(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる拡散符号によりスペクトル拡散された２以上のスペクトル拡散信号が上りの拡散信号として基地局から送信されたときに、この２以上の上りの拡散信号を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナにより受信した前記上りの拡散信号に所定の個別加工を施して、下りの拡散信号にする信号加工手段と、
前記下りの拡散信号を外部空間に放出する送信アンテナと、
を備え、
前記信号加工手段は、
前記受信アンテナによって受信された２以上の前記上りの拡散信号を混合し、符号変換された拡散信号を出力する混合手段と、
前記混合手段から出力される前記符号変換された拡散信号の位相を、当該受信波送信装置における個別の条件として定められた所定量だけ遅延させる位相遅延手段と、
を備え、
前記所定量位相を遅延させた前記符号変換された拡散信号を、前記下りの拡散信号として前記送信アンテナから送出することを特徴とする受信波送信装置。
【請求項２】
前記信号加工手段を構成する素子が、受動素子のみからなることを特徴とする請求項1に記載の受信波送信装置。
【請求項３】
前記２以上の上りの拡散信号は、２以上の回線周波数で構成され、
前記混合手段は、前記２以上の回線周波数の差または和をとる周波数混合手段からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の受信は送信装置。
【請求項４】
前記受信アンテナと前記信号加工手段との間には、所定の周波数帯域を有する第１のバンドパスフィルタが介在することを特徴とする請求項３に記載の受信波送信装置。
【請求項５】
前記第１のバンドパスフィルタは、前記受信アンテナに含まれることを特徴とする請求項４記載の受信波送信装置。
【請求項６】
前記信号加工手段と前記送信アンテナとの間には、所定の周波数帯域を有する第２のバンドパスフィルタが介在することを特徴とする請求項３に記載の受信波送信装置。
【請求項７】
前記第２のバンドパスフィルタは、前記送信アンテナに含まれることを特徴とする請求項６記載の受信波送信装置。
【請求項８】
それぞれ異なる拡散符号によりスペクトル拡散された２以上のスペクトル拡散信号を上りの拡散信号として送信する基地局と、
２以上の前記上りの拡散信号を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナにより受信した前記上りの拡散信号に所定の個別加工を施して、下りの拡散信号にする信号加工手段と、前記下りの拡散信号を外部空間に放出する送信アンテナと、を有し、前記下りの拡散信号を前記基地局に送り返す移動体と、
を備え、
前記信号加工手段は、
前記受信アンテナによって受信された２以上の前記上りの拡散信号を混合し、符号変換された拡散信号を出力する混合手段と、
前記混合手段から出力される前記符号変換された拡散信号の位相を、前記移動体における個別の条件として定められた所定量だけ遅延させる位相遅延手段と、
を備え、
前記移動体は、前記所定量位相を遅延させた前記符号変換された拡散信号を、前記下りの拡散信号として前記送信アンテナから送出することを特徴とする移動体識別システム。
【請求項９】
前記基地局は、前記上りの拡散信号と、受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数と相関ピーク点の値とを測定することを特徴とする請求項８に記載の移動体識別システム。
【請求項１０】
前記２以上の上りの拡散信号は、２以上の回線周波数で構成され、
前記混合手段は、前記２以上の回線周波数の差または和をとる周波数混合手段からなり、
前記下りの拡散信号は、前記２以上の回線周波数の差または和をとる回線周波数により送り返されることを特徴とする請求項９に記載の移動体識別システム。
【請求項１１】
前記基地局による相関は、ＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより行われることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の移動体識別システム。
【請求項１２】
前記基地局による相関は、スライディング相関器により行われることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の移動体識別システム。
【請求項１３】
前記上りの拡散信号は、拡散符号の異なる２以上の前記基地局により送信されることを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか一項に記載の移動体識別システム。
【請求項１４】
前記上りの拡散信号は、回線周波数の異なる２以上の前記基地局により送信されることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の移動体識別システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信した拡散信号を再度送信する受信波送信装置および移動体識別システムに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年、モータリゼーションの発展に伴ない、個人レベルによる移動手段の利便性は急速に向上した反面、交通渋滞、交通事故、沿道環境や地球環境の悪化などの様々な社会問題が発生している。その一方で、情報通信技術の高度化がかなりの速度で進展している。
【０００３】
このような我が国の社会情勢のなかで、最先端の情報通信技術を用いて、人、道路、車両の高度なネットワークを構築しようと考えられているのがＩＴＳ（Intelligent Transport Systems；高度道路交通システム）である。即ち、ＩＴＳは、最先端の情報通信技術を用いて人と道路と車両とを情報ネットワークすることにより、交通事故や交通渋滞といった道路交通問題の解決を目的に構築された新しい交通システムであり、１９９６年に関係５省庁（警察庁、運輸省、郵政省、建設省、通商産業省）により合同で策定されたマスタープランによる９つの開発分野からなる。
【０００４】
例えば９つの開発分野のうち「公共交通の支援」の開発分野では、交通機関の最適な利用、公共交通機関の利便性の向上、事業運営の効率化等などのニーズが公共交通の利用者や輸送事業者にあるとされている。
具体的には、在来の交通システムの例として、バスの利用者は、定期的に同じ路線を巡回しているバスに乗るというものが国内各地に確立されているが、このような在来バスによる交通システムでは、予め決められた運行ダイヤグラムに従って一定の路線をバスが運行している。そのため、路線近郊で人の多く集まる催し物等があったときには、乗車定員を超える利用者がバス停に待機している場合が想定される。しかし、このような場合には、通常の運行ダイヤグラムでは利用者にとって満足できる輸送サービスを提供することができないため、ここに交通機関の最適な利用、公共交通機関の利便性の向上等といったニーズが生ずる。
【０００５】
そこで、バスの利用者の数をリアルタイムに把握できるシステムがあれば、臨時にバスを増発して運行する等の対策がとれるため、利用者の待ち時間の減少にもつながりスムーズかつ効率的な輸送サービスの提供を実現できるものと考えられる。つまり、このようなシステムにより、交通機関の最適な利用、公共交通機関の利便性の向上および事業運営の効率化のニーズに対応することができる。
【０００６】
また、運行中のバスからバスを待つ利用者までの距離をリアルタイムに把握できるシステムがあれば、運行路線を一時的に変更する等の臨機応変な対策がとれるため、さらにスムーズかつ効率的な輸送サービスの提供を実現できるものと考えられる。そして、このようなシステムによっても、交通機関の最適な利用、公共交通機関の利便性の向上および事業運営の効率化というニーズに対応することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような特定の人や移動体の数、あるいは特定の人や移動体までの距離を測定する既存技術としては、例えば携帯電話機やＰＨＳ（以下これらを「携帯電話」と総称する。）から発射される電波を手掛かりに測定するシステムがある。
【０００８】
しかしながら、このような携帯電話を利用したシステムでは、携帯電話による通信方式の相違から各通信方式に対応した受信装置等を複数台用意しなければならないという問題や、測定範囲の自由な設定が困難であるという問題、あるいは測定した人数や距離の誤差による問題といった種々の技術的な課題が存在するため、システム構築上の障害が多く、ＩＴＳの「公共交通の支援」には適用されるに至っていないのが現状である。
【０００９】
また、このような携帯電話による人や移動体の数、距離の測定は、特定の民間企業により提供される携帯電話サービスに付随したものであるから、当該企業による携帯電話サービスを受けていることが測定対象である人や移動体の前提条件になる。そのため、このようなＩＴＳとは直接的には関連のない携帯電話サービスの契約者だけを対象としたシステムは「公共交通の支援」という公益的観点からみて公平性に欠け現実的ではない。
【００１０】
さらに、特定の人や移動体をリアルタイムに識別し得るシステムが存在すれば「公共交通の支援」の開発分野に留まらず、ＩＴＳの「自動料金収受システム」の開発分野に関連した高速道路等における一旦停止のない自動的な料金のやり取りというニーズにも対応できるが、携帯電話により人や移動体を識別するシステムでは、上述した種々の技術的な課題等から現実的ではない。
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、特定の移動体の数や特定の移動体までの距離を測定し得る受信波送信装置および移動体識別システムを提供することにある。
また、本発明の別の目的は、特定の移動体を識別し得る受信波送信装置および移動体識別システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の受信波送信装置では、
それぞれ異なる拡散符号によりスペクトル拡散された２以上のスペクトル拡散信号が上りの拡散信号として基地局から送信されたときに、この２以上の上りの拡散信号を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナにより受信した前記上りの拡散信号に所定の個別加工を施して、下りの拡散信号にする信号加工手段と、
前記下りの拡散信号を外部空間に放出する送信アンテナと、
を備え、
前記信号加工手段は、
前記受信アンテナによって受信された２以上の前記上りの拡散信号を混合し、符号変換された拡散信号を出力する混合手段と、
前記混合手段から出力される前記符号変換された拡散信号の位相を、当該受信波送信装置における個別の条件として定められた所定量だけ遅延させる位相遅延手段と、
を備え、
前記所定量位相を遅延させた前記符号変換された拡散信号を、前記下りの拡散信号として前記送信アンテナから送出することを技術的特徴とする。
【００１３】
請求項２の受信波送信装置は、請求項１において、前記信号加工手段を構成する素子が、受動素子のみからなることを技術的特徴とする。
【００１４】
請求項３の受信波送信装置は、請求項１又は請求項２において、前記２以上の上りの拡散信号は、２以上の回線周波数で構成され、前記混合手段は、前記２以上の回線周波数の差または和をとる周波数混合手段からなることを技術的特徴とする。
