(57)【要約】【課題】測位対象端末の他に移動端末が存在する場合でも、測位対象端末からの到来波の入射角を測角することができる測角装置を得ることを目的とする。【解決手段】  測位対象端末１が電波の変調に用いる拡散符号を用いて、受信機２３の受信信号を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末１からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する逆拡散部２４と、逆拡散部２４から出力された逆拡散信号を用いて、測位対象端末１からの到来波の入射角を測角する超分解能測角部２５とを有する測角装置５Ａ，５Ｂを設け、測角装置５Ａ，５Ｂにより測角された入射角θA，θBから測位対象端末１の位置を測位する。【選択図】図１
2007248238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波の変調に用いる拡散符号が指示されている測位対象端末から到来する電波を受信するとともに、上記測位対象端末以外の移動端末から到来する電波を受信する電波受信手段と、上記拡散符号を用いて、上記電波受信手段により受信された電波を逆拡散する逆拡散処理を実施して、上記測位対象端末からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、上記逆拡散手段から出力された逆拡散信号を用いて、上記測位対象端末からの到来波の入射角を測角する測角手段とを備えた測角装置。
【請求項２】
電波の変調に用いる拡散符号が指示されている測位対象端末から到来する電波を受信するとともに、上記測位対象端末以外の移動端末から到来する電波を受信する電波受信手段と、上記拡散符号を用いて、上記電波受信手段により受信された電波を逆拡散する逆拡散処理を実施して、上記測位対象端末からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、上記逆拡散手段から出力された逆拡散信号を用いて、上記測位対象端末からの到来波の遅延時間を推定する遅延時間推定手段とを備えた遅延時間推定装置。
【請求項３】
電波の変調に用いる拡散符号を測位対象端末に指示する拡散符号指示装置と、上記測位対象端末から到来する電波を受信するとともに、上記測位対象端末以外の移動端末から到来する電波を受信する電波受信手段と、上記拡散符号を用いて、上記電波受信手段により受信された電波を逆拡散する逆拡散処理を実施して、上記測位対象端末からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、上記逆拡散手段から出力された逆拡散信号を用いて、上記測位対象端末からの到来波の入射角を測角する測角手段とを有する複数の測角装置と、上記複数の測角装置により測角された入射角から上記測位対象端末の位置を測位する測位手段とを備えた測位装置。
【請求項４】
電波の変調に用いる拡散符号を測位対象端末に指示する拡散符号指示装置と、上記測位対象端末から到来する電波を受信するとともに、上記測位対象端末以外の移動端末から到来する電波を受信する電波受信手段と、上記拡散符号を用いて、上記電波受信手段により受信された電波を逆拡散する逆拡散処理を実施して、上記測位対象端末からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、上記逆拡散手段から出力された逆拡散信号を用いて、上記測位対象端末からの到来波の遅延時間を推定する遅延時間推定手段とを有する複数の遅延時間推定装置と、上記複数の遅延時間推定装置により推定された遅延時間から上記測位対象端末の位置を測位する測位手段とを備えた測位装置。
【請求項５】
測角手段は、超分解能アルゴリズムにしたがって測位対象端末からの到来波の入射角を測角することを特徴とする請求項３記載の測位装置。
【請求項６】
拡散符号指示装置は、電波の変調に用いる拡散符号を測位対象端末に送信するとともに、上記拡散符号を逆拡散手段に通知することを特徴とする請求項３から請求項５のうちのいずれか１項記載の測位装置。
【請求項７】
拡散符号指示装置は、電波の変調に用いる拡散符号を測位対象端末に送信するとともに、上記拡散符号に対応するコード番号を逆拡散手段に通知することを特徴とする請求項３から請求項５のうちのいずれか１項記載の測位装置。
【請求項８】
測位対象端末が拡散符号指示装置から電波の変調に用いる拡散符号を指示され、上記測位対象端末が上記拡散符号を用いて電波を変調して送信すると、複数の測角装置の電波受信手段が上記測位対象端末から到来する電波を受信するとともに、上記測位対象端末以外の移動端末から到来する電波を受信し、逆拡散手段が上記拡散符号を用いて、上記電波受信手段により受信された電波を逆拡散する逆拡散処理を実施し、測角手段が上記測位対象端末からの到来波成分を示す逆拡散信号を用いて、上記測位対象端末からの到来波の入射角を測角し、測位手段が上記複数の測角装置により測角された入射角から上記測位対象端末の位置を測位する測位方法。
