【手続補正書】
【提出日】平成20年9月1日(2008.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置からの伝送信号を受信する受信装置であって、
上記伝送信号を受信する受信部と、
上記伝送信号をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変換部と、
上記Ａ／Ｄ変換部がアナログデジタル変換するタイミングの位相をシフトさせる位相シフト部と、
上記位相シフト部にて位相シフトさせた値を用いて、第１の伝送信号と第２の伝送信号との受信時間差を計測する時間差計測ユニット、とを有することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記第１の伝送信号が測位信号を含むノードからの伝送信号であり、上記第２の伝送信号が基準信号を含む基準局からの伝送信号である、ことを特徴とする受信装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記Ａ／Ｄ変換部がアナログデジタル変換するタイミングを決定するクロックと、該クロックの位相をシフトさせる位相シフト部とを有し、
上記クロックと、上記位相シフト部にて位相シフトさせた値とを用いて、上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号との受信時間差を計測する時間差計測ユニット、を有することを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記位相シフト部を用いて上記伝送信号との同期捕捉および同期追跡を行なう手段を有し、さらに、上記第１の伝送信号と上記第２の伝送信号との受信時間差の計測と同時に上記各伝送信号に含まれるデータの受信が可能に構成されている、ことを特徴とする受信装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記伝送信号が、ウルトラワイドバンド通信方式の信号である、ことを特徴とする受信装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記伝送信号が、直接拡散されたインパルス列からなる信号である、ことを特徴とする受信装置。
【請求項７】
請求項１記載の受信装置により構成される基地局と、測位信号を含む第１の伝送信号を送信するノードと、基準信号を含む第２の伝送信号を送信する少なくとも１つの基準局とを備え、上記基地局で上記第１、第２の伝送信号を受信する測位測距システム。
【請求項８】
請求項７において、
上記基地局のＡ／Ｄ変換部が、アナログデジタル変換するタイミングを決定するクロックを生成する上記クロック信号の発生源と、該クロックの位相をシフトさせる位相シフト部とを有し、
上記時間差計測ユニットにおいて、上記クロックと、上記位相シフト部にて位相シフトさせた値とを用いて、上記測位信号と上記基準信号の受信時間差を計測する、ことを特徴とする測位測距システム。
【請求項９】
請求項８において、
上記基地局が、受信時間差の計測と同時に送信装置からの上記伝送信号に含まれるデータを受信する機能を具備し、
上記位相シフト部が、上記伝送信号との同期捕捉および同期追跡を行なう機能を有していることを特徴とする、測位測距システム。
【請求項１０】
請求項８において、
上記伝送信号を受信する複数の基地局と、上記複数の基地局とネットワークで接続されたサーバとを有する測位測距システムであって、
上記各基地局が、
クロック信号の発生源と、上記クロック信号の位相を変化させるシフト信号を生成して上記伝送信号と上記クロック信号の同期捕捉を行う同期捕捉ユニットと、上記クロック信号と上記シフト信号とを用いて上記測位信号と上記基準信号とを受信した時間差を計測する時間差計測ユニットとを有し、
上記サーバが、上記複数の基地局が計測した上記時間差を用いて上記ノードの位置を算出する位置計算ユニットを有することを特徴とする測位測距システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の受信装置を備える第１の通信装置と、該第１の通信装置が送信した測位信号を受信した後、基準信号を上記第１の通信装置に送信する第２の通信装置を有し、
上記第１の通信装置が、
クロック信号の位相を変化させるシフト信号を生成して上記基準信号と上記クロック信号との同期捕捉を行う同期捕捉ユニットと、
上記測位信号を送信してから上記基準信号を受信するまでの時間差を計測し、該時間差を用いて第１の通信装置と第２の通信装置との距離を算出する位置計算ユニット、とを有することを特徴とする測位測距システム。
【請求項１２】
送信装置からの伝送信号を受信する受信装置であって、
上記伝送信号を受信する受信部を有し、
