(57)【要約】【課題】屋内等の比較的狭い範囲内においても位置検出を可能にする。【解決手段】同一の拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより生成された互いに極性が異なる拡散無線信号を地点Ａおよび地点Ｂのそれぞれから同期して送信する。次いで、地点Ｘにおいて、受信された拡散無線信号を逆拡散処理する。次いで、逆拡散処理の結果に基づき、地点Ａおよび地点Ｂのそれぞれから地点Ｘまでの距離の距離差Ｌ1を検知する。同様にして、地点Ｂおよび地点Ｃのそれぞれから地点Ｘまでの距離の距離差Ｌ2、および、地点Ｃおよび地点Ｄのそれぞれから地点Ｘまでの距離の距離差Ｌ3を検知する。このようにして得られた距離差Ｌ1〜Ｌ3から、地点Ｘの位置を検出する。【選択図】  図８
2005077353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより生成された互いに極性が異なる拡散無線信号を第１の地点および第２の地点のそれぞれから同期して送信する第１のステップと、
前記拡散無線信号を第３の地点において受信する第２のステップと、
受信された前記拡散無線信号を逆拡散処理する第３のステップと、
逆拡散処理の結果に基づき、前記第１の地点および前記第２の地点のそれぞれから前記第３の地点までの距離の差を検知する第４のステップと
を備えたことを特徴とする距離差検知方法。
【請求項２】
請求項１に記載された距離差検知方法において、
前記第４のステップでは、逆拡散処理により得られた信号の波形に基づき前記距離の差を検知することを特徴とする距離差検知方法。
【請求項３】
請求項２に記載された距離差検知方法において、
前記第４のステップでは、逆拡散処理により得られた信号のプラス側波形とマイナス側波形との時間差に基づき前記距離の差を検知することを特徴とする距離差検知方法。
【請求項４】
請求項２に記載された距離差検知方法において、
前記第１のステップでは、前記拡散符号のチップ幅を変化させながら前記拡散無線信号を生成し、
前記第４のステップでは、逆拡散処理により得られた信号にプラス側波形とマイナス側波形とが同時に出現する際の前記チップ幅に基づき前記距離の差を検知する
ことを特徴とする距離差検知方法。
【請求項５】
同一の拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより生成された互いに極性が異なる拡散無線信号のそれぞれを同期して送信する一対の基地局と、
受信された前記拡散無線信号を逆拡散処理する移動局と、
逆拡散処理の結果に基づき、前記基地局のそれぞれから前記移動局までの距離の差を検知する距離差検知器と
を備えたことを特徴とする距離差検知システム。
【請求項６】
請求項５に記載された距離差検知システムにおいて、
前記距離差検知器は、逆拡散処理により得られた信号の波形に基づき前記距離の差を検知することを特徴とする距離差検知システム。
【請求項７】
請求項６に記載された距離差検知システムにおいて、
前記距離差検知器は、逆拡散処理により得られた信号のプラス側波形とマイナス側波形との時間差に基づき前記距離の差を検知することを特徴とする距離差検知システム。
【請求項８】
請求項６に記載された距離差検知システムにおいて、
前記基地局のそれぞれは、前記拡散符号のチップ幅を変化させながら前記拡散無線信号を生成し、
前記距離差検知器は、逆拡散処理により得られた信号にプラス側波形とマイナス側波形とが同時に出現する際の前記チップ幅に基づき前記距離の差を検知する
ことを特徴とする距離差検知システム。
【請求項９】
拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより拡散無線信号を生成する拡散処理部と、前記拡散無線信号を送信するアンテナとを備えた基地局において、
前記拡散処理部に対し他の基地局と同期して拡散処理を行なわせる制御部を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１０】
請求項９に記載された基地局において、
前記制御部は、前記拡散符号のチップ幅を変化させる制御を行うことを特徴とする基地局。
【請求項１１】
位置が既知の少なくとも３地点からそれぞれ異なる組み合わせの２地点を複数対選択し、それぞれの対の一方の地点を第１の地点、他方の地点を第２の地点とし、請求項１〜４のいずれか１項に記載された距離差検知方法を用い、それぞれの対において、前記第１の地点および前記第２の地点のそれぞれから位置が未知の第３の地点までの距離の差を検知することにより、前記第３の地点の位置を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載された位置検出方法において、
それぞれの対における前記距離の差の検知に、異なる拡散符号を用いることを特徴とする位置検出方法。
【請求項１３】
それぞれ同一の拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより生成された互いに極性が異なる拡散無線信号のそれぞれを同期して送信する複数対の基地局と、
受信された前記拡散無線信号を逆拡散処理する移動局と、
逆拡散処理の結果に基づき、前記基地局の対ごとに前記基地局のそれぞれから前記移動局までの距離の差を検知することにより、前記基地局の位置を基準にした前記移動局の位置を検出する位置検出器と
を備えたことを特徴とする位置検知システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載された位置検出システムにおいて、
前記基地局は、前記基地局の対ごとに、それぞれ異なる拡散符号を用いて拡散処理し、
前記移動局は、前記基地局により用いられる複数の拡散符号を用いて逆拡散処理し、
前記位置検出器は、逆拡散処理に用いられた拡散符号に基づき前記距離の差を検知する
ことを特徴とする位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距離差検知および位置検出を行う方法およびシステムに関し、特に、スペクトラム拡散技術を用いて距離差検知および位置検出を行う方法およびシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スペクトラム拡散技術を用いた従来の位置検出方法の一つに、位置が既知の複数の地点から位置が未知の地点Ｘまでを測距し、その結果から地点Ｘの位置を検出するという方法がある。まず、この位置検出方法に用いられる測距システムについて、図１６および図１７を参照して説明する。
図１６に示す測距システムは、基地局１１０と移動局１２０とから構成されている。ここで、基地局１１０は、発振器１１１と、拡散符号発生器１１２ａと、ミキサ１１２ｂと、送信機１１３と、サーキュレータ１１４と、アンテナ１１５と、受信機１１６と、拡散符号発生器１１７ａと、ミキサ１１７ｂと、同期検出器１１８と、距離計測回路１１９とを有している。また、移動局１２０は、アンテナ１２１と、サーキュレータ１２２と、受信機１２３と、周波数変換器１２４と、送信機１２５とを有している。