【請求項９】
測位対象端末が拡散符号指示装置から電波の変調に用いる拡散符号を指示され、上記測位対象端末が上記拡散符号を用いて電波を変調して送信すると、複数の遅延時間推定装置の電波受信手段が上記測位対象端末から到来する電波を受信するとともに、上記測位対象端末以外の移動端末から到来する電波を受信し、逆拡散手段が上記拡散符号を用いて、上記電波受信手段により受信された電波を逆拡散する逆拡散処理を実施し、測角手段が上記測位対象端末からの到来波成分を示す逆拡散信号を用いて、上記測位対象端末からの到来波の遅延時間を推定し、測位手段が上記複数の遅延時間推定装置により推定された遅延時間から上記測位対象端末の位置を測位する測位方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、携帯電話などの移動端末から送信された電波を受信して、その電波の入射角を測角する測角装置と、その電波の遅延時間を推定する遅延時間推定装置と、複数の測角装置又は遅延時間推定装置により推定された入射角又は遅延時間を用いて、移動端末の位置を測位する測位装置及び測位方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の測位装置は、例えば、以下の非特許文献１に開示されている。
従来の測位装置は、素子アンテナ、受信機、Ａ／Ｄ変換部及び超分解能測角部から構成されている測角装置Ａ，Ｂが設置され、２台の測角装置Ａ，Ｂにより測角された入射角から測位対象端末の位置を測位するようにしている。
具体的には、以下の通りである。
【０００３】
ここでは、説明の便宜上、測位対象端末以外に、Ｋ個の移動端末が測位装置の近傍に存在しているものとする。
この場合、測位装置Ａ，Ｂの受信機は、測位対象端末から到来する電波ｕ（ｔ）（ｔ：時間）と、Ｋ個の移動端末から到来する電波ｕk（ｔ）を受信する。ただし、ｋ＝１，２，・・・，Ｋである。
測位装置Ａ，ＢのＡ／Ｄ変換部は、受信機の受信信号をディジタル信号に変換し、ディジタルの受信信号を超分解能測角部に出力する。
【０００４】
ここで、測位対象端末から測位装置Ａに到来する電波ｕ（ｔ）の入射角をθA、測位対象端末から測位装置Ｂに到来する電波ｕ（ｔ）の入射角をθBとし、Ｍ本の素子アンテナのうち、ｍ番目の素子アンテナにより受信されたｉサンプリング目の受信信号をｘ（ｍ，ｉ）とすると、受信信号ｘ（ｍ，ｉ）は、下記の式（１）で表される。
【数１】
2007248238.tif 000003
【０００５】
ただし、式（１）において、ξAは測位対象端末からの到来波の伝搬遅延や減衰により定まる複素定数、ξkはｋ番目の移動端末からの到来波の伝搬遅延や減衰により定まる複素定数、λは到来波長、ｄは素子アンテナの間隔、ＴはＡ／Ｄ変換部のサンプリング周期、ｗ（ｍ，ｉ）は受信信号ｘ（ｍ，ｉ）に含まれる受信機雑音成分を表している。
式（１）は、下記の式（２）のように表すことができる。
【０００６】
【数２】
2007248238.tif 000004
【０００７】
受信信号ｘ（１，ｉ）〜ｘ（Ｍ，ｉ）が式（２）のように表せる場合、例えば、ＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を用いた超分解能測角処理を適用して、測位対象端末からの到来波の入射角を超分解能測角できることが、例えば、以下の非特許文献２に開示されている。
そこで、測位装置Ａ，Ｂの超分解能測角部は、受信信号ｘ（１，ｉ）〜ｘ（Ｍ，ｉ）に対する超分解能測角処理を実施して、測位対象端末からの到来波の入射角θA，θBを求める。
そして、測位装置Ａ，Ｂの超分解能測角部は、到来波の入射角θA，θBと、測位装置Ａの位置と、測位装置Ｂの位置とから三角測量等によって、測位対象端末の位置を測位する。
【０００８】
【非特許文献１】緒方，牟田，堀口，“セクタ中心位置の算出方式に関する考察”２００５年  信学ソ大Ｂ−５−１２１
【非特許文献２】菊間、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版、１９９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の測位装置は以上のように構成されているので、測位対象端末から送信される電波の他に、近くに存在する他の移動端末から送信される大電力の電波が入射されると、測位対象端末から送信される電波が、他の移動端末から送信される電波に埋もれてしまって、測位対象端末からの到来波の入射角を測角することができなくなり、その結果、測位対象端末の位置を測位することができなくなることがある課題があった。
