作为预测定位分布图案。具体而言，预测图案计算单元120从观测点设定单元110获取观测点信息500(标签ID501、观测点坐标502以及观测点名称503)。接着，预测图案计算单元120预测对各观测点坐标502的定位分布(理论值)，生成后述的预测定位分布图案L。例如，假设标签阅读器200的设置误差是方向(旋转方向)的偏移为θ，x轴方向的位置偏移为a，y轴方向的位置偏移为b。此时，各观测点的预测定位分布图案L利用无线标签300的理论上的定位分布特性和仿射(affine)变换，能够作为函数f用下面的式(2)表达。此外，函数f的导出方法，即预测图案计算单元120中的预测定位分布图案的生成方法在后面进行详细描述。 
L=f(θ,a,b)  …(2) 
此外，在本实施方式中，设置观测点设定单元110以及预测图案计算单元120，在用户每次输入观测点信息时计算预测定位分布图案，但本发明并不限定于此。例如，对于预测定位分布图案，也可以预先对每个观测点计算预先定位分布图案，与观测点信息对应关联而保持在设置误差估计装置100的内部或外部。预测定位分布图案的保持方式可以是内置于设置误差估计装置100的存储装置，与设置误差估计装置100连接的外部存储装置，或者能够与设置误差估计装置100通信的网络上的各种装置。 
观测数据输入单元130输入对无线标签300的标签阅读器200的定位结果作为观测数据，即，存储由标签阅读器200进行的无线标签300的定位结果。具体而言，观测数据输入单元130从标签阅读器200接收并存储由标签阅读器200对每个无线标签300分别定位多次(例如100次)得到的观测数据。观测数据可以从标签阅读器200实时地接收，也可以在观测(对所有无线标签300分别进行多次定位)结束后一起接收。在本实施方式中，以实时地接收观测数据的情况为例进行说明。 
图7是表示一例观测数据的图。 
图7所示的观测数据520中，作为数据的种类(项目)，包含序列号521、标签ID522、定位的无线标签300的定位位置坐标(定位结果)523、观测点名称524、以及定位的可靠度525。无线标签300的定位位置坐标523通过标签ID522与观测点名称524中的至少一方识别。另外，例如在判断为通信状况良好的情况下，定位的可靠度525被赋予较高的级别（rank）。此外，在本实施方式中，将无线标签300全部设置在视线良好的地方，因此通信状况良好， 对每个测量赋予最高级别“A”。 
另外，观测数据输入单元130显示用于开始/结束定位的操作画面。 
图8是表示一例用于开始/结束定位的操作画面的显示的图。 
图8所示的操作画面530(以下也称作“画面2”)中，设置了日志文件输入栏531、观测数据显示栏532、定位开始按钮533、以及定位结束按钮534。 
在观测数据520的定位开始，用户将文件名输入日志文件输入栏531，按下定位开始按钮533后，“定位开始”的指示被转送到标签阅读器200，标签阅读器200开始无线标签300的定位。观测数据输入单元130从标签阅读器200接收观测数据520后，将接收到的观测数据520中包含的数据时刻显示在观测数据显示栏532中，同时将定位结果写入用户指定了的文件中。 
图9A、图9B是表示一例日志格式的图。特别是，图9A表示一例观测数据显示栏532中显示的日志，图9B表示一例文件输出的日志。 
如图9A所示，观测数据显示栏532中显示的日志540中，序列号、标签ID、由标签ID标识的标签的x坐标、y坐标、z坐标、观测点名称、估计的可靠度依次显示。另外，日志540中，由于画面大小的限制，从已往的日志(序列号较小的数据)开始依次不显示。 
另外，如图9B所示，文件输出的日志541中，与显示在画面上的日志540相同的数据从左开始依次去掉项目名，以逗号分隔，逐一添加到文件中。 
此外，无线标签300的定位在达到了规定的观测次数(例如，每个无线标签100次)时自动结束，或者通过用户按下定位结束按钮534而被强制地结束。在本实施方式中，例如将观测次数设定为每个无线标签100次。因此，例如在定位3个无线标签300的情况下，确认序列号521，在序列号达到了第300时自动地结束定位。此外，虽然并未图示，但在操作画面530中，也可以添加与观测次数的设定有关的按钮或输入栏。 
散布图案解析单元140基于由观测数据输入单元130输入的观测数据，对每个观测点，计算出统计解析定位结果所得到的测量定位分布的特征图案作为测量定位分布图案。具体而言，散布图案解析单元140从观测数据输入单元130接收观测数据520，对由标签ID522标识的每个无线标签300统计解析定位分布(测量值)。接着，散布图案解析单元140将得到的测量定位分布的特征图案(测量定位分布图案)作为“散布图案S”转送到设置误差估计单元150。 
更具体而言，散布图案解析单元140从观测数据输入单元130接收观测数据520(日志文件541)后，例如生成图10所示的坐标管理表550。坐标管理表550由标签ID、观测点名称以及坐标信息构成。另外，坐标信息由序列号、x坐标的值、y坐标的值以及可靠度构成。在图10中，坐标管理表551是由标签ID为“1”、观测点名称为“1”管理的坐标管理表。同样，坐标管理表552是由标签ID为“2”、观测点名称为“2”管理的坐标管理表，坐标管理表553是由标签ID为“3”、观测点名称为“3”管理的坐标管理表。此外，在本实施方式中，为了便于说明，z轴方向的坐标在标签阅读器200与无线标签300上相同，在后面详细描述的处理中不需要，因此进行省略。 
另外，散布图案解析单元140使用生成的坐标管理表550，例如生成图11所示的测量定位分布图案一览表560。测量定位分布图案一览表560是记录了解析测量定位分布图案所得的结果的表。如图11所示，测量定位分布图案一览表560例如由标签ID、观测结果的x坐标或y坐标的平均值μ以及方差值σ、和基于后述的计算式的图案长度P构成。此外，在后面详细描述散布图案解析单元140中的具体解析方法。 
设置误差估计单元150使用由预测图案计算单元120计算出的预测定位分布图案，以及由散布图案解析单元140基于观测数据520计算出的散布图案S，计算标签阅读器200的设置误差。具体而言，设置误差估计单元150对于放置了无线标签300的每个观测点，分别接收来自预测图案计算单元120以式(2)所示的预测定位分布图案L和来自散布图案解析单元140的散布图案S。并且，设置误差估计单元150使用接收了的预测定位分布图案L以及散布图案S，求解下面的式(3)，使得各观测点的预测定位分布图案L为散布图案S的良好近似。由此，设置误差估计单元150估计作为标签阅读器200的设置误差的θ、a、b。设置误差估计单元150将估计出的设置误差(θ，a，b)转送到设置误差输出单元160。此外，在后面详细描述设置误差估计单元150的具体处理内容。 
f(θ,a,b)　=S   …(3) 
但是，为了使用式(3)估计3个变量θ、a、b，最少需要与3个观测点有关的散布图案S1、S2、S3。因此，在本实施方式中，如图2所示，设置3个观测点431、432、433(依次为观测点1、观测点2、观测点3)。 
设置误差输出单元160将由设置误差估计单元150估计出的设置误差(θ， a，b)，通过规定的操作画面通知给用户。 
图12是表示一例用于显示估计的设置误差(θ，a，b)的操作画面的显示的图。 
图12所示的操作画面570(以下也称作“画面3”)中，设置有旋转方向误差显示栏571、X轴方向误差显示栏572、Y轴方向误差显示栏573、重新运行按钮574、以及结束按钮575。旋转方向误差显示栏571、X轴方向误差显示栏572以及Y轴方向误差显示栏573中分别显示角度误差θ、X轴方向的距离误差a以及Y轴方向的距离误差b。重新运行按钮574是用于用户从最初开始重新运行的按钮。按下重新运行按钮574后，对观测点设定单元110发送“画面转移”的指示，显示画面1(图6所示的操作画面510)。按下结束按钮575后，设置误差输出单元160结束画面3的显示，设置误差估计装置100也结束动作。 
此外，估计出的设置误差(θ，a，b)用于求在局部坐标系与全局坐标系之间进行坐标变换的变换矩阵。例如，在本实施方式中，使用估计出的设置误差(θ，a，b)，生成从局部坐标到全局坐标的变换矩阵，使用该变换矩阵，将标签阅读器200的局部坐标系统中的定位数据变换输出为全局坐标。由此，能够获取与反复进行精密测量和修正而将标签阅读器200设置在正确的位置和方向上的情况相同的效果。该效果表示，虽然标签阅读器200的设置精度不够高，但通过正确估计设置误差(θ，a，b)，也能够进行高精度的定位。因此，虽然标签阅读器200的设置比较简单，也能够实现高精度的定位。 
这里的说明是关于预测图案计算单元120中的预测定位分布图案的生成方法，使用图13A、图13B～图17详细地进行说明。 
首先，对预测定位分布图案进行说明。 
在本实施方式中，通过将无线标签300面对标签阅读器200放置在中间无障碍物的视线良好的地方(观测点420)并测量多次(例如100次)，来获取定位结果。定位结果的分布在以连接标签阅读器200和无线标签300的两个设置位置411、430的线段为半径r的球面600上的角度误差α的圆弧上扩展(参照图13A)。以下，将该分布称作“圆弧状定位分布”601。这里，使用标签阅读器200的设置位置的坐标和观测点信息500的观测点坐标502计算半径r。另外，基于对各观测点坐标502的理论上的定位分布特性计算角度误差α。这里，理论上的定位分布特性是预先根据在实验环境中定位了无线标签所得的 结果导出的特性。 