【００１５】
請求項４の受信波送信装置は、請求項３において、前記受信アンテナと前記信号加工手段との間に、所定の周波数帯域を有する第１のバンドパスフィルタが介在することを技術的特徴とする。
【００１６】
請求項５の受信波送信装置は、請求項４において、前記第１のバンドパスフィルタが、前記受信アンテナに含まれることを技術的特徴とする。
【００１７】
請求項６の受信波送信装置は、請求項３において、前記信号加工手段と前記送信アンテナとの間に、所定の周波数帯域を有する第２のバンドパスフィルタが介在することを技術的特徴とする。
【００１８】
請求項７の受信波送信装置は、請求項６において、前記第２のバンドパスフィルタが、前記送信アンテナに含まれることを技術的特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するため、請求項８の移動体識別システムでは、
それぞれ異なる拡散符号によりスペクトル拡散された２以上のスペクトル拡散信号を上りの拡散信号として送信する基地局と、
２以上の前記上りの拡散信号を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナにより受信した前記上りの拡散信号に所定の個別加工を施して、下りの拡散信号にする信号加工手段と、前記下りの拡散信号を外部空間に放出する送信アンテナと、を有し、前記下りの拡散信号を前記基地局に送り返す移動体と、
を備え、
前記信号加工手段は、
前記受信アンテナによって受信された２以上の前記上りの拡散信号を混合し、符号変換された拡散信号を出力する混合手段と、
前記混合手段から出力される前記符号変換された拡散信号の位相を、前記移動体における個別の条件として定められた所定量だけ遅延させる位相遅延手段と、
を備え、
前記移動体は、前記所定量位相を遅延させた前記符号変換された拡散信号を、前記下りの拡散信号として前記送信アンテナから送出することを技術的特徴とする。
【００２４】
請求項９の移動体識別システムは、請求項８において、前記基地局が、前記上りの拡散信号と、受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数と相関ピーク点の値とを測定することを技術的特徴とする。
【００２５】
請求項１０移動体識別システムは、請求項９において、
前記２以上の上りの拡散信号が、２以上の回線周波数で構成され、
前記混合手段が、前記２以上の回線周波数の差または和をとる周波数混合手段からなり、
前記下りの拡散信号が、前記２以上の回線周波数の差または和をとる回線周波数により送り返されることを技術的特徴とする。
【００２６】
請求項１１の移動体識別システムは、請求項９又は請求項１０において、前記基地局による相関は、ＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより行われることを技術的特徴とする。
【００２７】
請求項１２の移動体識別システムは、請求項９又は請求項１０において、前記基地局による相関は、スライディング相関器により行われることを技術的特徴とする。
【００２８】
請求項１３の移動体識別システムは、請求項９から請求項１２のいずれか一項において、前記上りの拡散信号が、拡散符号の異なる２以上の前記基地局により送信されることを技術的特徴とする。
【００２９】
請求項１４の移動体識別システムは、請求項９から請求項１３のいずれか一項において、前記上りの拡散信号が、回線周波数の異なる２以上の前記基地局により送信されることを技術的特徴とする。
【００３０】
請求項１の発明では、スペクトル拡散された上りの拡散信号を受信アンテナにより受信し、この上りの拡散信号に信号加工手段により所定の個別加工を施して下りの拡散信号にし、この下りの拡散信号を送信アンテナにより外部空間に放出する。これにより、受信波送信装置からは、上りの拡散信号に所定の個別加工を施した下りの拡散信号が外部空間に放出されるので、この下りの拡散信号を受信した側では、上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関により、当該受信波送信装置の存在と当該受信波送信装置までの距離を知ることができる。
また、信号加工手段は位相遅延手段を備え、この位相遅延手段により、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させる。これにより、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させるという個別の加工を施すことができるので、受信波送信装置からは、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させた下りの拡散信号を外部空間に放出することができる。つまり、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させたことにより符号分割を行うことができる。
【００３１】
請求項２に係る受信波送信装置の発明では、信号加工手段は、受動素子で構成されることから、当該受信波送信装置は電源を必要としない。これにより、無電源装置を実現することができる。
【００３２】
請求項３に係る受信波送信装置の発明では、周波数混合手段と位相遅延手段とを備え、周波数混合手段により、２以上の回線周波数で受信される上りの拡散信号の回線周波数の差または和をとり、位相遅延手段により上りの拡散信号の位相を所定量遅延させる。これにより、下りの拡散信号の回線周波数を上りの拡散信号の回線周波数の差または和にするという個別の加工を施すことができ、また上りの拡散信号の位相を所定量遅延させるという個別の加工を施すことができるので、受信波送信装置からは、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させた下りの拡散信号を、上りの拡散信号の回線周波数の差または和をとった回線周波数にのせて外部空間に放出することができる。つまり、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させたことにより符号分割と、上りの拡散信号の回線周波数の差または和により周波数分割とを共に行うことができる。
【００３５】
請求項４に係る受信波送信装置の発明では、受信アンテナと信号加工手段との間には、所定の周波数帯域を有する第１のバンドパスフィルタが介在する。これにより、受信アンテナにより受信した上りの拡散信号のうち、所定の周波数帯域よりも上側または下側の回線周波数によるものは、この第１のバンドパスフィルタを通過することができない。つまり、信号加工手段に到達することができるのは、所定の周波数帯域を通過するものに限られる。
【００３６】
請求項５に係る受信波送信装置の発明では、第１のバンドパスフィルタは、受信アンテナに含まれる。例えば当該受信アンテナを印刷配線板上の導体パターンにより構成することで、第１のバンドパスフィルタの特性をもたせつつ、アンテナの働きをも有する受信アンテナを構成する。これにより、受信アンテナと第１のバンドパスフィルタとを別個に構成する必要がないので、省スペースに寄与することができる。
【００３７】
請求項６に係る受信波送信装置の発明では、信号加工手段と送信アンテナとの間には、所定の周波数帯域を有する第２のバンドパスフィルタが介在する。これにより、信号加工手段により所定の加工を施した下りの拡散信号のうち、所定の周波数帯域よりも上側または下側の周波数による不要な輻射は、この第２のバンドパスフィルタを通過することができない。つまり、送信アンテナに到達することができるのは、所定の周波数帯域を通過するものに限られる。
【００３８】
請求項７に係る受信波送信装置の発明では、第２のバンドパスフィルタは、送信アンテナに含まれる。例えば当該送信アンテナを印刷配線板上の導体パターンにより構成することで、第２のバンドパスフィルタの特性をもたせつつ、アンテナの働きをも有する送信アンテナを構成する。これにより、送信アンテナと第２のバンドパスフィルタとを別個に構成する必要がないので、省スペースに寄与することができる。
【００４１】
請求項８の移動体識別システムの発明によれば、請求項１と同様の効果を奏する。
【００４２】
請求項９に係る移動体識別システムの発明では、スペクトル拡散された上りの拡散信号を送信するとともに、この上りの拡散信号と受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数と相関ピーク点の値とを測定し得る基地局と、上りの拡散信号を受信し、これに所定の加工を施して、下りの拡散信号として前記基地局に送り返す移動体と、備える。即ち、基地局から送信された上りの拡散信号は、移動体により受信され、これを受信した移動体では、受信した上りの拡散信号に所定の加工を施して、下りの拡散信号として基地局に送り返す。そして、この下りの拡散信号を受信した基地局は、送信した上りの拡散信号と受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数と相関ピーク点の値とを測定する。これにより、基地局では、上りの拡散信号を受信して、下りの拡散信号として送り返してきた移動体の存在およびその数を相関ピーク点の数から知ることができ、また相関ピーク点の値から当該移動体までの距離を測定することができる。
【００４３】
請求項１０に係る移動体識別システムの発明では、上りの拡散信号は、２以上の回線周波数で送信され、下りの拡散信号は、２以上の回線周波数の差または和をとる回線周波数により送り返される。これにより、上りの拡散信号の回線周波数の差または和により周波数分割を下りの拡散信号に行うことができる。
【００４４】
請求項１１に係る移動体識別システムの発明では、基地局による相関は、ＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより行われることから、複数の上りの拡散信号と複数の下りの拡散信号との相関をとるための構成を簡素にし、しかもこのような相関を瞬時にとることができる。これにより、このような相関をＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより行わない場合に比べ、移動体の数が多くても、短時間にそれらを識別することができる。
【００４５】
請求項１２に係る移動体識別システムの発明では、基地局による相関は、スライディング相関器により行われることから、上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関をとるうえで耐ノイズ性に優れている。これにより、上りの拡散信号または下りの拡散信号にノイズが多くても、両者の相関を比較的容易にとることができる。
【００４６】
請求項１３に係る移動体識別システムの発明では、上りの拡散信号は、拡散符号の異なる２以上の基地局により送信されることから、基地局では、受信した下りの拡散信号の中から、拡散符号の違いによって識別対象となる移動体を区別することができる。これにより、基地局では、上りの拡散信号の拡散符号を任意に設定することにより、識別し得る移動体を適宜選択することができる。
【００４７】