【０００３】
基地局１１０では、発振器１１０で生成された周波数Ｆ1のキャリア信号と拡散符号発生器１１２ａで生成された拡散符号（ＰＮ）とをミキサ１１２ｂで乗算することにより、周波数Ｆ1の直接拡散無線信号を生成し、移動局１２０へ送信する。
この送信を受信した移動局１２０では、受信された直接拡散無線信号の周波数を周波数変換器１２４でＦ1からＦ2へ変換し、そのまま基地局１１０へ折り返し送信する。
この折り返し送信を受信した基地局１１０では、受信された直接拡散無線信号（以下、受信信号という）と拡散符号発生器１１７ａで生成された拡散符号（ＰＮ）とをミキサ１１２ｂで乗算し、同期検出器１１８を用いて受信信号と拡散符号との同期を検出する。このようにして受信信号の拡散符号（受信ＰＮ）を検出することを同期検出という。
【０００４】
図１７に示すように、受信ＰＮは、基地局１１０から送信される直接拡散無線信号の拡散符号（送信ＰＮ）よりも、直接拡散無線信号の伝搬時間に相当するチップ数だけ遅延している。ここで、「チップ」とは、拡散符号のビットをいう。
基地局１１０では、距離計測回路１１９において、送信ＰＮと受信ＰＮとを比較して遅延チップ数を計数し、遅延チップ数にチップ幅を乗算することにより、直接拡散無線信号の伝搬時間を求める。この伝搬時間から基地局１１０と移動局１２０との間の距離を求める（例えば、非特許文献１参照）。
したがって、拡散符号のチップ幅が短いほど、距離の測定精度を高めることができる。
【０００５】
次に、この測距システムを用いた従来の位置検出方法について、図１８を参照して説明する。基地局１１０は、位置が既知の地点ＡおよびＢにそれぞれ配置されている。これらの基地局１１０を用いて、位置が未知の地点Ｘにある移動局１２０の位置を検出する場合には、まず、図１８（ａ）に示すように、拡散符号ＰＮ１を用い、地点Ａ−Ｘ間の距離ｄ1を求める。次いで、図１８（ｂ）に示すように、拡散符号ＰＮ２を用い、地点Ｂ−Ｘ間の距離ｄ2を求める。そして、地点Ａを中心とした半径ｄ1の円と、地点Ｂを中心とした半径ｄ2の円との交点を算出することにより、地点Ｘの位置を検出することができる。
【０００６】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【非特許文献１】「スペクトル拡散通信とその応用」、丸林元、中川正雄、河野隆二  共著、（社）電子情報通信学会編、ＩＳＢＮ  ４−８８５５２−１５３−Ｘ、ｐｐ．１４−１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来の位置検出方法では、測距システムにおいて、受信信号の拡散符号を同期検出するために、同期検出器１１８を用いる必要がある。
しかし、同期検出器１１８は構成が複雑であり、回路動作速度が低下するため、拡散符号のチップ幅を短くすることができない。このため、測距システムによる距離の測定精度が低く、結果として位置の検出精度が低くなるという問題があった。また、屋内等の比較的狭い範囲内における位置検出には適用できないという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、位置の検出精度を高めるとともに、屋内等の比較的狭い範囲内においても位置検出を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明に係る距離差検知方法は、同一の拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより生成された互いに極性が異なる拡散無線信号を第１の地点および第２の地点のそれぞれから同期して送信する第１のステップと、拡散無線信号を第３の地点において受信する第２のステップと、受信された拡散無線信号を逆拡散処理する第３のステップと、逆拡散処理の結果に基づき、第１の地点および第２の地点のそれぞれから第３の地点までの距離の差を検知する第４のステップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、第４のステップでは、逆拡散処理により得られた信号の波形に基づき距離差を検知するようにしてもよい。
より具体的に言えば、第４のステップでは、逆拡散処理により得られた信号のプラス側波形とマイナス側波形との時間差に基づき距離差を検知するようにしてもよい。
また、第１のステップでは、拡散符号のチップ幅を変化させながら拡散無線信号を生成し、第４のステップでは、逆拡散処理により得られた信号にプラス側波形とマイナス側波形とが同時に出現する際のチップ幅に基づき距離差を検知するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明に係る距離差検知システムは、同一の拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより生成された互いに極性が異なる拡散無線信号のそれぞれを同期して送信する一対の基地局と、受信された拡散無線信号を逆拡散処理する移動局と、逆拡散処理の結果に基づき、基地局のそれぞれから移動局までの距離の差を検知する距離差検知器とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、距離差検知器は、逆拡散処理により得られた信号の波形に基づき距離差を検知するようにしてもよい。
より具体的に言えば、距離差検知器は、逆拡散処理により得られた信号のプラス側波形とマイナス側波形との時間差に基づき距離差を検知するようにしてもよい。
また、基地局のそれぞれは、拡散符号のチップ幅を変化させながら拡散無線信号を生成し、距離差検知器は、逆拡散処理により得られた信号にプラス側波形とマイナス側波形とが同時に出現する際のチップ幅に基づき距離差を検知するようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る基地局は、拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより拡散無線信号を生成する拡散処理部と、拡散無線信号を送信するアンテナと、拡散処理部に対し他の基地局と同期して拡散処理を行なわせる制御部を備えたことを特徴とする。
ここで、制御部は、拡散符号のチップ幅を変化させる制御を行うようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る位置検出方法は、位置が既知の少なくとも３地点からそれぞれ異なる組み合わせの２地点を複数対選択し、それぞれの対の一方の地点を第１の地点、他方の地点を第２の地点とし、上述した距離差検知方法を用い、それぞれの対において、第１の地点および第２の地点のそれぞれから位置が未知の第３の地点までの距離の差を検知することにより、第３の地点の位置を検出することを特徴とする。
ここで、それぞれの対における距離差の検知に、異なる拡散符号を用いるようにしてもうよい。