图13B是放大了图13A所示的观测点430附近的图。在本实施方式中，圆弧状定位分布601向观测点430的切线方向投影。进行投影的理由是，定位结果为多维矢量，因此向表现出特征的方向投影而压缩维数。以下，将投影的分布简单地称作“定位分布”602。 
例如，在角度误差α较小和半径r非常大的情况下，圆弧状定位分布601能够近似为定位分布602(满足任一个条件的情况下也是同样)。这意味着，例如，在圆弧状定位分布601表现出正态分布的情况下，直线(切线)上的定位分布602也能够作为正态分布进行处理。 
另外，这里，为了区分预测的定位分布和根据实际测量的结果得到的定位分布，以下将前者称作“预测定位分布”，将后者称作“测量定位分布”。 
在作为预测定位分布的特征图案关注了定位分布的宽度L的情况下，预测定位分布602的宽度L(以下称作“预测定位分布图案L”)能够用下面的式(4)表示。这里，如上所述，“r”以及“α”分别是圆弧状定位分布601的半径以及角度误差。 
L　=2·r·tanα   …(4) 
此外，在本实施方式中，无论是理论值还是观测值，作为定位分布图案，都使用定位分布的宽度(误差分布宽度)L，但本发明并不限定于此。例如，对于定位分布图案，也可以代替定位分布的宽度(误差分布宽度)L，使用定位分布的峰值等作为定位分布图案。另外，在本实施方式中，作为定位分布图案，还可以使用主成分解析等统计性方法的结果。 
接着，例如，说明在将标签阅读器200设置在示意图上的(m/2，m/2，Rz)时(参照图3)，标签阅读器200的设置偏移了的情况下的预测定位分布图案的生成方法。此外，这里，为了便于说明，分三种情况依次进行说明。 
首先，说明尽管标签阅读器200可以设置在正确的位置，但标签阅读器200的方向偏移了的情况下的预测定位分布图案的生成方法。 
第2，说明标签阅读器200可以设置在期望的方向，但标签阅读器200的位置偏移了的情况下的预测定位分布图案的生成方法。 
第3，说明标签阅读器200的方向和位置都偏移设置了的情况下的预测定位分布图案的生成方法。 
(1)方向偏移了的情况 
预测定位分布图案的第1生成例是，例如尝试将标签阅读器200设置在示意图上的(m/2，m/2，Rz)，虽然可以设置在正确的位置，但方向偏移了的情况。使用图14说明此情况的预测定位分布图案的生成方法。 
图14A所示的实线坐标系610是将对示意图分配的坐标系(全局坐标系)420平行移动到希望设置标签阅读器200的位置411的坐标系(以下称作“虚拟全局坐标系”)。另外，图14A所示的虚线坐标系是标签阅读器200在内部保持的、进行定位时的坐标系(局部坐标系)421。此时，假设标签阅读器200的局部坐标系421对于虚拟全局坐标系610旋转角度θ。此外，这里为了简化，假设在Z轴(z轴)方向的坐标上，标签阅读器200和无线标签300相同，使用二维坐标进行说明。另外，虚拟全局坐标系中的坐标以下称作“虚拟全局坐标”。 
例如，在两个坐标系完全一致，将无线标签300放置在观测点1(m/2，m)处测量多次的情况下，标签阅读器200输出的局部坐标系421上的定位结果在x轴方向上成为式(4)所示的图案。 
但是，此时，在对于虚拟全局坐标(x，y)偏移了角度θ的局部坐标(X，Y)中，观测点1的坐标如下面的式(5)所示成为(X1，Y1)。其中，此时，r=m/2。此外，该半径r在以下的数学式中也频繁出现，但与式(5)相同，省略出现的地方处的描述。 
X 1 Y 1 = cos θ sin θ - sin θ cos θ 0 r . . . ( 5 )
因此，若将标签阅读器200输出的定位结果直接映射到全局坐标系420中，则对于下面的式(6)所示的本来的坐标(x1，y1)，观测点1的坐标，成为式(7)所示的偏移了的坐标(x2，y2)。 
x 1 y 1 = m / 2 m = 0 r + m / 2 m - r . . . ( 6 )
x 2 y 2 = X 1 Y 1 + m / 2 m - r . . . ( 7 )
图14D是表示这两个坐标(x1，y1)和(x2，y2)之间的位置关系的图。式(6)与式(7)中共同的项(m/2，m-r)T(T为转置)表示全局坐标系420中的原点410和设置标签阅读器200的希望位置411之间的位置关系，为固定值。 
此时，对于假定按照希望设置标签阅读器200时的式(4)所示的预测定位 分布图案Lideal，预测定位分布图案L0偏移(参照图14B)。 
图14C是图14B的主要部分放大图，是表示预测定位分布图案的偏移的情形的图。 
此时，虽然坐标系发生了旋转，但标签阅读器200与无线标签300的距离(即半径)没有变化，因此预测定位分布图案Lideal与偏移的预测定位分布图案L0的大小不发生变化。偏移的预测定位分布图案L0是将预测定位分布图案Lideal旋转了-θ角度的形状。 
接着，将偏移的预测定位分布图案L0投影在与预测定位分布图案Lideal平行的直线方向上，生成预测定位分布图案L1。预测定位分布图案L1能够用下面的式(8)表示。此外，关于进行投影的理由，仍然在后面说明散布图案解析单元140中的解析方法时一并进行说明。 
L　1=2·r·tanα·cosθ  …(8) 
(2)位置偏移了的情况 
预测定位分布图案的第2生成例是，例如尝试将标签阅读器200设置在示意图上的(m/2，m/2，Rz)时，虽然在希望的方向上能够设置，但有位置偏移了的情况。使用图15说明这种情况的预测定位分布图案的生成方法。 
与图14同样，图15A所示的实线坐标系是虚拟全局坐标系610，虚线坐标系是局部坐标系421。假设标签阅读器200的局部坐标系421对于虚拟全局坐标系610在x轴方向和y轴方向上分别偏移了a和b。此外，这里为了简化，也假设在Z轴(z轴)方向的坐标上，标签阅读器200与无线标签300相同，使用二维坐标进行说明。 
例如，在两个坐标系完全一致，将无线标签300放置在观测点1(m/2，m)并测量多次的情况下，标签阅读器200输出的局部坐标系421上的定位结果在x轴方向上成为式(4)所示的图案。 
但是，此时，局部坐标系421对于虚拟全局坐标系610平行移动而偏移，由此在局部坐标系421中标签阅读器200与无线标签300的距离(即半径)发生变化。因此，在位置偏移了的情况下，半径r发生变化，由此预测定位分布图案Lideal与偏移了的预测定位分布图案L0的大小发生变化。 
这是因为，作为一点定位方式的特征，如果是排列在同一半径上的观测点，则图13A所示的角度误差α始终相同。因此，如从式(4)可知的那样，半径r越大，则预测定位分布图案L也越大。 
这里，若在局部坐标系421中观察观测点1，则半径r1能够用下面的式(9)表示。 
r 1 = a 2 + ( b - r ) 2 . . . ( 9 )
另外，预测定位分布图案存在于垂直于该半径r1的方向上。 
进而，在对于虚拟全局坐标系610，在x轴方向和y轴方向上分别偏移了a和b的局部坐标系421中，观测点1如下面的式(10)所示成为(X1，Y1)(参照图15A)。 
X 1 Y 1 = - a r - b . . . ( 10 )
因此，若将标签阅读器200输出的定位结果直接映射到虚拟全局坐标系中，则相对于式(4)所示的预测定位分布图案Lideal，预测定位分布图案L0偏移(参照图15B)。 
因此，将偏移的预测定位分布图案L0投影在与预测定位分布图案Lideal平行的直线方向上，生成预测定位分布图案L1。预测定位分布图案L1能够用下面的式(11)表示。 
L1=2·r1·tanα·cosβ1    …(11) 
(3)方向和位置偏移了的情况 
预测定位分布图案的第3生成例是，例如尝试将标签阅读器200设置在示意图上的(m/2，m/2，Rz)，方向与位置均偏移了的情况。使用图16说明此情况的预测定位分布图案的生成。 
与图14同样，图16A所示的实线坐标系是虚拟全局坐标系610，虚线坐标系是局部坐标系421。假设标签阅读器200的局部坐标系421对于虚拟全局坐标系610在x轴方向、y轴方向和旋转方向上分别偏移了a、b和θ。此外，这里为了简化，也假设Z轴(z轴)方向的坐标上，标签阅读器200和无线标签300相同，使用二维坐标进行说明。 
在标签阅读器200的方向与位置都偏移了的情况下，能够作为第1旋转与第2平行移动的线性和来表达。 
因此，在标签阅读器200的方向和位置都偏移了的情况下，也可以在式(11)中追加旋转的要素。即，将图15B所示的偏移的预测定位分布图案L0如图14C所示旋转角度-θ便可(参照图16B所示的偏移的预测定位分布图案L0’)。 
因此，对观测点1的x轴方向的预测定位分布图案L1能够用下面的式(12)表示。 
L1=2·r1·tanα·cosT1…(12) 
其中，T1=β1-θ 
接着，关于3个观测点1～3的预测定位分布图案，在图17中表示其概略图并进行说明。 
如图17所示，在观测点1，对于投影前的偏移的预测定位分布图案L0’(这里，为了与其他观测点相区分，用L01’表示)，以投影角度T1进行投影，获取预测定位分布图案L1。 
以上的考虑方法能够适用于其他观测点，例如观测点2(m，m/2)以及观测点3(m/2，0)。对观测点2的y轴方向的预测定位分布图案L2用式(13)表示。另外，对观测点3的x轴方向的预测定位分布图案L3用式(14)表示。 