上記受信部が、テンプレート波形発生部と、該テンプレート波形を発生させる位相をシフトさせるタイミングシフト部と、該テンプレート波形と受信した該伝送信号との相関をとる相関部と、該相関部の出力信号をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変換部とを備え、
上記Ａ／Ｄ変換部が、アナログデジタル変換するタイミングを与えるサンプリングクロックと上記タイミングシフト部にて位相をシフトさせた値とを用いて、第１の伝送信号と第２の伝送信号との受信時間差を計測する時間差計測ユニットを有することを特徴とする受信装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の受信装置により構成される基地局と、測位信号を含む第１の伝送信号を送信するノードと、基準信号を含む第２の伝送信号を送信する少なくとも１つの基準局とを備え、上記基地局で上記第１、第２の伝送信号を受信することを特徴とする測位測距システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の受信装置を備える第１の通信装置と、該第１の通信装置が送信した測位信号を受信した後、基準信号を上記第１の通信装置に送信する第２の通信装置を有し、
上記第１の通信装置が、上記測位信号を送信してから上記基準信号を受信するまでの時間差を計測し、該時間差を用いて上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との距離を算出する位置計算ユニット、とを有することを特徴とする測位測距システム。
【請求項１５】
第１の通信装置が送信した伝送信号を第２の通信装置で受信する場合に、
上記第２の通信装置のクロック信号の位相を変化させるシフト信号を生成して上記伝送信号と上記クロック信号との同期追跡を行い、上記クロック信号と上記シフト信号を用いて、上記第１の通信装置のクロックと上記第２の通信装置のクロックとの周波数偏差を計測する機能を備えたことを特徴とする周波数偏差計測ユニット。
【請求項１６】
請求項１５記載の周波数偏差計測ユニットを備え、送信装置からの伝送信号を受信する受信装置であって、
上記伝送信号を受信する受信部と、
上記伝送信号をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変換部と、
上記Ａ／Ｄ変換部がアナログデジタル変換するタイミングの位相をシフトさせる位相シフト部と、
周波数偏差計測ユニットとを有し、
上記周波数偏差計測ユニットにおいて、上記位相シフト部にて位相シフトさせた値を用いて、第１の伝送信号と第２の伝送信号との受信時間差を計測する、ことを特徴とする受信装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の受信装置により構成される基地局と、測位信号を含む伝送信号を送信するノードと、基準信号を含む伝送信号を送信する少なくとも１つの基準局とを備え、上記基地局で上記伝送信号を受信する測位測距システムであって、
上記第１の通信装置が基準信号を送信する基準局であり、上記第２の通信装置が上記基準信号を受信する複数の基地局であり、
上記第２の通信装置が、
上記基準局のクロックと、上記複数の基地局のクロックの周波数偏差をそれぞれ計測し、
上記複数の基地局間のクロックの周波数偏差を補正する、ことを特徴とする測位測距システム。
【請求項１８】
請求項１７において、
上記第１の通信装置は、上記ノードが送信した上記測位信号を受信した後、上記基準信号を上記第２の通信装置に送信するように構成されており、
上記第２の通信装置が、上記測位信号を受信してから上記基準信号を受信するまでの時間差、および、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置のクロックの周波数偏差を計測し、該時間差、該周波数偏差および上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との位置情報から、上記ノードの位置情報を算出するように構成されていることを特徴とする測位測距システム。
【請求項１９】
請求項１７において、
上記伝送信号を受信する複数の基地局と、上記複数の基地局とネットワークで接続されたサーバとを有する測位測距システムであって、
上記各基地局が、
クロック信号の発生源と、上記クロック信号の位相を変化させるシフト信号を生成して上記伝送信号と上記クロック信号の同期捕捉を行う同期捕捉ユニットと、上記クロック信号と上記シフト信号とを用いて上記測位信号と上記基準信号とを受信した時間差を計測する時間差計測ユニットと、
上記クロック信号の位相を変化させるシフト信号を生成制せ死して上記伝送信号と上記クロック信号の同期追跡を行う同期追跡ユニットと、上記クロック信号と上記シフト信号とを用いて上記基準信号と上記クロック信号との周波数偏差を計測する周波数偏差計測ユニットとを有し、