【００１５】
また、本発明に係る位置検出システムは、それぞれ同一の拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより生成された互いに極性が異なる拡散無線信号のそれぞれを同期して送信する複数対の基地局と、受信された拡散無線信号を逆拡散処理する移動局と、逆拡散処理の結果に基づき、基地局の対ごとに基地局のそれぞれから移動局までの距離の差を検知することにより、基地局の位置を基準にした移動局の位置を検出する位置検出器とを備えたことを特徴とする。
ここで、基地局は、基地局の対ごとに、それぞれ異なる拡散符号を用いて拡散処理し、移動局は、基地局により用いられる複数の拡散符号を用いて逆拡散処理し、位置検出器は、逆拡散処理に用いられた拡散符号に基づき距離差を検知するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、同一の拡散符号を用いてキャリア信号を拡散処理することにより生成された互いに極性が異なる拡散無線信号を第１の地点にある基地局および第２の地点にある基地局のそれぞれから同期して送信し、第３の地点にある移動局で受信された拡散無線信号を逆拡散処理し、その結果に基づき第１および第２の地点のそれぞれから第３の地点まで距離の差を検知する。本発明では、拡散無線信号を逆拡散処理する際に、拡散無線信号の拡散符号を同期検出する必要がないので、拡散符号のチップ幅を短くすることができる。その結果、距離差を高精度で検知することができる。
【００１７】
また、本発明では、上述した方法による距離差検知の結果を用いて、位置が未知の地点の位置を検出する。これにより、従来よりも位置の検出精度を高めることができる。また、屋内等の比較的狭い範囲内における位置検出も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出システムの全体構成を示すブロック図である。この位置検出システムは、位置が既知の地点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ配置された基地局１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）と、未知の地点Ｘにある移動局２０とから構成されている。
【００１９】
基地局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、それぞれ固有の直接拡散無線信号を送信し、移動局２０は、受信された直接拡散無線信号に基づき、基地局１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの位置を基準にした自分の位置、すなわち地点Ｘの位置を検出する。より具体的には、基地局１０ａおよび１０ｂ、基地局１０ｂおよび１０ｃ、基地局１０ｃおよび１０ｄをそれぞれ対にし、それぞれの対において、２つの基地局と移動局２０との間の送受信により、２つの基地局のそれぞれの位置から移動局２０の位置までの距離の差を検知し、得られた結果から地点Ｘの位置を検出する。
【００２０】
有線通信により相互の時間同期を行うため、基地局１０ａと１０ｂとの間はケーブル４０ａで接続され、基地局１０ｂと１０ｃとの間はケーブル４０ｂで接続され、基地局１０ｃと１０ｄとの間はケーブル４０ｃで接続されている。無線通信により時間同期を行う場合には、ケーブル４０ａ〜４０ｃで接続されていなくてもよい。なお、直接拡散無線信号とは、キャリア信号をより高い周波数帯域へ周波数変換することなく、そのまま拡散処理して得られた信号をいう。
【００２１】
図２は、基地局１０の基本構成の一例を示すブロック図である。基地局１０は、キャリア信号生成部１１と、拡散処理部１２と、電力増幅器（以下、ＰＡという）１３と、バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦという）１４と、アンテナ１５と、制御部１６とを有している。
ここで、キャリア信号生成部１１は、所定の無線周波数のキャリア信号を生成する発振器で構成されている。
拡散処理部１２は、キャリア信号生成部１１から入力されるキャリア信号に対し、拡散符号を用いて拡散処理することにより直接拡散無線信号を生成し、ＰＡ１３へ出力する回路部であり、例えば拡散符号発生器１２ａおよびミキサ１２ｂから構成される。
【００２２】
拡散符号発生器１２ａは、第１のクロックｆ１に同期して拡散符号を生成し、ミキサ１２ｂへ出力する回路部である。なお、拡散符号ＰＮは、「１」と「−１」とからなる符号列である。拡散符号発生器１２ａはまた、複数の拡散符号を生成可能であり、制御部１６から入力される符号選択信号によって選択された拡散符号を生成する手段を有している。拡散符号発生器１２ａはさらに、制御部１６から入力される符号生成開始信号に応じ、拡散符号の生成を開始する手段を有している。
ミキサ１２ｂは、キャリア信号生成部１１から入力されるキャリア信号と、拡散符号発生器１２ａから入力される拡散符号とを乗算する乗算器である。この処理により、キャリア信号に不連続な部分ができ、周波数スペクトルが拡散し広帯域化される。このようにして生成された直接拡散無線信号は、ＰＡ１３へ出力される。
【００２３】
ＰＡ１３は、拡散処理部１２から入力される直接拡散無線信号を増幅し、ＢＰＦ１４を介してアンテナ１５へ出力する増幅器である。
ＢＰＦ１４は、直接拡散無線信号の周波数帯域を通過させるフィルタである。
アンテナ１５は、指向性がない全方位アンテナである。
【００２４】
制御部１６は、基地局１０と対をなす他の基地局とケーブル４０を介して通信し、その通信結果に基づき拡散符号発生器１２ａを制御する。本実施の形態では、基地局の対ごとに、それぞれ異なる拡散符号を用いて拡散処理を行う。すなわち、対をなす基地局同士は、同一の拡散符号を用いて拡散処理を行い、その拡散符号は他の基地局の対で用いられる拡散符号とは異なる。このような処理を行うように、制御部１６は、所定の拡散符号を選択する符号選択信号を拡散符号発生器１２ａへ出力する。また、対をなす基地局同士で、時間同期を行って拡散処理するように、同じタイミングで符号生成開始信号を拡散符号発生器１２ａへ出力する。
【００２５】
基地局１０の基本構成は以上の通りである。ただし、本実施の形態では、対をなす基地局同士で、互いに極性が異なるデータを表す直接拡散無線信号を送信する。例えば、基地局１０ａからはデータ１を、基地局１０ｂからはデータ−１を表す直接拡散無線信号を送信する。図２に示した構成では、データ１を表す直接拡散無線信号が生成される。データ−１を表す直接拡散無線信号を生成するには、拡散符号発生器１２ａの出力段にインバータを設け、インバータにより極性が反転された拡散符号をミキサ１２ｂに出力するようにすればよい。
【００２６】
このような構成にすることにより、対をなす基地局において、同一の拡散符号を用い時間同期を行ってキャリア信号を拡散処理し、互いに極性が異なるデータを表す拡散無線信号を生成し、移動局２０へ送信することができる。