L2=2·r2·tanα·cosT2     …(13) 
其中， cos β 2 = r - a ( r - a ) 2 + b 2 r 2 = ( r - a ) 2 + b 2 T 2 = β 2 + θ
L3=2·r3·tanα·cosT3    …(14) 
其中， cos β 3 = r + b a 2 + ( r + b ) 2 r 3 = a 2 + ( b + r ) 2 T 3 = β 3 + θ
如图17所示，在观测点2，对于投影前的偏移了的预测定位分布图案L02’，以投影角度T2进行投影，获取预测定位分布图案L2。另外，在观测点3，对于投影前的偏移了的预测定位分布图案L03’，以投影角度T3进行投影，获取预测定位分布图案L3。 
这样，预测图案计算单元120对于由观测点信息500指定的观测点1～3，生成预测定位分布图案L1～L3。 
接着，对散布图案解析单元140中的解析方法，新增图18，详细地进行说明。 
散布图案解析单元140从观测数据输入单元130接收日志文件541(观测数据520)后，生成图10所示的坐标管理表550。具体的步骤如下。 
首先，散布图案解析单元140逐行读入从观测数据输入单元130接收到的日志文件（log file）541。在图9B所示的例子的情况下，散布图案解析单元140读入以序列号为“1”开始的第1行，确认标签ID为“1”、观测点名称为“观测点1”后，判断它是否已知。此时，由于标签ID为“1”且观测点名称为“观测点1”并非已知，因此散布图案解析单元140生成以标签ID为“1”、观测点名称为“1”管理的坐标管理表551。 
此时，散布图案解析单元140在生成坐标管理表551时，在标签ID和观测点名称中分别存储“1”和“观测点1”。序列号从1开始，每次追加新的坐标信息时递增1。x坐标的值、y坐标的值以及可靠度，复制日志文件541的数据。 
散布图案解析单元140对日志文件541的第2行、第3行也与第1行同样地进行处理，分别生成坐标管理表552、553，复制x坐标的值、y坐标的值以及可靠度。 
在读入了日志文件541的第4行时，由于标签ID为“1”且观测点名称为“观测点1”已知，因此散布图案解析单元140更新已经生成的坐标管理表551。具体而言，散布图案解析单元140追加序列号“2”、x坐标的值“x41”、y坐标的值“x41”以及可靠度“A”。以下，散布图案解析单元140反复执行同样的处理，直至文件的最后一行为止。 
接着，散布图案解析单元140使用生成的坐标管理表550，生成图11所示的测量定位分布图案一览表560。 
由于实际测量了的结果分布为二维上，所以如图18所示，各个直线620、621可以作为用于查找定位分布的特征的候选。因此，难以唯一地确定测量定位分布图案S。 
因此，在本实施方式中，例如将测量结果的分布投影在与预测定位分布图案L平行的直线方向上，以提取测量定位分布图案S。在图18所示的例子中，测量定位分布图案S存在于与预测定位分布图案L平行的直线621上。 
进行投影是适用在预测定位分布图案L与测量定位分布图案S的特征比较中，以同一维度进行比较的优点。另外，若投影角度小，则能够直接近似投影前的数据的特征。例如，投影了正态分布的投影前数据所得的数据也能 够看作为正态分布。 
即，作为设置在全局坐标系的y轴上的观测点1(m/2，m)的无线标签300的测量定位分布图案S1，散布图案解析单元140提取x轴方向的图案。作为设置在全局坐标系的x轴上的观测点2(m，m/2)的无线标签300的测量定位分布图案S2，散布图案解析单元140提取y轴方向的图案。作为设置在全局坐标系的y轴上的观测点3(m/2，0)的无线标签300的测量定位分布图案S3，散布图案解析单元140提取x轴方向的图案。 
散布图案解析单元140将由此解析了测量定位分布图案的结果，例如以图11所示的测量定位分布图案一览表560的形式进行记录。如上述所示，测量定位分布图案一览表560例如由标签ID、观测结果的x坐标或y坐标的平均值μ和方差值σ、以及图案长度P构成。 
这里，图案长度P例如通过根据正态分布的特征而预先确定了的计算式(参照下面的式(15))来提取。其中，N是标准正态概率表中的标准分数。 
P　=2*N*σ   …(15) 
将该计算式适用于投影在x轴方向上的标签ID“1”的情况时，N=2时，意味着约95%的数据收敛于μ-2σ≤x≤μ+2σ。 
这样，散布图案解析单元140能够适用预先定义了的N，计算图案长度P。 
接着，对设置误差估计单元150的具体的处理内容详细进行说明。 
设置误差估计单元150事先从预测图案计算单元120获取放置了无线标签300的每个观测点的预测定位分布图案L，从散布图案解析单元140获取基于观测数据520的测量定位分布图案S。接着，设置误差估计单元150解出将它们代入式(3)得到的方程式，由此估计设置误差(θ，a，b)。 
具体而言，关于放置在全局坐标系的观测点1(m/2，m)的无线标签300a，下面的式(16)成立。 
S1=2·r1·tanα·cosT1   …(16) 
其中， cos β 1 = r - b a 2 + ( b - r ) 2 r 1 = a 2 + ( b - r ) 2 T 1 = β 1 - θ
另外，关于放置在全局坐标系的观测点2(m，m/2)的无线标签300b，下面的式(17)成立。 
S2=2·r2·tanα·cosT2    …(17) 
其中， cos β 2 = r - a ( r - a ) 2 + b 2 r 2 = ( r - a ) 2 + b 2 T 2 = β 2 + θ
另外，关于放置在全局坐标系的观测点3(m/2，0)的无线标签300c，下面的式(18)成立。 
S3=2·r3·tanα·cosT3     …(18) 
其中， cos β 3 = r + b a 2 + ( r + b ) 2 r 3 = a 2 + ( b + r ) 2 T 3 = β 3 + θ
因此，通过求解式(16)、式(17)以及式(18)的三元联立方程式，能够计算设置误差(θ，a，b)。 
下面的说明是关于具有上述结构的设置误差估计装置100的动作，使用图19进行说明。 
首先，在进行设置误差估计装置100的误差估计处理之前，用户首先进行用于设置标签阅读器200的定位。在本实施方式中，定位的方式并不特别限定。例如，定位的方法是使用卷尺标记从地面401的原点410起x轴方向上m/2、y轴方向上m/2的位置，以进行定位。此时，在希望值的位置(m/2，m/2，Rz)和方向上可以有偏移。 
接着，用户将标签阅读器200固定到确定了的位置。在本实施方式中，固定的手段并不特别限定。例如，可以利用将无线LAN(Local Area Network，局域网)的访问点(access point)固定在屋顶面402上这样的现有手段。此时，与定位的情况相同，与作为希望值的位置(m/2，m/2，Rz)和方向相比可以有偏移。 
用户最少选择3个地方，例如，坐标为(m/2，m，Rz)的观测点431(观测点1)、坐标为(m，m/2，Rz)的观测点432(观测点2)以及坐标为(m/2，0，Rz) 的观测点433(观测点3)。接着，在选择的观测点1～3设置预先已知标签ID的无线标签300。例如，作为无线标签300的具体的设置例，在观测点1设置标签ID为“1”的无线标签300a，观测点2设置标签ID为“2”的无线标签300b，观测点3设置标签ID为“3”的无线标签300c。 
由此，假设将标签阅读器200设置在作为希望值的位置(m/2，m/2，Rz)的附近。接着，在将3个无线标签300a～300c设置在3个地方的观测点1～3的附近的状态下，用户起动设置误差估计装置100。即，图19所示的流程图开始。 
首先，在步骤S1000中，观测点设定单元110进行画面1的显示。具体而言，用户起动设置误差估计装置100后，观测点设定单元110显示图6所示的操作画面510(画面1)。由此，用户能够输入对观测点信息500的设定所需的数据。 
并且，在步骤S1010中，用户输入观测点信息的设定所需的数据。具体而言，用户在步骤S1000显示的画面1上的标签ID输入栏511、观测点坐标输入栏512以及观测点名称输入栏513中分别输入观测点信息的各数据(标签ID、观测点坐标、观测点名称)。例如，在观测点坐标输入栏512中分别输入观测点1、观测点2以及观测点3的坐标。此外，观测点名称可以由用户输入，也可以显示缺省值。 
并且，在步骤S1020中，观测点设定单元110判断设定完成按钮514是否被按下。作为该判断的结果，观测点设定单元110在设定完成按钮514被按下了的情况下(S1020：“是”)，进入步骤S1030。另一方面，观测点设定单元110在设定完成按钮514未被按下的情况下(S1020：“否”)，返回到步骤S1010。即，观测点设定单元110继续画面1的显示，直至设定完成按钮514被按下为止。 
在步骤S1030中，观测点设定单元110设定观测点信息。具体而言，接收设定完成按钮514的“设定”的指示，观测点设定单元110将步骤S1010中输入的数据(标签ID、观测点坐标、观测点名称)相互关联，生成图5所示的观测点信息500，并将其存储。 