請求項１４に係る移動体識別システムの発明では、上りの拡散信号は、回線周波数の異なる２以上の基地局により送信されることから、基地局では、受信した下りの拡散信号の中から、回線周波数の違いによって識別対象となる移動体を区別することができる。これにより、基地局では、回線周波数を任意に設定することにより、識別し得る移動体を適宜選択することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の受信波送信装置および移動体識別システムを適用した移動体識別システムの一実施形態について図を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る移動体識別システム２０の基本的な構成は、１の基地局２１と複数（１〜ｎ）の識別カード３１とから構成される。ここで、図１に示す符号２２ａ、２２ｂは基地局２１の送信アンテナ、また符号２３は同局の受信アンテナをそれぞれ示す。
【００４９】
まず、基地局２１の構成を図１および図２に基づいて説明する。
図２に示すように、基地局２１は、主に、送信アンテナ２２ａ、２２ｂ、受信アンテナ２３、ＳＳ変調器２５ａ、２５ｂ、相関器２７、計数・距離測定部２８から構成されている。
【００５０】
図１に示すように、送信アンテナ２２ａ、２２ｂは、所定周波数帯の高周波を外部空間に放出可能に構成されたアンテナで、送信アンテナ２２ａはＳＳ変調器２５ａに、また送信アンテナ２２ｂはＳＳ変調器２５ｂに、それぞれ対応して設けられている。
即ち、この送信アンテナ２２ａ、２２ｂは、後述する上りの拡散信号の回線周波数（Ａチャネル、Ｂチャネル）にそれぞれ適応し得るように、使用可能な周波数帯域が設定されている。
【００５１】
なお、このように送信アンテナ２２ａ、２２ｂは、ＳＳ変調器２５ａ、２５ｂにそれぞれ対応して設けられるものであるが、ＳＳ変調器２５ａ、２５ｂによるそれぞれの回線周波数（Ａチャネル、Ｂチャネル）を包含する周波数帯域を有するアンテナであれば、２本のアンテナに分けて構成する必要はなく、１本のアンテナで両方のＳＳ変調器２５ａ、２５ｂに対応するように構成しても良い。
【００５２】
一方、受信アンテナ２３は、識別カード３１により送り返された下りの拡散信号を受信可能に構成されたアンテナで、相関器２７に対応して設けられている。そのため、この受信アンテナ２３の使用可能な周波数帯域は、後述する下りの拡散信号の回線周波数（Ｘチャネル）に適用し得るように設定されている。
【００５３】
ＳＳ変調器２５ａは、所定の拡散符号によりスペクトル拡散された上りの拡散信号を生成し得るように構成されているもので、例えばＰＮ符号発生器、高周波信号発生器、周波数混合器等から構成されている。
即ち、ＰＮ符号発生器から出力される所定の拡散符号と、高周波信号発生器から出力されるＡチャネルの高周波信号と、を周波数混合器により混合することによって、所定の拡散符号によるスペクトル拡散変調をＡチャネルの高周波信号にかけ、上りの拡散信号を生成し得るように構成されている。
【００５４】
ＳＳ変調器２５ｂも、ＳＳ変調器２５ａと同様に構成されており、所定の拡散符号によりスペクトル拡散された上りの拡散信号を生成し得るように、例えばＰＮ符号発生器、高周波信号発生器、周波数混合器等から構成されている。
【００５５】
なお、ＳＳ変調器２５ａおよびＳＳ変調器２５ｂを構成するそれぞれのＰＮ符号発生器は、発生する拡散符号列の符号パターンを任意に設定し得るよう構成されている。そのため、本実施形態では、Ａチャネルによる上りの拡散信号とＢチャネルによる上りの拡散信号とが互いに異なるように、それぞれの拡散符号列の符号パターンの設定を変えている。これにより、基地局２１では、拡散符号列の符号パターンの違いによって、自らが送信した上りの拡散信号を下りの拡散信号として送り返した識別カード３１、つまり識別対象となる識別カード３１を他の識別カード３１から区別することができる。
【００５６】
相関器２７は、送信した上りの拡散信号と、これを受信した識別カード３１が送り返してきた下りの拡散信号と、の相関をとるためのもので、例えばＳＡＷ（Surface Acoustic Wave ）素子によるマッチドフィルタにより構成されている。そのため、スライディング相関器により相関をとる場合に比べ、符号周期１周期分の相関を瞬時にとることができる。この相関器２７により得られた相関値は、計数・距離測定部２８に出力される。
【００５７】
なお、上りまたは下りの拡散信号の回線品質が劣悪な環境下にある場合には、スライディング相関器により相関をとるように構成しても良い。ＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより相関をとる場合に比べ、スライディング相関器により相関をとる方が耐ノイズ性に優れているためである。
【００５８】
計数・距離測定部２８は、相関器２７の後段に位置しており、相関器２７により得られた相関値出力を分析し得るように例えばマイクロコンピュータにより構成されている。
即ち、相関器２７からの相関値出力に基づいて、相関ピーク点の数とそれぞれの相関ピーク点の値とを測定する。そして、所定値に設定された閾値を超える相関ピーク点の数から識別対象となる識別カード３１の数を計数し、またそれぞれの相関ピーク点の値から、後述する距離測定の式（６）、（７）により対応する識別カード３１までの距離を測定する。これにより、特定の識別カード３１を備える移動体の数および当該特定の移動体までの距離を測定することができる。
なお、この閾値は、回線周波数に含まれるノイズ成分により受ける影響を考慮したものであるため、ノイズ成分の影響を全く受けない場合には、当該閾値を設定する必要はない。
【００５９】
上述したように基地局２１を構成することにより、本実施形態に係る移動体識別システム２０は以下のような基本動作を行うことができる。
即ち、基地局２１は、ＳＳ変調器２５ａ、２５ｂにより、それぞれスペクトル拡散された拡散信号を発生し、Ａ、Ｂの２チャネルにより回線周波数の異なる上りの拡散信号を送信アンテナ２２ａ、２２ｂを介して送信する（図１に示す「上りＡ」と「上りＢ」）。一方、このように送信した上りの拡散信号は、後述するように、特定の識別カード３１により所定の個別加工が施されて下りのＸチャネル（Ａチャネル波とＢチャネル波とによる合成電波）により下りの拡散信号として送り返されてくるので（図１に示す「下りＸ」）、基地局２１はこの送り返された下りの拡散信号を受信アンテナ２３により受信する。これにより、基地局２１は、相関値算出部２７により、既に送信した上りの拡散信号の波形を基準に下りの拡散信号による波形との相関をとるため、その相関値から、計数・距離測定部２８により、Ｘチャネルにより下りの拡散信号を送り返した識別カード３１の数を計数することができ、また基地局２１から識別カード３１までの距離を測定することができる。
【００６０】
次に識別カード３１の構成を図２〜図４に基づいて説明する。
図３に示すように、識別カード３１は、主に、受信アンテナ３２ａ、３２ｂ、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂ、ＤＢＭ３６、遅延素子３７、ＢＰＦ３８、送信アンテナ３９から構成されており、受信アンテナ３２ａ、３２ｂにより、スペクトル拡散された上りの拡散信号を受信し、ＤＢＭ３６および遅延素子３７により、この上りの拡散信号に所定の個別加工を施して下りの拡散信号にし、送信アンテナ３９により、この下りの拡散信号を外部空間に放出する。
【００６１】
なお、識別カード３１を構成するこれらの各素子は、以下に説明するように、受動素子であることから電源を必要としない。これにより、識別カード３１を無電源装置として実現することができる。したがって、識別カード３１は、電池を必要としない分、軽薄短小化を容易に実現することができ、また電池交換を必要としないため、メンテナンスフリーを容易に実現することができる。
【００６２】
受信アンテナ３２ａ、３２ｂは、それぞれ上りのＡ、Ｂチャネルによる電波を良好に受信し得るように形状、長さ等が設定されている。
図４(A) 、(B) に示すように、この受信アンテナ３２ａ、３２ｂは、例えば識別カード３１を構成するプリント基板５０の一方の表面に印刷されたプリントパターンによって形成されている。これにより、受信アンテナ３２ａ、３２ｂを別部品にして構成した場合に比べ、識別カード３１を薄型に構成することができ、またアンテナとしての性能品質の安定させることができる。したがって、衣服のポケット等に収容しても識別カード３１の使用者に与える違和感を抑制できることに加え、識別カード３１の歩留まりを向上することができる。
なお、この受信アンテナ３２ａ、３２ｂは、駆動電源を必要としない。
【００６３】
ＢＰＦ３４ａは、所定の周波数帯域を有するように例えばコイルとコンデンサの値が設定されたＬＣタイプのバンドパスフィルタであり、受信アンテナ３２ａの後段に位置している。
即ち、ＢＰＦ３４ａは、受信アンテナ３２ａにより受信したＡチャネルによるセンター周波数を中心に所定の周波数帯域内の高周波成分の通過を許容し、この周波数帯域よりも上側または下側の回線周波数によるものの通過を排除するものである。そのため、ＢＰＦ３４ａは、受信アンテナ３２ａにより受信した上りの拡散信号のうちから、ＢＰＦ３４ａに設定された所定の周波数帯域内にある上りの拡散信号を選択し、選択した上りの拡散信号を後段のＤＢＭ３６に出力する機能を有する。
【００６４】
同様に、受信アンテナ３２ｂの後段に位置しているＢＰＦ３４ｂも、所定の周波数帯域を有するバンドパスフィルタである。即ち、ＢＰＦ３４ｂは、受信アンテナ３２ｂにより受信したＢチャネルによるセンター周波数を中心に所定の周波数帯域内の高周波成分の通過を許容し、この周波数帯域よりも上側または下側の回線周波数によるものの通過を排除するため、受信アンテナ３２ｂにより受信した上りの拡散信号のうちから、ＢＰＦ３４ｂに設定された所定の周波数帯域内にある上りの拡散信号を選択し、選択した上りの拡散信号を後段のＤＢＭ３６に出力する。
【００６５】
このようなＢＰＦ３４ａ、３４ｂを受信アンテナ３２ａ、３２ｂの後段、即ち、受信アンテナ３２ａ、３２ｂとＤＢＭ３６との間に介在させることで、特定の回線周波数（本実施形態では、Ａ、Ｂチャネル）による上りの拡散信号に対してのみ下りの拡散信号を返し得るように識別カード３１を構成することができる。また、このＢＰＦ３４ａ、３４ｂは、図４(A) 、(B) に示すように、プリント基板５０の内部に構成される。具体的には、例えばチップコンデンサ（Ｃ）をプリント基板５０に内装し、またコイルパターン（Ｌ）をプリント基板５０の中層に印刷パターンとして形成する。またコイル（Ｌ）はチップインダクタをプリント基板５０に内装しても良い。これにより、識別カード３１を軽薄短小に構成することができる。またＢＰＦ３４ａ、３４ｂを構成する部品は、受動素子であるコイルと同コンデンサであるため、駆動電源を必要としない。
【００６６】
なお、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂは、それぞれ受信アンテナ３２ａ、３２ｂに含まれるように構成しても良い。例えば受信アンテナ３２ａ、３２ｂを形成するプリント基板５０のプリントパターンによって、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂをそれぞれ構成すれば受信アンテナ３２ａでありながらＢＰＦ３４ａでもある、また受信アンテナ３２ｂでありながらＢＰＦ３４ｂでもある、というアンテナの機能とＢＰＦの機能を兼ね備えたものを構成することができる。これにより、ＢＰＦの性能を持たせ、アンテナの性能も代用することや、その逆に、アンテナの性能を持たせ、ＢＰＦの性能も代用することができるので、省スペースに寄与することができる。したがって、軽薄短小化を容易に実現することができる。