なお、本実施の形態では、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）により拡散処理する例を説明したが、オンオフキーイングなどにより拡散処理してもよい。
【００２７】
図３は、移動局２０の一構成例を示すブロック図である。移動局２０は、アンテナ２１と、ＢＰＦ２２と、ローノイズアンプ（以下、ＬＮＡという）２３と、発振器２４と、周波数変換部２５と、逆拡散処理部２６と、記憶部２７と、位置検出部２８とを有している。
ここで、アンテナ２１は、指向性がない全方位アンテナである。
ＢＰＦ２２は、アンテナ２１で受信された受信信号のうち、直接拡散無線信号の周波数帯域を通過させるフィルタである。
ＬＮＡ２３は、ＢＰＦ２２を通過した受信信号、すなわち直接拡散無線信号を低雑音で増幅する増幅器である。
【００２８】
発振器２４は、所定周波数の局部発振信号を生成する回路部である。
周波数変換部２５は、ＬＮＡ２３から入力される直接拡散無線信号と発振器２４から入力される局部発振信号とを乗算し、直接拡散無線信号をキャリア信号周波数より低い周波数帯域へ周波数変換し、逆拡散処理部２６へ出力するミキサで構成されている。
逆拡散処理部２６は、基地局１０ａ〜１０ｄで拡散処理に用いられるのと同じ拡散符号を順次用いて、周波数変換部２５から入力される直接拡散無線信号を逆拡散処理し、その処理結果およびその処理で用いられた拡散符号の種類を示す信号を位置検出部２８へ出力する回路部である。
【００２９】
記憶部２７は、拡散符号の種類と、その拡散符号を用いる基地局の対との関係を示すテーブルを記憶する。テーブルには、例えば、それぞれ異なる拡散符号ＰＮ１，ＰＮ２，ＰＮ３について、拡散符号ＰＮ１と基地局１０ａ，１０ｂの対とが関係づけられ、拡散符号ＰＮ２と基地局１０ｂ，１０ｃの対とが関係づけられ、拡散符号ＰＮ３と基地局１０ｃ，１０ｄの対とが関係づけられている。記憶部２７は、さらに、基地局１０ａ〜１０ｄの所在地、すなわち地点Ａ〜Ｄの位置情報（例えば、経度緯度情報）を記憶する。
位置検出部２８は、逆拡散処理の処理結果およびその処理で用いられた拡散符号の種類を示す信号に基づき、記憶部２７に記憶されている情報を参照し、基地局１０ａ〜１０ｄの位置を基準にした移動局２０の位置を検出する。
【００３０】
以下、逆拡散処理部２６について更に説明する。
まず、逆拡散処理部２６の構成について説明する。図４は、逆拡散処理部２６の一例である非同期型逆拡散復調器の構成を示すブロック図である。この非同期型逆拡散復調器は、サンプルホールド制御回路（Ｓ／Ｈ制御回路）３１と、フリップフロップ回路３２ａ〜３２ｆと、Ｎ個のサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）３３ａ〜３３ｇと、拡散符号発生器３４と、Ｎ個の乗算器３５ａ〜３５ｇと、加算器３６と、ピーク検出器３７とから構成されている。なお、図４ではＮ＝７とし、サンプルホールド回路３１ａ〜３１ｇおよび乗算器３５ａ〜３５ｇがそれぞれ７個の場合を示したが、Ｎは２以上の整数であればよい。
【００３１】
ここで、サンプルホールド制御回路３１は、入力される第１のクロックｆ１を１／Ｎ分周してサンプルホールド制御信号を生成し、フリップフロップ回路３２ａおよびサンプルホールド回路３１ａへ出力する回路部である。なお、クロックｆ１は、基地局１０で拡散符号の生成に用いられるクロックと同じ周波数のクロックである。
フリップフロップ回路３２ａ〜３２ｆは、サンプルホールド制御回路３１から入力されるサンプルホールド制御信号を、クロックｆ１に同期して図４の右方向にシフトさせながら、サンプルホールド回路３１ｂ〜３１ｇのそれぞれへ出力するシフトレジスタを構成する回路部である。
サンプルホールド回路３３ａ〜３３ｇは、周波数変換部２５から入力される直接拡散無線信号を、サンプルホールド制御信号に応じてサンプル保持し、保持している直接拡散無線信号を乗算器３５ａ〜３５ｇのそれぞれへ出力する回路部である。
【００３２】
拡散符号発生器３４は、第２のクロックｆ２に同期して拡散符号を生成し、拡散符号の連続するＮ個のチップを、クロックｆ２に同期して図４の右方向にシフトさせながら、Ｎ個の乗算器３５ａ〜３５ｇのそれぞれへ出力する回路部である。なお、クロックｆ２の周波数は、クロックｆ１の周波数と比較して十分に大きい。拡散符号発生器３４はまた、基地局１０ａ〜１０ｄで拡散処理に用いられるのと同じ複数の拡散符号を生成可能であり、これら複数の拡散符号を順次生成し、乗算器３５ａ〜３５ｇへ出力するとともに、乗算器３５ａ〜３５ｇへ出力している拡散符号の種類を示す信号を位置検出部２８へ出力する。
【００３３】
乗算器３５ａ〜３５ｇは、サンプルホールド回路３１ａ〜３１ｇから入力される直接拡散無線信号と、拡散符号発生器３４から入力される拡散符号とを、対応する信号ごとに乗算し、加算器３６へ出力する回路部である。
加算器３６は、乗算器３５ａ〜３５ｇの各出力信号を加算し、ピーク検出器３７へ出力する回路部である。
【００３４】
ピーク検出器３７は、加算器３６の出力信号のピーク値を検出する回路部である。周波数変換部２５から入力される直接拡散無線信号が、上述したデータ１を表す信号である場合には、直接拡散無線信号と拡散符号とが同位相になり、ピーク値はプラス側に現れる。一方、上述したデータ−１を表す信号である場合には、逆位相になり、ピーク値はマイナス側に現れる。よって、ピーク検出器３７は、プラス側にピークが現れたときにはプラスピーク検出信号を、マイナス側にピークが現れたときにはマイナスピーク検出信号を、位置検出部２８へ出力する。
【００３５】
このような構成をした非同期型逆拡散復調器による拡散符号ＰＮ１〜ＰＮ３を用いた逆拡散処理について説明する。
サンプルホールド制御回路３１により生成されるサンプルホールド制御信号は、クロックｆ１を１／Ｎ分周した信号である。よって、フリップフロップ回路３２ａ〜３２ｆから構成されるシフトレジスタを用い、サンプルホールド制御信号をクロックｆ１に同期してＮ個のサンプルホールド回路３３ａ〜３３ｇのそれぞれへ順次出力することにより、直接拡散無線信号はクロックｆ１に同期してサンプルホールド回路３３ａ〜３３ｇに順次サンプル保持される。
その結果、乗算器３５ａ〜３５ｇのそれぞれには、直接拡散無線信号が周波数変換部２５から出力された順に入力される。
【００３６】
また、サンプルホールド回路３３ａ〜３３ｇのそれぞれは、Ｎクロックごとに１クロック分だけ直接拡散無線信号をサンプル保持するので、乗算器３５ａ〜３５ｇのそれぞれに入力される直接拡散無線信号は、Ｎクロックごとに新しい信号に更新される。
一方、拡散符号発生器３４からは、まず拡散符号ＰＮ１の連続するＮ個のチップが、クロックｆ２に同期してシフトしながら、乗算器３５ａ〜３５ｇのそれぞれに入力される。この際、乗算器３５ａ〜３５ｇへ出力する拡散符号ＰＮ１の種類を示す信号が位置検出部２８へ出力される。
【００３７】