接着，在步骤S1040中，预测图案计算单元120对于全部观测点生成预测定位分布图案。具体而言，预测图案计算单元120从观测点设定单元110获取步骤S1030中设定了的观测点信息500(标签ID501、观测点坐标502以 及观测点名称503)。接着，预测图案计算单元120对于由观测点信息500指定了的所有观测点，预测定位分布(理论值)，生成预测定位分布图案L。预测定位分布图案L的生成方法如上所述。例如，预测图案计算单元120按照上述生成方法，对于由观测点信息500指定了的观测点1～3，生成预测定位分布图案L1～L3。预测图案计算单元120对于所有观测点完成预测定位分布图案L的生成后，对观测数据输入单元130传送“画面转移”的指示。 
并且，在步骤S1050中，观测数据输入单元130进行画面2的显示。具体而言，观测数据输入单元130从预测图案计算单元120接收“画面转移”的指示后，显示图8所示的操作画面530(画面2)。 
并且，在步骤S1060中，观测数据输入单元130判断定位开始按钮533是否被按下。作为该判断的结果，观测数据输入单元130在定位开始按钮533被按下了的情况下(S1060：“是”)，进入步骤S1070。另一方面，观测数据输入单元130在定位开始按钮533未被按下的情况下(S1060：“否”)，返回到步骤S1050，继续画面2的显示。例如，为了将观测数据520进行文件输出，用户将文件名输入到日志文件输入栏531，按下定位开始按钮533后，观测数据输入单元130将“定位开始”的指示转送到标签阅读器200。 
在步骤S1070中，观测数据输入单元130执行无线标签300的定位。具体而言，观测数据输入单元130将“定位开始”的指示转送到标签阅读器200。标签阅读器200从观测数据输入单元130接收“定位开始”的指示后，开始无线标签300的定位，将观测数据520转送到观测数据输入单元130。 
观测数据输入单元130从标签阅读器200接收观测数据520后，将接收到的观测数据520中包含的数据时刻显示在画面2的观测数据显示栏532中(参照图9A)。同时，观测数据输入单元130将定位结果写入用户指定了的文件(参照图9B)。观测数据输入单元130例如在推荐对每个无线标签进行100次观测(定位)的情况下，确认序列号，例如在达到了第300时自动地结束定位。在本实施方式中，例如将观测次数设定为每个无线标签100次。 
并且，在步骤S1080中，观测数据输入单元130判断观测次数是否达到了规定的次数。作为该判断的结果，观测数据输入单元130在观测次数达到了规定的次数的情况下(S1080：“是”)，进入步骤S1090。另一方面，观测数据输入单元130在观测次数未达到规定的次数的情况下(S1080：“否”)，返回到步骤S1070，继续无线标签300的定位。例如，在本实施方式中，设置 了3个无线标签300a、300b、300c，因此观测次数共计300次。因此，观测数据输入单元130确认序列号，在达到了第300时，判断为观测次数达到了规定的次数(300次)。无线标签300的定位结束后，观测数据输入单元130将写入了观测数据520的日志文件541转送到散布图案解析单元140。 
在步骤S1090中，散布图案解析单元140对于全部观测点生成测量定位分布图案。具体而言，散布图案解析单元140从观测数据输入单元130获取观测数据520(日志文件541)，进行观测数据520的解析。接着，散布图案解析单元140将结果存储到测量定位分布图案一览表560中，将测量定位分布图案一览表560转送到设置误差估计单元150。例如，散布图案解析单元140通过上述解析方法，生成图10所示的坐标管理表550，使用生成的坐标管理表550，生成图11所示的测量定位分布图案一览表560。 
并且，在步骤S1100中，设置误差估计单元150估计设置误差。具体而言，设置误差估计单元150获取步骤S1040中预测图案计算单元120生成的、每个无线标签300的观测点的预测定位分布图案L。并且，设置误差估计单元150获取步骤S1090中散布图案解析单元140生成的、基于观测数据520的测量定位分布图案S。接着，设置误差估计单元150求解将它们代入式(3)得到的方程式，由此估计设置误差(θ，a，b)。例如，关于放置在全局坐标系的观测点1(m/2，m)的无线300a，式(16)成立。关于放置在全局坐标系的观测点2(m，m/2)的无线标签300b，式(17)成立。关于放置在全局坐标系的观测点3(m/2，0)的无线标签300c，式(18)成立。因此，设置误差估计单元150通过求解式(16)、式(17)以及式(18)的三元联立方程式，能够计算设置误差(θ，a，b)。设置误差估计单元150完成设置误差(θ，a，b)的估计后，将估计结果(θ，a，b)转送到设置误差输出单元160。 
并且，在步骤S1110中，设置误差输出单元160在画面3中显示设置误差的估计结果。具体而言，设置误差输出单元160从设置误差估计单元150接收步骤S1100中估计了的设置误差(θ，a，b)后，显示图12所示的操作画面570(画面3)。在画面3中，在旋转方向误差显示栏571、X轴方向误差显示栏572以及Y轴方向误差显示栏573中分别显示角度误差θ、X轴方向的距离误差a以及Y轴方向的距离误差b。 
并且，在步骤S1120中，设置误差输出单元160判断重新运行按钮574是否被按下。作为该判断的结果，设置误差输出单元160在重新运行按钮574 被按下了的情况下(S1120：“是”)，返回到步骤S1000。另一方面，设置误差输出单元160在重新运行按钮574未被按下的情况下(S1120：“否”)，进入步骤S1130。例如，用户按下重新运行按钮574后，设置误差输出单元160对观测点设定单元110指示“画面转移”。观测点设定单元110从设置误差输出单元160接收“画面转移”的指示后，显示画面1。因此，在此之后，用户能够从最初开始重新运行处理。 
在步骤S1130中，设置误差输出单元160判断结束按钮575是否被按下。作为该判断的结果，在结束按钮575被按下了的情况下(S1130：“是”)，设置误差输出单元160结束画面3的显示，设置误差估计装置100也结束动作。另一方面，设置误差输出单元160在结束按钮575未被按下的情况下(S1130：“否”)，返回到步骤S1110，继续画面3的显示。 
此外，在以上的说明中，为了方便，以将无线标签300设置在与标签阅读器200相同的高度的情况为例进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以将无线标签300设置在与标签阅读器200不同的高度。 
这里，对于将无线标签300设置在与标签阅读器200不同的高度的情况，以标签阅读器200的位置能够正确设置，但方向偏移了的情况为例进行说明。此外，对于标签阅读器200的方向能够按照希望进行设置，但标签阅读器200的位置偏移了的情况，以及标签阅读器200的方向和位置都偏移了的情况，能够适用同样的方法，因此省略其说明。 
图20是用于说明处理三维数据的情况的概念图。图20表示将无线标签300设置在使坐标为(m/2，m，Rz)的观测点431(观测点1)在z轴方向上发生了偏移的观测点434(观测点1')处，并进行了定位的情况。此外，假设观测点1’的坐标为(m/2，m，Rz’)。 
这里，图20A是使视线从x轴的正向到负向时的说明图，图20B是从标签阅读器200的正上方使视线从z轴的正向到负向时的说明图。这里，在无线标签300的多个定位结果中，取出A(xA，yA，zA)与B(xB，yB，zB)进行说明。 
首先，预测定位分布图案L中，可以用图20A所示的半径r’替换式(8)中的半径r。半径r’能够用下面的式(19)表示。 
r ′ = ( m / 2 ) 2 + ( R z - R z ′ ) 2 . . . ( 19 )
另外，在以上的说明中，测量定位分布图案S能够解释为在放置无线标 签300的观测点的z坐标为Rz时，解析将定位结果投影在用z=Rz表示的x-y平面上的结果所得到的图案。 
因此，在定位结果用三维坐标表示的情况下，A(xA，yA，zA)也投影在用z=Rz’表示的x-y平面上成为a(xa，ya，za)。另外，B(xB，yB，zB)投影在相同的x-y平面上成为b(xb，yb，zb)。如上所述，三维数据的处理能够在与图18同样的图20B所示的二维平面上进行解析。 
由此，在定位结果用三维坐标表示的情况下，如上所述，也能够通过计算预测定位分布图案L与测量定位分布图案S，估计设置误差(θ，a，b)。 
以上，在本实施方式中，说明了用户设置标签阅读器200时，在其周围放置无线标签300，基于该观测数据(定位结果)，估计标签阅读器200的设置误差的设置误差估计装置。 
因此，对于本实施方式的设置误差估计装置而言，对于标签阅读器200，无须追加专门用于设置的特殊结构和部件等，并且设置实施者不需要在设置与测量上具有高度的专业性。因此，在设置标签阅读器200时，能够省去使用专业性的治具或工具等进行测量和调整的时间。另外，没有掌握特殊的经验和技术要领等的人也能简单地进行标签阅读器200的设置。这样，在物力、人力以及时间上，都能大幅削减设置标签阅读器200的麻烦，因此能够大幅降低施工成本。 
关键在于，根据本实施方式，即使没有高度的专业性和特殊的技能等，也能够以简单的设置实施无误差的高精度定位。 