上記サーバが、上記複数の基地局が計測した上記時間差および上記周波数偏差を用いて上記ノードの位置を算出する位置計算ユニットを有することを特徴とする測位測距システム。
【請求項２０】
請求項１６に記載の受信装置を備える第１の通信装置と、第１の通信装置が送信した測位信号を受信した後、基準信号を第１の通信装置に送信する第２の通信装置を有し、
上記第１の通信装置が、上記測位信号を送信してから上記基準信号を受信するまでの時間差、および、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置のクロックの周波数偏差を計測し、
該時間差および該周波数偏差を用いて上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との距離を算出する位置計算ユニット、とを有することを特徴とする測位測距システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
測位サーバでは、複数の基地局１２０で計測されたTmeasを用いて、式（２）に従いノード１００の位置を算出する。クロックの誤差を考慮した場合、式（２）の右辺第２項は
Tmeas,a - Tmeas,b = Treal,a・(1 + δa) - Treal,b・(1 + δb)
= Treal,a - Treal,b + (Treal,a・δa - Treal,b・δb) 
……（４）
となり、誤差(Treal,a・δa + Treal,b・δb)が生じる。ここで、
Treal,a，Treal,b：基地局１２０ａ，１２０ｂがそれぞれ計測すべき実際の時間
δa，δb：基地局１２０ａ，１２０ｂのクロックの偏差
である。誤差(Treal,a・δa + Treal,b・δb)は、
Treal,a・δa - Treal,b・δb = (Treal,a - Treal,b)・δa + Treal,b・(δa - δb) 
……（５）
と変形される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る測位システムの構成図。
【図２Ａ】第１の実施例のノード（ＮＯＤ）の構成例を示すブロック図である。
【図２Ｂ】第１の実施例の基準局（ＲＳ）の構成例を示すブロック図である。
【図２Ｃ】第１の実施例の基地局（ＡＰ）の構成例を示すブロック図である。
【図２Ｄ】第１の実施例の測位サーバの構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施例の測位・測距システムにおける信号の送受信の概要を示すシーケンス図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る受信装置の回路ブロック図。
【図５】本発明の第１の実施例に係る受信装置の時間差計測機能を持つベースバンド部の構成を示す回路ブロック図。
【図６】図５の時間差計測部の構成を示す回路ブロック図。
【図７】本発明に係る測位システムの原理を説明する図。
【図８】本発明に係るノードから送信される測位信号および基準局から送信される基準信号の構成図。
【図９】本発明に係る同期捕捉方法を説明する図。
【図１０】本発明に係る同期追跡方法を説明する図。
【図１１】本発明に係る時間差計測の方法を説明する図。
【図１２】本発明の第１の実施例による測位測距処理の全体のフローチャートを示す図。
【図１３】本発明の第２の実施例に係る偏差計測の方法を説明する図。
【図１４】本発明の第２の実施例に係る受信装置の偏差計測機能を持つベースバンド部の構成を示す回路ブロック図。
【図１５】本発明の第２の実施例に係る偏差計測部の構成を示す回路ブロック図。
【図１６】本発明の第３の実施例に係る受信装置の時間差および偏差計測機能を持つベースバンド部の構成を示す回路ブロック図。
【図１７】本発明の第３の実施例に係る時間差および偏差計測部の構成を示す回路ブロック図。
【図１８】第３の実施例の測位・測距システムにおける信号の送受信の概要を示すシーケンス図である。
【図１９】本発明の第３の実施例による測位測距処理の全体のフローチャートを示す図。
【図２０】本発明の第４の実施例に係る受信装置の回路ブロック図。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2007071819.tif 000001
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2007071819.tif 000002
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2007071819.tif 000003