また、測位対象端末と他の移動端末の合計数が素子数Ｍ−１より多くなると、超分解能測角処理を適用することができず、測位対象端末の位置を測位することができなくなる課題があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、測位対象端末の他に移動端末が存在する場合でも、測位対象端末からの到来波の入射角を測角することができる測角装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、測位対象端末の他に移動端末が存在する場合でも、測位対象端末からの到来波の遅延時間を推定することができる遅延時間推定装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、測位対象端末の他に移動端末が存在する場合でも、測位対象端末の位置を測位することができる測位装置及び測位方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る測位装置は、測位対象端末が電波の変調に用いる拡散符号を用いて、電波受信手段により受信された電波を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、逆拡散手段から出力された逆拡散信号を用いて、測位対象端末からの到来波の入射角を測角する測角手段とを有する複数の測角装置を設け、複数の測角装置により測角された入射角から測位対象端末の位置を測位するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、測位対象端末が電波の変調に用いる拡散符号を用いて、電波受信手段により受信された電波を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、逆拡散手段から出力された逆拡散信号を用いて、測位対象端末からの到来波の入射角を測角する測角手段とを有する複数の測角装置を設け、複数の測角装置により測角された入射角から測位対象端末の位置を測位するように構成したので、測位対象端末の他に移動端末が存在する場合でも、測位対象端末の位置を測位することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による測位装置を示す構成図であり、測位装置は例えば携帯電話などの測位対象端末１の位置を測位するものである。
図において、他の移動端末２ａ，２ｂは測角装置５Ａの近くに存在している端末であり、他の移動端末２ｃは測角装置５Ｂの近くに存在している端末である。
基地局３は拡散符号指示装置４及び測角装置５Ａを実装している。
【００１４】
拡散符号指示装置４は電波の変調に用いる拡散符号を測位対象端末１に指示する装置であり、電波の変調に用いる拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測位対象端末１に送信する。
測角装置５Ａは測位対象端末１及び他の移動端末２ａ，２ｂから到来する電波を受信して、測位対象端末１からの到来波の入射角θAを測角する。
測角装置５Ｂは測位対象端末１及び他の移動端末２ｃから到来する電波を受信して、測位対象端末１からの到来波の入射角θBを測角する。
【００１５】
拡散符号指示装置４の拡散符号発生部１１は測位対象端末１が電波の変調に用いる拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を発生する。
拡散符号指示装置４の送受信機１２は通信用アンテナ１３を介して、拡散符号発生部１１から発生された拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測位対象端末１に送信する。
拡散符号指示装置４の拡散符号伝送部１４は拡散符号発生部１１から発生された拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測角装置５Ａ及び拡散符号受信部１５に伝送する。
拡散符号受信部１５は拡散符号伝送部１４から送信された拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を受信し、その拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測角装置５Ｂに出力する。
【００１６】
測角装置５Ａの素子アンテナ２１は測位対象端末１及び他の移動端末２ａ，２ｂから到来する電波を受信する。
測角装置５Ａの受信機２２は素子アンテナ２１により受信された電波の帯域制限や位相検波を実施して受信信号を出力する。なお、素子アンテナ２１及び受信機２２から電波受信手段が構成されている。
【００１７】
測角装置５ＡのＡ／Ｄ変換部２３は受信機２２から出力された受信信号をディジタル信号に変換する。