此外，在本实施方式中，设想初始的设置工程进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，本发明不仅可以适用于初始的设置工程，还可以适用于定期的维护。 
此外，在本实施方式中，设想设置误差存在于旋转方向、x轴方向以及y轴方向的情况进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，本发明也能适用于仅以旋转方向为对象的情况，和仅以x轴方向及y轴方向为对象的情况。 
例如，在仅以旋转方向为对象的情况下，在式(3)的a与b中代入“0”即可。此时，为了求一个变量θ，观测点最少可以为一个。 
另外，在仅以x轴方向及y轴方向为对象的情况下，在式(3)的θ中代入“0”即可。此时，为了求两个变量a与b，观测点最少可以为两个。 
另外，在本实施方式中，设想在标签阅读器200的周围设置3个无线标 签300a、300b、300c，同时测量的场景并进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，在各个无线标签的个体差别较为显著的情况下，也可以使用一个无线标签错开时间进行测量。 
另外，在本实施方式中，说明了将标签阅读器200设置在一个地方，观察由无线标签300反射标签阅读器200发送的信号后返回的信号，以估计距离和到达方向，换算为位置的一点定位方式。但是，本发明并不限定于此。例如，本发明也可以适用于设置3个以上标签阅读器，利用来自无线标签的接收时间差计算位置的TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)方式。 
另外，在本实施方式中，使用以标签阅读器200为中心、以从标签阅读器200到设置无线标签300的观测点的距离为半径的圆弧状定位分布特性说明了预测定位分布图案，但本发明并不限定于此。例如，预测定位分布图案也可以有效使用半径方向的分布特性。 
(实施方式2) 
另外，实施方式2中，用户设置标签阅读器时，在标签阅读器的周围(观测点)放置无线标签，并测量(观测)无线标签的位置，基于得到的观测数据估计标签阅读器的设置误差，评价估计出的设置误差。 
以下使用图21～图24对本实施方式进行说明。 
图21是表示本发明的实施方式2的设置误差估计装置的结构的方框图。此外，该设置误差估计装置700与图4所示的与实施方式1对应的设置误差估计装置100具有相同的基本结构，对相同的结构要素附加相同的标号，并省略其说明。 
图21所示的设置误差估计装置700除了观测点设定单元110、预测图案计算单元120、观测数据输入单元130、散布图案解析单元140、设置误差估计单元710以及设置误差输出单元160以外，还具有收敛判断单元720。 
这里，以作为图4所示的实施方式1的设置误差估计装置100与图21所示的本实施方式的设置误差估计装置700的主要差异部分的收敛判断单元720为中心，以下详细地进行说明。 
在实施方式1中，将无线标签300a、300b、300c设置在对于标签阅读器200视线良好的观测点，因此通信状况良好。这表示，在图7所示的观测数据520中可靠度连续评价为最高级别的“A”。此外，通信状况的好坏(可靠度)例如能够通过测量电波强度来获取。 
但是，在进行无线标签300的位置检测的定位对象区域400内存在日常用具等的情况下，对来自标签阅读器200的发送电波的反射波增加，因此无线标签300的定位精度有时会降低。 
此时，在设置时预先不明确无线标签300的定位精度在哪个观测点良好。因此，在本实施方式中，将3个以上无线标签300设置在标签阅读器200的周围，使定位精度良好的观测点的绝对数增大。 
本实施方式的特征是，收敛判断单元720根据无线标签300的位置检测时的可靠度，取舍选择应参与设置误差估计的观测点。另外，本实施方式的特征是，收敛判断单元720估计能够与选择的所有观测点的误差分布最近似的极大似然设置误差。 
设置误差估计单元710具有与实施方式1的设置误差估计单元150同样的基本结构，但以下方面有所不同。实施方式1的设置误差估计单元150在从散布图案解析单元140获取散布图案S的时候，联立并求解用式(16)、式(17)以及式(18)表示的方程式，从而估计设置误差(θ，a，b)。与此相对，本实施方式2的设置误差估计单元710在从散布图案解析单元140获取了散布图案S的定时（timing），首先请求收敛判断单元720进行计算对象的锁定。随后，设置误差估计单元710以收敛判断单元720锁定的计算对象为基础，估计设置误差(θ，a，b)。 
如上所述，收敛判断单元720根据无线标签300的位置检测时的可靠度，取舍选择应参与设置误差估计的观测点，估计能够与选择出的所有观测点的误差分布最近似的极大似然设置误差。因此，收敛判断单元720在设置误差估计单元710请求其进行计算对象的锁定时，例如生成图22所示的收敛判断信息730与图23所示的估计结果一览表740。 
收敛判断信息730包含观测数据信息731和极大似然组合信息732，其中观测数据信息731中包含收敛判断单元720用于收敛判断的信息，极大似然组合信息732表示计算出能够与选择的所有观测点的误差分布最近似的极大似然设置误差的观测点的组合。观测数据信息731进一步包含标签ID733、观测点名称734、观测点坐标735以及平均可靠度736。 
另外，估计结果一览表740由观测点的组合741和设置误差742构成。观测点的组合741是收敛判断单元720进行取舍选择，使实施方式1说明的联立方程式成立的观测点的组合。另外，设置误差742是作为设置误差估计 单元710求解了由观测点的组合得到的联立方程式所得的结果的设置误差。 
另外，在本实施方式中，收敛判断单元720使用最小平方法估计极大似然设置误差。具体而言，收敛判断单元720计算误差距离，该误差距离是不参与设置误差估计的观测点以外的观测点即判断观测点的测量定位分布图案和将估计出的设置误差代入预测定位分布图案所得的值之差的平方。接着，收敛判断单元720求将得到的误差距离相加了判断观测点的数目所得的合计值，求使该合计值最小的估计出的设置误差，将其作为极大似然设置误差。 
此外，收敛判断单元720的具体处理内容在后面进一步详细描述。 
接着，对于具有上述结构的设置误差估计装置700的动作，使用图24进行说明。 
这里，例如，以在5个地方的观测点处进行无线标签300的定位，根据得到的观测数据估计设置误差(θ，a，b)的情况为例进行说明。但是，图24所示的处理内容代替实施方式1的图19所示的步骤S1100，应当插入到图19所示的步骤S1090与步骤S1110之间。即，图19所示的流程图的各步骤中，步骤S1100以外的步骤在本实施方式中也是同样的，因此对与实施方式1共同的部分省略其说明。 
在完成了图19所示的步骤S1090时，设置误差估计单元710保持分别以5个观测点(未图示)为对象的、表示预测定位分布图案L的函数f与散布图案S。 
随后，在图24的步骤S2000中，设置误差估计单元710为了选择作为计算对象的观测点，生成收敛判断信息730。具体而言，设置误差估计单元710在从散布图案解析单元140获取了散布图案S的定时，请求收敛判断单元720进行计算对象的锁定。收敛判断单元720在设置误差估计单元710请求其进行计算对象的锁定时，生成图22所示的收敛判断信息730。 
例如，具体的过程如以下所述。 
首先，收敛判断单元720在从设置误差估计单元710收到计算对象的锁定请求时，接着从散布图案解析单元140接收图10所示的坐标管理表(从观测点1到观测点5的所有坐标管理表)。并且，收敛判断单元720将接收了的坐标管理表550的标签ID和观测点名称分别复制到收敛判断信息730的标签ID733和观测点名称734中。另外，收敛判断单元720计算出坐标管理表550的可靠度的平均值，并注册到收敛判断信息730的平均可靠度736中。例如， 可靠度为“A”分配3分、可靠度为“B”分配2分，取算术平均，若算术平均为2.5分以上，则分配为“A”的平均可靠度。 
接着，收敛判断单元720从预测图案计算单元120接收图5所示的观测点信息500。并且，收敛判断单元720从收敛判断信息730的观测点名称734和观测点信息500的观测点名称503一致的观测信息500的行中取出观测点坐标，注册到收敛判断信息730的观测点坐标735中。 
此外，在实施方式2中，与实施方式1同样，为了说明的方便，省略z坐标，以二维坐标进行说明。 
并且，在步骤S2010中，收敛判断单元720选择作为计算对象的观测点。具体而言，收敛判断单元720在内部保持取舍选择的选择基准，将收敛判断信息730的平均可靠度736与该选择基准相比较，从而选择作为计算对象的观测点。例如，在图22所示的例子中，在选择基准是“平均可靠度为A”的情况下，收敛判断单元720将收敛判断信息730的平均可靠度736与该选择基准相比较。利用该比较，收敛判断单元720选择观测点1至观测点4作为成为计算对象的观测点，将观测点5排除在外。 
并且，在步骤S2020中，收敛判断单元720生成将注册了观测点的组合的估计结果一览表740。具体而言，收敛判断单元720从在步骤S2010中选择了的观测点中，求用于进行设置误差的估计的观测点的组合，将得到的观测点的组合注册到估计结果一览表740的观测点组合741中。例如，在步骤S2010中选择了的四个地方的观测点的情况下，根据4C3(=4)，组合的数目为4组。在图23中，4组的组合中，仅例示了包括观测点1、观测点2以及观测点3的组合1与包括观测点1、观测点2以及观测点4的组合2这两组的组合。收敛判断单元720对注册到观测点的组合741中的每个观测点的组合，请求设置误差估计单元710进行设置误差的估计。 