【００６７】
ＤＢＭ３６は、周波数混合器の一態様であるダブルバランスドミクサ（Double Balanced Mixer ）である。このＤＢＭ３６は、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂの後段に位置しており、ＢＰＦ３４ａおよびＢＰＦ３４ｂからそれぞれ出力された２種類の回線周波数による上りの拡散信号同士を乗算した後、後段の遅延素子３７に出力する。これにより、両者の回線周波数の差または和の周波数に周波数変換され、また両者の拡散信号同士の乗算により拡散符号も符号変換される。
【００６８】
つまり、ＤＢＭ３６によって上りの拡散信号に所定の個別加工が施されたことにより、基地局２１に対し固有の条件を与えた下りの拡散信号がＤＢＭ３６から出力される。したがって、例えば本実施形態では、ＡチャネルとＢチャネルとの差分に相当する周波数をＸチャネルの回線周波数として、これに変換後の拡散信号がのせられて遅延素子３７に出力されるため、Ｘチャネルを受信できることが基地局２１の必要条件となる。
【００６９】
また、ダブルバランスドミクサは、一般に、４本のダイオードを２組のコイルとから構成されている受動素子からなるモジュールである。そのため、周波数混合器をトランジスタ等の能動素子により構成する場合と比べ、変換利得を得ることまではできないが、前述したＢＰＦ３４ａ、３４ｂと同様、駆動電源を必要としないことから、本識別カード３１を無電源装置に構成し得るメリットがある。なお、本実施形態で用いるＤＢＭ３６は、図４(A) 、(B) に示すように、プリント基板５０の内部に構成されるため、前述したＢＰＦ３４ａ、３４ｂと相俟って、識別カード３１の軽薄短小化に貢献している。
【００７０】
遅延素子３７は、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させる機能を有するもので、例えばディレイラインが用いられる。この遅延素子３７による遅延時間は、識別カード３１個々に異なる値として設定されている。
具体的には、例えば受信する２つの拡散信号の符号速度が１０ＭHzに設定されている場合にはチップ区間は０．１μＳになるため、その２倍である０．２μＳのｎ倍（ｎ＝１，２，３，…）、即ち０．２μＳ，０．４μＳ，０．６μＳ，…というように遅延時間が設定される。
【００７１】
これにより、ＤＢＭ３６により周波数変換・符号変換されたＸチャネルによる拡散信号が、この遅延素子３７を通過すると、個々に設定された所定時間だけ遅れて遅延素子３７から出力される。つまり、Ｘチャネルの拡散信号は、遅延素子３７によって予定された所定量だけ位相が遅れることにより、所定の個別加工が施されてＩＤ情報をもつことになり、下りの拡散信号として遅延素子３７から出力される。
【００７２】
なお、この遅延素子３７は、ＤＢＭ３６の前段、即ちＢＰＦ３４ａとＤＢＭ３６の間あるいはＢＰＦ３４ｂとＤＢＭ３６の間、またその双方のＢＰＦ３４ａ、３４ｂとＤＢＭ３６の間に介在させても良い。さらにＤＢＭ３６を挟むようにＤＢＭ３６の前段および後段に介在させても良い。これにより、遅延素子３７の介在する位置およびその遅延時間量の組み合わせにより、個別加工のバリエーションを増大させることができるため、個別加工の複雑化が図られる。そのため、このような個別加工を、識別カード３１個々に与えられた「固有のＩＤ情報」にすることができる。
【００７３】
このように識別カード３１個々に異なる遅延時間を設定し、識別カード３１個別の位相遅延を生じさせているのは、個別の条件を識別カード３１ごとに与えることによって、後述するように、基地局２１が受信する下りの拡散信号により、特定の識別カード３１を識別することができるようにするためである。
なお、この遅延素子３７も、図４(A) 、(B) に示すようにプリント基板５０内に受動素子により構成される。そのため、識別カード３１の軽薄短小化と無電源化に貢献している。
【００７４】
ＢＰＦ３８は、遅延素子３７の後段、即ち遅延素子３７と送信アンテナ３９との間に介在するバンドパスフィルタであり、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂとほぼ同様に構成されている。即ち、遅延素子３７により位相遅延した下りの拡散信号がのせられている回線周波数（Ｘチャネル）によるセンター周波数を中心に所定の周波数帯域内の高周波成分の通過を許容し、この周波数帯域よりも上側または下側の回線周波数によるものの通過を排除し得るように、ＬＣの各パラメータが設定されている。そのため、ＢＰＦ３８は、下りの拡散信号に含まれる不要な周波数成分を除去することができるので、下りの拡散信号の信号品質を向上できる。
なお、このＢＰＦ３８も、図４(A) 、(B) に示すようにプリント基板５０内に受動素子により構成されるため、識別カード３１の軽薄短小化と無電源化に貢献している。
【００７５】
送信アンテナ３９は、ＢＰＦ３８の後段に位置しており、Ｘチャネルによる下り拡散信号の電波を外部空間に良好に放出し得るように形状、長さ等が設定されている。この送信アンテナ３９も駆動電源を必要としない。
図４(A) 、(B) に示すように、この送信アンテナ３９は、例えば識別カード３１を構成するプリント基板５０の他方の表面に印刷されたプリントパターンによって形成されている。これにより、プリント基板５０の中層に形成されるベタアースパターンを挟んで、受信アンテナ３２ａ、３２ｂが形成される基板面と反対側の基板表面に送信アンテナ３９を設けることができるので、受信側と送信側とを高周波的に分離することができる。また、送信アンテナ３９を基板に印刷パターンとして構成するため、送信アンテナ３９を別部品にして構成した場合に比べ、識別カード３１を薄型に構成することができ、またアンテナとしての性能品質の安定させることができる。したがって、衣服のポケット等に収容しても識別カード３１の使用者に与える違和感を抑制できることに加え、識別カード３１の歩留まりを向上することができる。
【００７６】
なお、ＢＰＦ３８は、送信アンテナ３９に含まれるように構成しても良い。例えば送信アンテナ３９を形成するプリント基板５０のプリントパターンによって、ＢＰＦ３８を構成すれば送信アンテナ３９でありながらＢＰＦ３８でもある、また送信アンテナ３９でありながらＢＰＦ３８でもある、というアンテナの機能とＢＰＦの機能を兼ね備えたものを構成することができる。これにより、ＢＰＦの性能を持たせ、アンテナの性能も代用することや、その逆に、アンテナの性能を持たせ、ＢＰＦの性能も代用することができるので、省スペースに寄与することができる。したがって、軽薄短小化を容易に実現することができる。
【００７７】
上述したように識別カード３１を構成することにより、基地局２１から送信される上りの拡散信号に対して以下のような動作を行うことができる。
即ち、基地局２１から送信された上りの拡散信号（Ａチャネル、Ｂチャネル）を受信アンテナ３２ａ、３２ｂにより受信すると、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂによりそれぞれＡチャネルによる上りの拡散信号、Ｂチャネルによる上りの拡散信号を選択し、これをＤＢＭ３６により乗算する。これにより、ＡチャネルとＢチャネルとの周波数差に相当するＸチャネルの回線周波数に周波数変換されるとともに、Ａチャネルによる上りの拡散信号とＢチャネルによる上りの拡散信号との積に相当する拡散信号に符号変換される。そして、遅延素子３７により、この変換後の拡散信号に所定量の位相遅延を加えることによって「上りの拡散信号に施す所定の加工」が完了し、個々のＩＤ情報をもつ下りの拡散信号ができるため、ＢＰＦ３８を介してこれを送信アンテナ３９により外部空間に放出する。これにより、識別カード３１からは、ＡチャネルおよびＢチャネルによる上りの拡散信号に、所定の個別加工を施した下りの拡散信号がＸチャネルで放出される。したがって、前述したように基地局２１では、このＸチャネルによる下りの拡散信号を受信することにより、このような拡散信号を送り返した識別カード３１の数を計数し、また基地局２１から識別カード３１までの距離を測定することができる。
【００７８】
続いて、基地局２１から送信する上りの拡散信号をいわゆる微弱電波により行う場合のシステム例を図１、図５〜図７に基づいて説明する。
なおここでは、バス停で待つバスの利用者の数や、運行中のバスからバスを待つ利用者までの距離をリアルタイムに把握することにより、例えばバス停に人が集まってきたらバスが当該バス停に向かうという、言わば「オンデマンドバスシステム」に本発明に係る移動体識別システム２０を適用した例を説明をする。
なお、図１に示す基地局２１はバスに搭載されており、また識別カード３１はバスを待つ利用者がそれぞれの着衣のポケット、ハンドバッグ、鞄等に入れて各自携帯しているものとする。
【００７９】
まず、利用者の携帯する識別カード３１は、バスが搭載する基地局２１からの上りの拡散信号をＡ、Ｂチャネルにより受信すると、識別カード３１を構成する遅延素子３７により、個々の識別カード３１のＩＤ情報に相当する位相遅延した下りの拡散信号をＸチャネルのスペクトル拡散波として基地局２１に送り返す。例えば、図１に示す識別カード01（識別カード３１）は１ビット位相遅延した拡散信号を基地局２１に送り返し、識別カード03（識別カード３１）は、３ビット位相遅延した拡散信号を基地局２１に送り返す。つまり、バス停付近で待っている利用者は特別な操作なしに識別カード３１を携帯しているだけで、バスの利用者としてバスに搭載された基地局２１に自動的にカウントされる。
【００８０】
ここで、本システムによる基地局２１から送信可能なスペクトル拡散信号波の電力について検討する。即ち、電波法の規制を受けることなく、また免許の必要のない「微弱電波」のカテゴリー内で上りの拡散信号を基地局２１から送信するためには、一定の電力以下の電波により送信する必要がある。
そのために許容される高周波電力は、λ／２のダイポールアンテナに供給できる電力により決められている電界強度の近似式から求めることができ、それによれば約−４３．４dBｍ（４．６×１０-8Ｗ）であることがわかる（０dBｍ＝１ｍＷ）。
【００８１】
なお、本システムでは、スペクトル拡散方式を用いることにより、ＩＳＭ（Industrial Scientific and Medical)帯域等の簡易に利用可能な周波数帯域に適用することができる。またスペクトル拡散方式を適用することにより、通信電力を有効に利用できるため、本システムのように送信電力が微弱な通信には効果が大きい。
【００８２】
このため、基地局２１における識別カード３１の必要最低電力、つまり基地局２１の受信感度を−１００dBｍとすると、微弱電力との差である電力減衰−５６．６dBｍを考慮しなければならない。さらに識別カード３１における電力減衰も考慮しなければならない。
そこで、次式（１）を用いて測定可能距離を計算すると、次の表１に示すような結果が得られる。
【００８３】
【数１】
0004259746.tif 000002
ここで、Ｐは電力（Ｗ）、ｒは距離（ｍ）をそれぞれ表す。
【００８４】
【表１】
0004259746.tif 000003
【００８５】