乗算器３５ａ〜３５ｇでは、サンプルホールド回路３３ａ〜３３ｇから入力された直接拡散無線信号と、拡散符号発生器３４から入力された拡散符号ＰＮ１とが、対応する信号ごとに乗算され、それぞれの乗算結果が加算器３６により加算され、ピーク検出器３７へ出力される。このような演算が、クロックｆ１のＮクロックごとに入力される直接拡散無線信号と、クロックｆ２の１クロックごとに入力される拡散符号ＰＮ１とに対し、繰り返し行われる。
【００３８】
直接拡散無線信号が拡散符号ＰＮ１を用いて生成された信号である場合には、少なくとも拡散符号長の時間間隔に１回は、直接拡散無線信号と拡散符号ＰＮ１とが同期する。このとき、直接拡散無線信号がデータ１を表す信号である場合には、直接拡散無線信号と拡散符号ＰＮ１とは同位相になり、加算器３６の出力信号にプラス側のピーク値が現れる。一方、データ−１を表す信号である場合には逆位相になり、マイナス側にピーク値が現れる。これらのピーク値がピーク検出器３７によって検出され、プラスピーク検出信号またはマイナスピーク検出信号が位置検出部２８へ出力される。
これに対し、直接拡散無線信号が拡散符号ＰＮ１を用いて生成された信号ではない場合には、加算器３６の出力信号にピーク値は現れない。
以上により、拡散符号ＰＮ１を用いた逆拡散処理が終了する。
【００３９】
続いて、拡散符号ＰＮ１を用いた逆拡散処理と同様にして、拡散符号ＰＮ１とは異なる拡散符号ＰＮ２，ＰＮ３を用いた逆拡散処理を順次行い、逆拡散処理に用いられる拡散符号ＰＮ２，ＰＮ３の種類を示す信号と、ピーク値が検出されたときにはそのピーク値に応じたピーク検出信号が位置検出部２８へ出力される。
【００４０】
次に、図５〜図８を参照し、上述した基地局１０ａ〜１０ｄおよび移動局２０からなるシステムを利用した位置検出方法について説明する。図５〜図８は、この位置検出方法を説明するための図である。
まず、次のようにして、地点Ａ−Ｘ間の距離と地点Ｂ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ1を検知する。
図５（ａ）に示すように、地点Ａに配置された基地局１０ａから、拡散符号ＰＮ１を用いて生成されたデータ１の直接拡散無線信号（ＰＮ１と図示）を送信する。これに同期して、地点Ｂに配置された基地局１０ｂから、同一の拡散符号ＰＮ１を用いて生成されたデータ−１の直接拡散無線信号（−ＰＮ１と図示）を送信する。
【００４１】
具体的には、基地局１０ａ，１０ｂを次のよう動作させる。まず、基地局１０ａの制御部１６と基地局１０ｂの制御部１６との間でケーブル４０ａを介して通信を行い、基地局１０ａ，１０ｂのそれぞれにおいて、制御部１６により拡散符号発生器１２ａを制御し、同一の拡散符号ＰＮ１の生成を同時に開始する。基地局１０ａにおいては、拡散符号ＰＮ１をそのままミキサ１２ｂでキャリア信号に乗算することにより、データ１の直接拡散無線信号を生成し、アンテナ１５から送信する。一方、基地局１０ｂにおいては、拡散符号ＰＮ１の極性をインバータで反転させた後、ミキサ１２ｂでキャリア信号に乗算することにより、データ−１の直接拡散無線信号を生成し、アンテナ１５から送信する。これにより、同一の拡散符号ＰＮ１を用い時間同期を行って生成されたデータ１またはデータ−１の直接拡散無線信号が、それぞれ基地局１０ａ，１０ｂから送信される。
【００４２】
基地局１０ａ，１０ｂのそれぞれから送信されるデータ１，−１の直接拡散無線信号は、地点Ｘにある移動局２０で受信される。移動局２０では、受信された直接拡散無線信号を、逆拡散処理部２６で逆拡散処理する。拡散符号ＰＮ１を用いて逆拡散処理すると、直接拡散無線信号と拡散符号ＰＮ１とが同期し、加算器３６の出力信号にピーク値が現れる。データ１の直接拡散無線信号の場合には、直接拡散無線信号と拡散符号ＰＮ１とが同期したときに同位相になるので、プラス側にピーク値が現れる。また、データ−１の直接拡散無線信号の場合には、逆位相になるので、マイナス側にピーク値が現れる。データ１の直接拡散無線信号とデータ−１の直接拡散無線信号とは、Ａ−Ｘ間の距離とＢ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ1に応じた電波の伝搬時間Δｔ1だけずれて受信されるので、加算器３６の出力信号は図５（ｂ）に示すような波形になる。
【００４３】
逆拡散処理部２６のピーク検出器３７からは、加算器３６の出力信号にプラス側のピーク値が現れたときにプラスピーク検出信号が、マイナス側のピーク値が現れたときにマイナスピーク検出信号が、それぞれ位置検出部２８へ出力される。位置検出部２８では、プラスピーク検出信号が入力されてからマイナスピーク検出信号が入力されるまでの時間差と、マイナスピーク検出信号が入力されてからプラスピーク検出信号が入力されるまでの時間差とを計測する。例えば、プラスピーク検出信号およびマイナスピーク検出信号のうちの一方が入力されてから他方が入力されるまでに発生した固定周期信号のクロック数を計数し、得られたクロック数にクロック周期を乗算することにより、上記時間差が求められる。例えば屋内のように狭い領域における位置検出の場合には、上記時間差のうち短い方の時間差Δｔ1が、データ１の直接拡散無線信号とデータ−１の直接拡散無線信号とが移動局２０で受信された時間差に相当する。さらに、両信号が基地局１０ａ，１０ｂのそれぞれから時間同期を行って送信されることを考慮すれば、上記時間差Δｔ1は両信号の伝搬時間差に相当するといえる。よって、計測された時間差Δｔ1に電波の伝搬速度を乗算することにより、両信号の伝搬距離差Ｌ1が求められる。
【００４４】
一方、逆拡散処理部２６の拡散符号発生器３４からは、現在逆拡散処理に用いられている拡散符号ＰＮ１の種類を示す信号が位置検出部２８へ出力される。記憶部２７には、拡散符号の種類と、その拡散符号を用いる基地局の対との関係を示すテーブルが記憶されている。このテーブルを参照することにより、拡散符号ＰＮ１の種類から、直接拡散無線信号を送信しているのが基地局１０ａ，１０ｂであることが分かる。さらに、記憶部２７に記憶されている基地局１０ａ，１０ｂの所在地すなわち地点Ａ，Ｂの位置情報を参照することにより、Ａ−Ｘ間の距離とＢ−Ｘ間の距離との距離差がＬ1であることが分かる。
【００４５】
次いで、地点Ｂ−Ｘ間の距離と地点Ｃ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ2を、同様に検知する。
すなわち、図６（ａ）に示すように、地点Ｂに配置された基地局１０ｂから、拡散符号ＰＮ１とは異なる拡散符号ＰＮ２を用いて生成されたデータ−１の直接拡散無線信号（−ＰＮ２と図示）を送信する。これに同期して、地点Ｃに配置された基地局１０ｃから、同一の拡散符号ＰＮ２を用いて生成されたデータ１の直接拡散無線信号（ＰＮ２と図示）を送信する。これら２つの直接拡散無線信号を地点Ｘにある移動局２０で受信し、拡散符号ＰＮ２を用いて逆拡散処理する。その結果、図６（ｂ）に示すように加算器３６の出力信号に現れるプラス側のピーク値とマイナス側のピーク値との時間差Δｔ2に電波の伝搬速度を乗算するとともに、逆拡散処理に用いられている拡散符号ＰＮ２の種類からテーブルを参照し、Ｂ−Ｘ間の距離とＣ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ2を検知する。