并且，在步骤S2030中，设置误差估计单元710从收敛判断单元720收到请求后，对每个观测点的组合进行设置误差的估计。具体而言，设置误差估计单元710对在步骤S2020中注册了的每个观测点的组合，根据指定了的观测点的预测定位分布图案和测量定位分布图案，估计设置误差(θ，a，b)。具体的估计方法与实施方式1中说明的方法相同，因此省略其说明。设置误差估计单元710将估计出的设置误差转送到收敛判断单元720。 
并且，在步骤S2040中，收敛判断单元720将设置误差向估计结果一览 表740注册。具体而言，收敛判断单元720从设置误差估计单元710获取在步骤S2030中估计出的设置误差(θ，a，b)，将接收了的设置误差注册到估计结果一览表740的设置误差栏742的对应组合的位置。 
并且，在步骤S2050中，收敛判断单元720判断对于所有组合，是否完成了设置误差的估计，即是否完成了向估计结果一览表740的注册。作为该判断的结果，收敛判断单元720在完成了对所有组合设置误差的估计(即完成了向估计结果一览表740的注册)的情况下(S2050：“是”)，进入步骤S2060。另一方面，收敛判断单元720在未完成对所有组合设置误差的估计(即未完成向估计结果一览表740的注册)的情况下(S2050：“否”)，返回到步骤S2030，对未计算的组合进行设置误差的估计。例如，在图22所示的例子中，对于所有组合，设置误差的估计完成，向估计结果一览表740的注册完成后，存在4组估计设置误差。 
在步骤S2060中，收敛判断单元720进行估计出的设置误差的评价。具体而言，收敛判断单元720将步骤S2030中设置误差估计单元710估计出的设置误差适用于与联立方程式有关系的观测点以外的观测点(以下称作“判断观测点”)，进行该情况的评价。设置误差的评价例如使用以判断观测点为对象的最小平方法进行。 
更具体而言，在图22以及图23所示的例子中，组合1(观测点1、观测点2、观测点3)的判断观测点仅为观测点4。另外，组合2(观测点1、观测点2、观测点4)的判断观测点仅为观测点3，其他组合也是同样。 
此时，收敛判断单元720对于各个组合，关于该组合的判断观测点k(一个以上)，求使由下面的式(20)定义的误差距离Dk 2之和(以下称作“合计值”)最小的设置误差。误差距离Dk 2定义为测量定位分布图案Sk与将估计出的设置误差(θ，a，b)代入表示预测定位分布图案L的函数fk所得的值之差的平方(|Sk-fk|2)。 
∑Dk 2=∑|Sk-fk|2  …(20) 
例如，关于误差距离Dk 2，以判断观测点为观测点3的情况为例说明如下。在判断观测点为观测点3的情况下，使用将根据组合2(观测点1、2、4)的定位结果估计出的设置误差(θ(2)，a(2)，b(2))代入式(18)所得的值，能够用下面的式(21)表示误差距离D3 2。在图22以及图23所示的例子中，对于各组合仅存在一个判断观测点。因此，结果是，使用该式(21)，评价根据组合2(观 测点1、观测点2、观测点4)的定位结果估计出的设置误差(θ(2)，a(2)，b(2))。 
D3 2=|S3-2·r3·tanα·cosT3|2    …(21) 
其中， cos β 3 = r + b ( 2 ) a ( 2 ) 2 + ( r + b ( 2 ) ) 2 r 3 = a ( 2 ) 2 + ( b ( 2 ) + r ) 2 T 3 = β 3 + θ ( 2 )
然后，在步骤S2070中，收敛判断单元720判断是否对所有组合评价了设置误差。作为该判断的结果，收敛判断单元720在对所有组合评价了设置误差的情况下(S2070：“是”)，进入步骤S2080。另一方面，收敛判断单元720在存在未评价设置误差的组合的情况下(S2070：“否”)，返回步骤S2060，对剩余的组合进行设置误差的评价。 
在步骤S2080中，收敛判断单元720决定极大似然设置误差。具体而言，收敛判断单元720使用步骤S2060的评价结果(即式(20)表示的合计值)，求使合计值最小的组合，求该组合的估计出的设置误差(θ，a，b)。该设置误差(θ，a，b)是使合计值(误差距离Dk 2之和)最小的设置误差，是“极大似然设置误差”。得到的极大似然设置误差被转送到设置误差输出单元160。 
例如，在图22以及图23所示的例子中，假设对于所有组合的估计出的设置误差，使用由式(22)表示的式子进行评价，得到了由下面的式(22)所示的关系。 
D3 2≤D1 2≤D2 2≤D4 2   …(22) 
此时，最小的合计值(误差距离Dk 2)是使用了根据组合2(观测点1、观测点2、观测点4)的定位结果估计出的设置误差(θ(2)，a(2)，b(2))的误差距离D3 2。因此，在该例子中，与误差距离D3 2对应的组合2的设置误差(a(2)，b(2)，θ(2))被决定为极大似然设置误差。 
随后，设置误差估计装置700的动作进入图19所示的步骤S1110。此外，在本实施方式中，收敛判断单元720估计极大似然设置误差，将估计出的极大似然设置误差转送到设置误差输出单元160。因此，设置误差输出单元160将该极大似然设置误差显示到图12所示的操作画面570(画面3)上。 
因此，根据本实施方式，设置收敛判断单元720以评价估计出的设置误差，因此在通信状况不一定良好的环境中，也能得到与实施方式1相同的效 果。 
另外，在设置标签阅读器200以及无线标签300时，不仅标签阅读器200的设置位置，而且无线标签300的设置位置中都可能包含误差。在观测点的组合中包含无线标签300的设置位置的误差大的观测点的情况下，通过将根据该组合的定位结果估计出的设置误差适用于判断收敛点，误差距离Dk 2变大。由此，能够排除将无线标签300的设置位置中存在较大误差的观测点包含在设置误差的估计中的可能性。 
此外，在本实施方式中，在估计极大似然设置误差时适用了以判断观测点为对象的最小平方法，但本发明并不限定于此。例如，极大似然设置误差的估计也可以使用将每个组合的设置误差进行了算术平均所得的值。 
(实施方式3) 
实施方式3是在实施方式2的基础上，进而在估计出的设置误差不满足收敛条件时，推荐新放置作为观测对象的无线标签的位置的情况。 
以下使用图25～图28对本实施方式进行说明。 
图25是表示本发明的实施方式3的设置误差估计装置的结构的方框图。此外，该设置误差估计装置800与图4所示的与实施方式1对应的设置误差估计装置100以及图21所示的与实施方式2对应的设置误差估计装置700具有相同的基本结构。但是，对相同的结构要素附加相同的标号，省略其说明。 
图25所示的设置误差估计装置800在实施方式2的结构的基础上，具有观测点推荐单元830。 
这里，以作为图21所示的实施方式2的设置误差估计装置700与图25所示的本实施方式的设置误差估计装置800的主要差异部分的观测点推荐单元830为中心，以下详细地进行说明。 
在实施方式2中，说明了从估计出的多个设置误差中，将使观测数据的预测定位分布图案以及测量定位分布图案最高精度地近似的设置误差决定为极大似然设置误差的方式。 
与此相对，在本实施方式中，说明对近似的精度设置阈值，新定位无线标签300和反复进行设置误差的估计，直到达到阈值以上的高精度为止的方式。 
特别是，本实施方式的设置误差估计装置800的特征是，观测点推荐单元830决定追加的观测点的位置，观测点设定单元810对用户发出通知，催 促进行无线标签300的再次设置和再次测量。 
收敛判断单元820除了与实施方式2的收敛判断单元720具有同样的功能以外，还具有以下功能。即，收敛判断单元820具有在内部保持阈值T，将当前所有组合中最小的距离误差的合计值除以判断观测点的数目所得的值(以下称作“距离误差的方差V”)与阈值T进行比较的功能。另外，收敛判断单元820具有判断距离误差的方差V是否满足阈值条件的功能。 
收敛判断单元820在距离误差的方差V为阈值T以下的情况下(V≤T)，判断为满足阈值条件，在距离误差的方差V大于阈值T的情况下(V＞T)，判断为不满足阈值条件。收敛判断单元820在判断为不满足阈值条件的情况下，将图22所示的收敛判断信息730和与最小距离误差的合计值对应的设置误差(在实施方式2中是极大似然设置误差)转送到观测点推荐单元830。 
例如，在实施方式2中，根据式(22)中最小的距离误差D3 2计算出的距离误差的方差V大于阈值T(T＜D3 2)的情况下，收敛判断单元820判断为距离误差的方差V不满足阈值条件。此外，此时，由于判断观测点的数目为一个，所以距离误差的方差V与距离误差D3 2一致。接着，收敛判断单元820根据判断将当前的收敛判断信息730和与距离误差的方差V对应的设置误差(a(2)，b(2)，θ(2))转送到观测点推荐单元830。 
观测点推荐单元830从收敛判断单元820接收收敛判断信息730后，决定新放置无线标签300并进行定位的观测点，将决定了的观测点的坐标转送到观测点设定单元810。此外，观测点推荐单元830的具体处理内容在后面详细描述。 