この表１より、例えば識別カード３１での電力減衰を−３０dB（受信アンテナ３２ａ、ＢＰＦ３４ａ（３４ｂ）、ＤＢＭ３６、遅延素子３７、ＢＰＦ３８、送信アンテナ３９のそれぞれについて−５dB；−５dB×６＝−３０dB）に設定すると、測定可能距離は往復で６４ｍになる。
したがって、微弱電波のカテゴリー内で基地局２１から送信できる上りの拡散信号では、基地局２１から送信した後に識別カード３１を経由し、その電波を基地局２１が受信するので、６４ｍの半分である３２ｍまでの距離なら測定可能であることがわかる。
【００８６】
また、本システムの利用者の携帯する識別カード３１は、前述したように、それぞれＩＤ情報として同じ系列を個々に位相遅延、つまりシフトしたＰＮ符号を持っている。そのため、基地局２１からの上りの拡散信号を受信した場合には、個々のＩＤ情報に相当する位相のＰＮ符号を送り返す。例えば次の表２に示すように、利用者ｎの識別カードｎはＰＮ2n-1をＩＤ情報として保持している。
【００８７】
【表２】
0004259746.tif 000004
【００８８】
なお、表２に示すように、ＰＮ符号が１つおきに割り当てられているのは、後述するように、他の利用者の携帯する識別カード３１からの相関値の影響をなくすためである。そのため、ＩＤ情報の割り当ては、使用するＰＮ符号長／２だけ可能である。
【００８９】
ここで、基地局２１を構成する計数・距離測定部２８による計数測定について説明する。計数測定は、受信した下りの拡散信号と基地局が保持している個々のＩＤ情報となる波形（上りの拡散信号）との相関値により求めることができる。
【００９０】
まず、図５に示すように、基地局２１では、それぞれのＩＤ情報（図５(A) ）であるＰＮ符号を半ビットずらした拡散信号（図５(B) ）を基準波形として保持している。一方、識別カード３１は、ＩＤ情報である下りの拡散信号（図５(A) ）を基地局２１に送り返すため、基準波形（図５(B) ）と送り返されてきた波形との相関値を求める。
【００９１】
ここで、基準波形を半ビットずらす理由は、これにより同じ相関値で前後の距離をカバーすることができるからである。即ち、図５(C) 、(D) に示す波形は、基準波形に対して進相方向または遅相方向にｂ／４（ｍ）だけずれているので、相関値は同じ値をとることになる。しかし、実際には基地局２１からの距離が異なる。そのため、それぞれのＩＤ情報に相当する拡散信号を基準波形とし、それぞれの装置が送信した合成波形との相関値を計算する（表２参照）。
【００９２】
また、ＩＤ情報に当たるＰＮ符号を１つおきに割り当てている理由は、相関値の漏洩のためである。つまり、図５(C) の波形では相関値は０．７５となるが、残りの０．２５は前のＰＮ符号に漏れてしまう。換言すれば、１つおきに割り当てない場合には、他の利用者の携帯する識別カード３１による前後のＰＮ符号からの相関値の影響を受けてしまい、実際の自分の携帯する識別カード３１のＩＤ情報に相当する相関値とは違う値になってしまうためである。
【００９３】
但し、ノイズ・距離減衰のない環境下では、同じ拡散信号なら相関値１、半ビットずれていれば相関値０．５となるが、実際にはノイズ・距離減衰の存在する環境を考慮する必要があるので、閾値を設定する必要がある。そのため、本システムによる基地局２１の計数・距離測定部２８では、符号長／２個の中から閾値以上ならば人数として相関ピーク点をカウントするように設定されている。
【００９４】
さらに前述したように、識別カード３１内での電力減衰量から測定可能な距離が決まると、これに基づいて、基地局２１から送信する上りの拡散信号の符号速度を決定することができる。
例えば本システムの場合、測定可能距離を３２ｍに設定したことから、その往復距離である６４ｍに相当する時間まで、ＰＮ符号２ビット分の位相遅れを許容できることになる。したがって、光速を３．０×１０8 （ｍ／ｓ）にすると、本システムの場合、符号速度は、３００／（６４／２）＝９．３７５（ＭHz）まで設定することができることになる。
【００９５】
即ち、符号速度を速く設定するほど測定可能距離が短くなるが、１回の測定に要するカウント時間を短縮することができる。例えば符号速度を１０ＭHzに設定した場合には、測定可能距離は３０ｍになる。しかし、１回の測定に要するカウント時間は２μＳであるため、１秒間に５０００００個の識別が可能になる。
したがって、基地局２１による上りの拡散信号の符号速度は、測定可能距離と測定必要時間あるいは識別個数との兼ね合いにより決定される。
【００９６】
次に、基地局２１を構成する計数・距離測定部２８による距離測定について説明する。距離測定では、計数測定の際に用いた相関値をもとに計算する。
基地局２１に送り返されてきた下りの拡散信号は距離減衰、位相差、ノイズによって相関値が変化する。そのため、以下の式（２）、式（３）を用いることによって、距離減衰、位相差の補正を行い、これにより距離を測定する。なおここでは、電力の距離減衰は、距離の２乗に反比例するものとしている。
【００９７】
【数２】
0004259746.tif 000005
ｘf は基地局から一の方向に離れた距離（ｍ）、ｘb は基地局から他の方向に距離（ｍ）、ａは下りの拡散信号（ＩＤ情報）に対する相関値、ｂはＰＮ符号１ビットの波長（ｍ）をそれぞれ表す。
【００９８】
式（２）、（３）は、ノイズのない環境下における相関値に影響を与える距離減衰、波形の位相差を考慮した式である。求める式が２つ存在するのは、前述したように、半ビットずれた拡散信号を基準波形（図５(B) ）として相関値を求めているので、同じ相関値で前後の距離が存在するからである。
また、式（２）はｂ／２（ｍ）より前にいるときを表し、式（３）はｂ／２（ｍ）より後ろに存在するときを表している。
【００９９】
ここでａ、ｂは既知であるので、式（２）、（３）を、次式（４）、（５）に示すような基地局２１からの距離を変数とする２次方程式になる。
【０１００】
【数３】
0004259746.tif 000006
【０１０１】
式（４）、（５）を用いると各式で２つずつの解が求まることになる。それらの解を次式（６）、（７）に示す。
【０１０２】
【数４】
0004259746.tif 000007
【０１０３】
式（６）、（７）より相関値を正とすると、それぞれ正負の解が求まることになる。しかし、実際の距離において負の距離は存在しないので、解は２つの２次方程式より２つ求まることになる。２つの解のどちらかを選択して最適な解を出力距離とするが、式（１）は半ビットより前、式（２）は半ビットより後を表した式である。そして次式（８）、（９）より、
【０１０４】
【数５】
0004259746.tif 000008
【０１０５】
となり、両解の一方がｂ／２（ｍ）以下ならば、他方の解もｂ／２（ｍ）以下となる。つまり、解の選択は、両解がｂ／２（ｍ）以下ならば式（４）の解を選択し、両解がｂ／２（ｍ）以上ならば式（５）の解を選択することによって最適の解を得ることができる。
【０１０６】
ところが、次式（１０）、（１１）の解の判別式によって解が存在しない場合がある。ノイズのない場合には相関値が負になることはないので、このような場合はノイズの影響を受けているものと考えられる。
【０１０７】
【数６】
0004259746.tif 000009
【０１０８】
式（１０）、（１１）より先に解が存在しなくなるのは式（５）であるのでこのような場合には式（４）の解を最適解として選択する。
【０１０９】
次に、本システムの計数測定および距離測定を計算機シュミレーションした結果を説明する。
［１］シュミレーション条件
まず、計算機シュミレーションの条件を次の表（３）を参照して説明する。
【０１１０】
【表３】
0004259746.tif 000010
【０１１１】
ＰＮ符号はＭ系列とし、またその符号長は２５５ビットとする。また符号速度は１０ＭHz、光速を３．０×１０8 （ｍ／ｓ）とする。つまり、ここでは１波長分の３０ｍとなることから距離測定の範囲は０ｍ〜３０ｍに設定される。３０ｍに設定した理由は、前述したように、微弱電波のカテゴリー内では、基地局２１から３２ｍまでの距離が測定可能な範囲となるからである。
【０１１２】
ここでは、ＰＮ符号は距離誤差を少なくするため、最後のビットに“０”を付加する無相関符号で行う。これは、通常のＰＮ符号であると、相互相関値が原点で１、その他の点で−１／符号長になるが、ＰＮ符号の最後に“０”を付加することによってその他の点での相関値を０にすることができるためである。これにより多元接続は、ＰＮ符号長が２５５＋１となり１２８人の多元接続が可能となる。
【０１１３】
利用者の密度（１人につき３０cm2 ）を考慮してＰＮ符号の１ビットに１００の解像度を設け、距離精度を３０cmとする。電力距離減衰は距離の２乗に反比例する。シュミレーション結果は、１００回測定を行いその平均値を結果とした。また、計数測定の閾値は閥値は１／２２００とした。最大距離減衰１／３０2 と位相による相関値変化の最小値０．５、ノイズ挿入を考慮すると１／１８００以下でなければならないが、閥値は大きくすると実際にエリア内に存在するのにカウントされないことがあり、逆に小さくしすぎると実際には存在しない人がカウントされてしまうからである。
【０１１４】
［２］計数測定
計数測定は、基地局２１で保持している基準波形（図５(B) ）と識別カード３１により送り返された下りの拡散信号との相関のピーク点の数を数えることにより行う。
図６は、分散１．０に対してエリア内に１人存在したときのＳＮ比／計数誤差を計算機シュミレーションした結果を示す特性図で、横軸にはＳＮ比、縦軸に計数誤差を表している。なおＳＮ比の算出式は次式（１２）に示すものである。
【０１１５】
【数７】
0004259746.tif 000011
ここで、Ｓは信号振幅、Ｎはノイズ振幅をそれぞれ表す。
【０１１６】
図６に示すように、計算機シュミレーションの結果、ＳＮ比が約１６dBまでなら誤差のない計数測定が行うことが可能であることがわかった。また、ＳＮ比が負の値であっても誤差のない計数測定が行えること、即ち、拡散信号対ノイズを考えた場合、ノイズの方が大きくても誤差のない計数測定が可能であることが本システムのシュミレーション結果により確認できた。
また、ＳＮ比が悪くなると計数誤差が出現することを確認した。なお、このシュミレーションでは、１００回測定を行い、その平均値を出力しているので、図６中の計数誤差０．０１は１００回に１回間違えた結果を出力している。
【０１１７】
［３］距離測定
距離測定は、相関ピーク点の値に基づいて行う。即ち、相関値は、基地局２１から識別カード３１までの距離の違いによる電力減衰による要因と、当該距離の違いにより拡散信号の位相が遅れたことによる相関の低下による要因とによって変化するため、この２つの要因に基づく連立方程式から、距離測定を行う。
【０１１８】
図７は、エリア内にいる人が基地局から３０ｍ離れたところに存在している場合におけるＳＮ比に対する計測距離の誤差を計算機シュミレーションした結果を示す特性図である。横軸はＳＮ比、縦軸は距離誤差である。また、各ポイントは、１００回測定した結果の平均値である。また図７中、黒四角（■）印は計数誤差なし、白丸（○）印は計数誤差ありをそれぞれ示す。
【０１１９】
図７に示すように、計算機シュミレーションの結果、計数誤差のない黒四角（■）印によるものは、ほとんど距離誤差のない結果を得ることができた。