測角装置５Ａの逆拡散部２４は拡散符号指示装置４の拡散符号発生部１１から発生された拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を用いて、Ａ／Ｄ変換部２３から出力されたディジタルの受信信号を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末１からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する。なお、Ａ／Ｄ変換部２３及び逆拡散部２４から逆拡散手段が構成されている。
測角装置５Ａの超分解能測角部２５は逆拡散部２４から出力された逆拡散信号を用いて、測位対象端末１からの到来波の入射角θAを測角する。なお、超分解能測角部２５は測角手段を構成している。
【００１８】
測角装置５Ｂの素子アンテナ２１は測位対象端末１及び他の移動端末２ｃから到来する電波を受信する。
測角装置５Ｂの受信機２２は素子アンテナ２１により受信された電波の帯域制限や位相検波を実施して受信信号を出力する。なお、素子アンテナ２１及び受信機２２から電波受信手段が構成されている。
【００１９】
測角装置５ＢのＡ／Ｄ変換部２３は受信機２２から出力された受信信号をディジタル信号に変換する。
測角装置５Ｂの逆拡散部２４は拡散符号受信部１５から出力された拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を用いて、Ａ／Ｄ変換部２３から出力されたディジタルの受信信号を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末１からの到来波成分を示す逆拡散信号を出力する。なお、Ａ／Ｄ変換部２３及び逆拡散部２４から逆拡散手段が構成されている。
測角装置５Ｂの超分解能測角部２５は逆拡散部２４から出力された逆拡散信号を用いて、測位対象端末１からの到来波の入射角θBを測角する。なお、超分解能測角部２５は測角手段を構成している。
【００２０】
測位部２６は測角装置５Ａにより測角された入射角θA及び測角装置５Ｂにより測角された入射角θBから測位対象端末１の位置を測位する。なお、測位部２６は測位手段を構成している。
図２はこの発明の実施の形態１による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００２１】
次に動作について説明する。
拡散符号指示装置４は、電波の変調に用いる拡散符号拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測位対象端末１に指示する（ステップＳＴ１）。
即ち、拡散符号指示装置４の拡散符号発生部１１は、測位対象端末１の位置を測位する際、測位対象端末１が電波の変調に用いる拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を発生する。
拡散符号指示装置４の送受信機１２は、拡散符号発生部１１が拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を発生すると、通信用アンテナ１３を介して、その拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測位対象端末１に送信する。
測位対象端末１は、拡散符号指示装置４から拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を受信すると、以降、拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）で電波を変調して送信する。この送受信の動作（通信）は、Ｎ回繰り返し実施される。
【００２２】
拡散符号指示装置４の拡散符号伝送部１４は、拡散符号発生部１１が拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を発生すると、その拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測角装置５Ａの逆拡散部２４に伝送する。
また、拡散符号伝送部１４は、拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を拡散符号受信部１５に伝送する。
拡散符号受信部１５は、拡散符号伝送部１４から拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を受信すると、その拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測角装置５Ｂの逆拡散部２４に出力する。
【００２３】
測角装置５Ａの素子アンテナ２１は、測位対象端末１から到来する電波を受信するとともに、他の移動端末２ａ，２ｂから到来する電波を受信する（ステップＳＴ２）。
また、測角装置５Ｂの素子アンテナ２１は、測位対象端末１から到来する電波を受信するとともに、他の移動端末２ｃから到来する電波を受信する（ステップＳＴ２）。