【００４６】
次いで、地点Ｃ−Ｘ間の距離と地点Ｄ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ3を、同様に検知する。
すなわち、図７（ａ）に示すように、地点Ｃに配置された基地局１０ｃから、拡散符号ＰＮ１，ＰＮ２とは異なる拡散符号ＰＮ３を用いて生成されたデータ１の直接拡散無線信号（ＰＮ３と図示）を送信する。これに同期して、地点Ｄに配置された基地局１０ｄから、同一の拡散符号ＰＮ３を用いて生成されたデータ−１の直接拡散無線信号（−ＰＮ３と図示）を送信する。これら２つの直接拡散無線信号を地点Ｘにある移動局２０で受信し、拡散符号ＰＮ３を用いて逆拡散処理する。その結果、図７（ｂ）に示すように加算器３６の出力信号に現れるプラス側のピーク値とマイナス側のピーク値との時間差Δｔ3に電波の伝搬速度を乗算するとともに、逆拡散処理に用いられている拡散符号ＰＮ３の種類からテーブルを参照し、Ｃ−Ｘ間の距離とＤ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ3を検知する。
【００４７】
次いで、移動局２０の位置検出部２８において、上述した距離差Ｌ1〜Ｌ3の検知結果から、移動局２０がある地点Ｘの位置を検出する。その原理を図８を参照して説明する。
Ａ−Ｘ間の距離とＢ−Ｘ間の距離との距離差がＬ1であることは、地点Ｘが地点Ａ，Ｂを焦点とする双曲線（図８の実線）上にあり、Ｂ−Ｘ間の距離とＣ−Ｘ間の距離との距離差がＬ2であることは、地点Ｘが地点Ｂ，Ｃを焦点とする双曲線（図８の点線）上にあることを意味し、Ｃ−Ｘ間の距離とＤ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ3であることは、地点Ｘが地点Ｃ，Ｄを焦点とする双曲線（図８の一点鎖線）上にあることを意味する。よって、地点Ｘは３つの双曲線の交点にあることが分かる。
【００４８】
したがって、位置検出部２８では、地点Ａ，Ｂの位置情報と距離差Ｌ1とから図８の実線で示す双曲線の方程式を求め、地点Ｂ，Ｃの位置情報と距離差Ｌ2とから図８の点線で示す双曲線の方程式を求め、地点Ｃ，Ｄの位置情報と距離差Ｌ3とから図８の一点鎖線で示す双曲線の方程式を求め、３つの方程式から３つの双曲線の交点すなわち地点Ｘの位置を検出する。
【００４９】
なお、本実施の形態では、逆拡散処理部２６の加算器３６の出力信号に現れるプラス側のピーク値とマイナス側のピーク値との時間差を計測し、その計測結果を距離差検知に用いる例を説明したが、加算器３６の出力信号に現れるプラス側の波形とマイナス側の波形との位相差を計測し、その計測結果を距離差検知に用いるようにしてもよい。
また、位置検出に用いられる距離差の検知には、それぞれ異なる拡散符号ＰＮ１，ＰＮ２，ＰＮ３を用いるが、チップレートはそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。ただし、チップレートが異なる拡散符号を用いる場合には、後述する移動局６０のように、チップレートの変化に対応できる構成（図１２における分周器６３）を設ける必要がある。
【００５０】
［第２の実施の形態］
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出システムの全体構成を示すブロック図である。この図では、図１と同一の構成要素に対しては、図１と同一符号で示している。
図９に示す位置検出システムは、位置が既知の地点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ配置された基地局５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ）と、未知の地点Ｘにある移動局６０とから構成されている。基地局５０ａと５０ｂとの間はケーブル４０ａで接続され、基地局５０ｂと５０ｃとの間はケーブル４０ｂで接続され、基地局５０ｃと５０ｄとの間はケーブル４０ｃで接続されている。なお、無線通信により時間同期を行う場合には、ケーブル４０ａ〜４０ｃで接続されていなくてもよい。
【００５１】
図１０は、基地局５０の基本構成の一例を示すブロック図である。この図では、図２と同一の構成要素に対しては、図２と同一符号で示している。
図１０に示す基地局５０は、図２に示した基地局１０の構成要素に、サーキュレータ５１と、復調器５２と、分周器５３とを加えるとともに、制御部１６に代えて制御部１６ａを用いたものである。
ここで、サーキュレータ５１は、ＢＰＦ１４を通過してきた直接拡散無線信号をアンテナ１５へ出力するとともに、アンテナ１５で受信された受信信号を復調器５２へ出力する回路部である。
【００５２】
復調器５２は、サーキュレータ５１から入力される受信信号を復調し、制御部１６ａへ出力する回路部である。後述するように、移動局６０からは、基地局１０で生成される拡散符号のチップレートを変えるため、チップレート制御信号を変調した信号が送信される。復調器５２では、この信号を復調して元のチップレート制御信号を生成し、制御部１６ａへ出力する。
制御部１６ａは、図２における制御部１６の機能に加えて、復調器５２から入力されるチップレート制御信号に基づき、分周器５３の分周率１／ｎ（ｎは整数）を制御する分周制御信号を生成し、分周器５３へ出力する機能を有している。
【００５３】
分周器５３は、分周率１／ｎが可変の可変分周器であり、分周制御信号によって設定される分周率１／ｎで第１のクロックｆ１を分周して第３のクロックｆ３を生成し、拡散符号発生器１２ａへ出力する。よって、分周器５３の分周率１／ｎの変化に応じて、クロックｆ３の周波数が変化する。拡散符号発生器１２ａでは、クロックｆ３に同期して拡散符号が生成されるので、クロックｆ３の周波数変化に応じて、拡散符号のチップレートおよびチップ幅が変化する。例えば、分周器５３の分周率を１／２にし、クロックｆ３の周波数をクロックｆ１の周波数の１／２にすることにより、拡散符号のチップレートが１／２になり、チップ幅が２倍になる。
【００５４】
図１１は、移動局６０の一構成例を示すブロック図である。この図では、図３と同一の構成要素に対しては、図３と同一符号で示している。
図１１に示す基地局６０は、図３に示した移動局２０の構成要素に、変調器６１と、サーキュレータ６２とを加えるとともに、逆拡散処理部２６および位置検出部２８に代えて逆拡散処理部２６ａおよび位置検出部２８ａを用いたものである。
【００５５】
ここで、位置検出部２８ａは、逆拡散処理の処理結果およびその処理で用いられた拡散符号の種類を示す信号に基づき、記憶部２７に記憶されている情報を参照し、基地局５０ａ〜５０ｄの位置を基準にした移動局６０の位置を検出する機能を有する点で、図３における位置検出部２８ａと同様である。ただし、この機能を実現するアルゴリズムに、図３における位置検出部２８と異なる部分がある。また、基地局１０で生成される拡散符号のチップレートを制御するチップレート制御信号を基地局１０へ送信するために、チップレート制御信号を変調器６１へ出力する。