观测点设定单元810除了与实施方式1及实施方式2的观测点设定单元110具有同样的功能以外，还具有以下功能。即，观测点设定单元810在以下两方面与观测点设定单元110不同：从观测点推荐单元830接收新的观测点坐标这方面，以及在接收了新的观测点坐标后，显示用于将其通知给用户的规定的操作画面这方面。用于将观测点推荐单元830的输出(追加的新的观测点坐标)通知给用户的操作画面，例如如图26所示具有与图6所示的画面1相同的画面结构。并且，操作画面是将接收了的观测点坐标输入到观测点坐标输入栏512所得的画面。 
图26是观测点推荐单元830决定了追加两个观测点时的画面，推荐将无线标签300设置在(x6，y6，Rz)与(x7，y7，Rz)并进行定位。 
接着，对观测点推荐单元830决定新放置无线标签300并进行定位的追加观测点的方法，首先说明概略内容。 
观测点推荐单元830基于规定的决定规则，决定新观测点。决定规则由观测点推荐单元830保持，例如以如下方式定义。 
规则1：附近的观测点的可靠度高。 
规则2：与其他观测点的距离为一定距离以上。 
规则3：在估计出的局部坐标系中，与可靠度高的观测点位于同心圆上或同一半径上。 
这里，规则1以“可靠度高的观测点附近通信状况良好的几率高”为依据。规则2基于“不进行局部的近似，而是进行定位区域整体中的近似”。规则3以如下3点为依据，在计算测量定位分布图案时，希望通过比较相互的类似性实现计算精度的提高。第1，规则3的依据是，在局部坐标系中存在于同心圆上的观测点具有相同的散布图案的可能性高。第2，规则3的依据是，存在于同一半径上的观测点的与标签阅读器之间的视线或反射波的影响等通信环境接近的可能性较高。第3，规则3的依据是，利用如图13所说明的那样“定位结果的分布在以连接标签阅读器与无线标签的直线为半径r的球面上的角度误差α的圆弧上扩展”的特性，能够希望具有相同的角度误差α。 
观测点推荐单元830将满足全部规则1至规则3的点决定为新观测点。 
但是，随着新观测点增多，设置无线标签300的作业成本增大，并且进行设置误差的估计的观测点组合的数目增加从而使计算成本增大，因此新观测点的个数适度地少是较为理想的。 
以下，对于观测点推荐单元830决定新观测点为止的处理过程，使用图27以及图28进行说明。图27是表示追加观测点的决定处理的内容的流程图。图28是用于说明追加观测点的决定方法的概略图。 
这里，作为处理的前提，假设预先决定选择两个新观测点。另外，作为规则2中的与其他观测点的距离，假设预先决定规定值d。 
首先，在步骤S3000中，观测点推荐单元830从收敛判断单元820接收收敛判断信息730后，基于接收了的收敛判断信息730，例如生成图28A所示的地图（map）。此外，虽然实际上没有必要对分别用虚线表示的坐标轴以及圆进行作图，但这里为了便于说明绘出了用虚线表示的坐标轴以及圆。 
在图28中，观测点通过对应于观测数据信息731的平均可靠度736的不 同的记号来显示。例如，记号“◎”意味着平均可靠度为2.75以上，绝大部分观测数据的可靠度为A。记号“○”意味着平均可靠度为2.5以上且不足2.75，虽然包含一部分B，但平均可以视为A。记号“△”意味着平均可靠度为2.5以下，绝大部分观测数据的可靠度为B。地图上的位置以及观测点名称能够利用观测数据信息731的观测点名称734以及观测点坐标735进行关联。 
并且，在步骤S3010中，观测点推荐单元830进行观测点的选择。具体而言，观测点推荐单元830从平均可靠度高的观测点中选择一个观测点。例如，观测点推荐单元830基于规则1，从平均可靠度高的观测点1、观测点2以及观测点3中选择一个观测点，在选择出的观测点的周围锁定候选。这里，假设从赋予了相同平均可靠度的3个观测点1～3中，通过随机地进行选择，选择了一个观测点3。但是，当然，此时，选择的观测点也可以是观测点1或观测点2。 
并且，在步骤S3020中，观测点推荐单元830进行规则3的适用基准的选择决定。具体而言，观测点推荐单元830决定选择存在于同心圆上的点和连接局部坐标上的原点与已有观测点的直线上的点中的哪一点作为规则3的适用基准。这里，可以根据规则3，每次随机或交互选择等方式来决定使哪一点优先。 
并且，在步骤S3030中，观测点推荐单元830判断在步骤S3020中是否决定了选择直线上的点。作为该判断的结果，观测点推荐单元830在决定了选择直线上的点的情况下(S3030：“是”)，进入步骤S3040。另一方面，观测点推荐单元830在未决定了选择直线上的点的情况下，即决定了选择同心圆上的点的情况下(S3030：“否”)，进入步骤S3090。 
此外，作为步骤S3030的判断结果，步骤S3040～步骤S3080表示，判断(1)决定了使连接局部坐标上的原点与已经观测完毕的已有观测点的直线上存在的点优先的情况下的处理内容。此外，作为步骤S3030的判断结果，步骤S3090～步骤S3140表示，判断(2)决定了使同心圆上存在的点优先的情况下的处理内容。下面，对这些情况进行说明。 
(1)决定了使连接局部坐标上的原点与已经观测完毕的已有观测点的直线上存在的点优先的情况 
在步骤S3040中，观测点推荐单元830计算将当前选择的观测点与局部坐标上的原点连接的直线和以局部坐标系的原点为中心并与当前选择的观测 点之间的距离为规定值d的圆的交点。 
具体而言，例如，以图22以及图23为例进行说明。观测点推荐单元830根据与最小的误差距离D3 2对应的设置误差(a(2)，b(2)，θ(2))，用下面的式(23)以及式(24)表示局部坐标(X，Y)与虚拟全局坐标(x，y)之间的关系。这里，式(24)从式(23)中导出。 
X Y = cos θ sin θ - sin θ cos θ x - a y - b . . . ( 23 )
x y = cos θ - sin θ sin θ cos θ X Y + a b . . . ( 24 )
接着，观测点推荐单元830使用估计出的变换矩阵(参照式(24))，将各个观测点的坐标变换为全局坐标。 
虚拟全局坐标系中的观测点3的坐标，根据收敛判断信息730的观测点坐标735而已知为(x3，y3)，因此能够代入式(23)而得到局部坐标系中的观测点3的坐标(X3，Y3)。 
正确地说，(x3，y3)是全局坐标系中的坐标，全局坐标系与虚拟全局坐标系存在式(6)及式(7)所示的平行移动的关系。但是在本实施方式中，为了说明的方便，将两者视为相同来处理。 
这样，追加观测点6(X6，Y6)为直线841与圆842的交点(参照图28B)。直线841是连接局部坐标上的原点840和观测点3的用下面的式(25)表示的直线。圆842是以局部坐标系的原点840为中心并与观测点3的距离为规定值d的用下面的式(26)表示的圆。 
Y = Y 3 X 3 X . . . ( 25 )
X 2 + Y 2 = ( X 3 2 + Y 3 2 - d ) 2 . . . ( 26 )
因此，追加观测点6的虚拟全局坐标(x6，y6)通过代入作为式(23)的逆变换的式(24)所得到。 
并且，在步骤S3050中，观测点推荐单元830判断在步骤S3040中计算出的点(追加观测点6)是否满足规则1。作为该判断的结果，观测点推荐单元830在计算出的点(追加观测点6)满足规则1的情况下(S3050：“是”)，进入步骤S3060。另一方面，观测点推荐单元830在不满足规则1的情况下(S3050：“否”)，返回到步骤S3040。 
另外，在步骤S3060中，观测点推荐单元830判断在步骤S3040中计算出的点(追加观测点6)是否满足规则2。作为该判断的结果，观测点推荐单元830在计算出的点(追加观测点6)满足规则2的情况下(S3060：“是”)，进入步骤S3070。另一方面，观测点推荐单元830在不满足规则2的情况下(S3060：“否”)，返回到步骤S3040。 
在步骤S3070中，观测点推荐单元830将在步骤S3040中计算出的点(追加观测点6)决定为新的观测点(追加观测点)。另外，观测点推荐单元830将当前选择的观测点更新为该追加观测点。例如，追加观测点6满足规则1以及规则2，因此决定为新观测点(追加观测点)。 
并且，在步骤S3080中，观测点推荐单元830判断追加观测点的个数是否达到了规定值(这里为2个)。作为该判断的结果，观测点推荐单元830在追加观测点的个数达到了规定值的情况下(S3080：“是”)，结束一系列的处理。另一方面，观测点推荐单元830在追加观测点的个数未达到规定值的情况下(S3080：“否”)，返回到步骤S3040。并且，观测点推荐单元830例如通过同样的过程，求追加观测点7(x7，y7)。 
这样，反复执行步骤S3040～步骤S3080，直到新的观测点的个数达到规定值为止。 
(2)决定使同心圆上存在的点优先的情况 
另一方面，在步骤S3090中，观测点推荐单元830计算以局部坐标系的原点为中心并与当前选择的观测点的距离为规定值d的圆。例如，观测点推荐单元830计算以局部坐标系的原点840为中心并与观测点3的距离为规定值d的圆842(参照图28C)。该圆842用式(26)表示。 
并且，在步骤S3100中，观测点推荐单元830随机地选择在步骤S3090中计算出的圆上的点。例如，观测点推荐单元830选择满足式(26)的追加观测点6(X6，Y6)。 