ただし、他の移動端末２ａ，２ｂ，２ｃから到来する電波は、拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）で変調されていない電波であるものとする。
測角装置５Ａ，５Ｂの受信機２２は、素子アンテナ２１により受信された電波の帯域制限や位相検波を実施して受信信号を出力する。
測角装置５Ａ，５ＢのＡ／Ｄ変換部２３は、受信機２２から出力された受信信号をディジタル信号に変換する（ステップＳＴ３）。
【００２４】
ここで、測位対象端末１から測位装置５Ａに到来する電波の入射角をθA、測位対象端末１から測位装置Ｂに到来する電波の入射角をθBとし、ｋ番目の他の移動端末からの到来波をｕk（ｔ）とする。
また、ｉ回目の通信において、ｍ番目の素子アンテナ２１により受信されたｈサンプリング目の受信信号をｘ（ｍ，ｈ，ｉ）とすると、受信信号ｘ（ｍ，ｈ，ｉ）は、下記の式（３）で表される。
【数３】
2007248238.tif 000005
【００２５】
ただし、ξAは測位対象端末１からの到来波の伝搬遅延や減衰により定まる複素定数、ξkはｋ番目の他の移動端末からの到来波ｕk（ｔ）の伝搬遅延や減衰により定まる複素定数、λは到来波長、ｄは素子アンテナ２１の間隔、ＴはＡ／Ｄ変換部２３のサンプリング周期、ｗ（ｍ，ｈ，ｉ）は受信信号ｘ（ｍ，ｈ，ｉ）に含まれる受信機雑音成分を表している。
また、τAは通信用アンテナ１３から拡散符号の送信が開始された時刻を時刻零として、測位対象端末１からの到来波が測角装置５Ａの素子アンテナ２１で受信された時刻を表している。
【００２６】
測角装置５Ａ，５Ｂの逆拡散部２４は、拡散符号指示装置４の拡散符号発生部１１から発生された拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を用いて、Ａ／Ｄ変換部２３から出力されたディジタルの受信信号ｘ（ｍ，ｈ，ｉ）を逆拡散する逆拡散処理を実施することにより、他の移動端末２ａ，２ｂ（２ｃ）からの到来波成分や受信機雑音成分を抑圧して、測位対象端末１からの到来波成分を示す下記の式（６）の逆拡散信号ｙ（ｍ，ｎ，ｉ）を求める（ステップＳＴ４）。式（６）のｘｃ*（ｈ−ｎ＋１）はｘｃ（ｈ−ｎ＋１）の複素共役を表している。
【００２７】
【数４】
2007248238.tif 000006
【００２８】
ここで、式（６）の第一項は、測位対象端末１からの到来波成分ξAｘA（ｈ）に関してコヒーレント積分を行っている。
式（４）よりｎ＝ｈ0のとき、ｘｃ（ｈ−ｎ＋１）＝ｘA（ｈ）となり、積分効果で電力が大きくなる。
また、第二項は、他の移動端末２からの到来波成分ξkｘk（ｈ）に関してコヒーレント積分を行っている。
他の移動端末２からの到来波ｕk（ｔ）は、ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）で変調されていないので、第二項は、どのｘｃ（ｈ−ｎ＋１）を用いても積分効果はなく電力が大きくならない。
【００２９】
さらに、第三項は、受信機雑音成分ｗ（ｍ，ｈ，ｉ）に関してコヒーレント積分を行っている。この第三項も第二項と同様に、どのｘｃ（ｈ−ｎ＋１）を用いても積分効果はなく電力が大きくならない。
以上から明らかなように、逆拡散部２４が逆拡散処理を施すことにより、他の移動端末２からの到来波成分ξkｘk（ｈ）や受信機雑音成分ｗ（ｍ，ｈ，ｉ）が抑圧され、測位対象端末１の到来波成分ξAｘA（ｈ）のみが抽出される。
【００３０】
測角装置５Ａ，５Ｂの逆拡散部２４は、上記のようにして、測位対象端末１からの到来波成分ξAｘA（ｈ）を示す逆拡散信号ｙ（ｍ，ｎ，ｉ）を求めるが、ｙ（ｍ，ｎ，ｉ）をｎに関してピークサーチすることにより、測位対象端末１からの到来波成分ξAｘA（ｈ）がコヒーレント積分されて、電力が大きい逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）が求まる。逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）は下記の式（７）で表され、逆拡散部２４から逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）が超分解能測角部２５に出力される。
【００３１】
【数５】
2007248238.tif 000007
【００３２】
式（７）において、ｙA（ｈ0）をｘA（ｉ）、ｙk（ｈ0）をｘk（ｉ）、ζ（ｍ，ｈ0，ｉ）をｗ（ｍ，ｉ）に置き換えると、上記の式（２）と同じになるので、従来例と同様に、逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）にＭＵＳＩＣ処理（超分解能測角処理）を適用することができる。
そこで、測位装置５Ａ，５Ｂの超分解能測角部２５は、逆拡散部２４から出力された逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）に対する超分解能測角処理を実施して、測位対象端末１からの到来波の入射角θA，θBを求める（ステップＳＴ５）。