変調器６１は、位置検出部２８ａから入力されるチップレート制御信号を変調し、サーキュレータ６２へ出力する回路部である。
サーキュレータ６２は、変調器６１から入力される信号をアンテナ２１へ出力するとともに、アンテナ２１で受信された受信信号をＢＰＦ２２へ出力する回路部である。
【００５６】
逆拡散処理部２６ａは、例えば図１２に示すように、図４に示した逆拡散処理部２６の構成要素に、分周器６３を加えたものである。なお、図１２では、図４と同一の構成要素に対しては、図４と同一符号で示している。
分周器６３は、分周率１／ｎ（ｎは整数）が可変の可変分周器であり、分周制御信号によって設定される分周率１／ｎで第１のクロックｆ１を分周して第３のクロックｆ３を生成し、サンプルホールド制御回路３１およびフリップフロップ回路３２ａ〜３２ｆへ出力する。分周制御信号は、位置検出部２８ａから入力される信号であり、分周後のクロックｆ３の周波数が、基地局１０で生成される拡散符号のチップレートと同じになるように、分周器６３の分周率１／ｎを制御する。例えば、基地局１０で生成される拡散符号のチップレートを１／２にした場合には、分周器６３の分周率を１／２にし、分周後のクロックｆ３の周波数を１／２にする。これにより、基地局１０で生成される拡散符号のチップレートの変化にあわせた逆拡散処理が可能となる。
【００５７】
次に、図１３および図１５を参照し、上述した基地局５０ａ〜５０ｄおよび移動局６０からなるシステムを利用した位置検出方法について説明する。図１３および図１５は、この位置検出方法を説明するための図である。
まず、次のようにして、地点Ａ−Ｘ間の距離と地点Ｂ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ1を検知する。
【００５８】
地点Ａ，Ｂにそれぞれ配置された基地局５０ａ，５０ｂで生成される拡散符号ＰＮ１のチップレートを設定する。具体的には、地点Ｘにある移動局６０において、拡散符号ＰＮ１のチップレートを低周波数に制御するチップレート制御信号を位置検出部２８ａで生成し、送信する。このチップレート制御信号を受信した基地局５０ａ，５０ｂのそれぞれでは、チップレート制御信号に基づき、制御部１６ａによって分周器５３の分周率を１／ｎ1という小さい値に設定する（すなわち、ｎ1を大きい値に設定する）。この結果、第１のクロックｆ１が１／ｎ1に分周され、低周波数の第３のクロックｆ３が拡散符号発生器１２ａへ出力される。これにより、クロックｆ３と同じ低周波数に拡散符号ＰＮ１のチップレートが設定される。この際、拡散符号ＰＮ１のチップ幅は大きくなる。
【００５９】
一方、移動局６０においては、位置検出部２８ａによって、逆拡散処理部２６ａの分周器６３の分周率を、上記基地局５０ａ，５０ｂの分周器５３の分周率と同じ１／ｎ1に設定する。この結果、第１のクロックｆ１が１／ｎ1に分周され、基地局５０ａ，５０ｂで生成される拡散符号ＰＮ１のチップレートと同じ周波数の第３のクロックｆ３が生成され、受信された直接拡散無線信号のサンプル保持に用いられる。これにより、拡散符号ＰＮ１のチップレートでの逆拡散処理が可能となる。
【００６０】
この状態で、図１３（ａ）に示すように、基地局５０ａ，５０ｂのそれぞれで、同一の拡散符号ＰＮ１を用い時間同期を行ってデータ１，−１の直接拡散無線信号を生成し、アンテナ１５から送信する（ＰＮ１，−ＰＮ１と図示）。この際の基地局５０ａ，５０ｂの動作は、第１の実施の形態と同じである。
【００６１】
基地局５０ａ，５０ｂのそれぞれから送信されるデータ１，−１の直接拡散無線信号は、移動局６０で受信される。移動局６０では、受信された直接拡散無線信号を、逆拡散処理部２６ａで逆拡散処理する。拡散符号ＰＮ１を用いて逆拡散処理すると、直接拡散無線信号と拡散符号ＰＮ１とが同期し、加算器３６の出力信号にピーク値が現れる。ただし、拡散符号ＰＮ１のチップ幅がデータ１，−１の直接拡散無線信号の伝搬時間差よりも大きい場合には、両信号の逆拡散処理結果が重畳され、プラス側またはマイナス側の片側のみにピーク値が現れる。図１５（ａ）には、プラス側のみにピーク値が現れる例を示している。
【００６２】
逆拡散処理部２６のピーク検出器３７からは、加算器３６の出力信号にピーク値が現れたときに、そのピーク値がプラス側に現れたかマイナス側に現れたかが区別されたピーク検出信号が位置検出部２８ａへ出力される。図１５（ａ）の例では、プラスピーク検出信号のみが出力される。このように、片側のピーク検出信号のみが出力されると、位置検出部２８ａでは、拡散符号ＰＮ１のチップレートを２倍にするチップレート制御信号を生成し、アンテナ２１から送信する。また、２倍にしたチップレートでの逆拡散処理が可能となるように、位置検出部２８ａによって、逆拡散処理部２６ａの分周器６３を制御する。
【００６３】
上記チップレート制御信号を受信した基地局５０ａ，５０ｂのそれぞれでは、拡散符号ＰＮ１のチップレートを２倍に再設定する。これにより、拡散符号のチップ幅は１／２になる。なお、具体的な設定手順は、チップレートを最初に設定したときの手順と同様である。
この状態で、基地局５０ａ，５０ｂのそれぞれで生成したデータ１，−１の直接拡散無線信号を送信し、これらの信号を移動局６０で受信し、逆拡散処理する。その結果、図１５（ｂ）に示すように、加算器３６の出力信号にピーク値が片側のみに現れる場合には、再び拡散符号ＰＮ１のチップレートを２倍にし、チップ幅を１／２にする。
【００６４】
このように、拡散符号ＰＮ１のチップレートを徐々に大きくしてゆき、拡散符号ＰＮ１のチップ幅がデータ１，−１の直接拡散無線信号の伝搬時間差よりも小さくなると、図１５（ｃ）に示すように、加算器３６の出力信号のピーク値がプラス側とマイナス側の両側に現れる。このピーク値が両側に出現したときのチップ幅を両信号の伝搬時間差とみなすことができる。
【００６５】
位置検出部２８ａでは、逆拡散処理部２６のピーク検出器３７から両側のピーク検出信号が入力されると、そのときの拡散符号ＰＮ１のチップ幅に電波の伝搬速度を乗算し、両信号の伝搬距離差Ｌ1を求める。
さらに、第１の実施の形態と同様にして、直接拡散無線信号を送信しているのが基地局１０ａ，１０ｂであること、および、基地局１０ａ，１０ｂの所在地すなわち地点Ａ，Ｂの位置情報を知ることにより、Ａ−Ｘ間の距離とＢ−Ｘ間の距離との距離差がＬ1であることが分かる。
なお、拡散符号ＰＮ１のチップレートを最大にしても、加算器３６の出力信号のピーク値が片側のみにしか現れない場合には、Ａ−Ｘ間の距離とＢ−Ｘ間の距離との距離差が０、すなわち地点Ｘが地点Ａ，Ｂのそれぞれから等距離にあるものとする。
【００６６】