一方、計数測定に誤差のある白丸（○）印によるものは、距離誤差にも誤差が生じてくることがわかる。これは、計数測定、距離測定は波形の相関値のみから計算していることを原因とするもので、計数誤差のある相関値を用いて距離測定を行っても良い結果は得られないことを示している。したがって、距離測定を行う前に、計数測定を行う必要のあることを確認した。
【０１２０】
即ち、基地局２１は、上りの拡散信号と受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数を計数測定し、この計数測定の結果に基づいてさらに相関ピーク点の値から距離測定する必要がある。
【０１２１】
以上説明したように、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１によると、スペクトル拡散された上りの拡散信号を受信アンテナ３２ａ、３２ｂにより受信し、この上りの拡散信号にＤＢＭ３６、遅延素子３７により所定の個別加工を施して下りの拡散信号にし、この下りの拡散信号を送信アンテナ３９により外部空間に放出する。これにより、識別カード３１からは、上りの拡散信号に所定の個別加工を施した下りの拡散信号が外部空間に放出されるので、この下りの拡散信号を受信した基地局２１では、上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関により、当該識別カード３１の存在と当該識別カード３１までの距離を知ることができる。したがって、識別カード３１を備えた特定の移動体の数、識別カード３１を備えた特定の移動体までの距離を測定し得る効果がある。また識別カード３１を備えた特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１２２】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、ＤＢＭ３６により、２以上の回線周波数で受信される上りの拡散信号の回線周波数（Ａチャネル、Ｂチャネル）の差または和をとる。これにより、下りの拡散信号の回線周波数（Ｘチャネル）をＡチャネルとＢチャネルの差（Ａ−ＢまたはＢ−Ａ）または和（Ａ＋Ｂ）にするという個別の加工を施すことができるので、識別カード３１からは、Ｘチャネルに下りの拡散信号をのせて外部空間に放出することができる。つまり、ＡチャネルとＢチャネルの差または和により周波数分割を行うことができる。したがって、下りの拡散信号をＸチャネルで受信した基地局２１は、当該識別カード３１の存在を知ることができ、また上りの拡散信号と下りの拡散信号と相関により当該識別カード３１までの距離を知ることができる。よって、識別カード３１を備えた特定の移動体の数、識別カード３１を備えた特定の移動体までの距離を測定し得る効果がある。また識別カード３１を備えた特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１２３】
さらに、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、遅延素子３７により、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させる。これにより、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させるという個別の加工を施すことができるので、識別カード３１からは、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させた下りの拡散信号を外部空間に放出することができる。つまり、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させたことにより符号分割を行うことができる。したがって、下りの拡散信号を受信した基地局２１では、上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関により識別カード３１の存在と識別カード３１までの距離とを知ることができる。よって、識別カード３１を備えた特定の移動体の数、識別カード３１を備えた特定の移動体までの距離を測定し得る効果がある。また識別カード３１を備えた特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１２４】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、遅延素子３７は、ＤＢＭ３６の前段またはＤＢＭ３６の後段の少なくとも一方に介在する。これにより、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させるという個別の加工を、ＤＢＭ３６の前段または後段おいて、あるいはＤＢＭ３６の前段および後段において、施すことができるので、遅延素子３７による上りの拡散信号の位相遅延を、ＤＢＭ３６による回線周波数の差または和をとる前後、あるいは双方で行うことができる。したがって、上りの拡散信号の位相遅延による下りの拡散信号の符号分割のバリエーションを増大させることができる。よって、識別カード３１を備えた特定の移動体の識別可能な数量を増大し得る効果がある。
【０１２５】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、受信アンテナ３２ａ、３２ｂとＤＢＭ３６との間には、所定の周波数帯域を有するＢＰＦ３４ａ、３４ｂが介在する。これにより、受信アンテナ３２ａ、３２ｂにより受信した上りの拡散信号のうち、このＢＰＦ３４ａ、３４ｂの周波数帯域よりも上側または下側の回線周波数によるものは、このＢＰＦ３４ａ、３４ｂを通過することができない。つまり、ＤＢＭ３６に到達することができるのは、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂの周波数帯域を通過するものに限られる。したがって、このＢＰＦ３４ａ、３４ｂによって、上りの拡散信号を取捨選択することができるので、特定の回線周波数による上りの拡散信号に対してのみ下りの拡散信号を返すことができる。よって、識別カード３１を備えた特定の移動体を選択的に識別し得る効果がある。
【０１２６】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂは、それぞれ受信アンテナ３２ａ、３２ｂに含まれる。例えば受信アンテナ３２ａ、３２ｂをプリント基板５０のプリントパターンにより構成することで、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂの特性をもたせつつ、アンテナの働きをも有する受信アンテナ３２ａ、３２ｂを構成する。これにより、受信アンテナ３２ａ、３２ｂとＢＰＦ３４ａ、３４ｂとを別個に構成する必要がないので、省スペースに寄与することができる。したがって、軽薄短小化を容易に実現し得る効果がある。
【０１２７】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、遅延素子３７と送信アンテナ３９との間には、所定の周波数帯域を有するＢＰＦ３８が介在する。これにより、ＤＢＭ３６および遅延素子３７により所定の加工を施した下りの拡散信号のうち、このＢＰＦ３８の周波数帯域よりも上側または下側の周波数による不要な輻射は、このＢＰＦ３８を通過することができない。つまり、送信アンテナ３９に到達することができるのは、ＢＰＦ３８の周波数帯域を通過するものに限られる。したがって、このＢＰＦ３８によって、下りの拡散信号に含まれる不要な周波数成分を除去することができるので、下りの拡散信号の信号品質を向上することができる。よって、識別カード３１を備えた特定の移動体の識別を確実にし得る効果がある。
【０１２８】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、ＢＰＦ３８は、それぞれ送信アンテナ３９に含まれる。例えば送信アンテナ３９をプリント基板５０のプリントパターンにより構成することで、ＢＰＦ３８の特性をもたせつつ、アンテナの働きをも有する送信アンテナ３９を構成する。これにより、送信アンテナ３９とＢＰＦ３８とを別個に構成する必要がないので、省スペースに寄与することができる。したがって、軽薄短小化を容易に実現し得る効果がある。
【０１２９】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、受信アンテナ３２ａ、３２ｂ、送信アンテナ３９は当然のこと、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂ、ＢＰＦ３８、またＤＢＭ３６、遅延素子３７も、受動素子で構成される。これにより、電源を必要としない無電源装置として、識別カード３１を実現することができる。したがって、電池を必要としない分、軽薄短小化を容易に実現し得る効果があり、またメンテナンスフリーを容易に実現し得る効果もある。
【０１３０】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、ＢＰＦ３４ａ、３４ｂ、ＤＢＭ３６、遅延素子３７、ＢＰＦ３８は、プリント基板５０に内装されることから、プリント基板の積層技術等により、識別カード３１を薄型に構成することができる。これにより、衣服のポケット等に収容しても識別カード３１の使用者に与える違和感を抑制することができる。また車両等の移動体に貼り付けて使用することもできる。したがって、識別カード３１の利用度を高め得る効果がある。
【０１３１】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０の識別カード３１では、受信アンテナ３２ａ、３２ｂ、送信アンテナ３９は、プリント基板５０に印刷されることから、受信アンテナ３２ａ、３２ｂ、または送信アンテナ３９を別部品にして構成した場合に比べ、識別カード３１を薄型に構成することができ、またアンテナとしての性能品質の安定させることができる。これにより、衣服のポケット等に収容しても識別カード３１の使用者に与える違和感を抑制できることに加え、識別カード３１の歩留まりを向上できる。したがって、識別カード３１の利用度を高め得る効果に加え、性能品質の安定した識別カード３１を供給し得る効果がある。
【０１３２】
本実施形態に係る移動体識別システム２０によると、スペクトル拡散された上りの拡散信号を送信するとともに、この上りの拡散信号と受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数と相関ピーク点の値とを測定し得る基地局２１と、上りの拡散信号を受信し、これに所定の加工を施して、下りの拡散信号として基地局２１に送り返す識別カード３１と、備える。