【００３３】
測位部２６は、測位装置５Ａ，５Ｂが測位対象端末１からの到来波の入射角θA，θBを求めると、到来波の入射角θA，θBと、測位装置５Ａの位置と、測位装置５Ｂの位置とから三角測量等によって、測位対象端末１の位置を測位する（ステップＳＴ６）。
【００３４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、測位対象端末１が電波の変調に用いる拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を用いて、受信機２２の受信信号を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末１からの到来波成分を示す逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）を出力する逆拡散部２４と、逆拡散部２４から出力された逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）を用いて、測位対象端末１からの到来波の入射角を測角する超分解能測角部２５とを有する測角装置５Ａ，５Ｂを設け、測角装置５Ａ，５Ｂにより測角された入射角θA，θBから測位対象端末１の位置を測位するように構成したので、測位対象端末１の他に移動端末２ａ，２ｂ，２ｃが存在する場合でも、測位対象端末１の位置を測位することができる効果を奏する。
また、測位対象端末１と他の移動端末２の合計数が素子数Ｍ−１より多くてなっても、他の移動端末２からの到来波が抑圧されるので、測位対象端末１からの到来波成分のみとなる。そのため、超分解能測角処理を実施して、測位対象端末１の位置を測位することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、測位対象末１から拡散符号指示装置４に向けて拡散符号ｘｃ（１），・・・，ｘｃ（Ｈ）で変調の施された電波が発信できるように、拡散符号指示装置４から測位対象端末１に向けて拡散符号ｘｃ（１），・・・，ｘｃ（Ｈ）を送信したが、この拡散符号で変調の施された電波が測位対象端末１から送信できれば、その他の手段もとり得る。
【００３６】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による測位装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態１では、拡散符号指示装置４及び測角装置５Ａが同一の基地局３に実装されているものについて示したが、図３に示すように、拡散符号指示装置４と測角装置５Ａを別々の位置に設置するようにしてもよい。
この場合、拡散符号指示装置４の拡散符号伝送部１４が拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測角装置５Ａに係る拡散符号受信部１５に伝送し、その拡散符号受信部１５が測角装置５Ａの逆拡散部２４に出力するようにする。
この実施の形態２によれば、拡散符号指示装置４と測角装置５Ａが異なる位置に設置される場合でも、測位対象端末１の位置を測位することができる効果を奏する。
【００３７】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による測位装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
遅延時間推定装置６Ａは測位対象端末１からの到来波の遅延時間τAを推定する装置である。
遅延時間推定装置６Ｂは測位対象端末１からの到来波の遅延時間τBを推定する装置である。
【００３８】
遅延時間推定装置６Ａの遅延時間推定部２７は図１の逆拡散部２４と同様にして、拡散符号指示装置４の拡散符号発生部１１から発生された拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を用いて、Ａ／Ｄ変換部２３から出力されたディジタルの受信信号を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末１からの到来波成分を示す逆拡散信号を求めた後、その逆拡散信号を用いて、測位対象端末１からの到来波の遅延時間τAを推定する。
遅延時間推定装置６Ｂの遅延時間推定部２７は図１の逆拡散部２４と同様にして、拡散符号受信部１５から出力された拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を用いて、Ａ／Ｄ変換部２３から出力されたディジタルの受信信号を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末１からの到来波成分を示す逆拡散信号を求めた後、その逆拡散信号を用いて、測位対象端末１からの到来波の遅延時間τBを推定する。