次いで、地点Ｂ−Ｘ間の距離と地点Ｃ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ2を、拡散符号ＰＮ１とは異なる拡散符号ＰＮ２を用いて同様に検知する。また、地点Ｃ−Ｘ間の距離と地点Ｄ−Ｘ間の距離との距離差Ｌ3を、拡散符号ＰＮ１，ＰＮ２とは異なる拡散符号ＰＮ３を用いて同様に検知する。
次いで、第１の実施の形態と同様にして、上述した距離差Ｌ1〜Ｌ3の検知結果から、移動局２０がある地点Ｘの位置を検出する。
【００６７】
以上の実施の形態では、直接拡散無線信号を逆拡散処理する際に、直接拡散無線信号の拡散符号を同期検出する必要がないので、拡散符号のチップ幅を大幅に短くすることができる。このため、距離差を高精度で検知することができる。また、位置が既知の地点と位置が未知の地点との距離が短い場合でも、距離差の検知が可能となる。
また、上述した距離差検知の結果を用いて位置が未知の地点の位置を検出することにより、従来よりも位置の検出精度を高めることができる。また、屋内等の比較的狭い範囲内における位置検出も可能となる。
【００６８】
また、以上の実施の形態の形態では、移動局２０（６０）がある地点Ｘの位置を検出する位置検出部２８（２８ａ）を移動局２０（６０）に設けた例を示したが、位置検出部を基地局１０（５０）に設けてもよい。この場合には、逆拡散処理の処理結果およびその処理で用いられた拡散符号ＰＮの種類を示す信号を、移動局２０（６０）から基地局１０（５０）へ送信する構成にすればよい。
【００６９】
また、移動局２０（６０）がある地点Ｘの位置検出の際に、基地局１０ａ，１０ｂ（５０ａ，５０ｂ）、基地局１０ｂ，１０ｃ（５０ｂ，５０ｃ）、基地局１０ｃ，１０ｄ（５０ｃ，５０ｄ）をそれぞれ対にした距離差検知を行う例を示したが、基地局１０ａ，１０ｂ（５０ａ，５０ｂ）、基地局１０ｂ，１０ｃ（５０ｂ，５０ｃ）、基地局１０ｃ，１０ａ（５０ｃ，５０ａ）をそれぞれ対にした距離差検知を行なうようにしてもよい。この場合、基地局１０ａ（５０ａ）には、拡散符号ＰＮ３を用いてデータ−１の直接拡散無線信号を生成する構成が必要となる。
また、位置検出には、原則として３対以上の基地局を用いた距離差検知が必要である。しかし、距離差検知によって得られる２つの双曲線が接する場合には、２対の基地局を用いた距離差検知のみで位置検出を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、屋外における距離差検知および位置検出だけでなく、屋内における距離差検知および位置検出にも適用できる。屋内における位置検出は、倉庫内での荷物探しや、屋内施設での人探しなどに利用できる。また、美術館やデパートなどで、客が歩く経路の統計データの取得にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１の実施の形態に係る位置検出システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】基地局の基本構成の一例を示すブロック図である。
【図３】移動局の一構成例を示すブロック図である。
【図４】逆拡散処理部の一例である非同期型逆拡散復調器の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態に係る位置検出方法を説明するための図である。
【図６】第１の実施の形態に係る位置検出方法を説明するための図である。
【図７】第１の実施の形態に係る位置検出方法を説明するための図である。
【図８】第１の実施の形態に係る位置検出方法を説明するための図である。
【００７２】
【図９】第２の実施の形態に係る位置検出システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１０】基地局の基本構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】移動局の一構成例を示すブロック図である。
【図１２】逆拡散処理部の一例である非同期型逆拡散復調器の構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る位置検出方法を説明するための図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る位置検出方法を説明するための図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る位置検出方法を説明するための図である。
【００７３】
【図１６】従来の位置検出方法に用いられる測距システムの構成を示すブロック図である。
【図１７】基地局における送信信号の拡散符号と受信信号の拡散符号との関係を示す図である。
【図１８】従来の位置検出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０，１０ａ〜１０ｄ，５０，５０ａ〜５０ｄ…基地局、１１…キャリア信号生成部、１２…拡散処理部、１２ａ…拡散符号発生器、１２ｂ…ミキサ、１３…電力増幅器（ＰＡ）、１４…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１５…アンテナ、１６，１６ａ…制御部、２０，６０…移動局、２１…アンテナ、２２…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、２３…ローノイズアンプ（ＬＮＡ）、２４…発振器、２５…周波数変換部、２６，２６ａ…逆拡散処理部、２７…記憶部、２８，２８ａ…位置検出部、３１…サンプルホールド制御回路（Ｓ／Ｈ制御回路）、３２ａ〜３２ｆ…フリップフロップ回路（ＦＦ）、３３ａ〜３３ｇ…サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）、３４…拡散符号発生器、３５ａ〜３５ｇ…乗算器、３６…加算器、３７…ピーク検出器、４０，４０ａ〜４０ｃ…ケーブル、５１…サーキュレータ、５２…復調器、５３…分周器、６１…変調器、６２…サーキュレータ、６３…分周器。
【図１】
2005077353.tif 000003
【図２】
2005077353.tif 000004
【図３】
2005077353.tif 000005
【図４】
2005077353.tif 000006
【図５】
2005077353.tif 000007
【図６】
2005077353.tif 000008
【図７】
2005077353.tif 000009
【図８】
2005077353.tif 000010
【図９】
2005077353.tif 000011
【図１０】
2005077353.tif 000012
【図１１】
2005077353.tif 000013
【図１２】
2005077353.tif 000014
【図１３】
2005077353.tif 000015
【図１４】
2005077353.tif 000016
【図１５】
2005077353.tif 000017
【図１６】
2005077353.tif 000018
【図１７】
2005077353.tif 000019
【図１８】
2005077353.tif 000020