即ち、基地局２１から送信された上りの拡散信号は、識別カード３１により受信され、これを受信した識別カード３１では、受信した上りの拡散信号に所定の加工を施して、下りの拡散信号として基地局２１に送り返す。そして、この下りの拡散信号を受信した基地局２１は、送信した上りの拡散信号と受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数と相関ピーク点の値とを測定する。これにより、基地局２１では、上りの拡散信号を受信して、下りの拡散信号として送り返してきた識別カード３１の存在およびその数を相関ピーク点の数から知ることができ、また相関ピーク点の値から識別カード３１までの距離を測定することができる。したがって、特定の移動体の数、特定の移動体までの距離を測定し得る効果がある。また特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１３３】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０では、上りの拡散信号は、Ａチャネル、Ｂチャネルで送信され、下りの拡散信号は、Ａチャネル、Ｂチャネルの差（Ａ−ＢまたはＢ−Ａ）または和（Ａ＋Ｂ）をとる回線周波数（Ｘチャネル）により送り返される。これにより、Ａチャネル、Ｂチャネルの差または和により周波数分割をＸチャネルの下りの拡散信号に行うことができる。したがって、下りの拡散信号をＸチャネルで受信した基地局では、当該識別カード３１の存在を測定することができ、また上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関により当該識別カード３１までの距離を測定することができる。よって、特定の識別カード３１の数、特定の識別カード３１までの距離を測定し得る効果、特定の識別カード３１を識別し得る効果がある。
【０１３４】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０では、基地局２１による相関は、ＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより行われることから、複数の上りの拡散信号と複数の下りの拡散信号との相関をとるための構成を簡素にし、しかもこのような相関を瞬時にとることができる。これにより、このような相関をＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより行わない場合に比べ、識別カード３１の数が多くても、短時間にそれらを識別することができる。したがって、識別対象となる識別カード３１の数を多く設定した場合であっても、移動体識別システム２０の設計を容易にし得る効果がある。
【０１３５】
また、本実施形態に係る移動体識別システム２０では、基地局２１による相関は、スライディング相関器により行われることから、上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関をとるうえで耐ノイズ性に優れている。これにより、上りの拡散信号または下りの拡散信号にノイズが多くても、両者の相関を比較的容易にとることができる。したがって、このような相関をスライディング相関器により行わない場合に比べ、回線品質の劣悪環境下であっても、両者の相関を良好にとることができるため、当該環境下における移動体識別システム２０の設計を容易にし得る効果がある。
【０１３６】
なお、上述した実施形態では、バス停で待つバスの利用者の数および運行中のバスからバスを待つ利用者までの距離をリアルタイムに把握できるシステムに移動体識別システム２０を適用した例を挙げたが、本発明ではこれに限られることはなく、例えば、劇場の入場者数を計測したり空席状況を調べるシステム、映画館の客席にいる客数が一定以上になった場合に自動的に上映を開始するシステムや駐車場の駐車車両数を計測したり空車位置あるいは停車位置を調べるシステム等にも、移動体識別システム２０を適用することができる。
【０１３７】
また、基地局２１を２以上にして、上りの拡散信号あるいはその回線周波数を基地局２１ごとに異なるものに設定すれば、それぞれの基地局２１に対応した識別カード３１を選択することができる。
即ち、受信した下りの拡散信号の中から、拡散符号の違いによって識別対象となる識別カード３１を基地局２１ごとに区別することができる。これにより、基地局２１では、上りの拡散信号の拡散符号を任意に設定することにより、識別し得る識別カード３１を適宜選択することができるので、不要な識別カード３１の数や距離を測定することを防止できる。したがって、例えばバス利用者用、タクシー利用者用といった用途別に基地局２１を設定した移動体識別システム２０の設計を容易にし得る効果がある。
【０１３８】
また、受信した下りの拡散信号の中から、回線周波数の違いによって識別対象となる識別カード３１を区別することができる。これにより、基地局２１では、回線周波数を任意に設定することにより、識別し得る識別カード３１を適宜選択することができる。したがって、拡散符号の違いによる場合に加えて、不要な移動体の数や距離を測定することを防止できるため、より複雑に用途別の基地局２１を設定しても、移動体識別システム２０の設計を容易にし得る効果がある。
【０１３９】
またなお、基地局２１から送信される上りの拡散信号の数、つまり回線周波数（チャネル）を３以上に設定することにより、識別カード３１のＤＢＭ３６により乗算される符号積の結果が複雑になるため、より複雑なＩＤ情報、つまり「固有のＩＤ情報」を生成することができる。これにより、基地局２１側で符号の暗号化を設定することができるので、識別カード３１をクレジットカード等の利用形態に適用することができる。またＩＴＳの「自動料金収受システム」の開発分野に関連した高速道路等における一旦停止のない自動的な料金のやり取りというニーズにも対応できる。
【０１４０】
さらに、上述した実施形態では、識別カード３１の「信号加工手段」として個々の識別カード３１ごとに、固定された「所定の個別加工」をし得るように識別カード３１の構成例を挙げたが、本発明ではこれに限られることはなく、拡散信号、拡散符号、回線周波数等を任意に変更可能な「所定の個別加工」をし得るように「信号加工手段」を構成しても良い。
即ち、図２に示す識別カード３１を例にとると、例えば遅延素子３７を遅延時間の異なる複数種類のディレイラインにより構成しそれを選択し得る切り換えスイッチにより遅延時間を任意に切り換え得る構成を採っても良い。
これにより、基地局２１から送信された上りの拡散信号を受信した識別カード３１は、任意に切り換えられたディレイラインによる「所定の個別加工」を施して下りの拡散信号を送り返すので、そのように切り換えられたディレイラインによる「所定の個別加工」に対応し得る基地局２１しか下りの拡散信号を識別することができない。つまり、識別カード３１側で、送り返す下りの拡散信号を任意に変更できるため、それを識別し得る基地局２１を選択あるいは限定できる。
したがって、例えば、識別カード３１の所持者が、甲会社のタクシーチケットしか持っておらず乙会社のタクシーではそのタクシーチケットを使用できないというような個別の事情がある場合にも、識別カード３１によるディレイライン等の切り換えによって、甲会社以外のタクシーには識別できない下りの拡散信号を送り返すことができるため、甲会社のタクシーを限定して呼ぶことができる。つまり、乙会社のタクシーを誤って呼んでしまうという事態を防止できる。
【０１４１】
なお、上述した実施形態では、基地局２１から送信する上りの拡散信号をいわゆる微弱電波により行う場合のシステム例について説明したが、本発明ではこれに限られることはなく、郵政省令等に定められる特定小電力無線局、構内無線局等に適用しても良い。これにより、基地局の送信電力を例えば１０ｍＷに増大させることができるため、上述した計数測定および距離測定の可能範囲を拡大することができる。
【０１４２】
【発明の効果】
本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、スペクトル拡散された上りの拡散信号を受信アンテナにより受信し、この上りの拡散信号に信号加工手段により所定の個別加工を施して下りの拡散信号にし、この下りの拡散信号を送信アンテナにより外部空間に放出する。これにより、受信波送信装置からは、上りの拡散信号に所定の個別加工を施した下りの拡散信号が外部空間に放出されるので、この下りの拡散信号を受信した側では、上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関により、当該受信波送信装置の存在と当該受信波送信装置までの距離を知ることができる。したがって、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体の数、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体までの距離を測定し得る効果がある。また当該受信波送信装置を備えた特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１４３】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、信号加工手段は周波数混合手段を備え、この周波数混合手段により、２以上の回線周波数で受信される上りの拡散信号の回線周波数の差または和をとる。これにより、下りの拡散信号の回線周波数を上りの拡散信号の回線周波数の差または和にするという個別の加工を施すことができるので、受信波送信装置からは、上りの拡散信号の回線周波数の差または和をとった回線周波数に下りの拡散信号をのせて外部空間に放出することができる。つまり、上りの拡散信号の回線周波数の差または和により周波数分割を行うことができる。したがって、下りの拡散信号を受信した側では、この回線周波数により当該受信波送信装置の存在を知ることができ、また上りの拡散信号と下りの拡散信号と相関により当該受信波送信装置までの距離を知ることができる。よって、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体の数、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体までの距離を測定し得る効果がある。また当該受信波送信装置を備えた特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１４４】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、信号加工手段は位相遅延手段を備え、この位相遅延手段により、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させる。これにより、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させるという個別の加工を施すことができるので、受信波送信装置からは、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させた下りの拡散信号を外部空間に放出することができる。つまり、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させたことにより符号分割を行うことができる。したがって、下りの拡散信号を受信した側では、上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関により当該受信波送信装置の存在と当該受信波送信装置までの距離とを知ることができる。よって、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体の数、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体までの距離を測定し得る効果がある。また当該受信波送信装置を備えた特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１４５】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、周波数混合手段と位相遅延手段とを備え、周波数混合手段により、２以上の回線周波数で受信される上りの拡散信号の回線周波数の差または和をとり、位相遅延手段により上りの拡散信号の位相を所定量遅延させる。これにより、下りの拡散信号の回線周波数を上りの拡散信号の回線周波数の差または和にするという個別の加工を施すことができ、また上りの拡散信号の位相を所定量遅延させるという個別の加工を施すことができるので、受信波送信装置からは、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させた下りの拡散信号を、上りの拡散信号の回線周波数の差または和をとった回線周波数にのせて外部空間に放出することができる。つまり、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させたことにより符号分割と、上りの拡散信号の回線周波数の差または和により周波数分割とを共に行うことができる。したがって、下りの拡散信号を受信した側では、この回線周波数と下りの拡散信号の位相遅延量との組み合わせにより当該受信波送信装置の存在を知ることができるため、識別可能な当該受信波送信装置の数を増大させることができる。つまり、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体の識別可能な数量を増大し得る効果がある。