具体而言，例如，如上所述，可以计算用式(25)表示的直线841和用式(26)表示的圆842的交点，选择该交点作为第1个追加观测点的候选(X6，Y6)。此外，如上所述，用式(25)表示的直线841是连接当前选择的观测点(观测点3)与局部坐标上的原点840的直线。另外，用式(26)表示的圆842是以局部坐标系的原点840为中心并与当前选择的观测点(观测点3)的距离为规定值d的圆。 
并且，在步骤S3110中，观测点推荐单元830判断在步骤S3100中计算出的点(追加观测点6)是否满足规则1。具体而言，观测点推荐单元830例如判断对式(24)追加(X6，Y6)得到的追加观测点6的虚拟全局坐标(x6，y6)是否满足规则1。作为该判断的结果，观测点推荐单元830在计算出的点(追加观测点6)满足规则1的情况下(S3110：“是”)，进入步骤S3120。另一方面，观测点推荐单元830在不满足规则1的情况下(S3110：“否”)，返回到步骤S3100。 
另外，在步骤S3120中，观测点推荐单元830判断在步骤S3100中计算出的点(追加观测点6)是否满足规则2。具体而言，观测点推荐单元830例如判断对式(24)追加(X6，Y6)得到的追加观测点6的虚拟全局坐标(x6，y6)是否满足规则2。作为该判断的结果，观测点推荐单元830在计算出的点(追加观测点6)满足规则2的情况下(S3120：“是”)，进入步骤S3130。另一方面，观测点推荐单元830在不满足规则2的情况下(S3120：“否”)，返回到步骤S3100。 
在步骤S3130中，观测点推荐单元830将在步骤S3100中计算出的点(追加观测点6)决定为新的观测点(追加观测点)。另外，观测点推荐单元830将当前选择的观测点更新为该追加观测点。例如，追加观测点6满足规则1以及规则2，因此决定为新观测点(追加观测点)。 
并且，在步骤S3140中，观测点推荐单元830判断追加观测点的个数是否达到了规定值(这里为2个)。作为该判断的结果，观测点推荐单元830在追加观测点的个数达到了规定值的情况下(S3140：“是”)，结束一系列的处理。另一方面，观测点推荐单元830在追加观测点的个数未达到规定值的情况下(S3140：“否”)，返回到步骤S3100。此时，追加观测点7的局部坐标例如也可以决定为在局部坐标系中使追加观测点6旋转了预先决定了的角度β所得的点(X7，Y7)。 
这样，反复执行步骤S3100～步骤S3140，直到新观测点的个数达到规定值为止。 
此外，这样由观测点推荐单元830决定了的两个追加观测点(x6，y6，Rz)、(x7，y7，Rz)被转送到观测点设定单元810。观测点设定单元810从观测点推荐单元830接收新观测点坐标后，显示将接收了的观测点坐标输入到观测点坐标输入栏512所得的操作画面840(画面4)(参照图26)。如上所述，图26中，推荐将无线标签300设置在两个追加观测点(x6，y6，Rz)、(x7，y7，Rz)并进行定位。 
随后，用户在标签ID输入栏511中输入被设置在追加观测点的无线标签300的标签ID。用户将无线标签300设置在追加观测点处后，按下设定完成按钮514，由此开始对设置在追加观测点的两个无线标签300的定位。 
这样，根据本实施方式，在实施方式1以及实施方式2的效果的基础上，对近似的精度设置阈值，新定位无线标签300和反复进行设置误差的估计，直到达到阈值以上的高精度为止。因此，本实施方式能够减少到满足阈值为止的再次测量以及再次估计的次数。 
特别是，根据本实施方式，观测点推荐单元830在决定追加的观测点的位置时，考虑观测点的偏差、观测点的通信状况、选择得到相同的定位分布的可能性高的观测点等。因此，对于本实施方式，无论观测点的设置状况或通信状况等如何，都能够更好地以简单的设置实施高精度的定位。 
在2008年11月27日提交的特愿第2008－302492号的日本专利申请所包含的说明书、附图和说明书摘要的公开内容，全部引用于本申请。 
工业实用性 
本发明的设置误差估计装置以及设置误差估计方法，作为能够以简单的设置实施无误差的高精度定位的设置误差估计装置以及设置误差估计方法是有用的，例如，能够有效地适用于辅助具有天线的装置的设置。 

Claims (10)

1.设置误差估计装置，估计对无线标签进行定位的标签阅读器的设置误差，该设置误差估计装置包括：
观测数据输入单元，输入所述标签阅读器对所述无线标签进行定位的定位结果作为观测数据；
预测图案获取单元，对设置并定位所述无线标签的每个观测点，获取对预测定位分布的特征图案进行计算所得到的预测定位分布图案，该预测定位分布是预测了表示所述观测点的多个定位结果的分布的定位分布所得到的分布；
散布图案解析单元，基于由所述观测数据输入单元输入的观测数据，对每个所述观测点，将统计性地解析定位结果所得到的测量定位分布的特征图案进行计算而作为测量定位分布图案；以及
设置误差估计单元，使用由所述预测图案获取单元获取了的预测定位分布图案以及由所述散布图案解析单元计算出的测量定位分布图案，计算表示所述标签阅读器的方向偏移和位置偏移中的至少一方的设置误差，所述位置偏移为x轴方向的位置偏移以及y轴方向的位置偏移。
2.如权利要求1所述的设置误差估计装置，
所述预测图案获取单元包括：
观测点信息设定单元，将与所述观测点有关的信息设定为观测点信息；以及
预测图案计算单元，基于由所述观测点信息设定单元设定了的观测点信息，对每个所述观测点，计算对定位分布进行预测所得到的预测定位分布的特征图案作为预测定位分布图案。
3.如权利要求2所述的设置误差估计装置，
所述预测图案计算单元对每个所述观测点，使用将所述预测定位分布投影在以连接所述标签阅读器的设置位置与该观测点的线段为半径的球面上的、该观测点处的规定的切线方向上所得到的分布，计算所述预测定位分布图案，
所述散布图案解析单元对每个所述观测点，使用将所述测量定位分布投影在所述切线方向上所得到的分布，计算所述测量定位分布图案。
4.如权利要求2所述的设置误差估计装置，
所述观测点设定在规定所述标签阅读器中定义了的坐标系的水平方向的第1轴或第2轴上，
所述预测图案计算单元在所述观测点设定在所述第1轴上的情况下，使用将所述预测定位分布投影在平行于所述第2轴的直线上所得到的分布，计算所述预测定位分布图案，在所述观测点设定在所述第2轴上的情况下，使用将所述预测定位分布投影在平行于所述第1轴的直线上所得到的分布，计算所述预测定位分布图案；
所述散布图案解析单元在所述观测点设定在所述第1轴上的情况下，使用将所述测量定位分布投影在平行于所述第2轴的直线上所得到的分布，计算所述测量定位分布图案，在所述观测点设定在所述第2轴上的情况下，使用将所述测量定位分布投影在平行于所述第1轴的直线上所得到的分布，计算所述测量定位分布图案。
5.如权利要求1所述的设置误差估计装置，还包括：
收敛判断单元，基于所述无线标签的定位的可靠度，选择应参与所述标签阅读器的设置误差的估计的观测点，计算能够与选择出的所有观测点的误差分布最为近似的极大似然设置误差。
6.如权利要求5所述的设置误差估计装置，
所述收敛判断单元基于所述无线标签的定位的可靠度，选择应参与所述标签阅读器的设置误差的估计的观测点，以选择出的所有观测点为对象，
对由所述设置误差估计单元计算出的每个估计设置误差，计算误差距离，该误差距离为不参与所述标签阅读器的设置误差的估计的观测点以外的观测点即判断观测点的、所述测量定位分布图案和将所述估计设置误差代入所述预测定位分布图案所得的值之差的平方，
计算以相当于所述判断观测点的数目相加了得到的误差距离的合计值，
求使得到的合计值最小的所述估计设置误差而将其作为所述极大似然设置误差。
7.如权利要求6所述的设置误差估计装置，还包括：
观测点推荐单元，在由所述收敛判断单元计算出的极大似然设置误差不满足规定的收敛条件时，基于规定的决定规则，计算推荐新设置并定位所述无线标签的追加观测点。
8.如权利要求7所述的设置误差估计装置，
所述收敛判断单元在将与计算出的极大似然设置误差对应的合计值除以判断观测点的数目所得的值为阈值以上的情况下，判断为计算出的极大似然设置误差不满足规定的收敛条件。
9.如权利要求7所述的设置误差估计装置，
所述观测点推荐单元保持三个规则作为所述决定规则，所述三个规则为：最近的观测点的可靠度为规定值以上、与其他观测点的距离为规定值以上、以及在所述标签阅读器中定义了的坐标系中与所述可靠度高的观测点位于同心圆上或同一半径上，
将满足全部所述三个规则的点决定为所述追加观测点。
10.设置误差估计方法，用于估计对无线标签进行定位的标签阅读器的设置误差，该设置误差估计方法包括以下步骤：
预测图案获取步骤，对设置并定位所述无线标签的每个观测点，获取对预测定位分布的特征图案进行计算所得到的预测定位分布图案，该预测定位分布是预测了表示所述观测点的多个定位结果的分布的定位分布所得到的分布；
观测数据输入步骤，输入所述标签阅读器对所述无线标签进行定位的定位结果作为观测数据；
散布图案解析步骤，基于在所述观测数据输入步骤中输入的观测数据，对每个所述观测点，将统计性地解析定位结果所得到的测量定位分布的特征图案进行计算而作为测量定位分布图案；以及
设置误差估计步骤，使用在所述预测图案获取步骤中获取了的预测定位分布图案以及在所述散布图案解析步骤中计算出的测量定位分布图案，计算表示所述标签阅读器的方向偏移和位置偏移中的至少一方的设置误差，所述位置偏移为x轴方向的位置偏移以及y轴方向的位置偏移。
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