なお、遅延時間推定装置６Ａ，６Ｂの遅延時間推定部２７は逆拡散手段及び遅延時間推定手段を構成している。
測位部２８は遅延時間推定装置６Ａにより推定された遅延時間τAと遅延時間推定装置６Ｂにより推定された遅延時間τBから測位対象端末１の位置を測位する。なお、測位部２８は測位手段を構成している。
【００３９】
次に動作について説明する。
拡散符号指示装置４は、電波の変調に用いる拡散符号拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測位対象端末１に指示する。
即ち、拡散符号指示装置４の拡散符号発生部１１は、測位対象端末１の位置を測位する際、測位対象端末１が電波の変調に用いる拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を発生する。
拡散符号指示装置４の送受信機１２は、拡散符号発生部１１が拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を発生すると、通信用アンテナ１３を介して、その拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測位対象端末１に送信する。
測位対象端末１は、拡散符号指示装置４から拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を受信すると、以降、拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）で電波を変調して送信する。この送受信の動作（通信）は、Ｎ回繰り返し実施される。
【００４０】
拡散符号指示装置４の拡散符号伝送部１４は、拡散符号発生部１１が拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を発生すると、その拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測角装置５Ａの逆拡散部２４に伝送する。
また、拡散符号伝送部１４は、拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を拡散符号受信部１５に伝送する。
拡散符号受信部１５は、拡散符号伝送部１４から拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を受信すると、その拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を測角装置５Ｂの逆拡散部２４に出力する。
【００４１】
遅延時間推定装置６Ａの素子アンテナ２１は、測位対象端末１から到来する電波を受信するとともに、他の移動端末２ａ，２ｂから到来する電波を受信する。
また、遅延時間推定装置６Ｂの素子アンテナ２１は、測位対象端末１から到来する電波を受信するとともに、他の移動端末２ｃから到来する電波を受信する。
ただし、他の移動端末２ａ，２ｂ，２ｃから到来する電波は、拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）で変調されていない電波であるものとする。
遅延時間推定装置６Ａ，６Ｂの受信機２２は、素子アンテナ２１により受信された電波の帯域制限や位相検波を実施して受信信号を出力する。
遅延時間推定装置６Ａ，６ＢのＡ／Ｄ変換部２３は、受信機２２から出力された受信信号をディジタル信号に変換する。
【００４２】
遅延時間推定装置６Ａ，６Ｂの遅延時間推定部２７は、Ａ／Ｄ変換部２３からディジタルの受信信号ｘ（ｍ，ｈ，ｉ）を受けると、図１の逆拡散部２４と同様にして、上記の式（６）で表される逆拡散信号ｙ（ｍ，ｎ，ｉ）を算出する。
遅延時間推定装置６Ａの遅延時間推定部２７は、逆拡散信号ｙ（ｍ，ｎ，ｉ）を算出すると、ｎに関してピークサーチを実施することにより、ピークに相当する番号ｎ＝ｈ0を求める。
そして、遅延時間推定装置６Ａの遅延時間推定部２７は、ピークに相当する番号ｈ0と遅延時間τAに関する式（５）を用いて、測位対象端末１からの到来波の遅延時間τAを推定する。
【００４３】
遅延時間推定装置６Ｂの遅延時間推定部２７は、逆拡散信号ｙ（ｍ，ｎ，ｉ）を算出すると、ｎに関してピークサーチを実施することにより、ピークに相当する番号ｎ＝ｈ0を求める。
そして、遅延時間推定装置６Ｂの遅延時間推定部２７は、遅延時間推定装置６Ａの遅延時間推定部２７と同様にして、測位対象端末１からの到来波の遅延時間τBを推定する。
【００４４】
測位部２８は、遅延時間推定装置６Ａにより推定された遅延時間τAと遅延時間推定装置６Ｂにより推定された遅延時間τBから測位対象端末１の位置を測位する。
即ち、測位部２８は、遅延時間推定装置６Ａにより推定された遅延時間τAと、遅延時間推定装置６Ｂにより推定された遅延時間τBを下記の式（８）に代入して、式（８）の測位方程式を解くことにより、測位対象端末１の位置のＸ座標Ｐxc、Ｙ座標Ｐycを求め、測位対象端末１の位置を測位する。
【数６】
2007248238.tif 000008
式（８）において、ＰxAは基地局３の位置のＸ座標、ＰyAは基地局３の位置のＹ座標、ＰxBは遅延時間推定装置６Ｂの位置のＸ座標、ＰyBは遅延時間推定装置６Ｂの位置のＹ座標、ｃは光速を表している。
【００４５】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、測位対象端末１が電波の変調に用いる拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を用いて、受信機２２の受信信号を逆拡散する逆拡散処理を実施して、測位対象端末１からの到来波成分を示す逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）を求めた後、その逆拡散信号ｙ（ｍ，ｈ0，ｉ）を用いて、測位対象端末１からの到来波の遅延時間を推定する遅延時間推定装置６Ａ，６Ｂを設け、遅延時間推定装置６Ａ，６Ｂにより推定された遅延時間τA，τBから測位対象端末１の位置を測位するように構成したので、測位対象端末１の他に移動端末２ａ，２ｂ，２ｃが存在する場合でも、測位対象端末１の位置を測位することができる効果を奏する。
また、測位対象端末１と他の移動端末２の合計数が素子数Ｍ−１より多くてなっても、他の移動端末２からの到来波が抑圧されるので、測位対象端末１からの到来波成分のみとなる。そのため、超分解能測角処理を実施して、測位対象端末１の位置を測位することができる。
【００４６】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による測位装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
選択型拡散符号発生部３１は予め選択された拡散コード番号に対応する拡散符号ｘｃ（１），ｘｃ（２），・・・，ｘｃ（Ｈ）を発生する。
拡散コード番号伝送部３２は選択型拡散符号発生部３１から発生された拡散符号に対応する拡散コード番号を拡散信号生成部３３に伝送する。
拡散信号生成部３３は拡散コード番号伝送部３２から伝送された拡散コード番号に対応する拡散符号を生成し、その拡散符号を測角装置５Ｂの逆拡散部２４に出力する。
【００４７】
上記実施の形態１〜３では、拡散符号指示装置４が拡散符号を測角装置５Ｂの逆拡散部２４又は遅延時間推定装置６Ｂの遅延時間推定部２７に伝送するものについて示したが、拡散符号指示装置４の拡散コード番号伝送部３２が選択型拡散符号発生部３１から発生された拡散符号に対応する拡散コード番号を拡散信号生成部３３に伝送し、拡散信号生成部３３が当該拡散コード番号に対応する拡散符号を生成し、その拡散符号を測角装置５Ｂの逆拡散部２４又は遅延時間推定装置６Ｂの遅延時間推定部２７に出力するようにしてもよい。
この実施の形態４によれば、拡散符号の代わりに拡散コード番号を伝送すればよいので、伝送効率を高めることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施の形態１による測位装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による測位装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２による測位装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３による測位装置を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４による測位装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  測位対象端末、２ａ，２ｂ，２ｃ  他の移動端末、３  基地局、４  拡散符号指示装置、５Ａ，５Ｂ  測角装置、６Ａ，６Ｂ  遅延時間推定装置、１１  拡散符号発生部、１２  送受信機、１３  通信用アンテナ、１４  拡散符号伝送部、１５  拡散符号受信部、２１  素子アンテナ（電波受信手段）、２２  受信機（電波受信手段）、２３  Ａ／Ｄ変換部（逆拡散手段）、２４  逆拡散部（逆拡散手段）、２５  超分解能測角部（測角手段）、２６  測位部（測位手段）、２７  遅延時間推定部（逆拡散手段、遅延時間推定手段）、２８  測位部（測位手段）、３１  選択型拡散符号発生部、３２  拡散コード番号伝送部、３３  拡散信号生成部。
【図１】
2007248238.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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