【０１４６】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、位相遅延手段は、周波数混合手段の前段または周波数混合手段の後段の少なくとも一方に介在する。これにより、上りの拡散信号の位相を所定量遅延させるという個別の加工を、周波数混合手段の前段または後段において、あるいは周波数混合手段の前段および後段において、施すことができるので、当該位相遅延手段による上りの拡散信号の位相遅延を、周波数混合手段による回線周波数の差または和をとる前後、あるいは双方で行うことができる。したがって、上りの拡散信号の位相遅延による下りの拡散信号の符号分割のバリエーションを増大させることができる。よって、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体の識別可能な数量を増大し得る効果がある。
【０１４７】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、受信アンテナと信号加工手段との間には、所定の周波数帯域を有する第１のバンドパスフィルタが介在する。これにより、受信アンテナにより受信した上りの拡散信号のうち、所定の周波数帯域よりも上側または下側の回線周波数によるものは、この第１のバンドパスフィルタを通過することができない。つまり、信号加工手段に到達することができるのは、所定の周波数帯域を通過するものに限られる。したがって、この第１のバンドパスフィルタによって、上りの拡散信号を取捨選択することができるので、特定の回線周波数による上りの拡散信号に対してのみ下りの拡散信号を返すことができる。よって、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体を選択的に識別し得る効果がある。
【０１４８】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、第１のバンドパスフィルタは、受信アンテナに含まれる。例えば当該受信アンテナを印刷配線板上の導体パターンにより構成することで、第１のバンドパスフィルタの特性をもたせつつ、アンテナの働きをも有する受信アンテナを構成する。これにより、受信アンテナと第１のバンドパスフィルタとを別個に構成する必要がないので、省スペースに寄与することができる。したがって、軽薄短小化を容易に実現し得る効果がある。
【０１４９】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、信号加工手段と送信アンテナとの間には、所定の周波数帯域を有する第２のバンドパスフィルタが介在する。これにより、信号加工手段により所定の加工を施した下りの拡散信号のうち、所定の周波数帯域よりも上側または下側の周波数による不要な輻射は、この第２のバンドパスフィルタを通過することができない。つまり、送信アンテナに到達することができるのは、所定の周波数帯域を通過するものに限られる。したがって、この第２のバンドパスフィルタによって、下りの拡散信号に含まれる不要な周波数成分を除去することができるので、下りの拡散信号の信号品質を向上することができる。よって、当該受信波送信装置を備えた特定の移動体の識別を確実にし得る効果がある。
【０１５０】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、第２のバンドパスフィルタは、送信アンテナに含まれる。例えば当該送信アンテナを印刷配線板上の導体パターンにより構成することで、第２のバンドパスフィルタの特性をもたせつつ、アンテナの働きをも有する送信アンテナを構成する。これにより、送信アンテナと第２のバンドパスフィルタとを別個に構成する必要がないので、省スペースに寄与することができる。したがって、軽薄短小化を容易に実現し得る効果がある。
【０１５１】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、信号加工手段は、受動素子で構成されることから、当該受信波送信装置は電源を必要としない。これにより、無電源装置を実現することができる。したがって、電池を必要としない分、軽薄短小化を容易に実現し得る効果があり、またメンテナンスフリーを容易に実現し得る効果もある。
【０１５２】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、信号加工手段は、印刷配線板に内装されることから、印刷配線板の積層技術等により、当該受信波送信装置を薄型に構成することができる。これにより、衣服のポケット等に収容しても当該受信波送信装置の使用者に与える違和感を抑制することができる。また車両等の移動体に貼り付けて使用することもできる。したがって、当該受信波送信装置の利用度を高め得る効果がある。
【０１５３】
また、本実施形態に係る受信波送信装置の発明では、受信アンテナまたは送信アンテナの少なくとも一方は、印刷配線板に印刷されることから、受信アンテナまたは送信アンテナを別部品にして構成した場合に比べ、当該受信波送信装置を薄型に構成することができ、またアンテナとしての性能品質の安定させることができる。これにより、衣服のポケット等に収容しても当該受信波送信装置の使用者に与える違和感を抑制できることに加え、当該受信波送信装置の歩留まりを向上できる。したがって、当該受信波送信装置の利用度を高め得る効果に加え、性能品質の安定した当該受信波送信装置を供給し得る効果がある。
【０１５４】
また、本実施形態に係る移動体識別システムの発明では、スペクトル拡散された上りの拡散信号を送信するとともに、この上りの拡散信号と受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数と相関ピーク点の値とを測定し得る基地局と、上りの拡散信号を受信し、これに所定の加工を施して、下りの拡散信号として前記基地局に送り返す移動体と、備える。即ち、基地局から送信された上りの拡散信号は、移動体により受信され、これを受信した移動体では、受信した上りの拡散信号に所定の加工を施して、下りの拡散信号として基地局に送り返す。そして、この下りの拡散信号を受信した基地局は、送信した上りの拡散信号と受信した下りの拡散信号との相関をとり、この相関に基づいて相関ピーク点の数と相関ピーク点の値とを測定する。これにより、基地局では、上りの拡散信号を受信して、下りの拡散信号として送り返してきた移動体の存在およびその数を相関ピーク点の数から知ることができ、また相関ピーク点の値から当該移動体までの距離を測定することができる。したがって、特定の移動体の数、特定の移動体までの距離を測定し得る効果がある。また特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１５５】
また、本実施形態に係る移動体識別システムの発明では、上りの拡散信号は、２以上の回線周波数で送信され、下りの拡散信号は、２以上の回線周波数の差または和をとる回線周波数により送り返される。これにより、上りの拡散信号の回線周波数の差または和により周波数分割を下りの拡散信号に行うことができる。したがって、下りの拡散信号を受信した基地局では、この回線周波数により当該移動体の存在を測定することができ、また上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関により当該移動体までの距離を測定することができる。よって、特定の移動体の数、特定の移動体までの距離を測定し得る効果、特定の移動体を識別し得る効果がある。
【０１５６】
また、本実施形態に係る移動体識別システムの発明では、基地局による相関は、ＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより行われることから、複数の上りの拡散信号と複数の下りの拡散信号との相関をとるための構成を簡素にし、しかもこのような相関を瞬時にとることができる。これにより、このような相関をＳＡＷ素子によるマッチドフィルタにより行わない場合に比べ、移動体の数が多くても、短時間にそれらを識別することができる。したがって、識別対象となる移動体の数を多く設定した場合であっても、当該移動体識別システムの設計を容易にし得る効果がある。
【０１５７】
また、本実施形態に係る移動体識別システムの発明では、基地局による相関は、スライディング相関器により行われることから、上りの拡散信号と下りの拡散信号との相関をとるうえで耐ノイズ性に優れている。これにより、上りの拡散信号または下りの拡散信号にノイズが多くても、両者の相関を比較的容易にとることができる。したがって、このような相関をスライディング相関器により行わない場合に比べ、回線品質の劣悪環境下であっても、両者の相関を良好にとることができるため、当該環境下における当該移動体識別システムの設計を容易にし得る効果がある。
【０１５８】
また、本実施形態に係る移動体識別システムの発明では、上りの拡散信号は、拡散符号の異なる２以上の基地局により送信されることから、基地局では、受信した下りの拡散信号の中から、拡散符号の違いによって識別対象となる移動体を区別することができる。これにより、基地局では、上りの拡散信号の拡散符号を任意に設定することにより、識別し得る移動体を適宜選択することができる。したがって、不要な移動体の数や距離を測定することを防止できるため、用途別に基地局を設定した当該移動体識別システムの設計を容易にし得る効果がある。
【０１５９】
また、本実施形態に係る移動体識別システムの発明では、上りの拡散信号は、回線周波数の異なる２以上の基地局により送信されることから、基地局では、受信した下りの拡散信号の中から、回線周波数の違いによって識別対象となる移動体を区別することができる。これにより、基地局では、回線周波数を任意に設定することにより、識別し得る移動体を適宜選択することができる。したがって、拡散符号の違いによる場合に加えて、不要な移動体の数や距離を測定することを防止できるため、より複雑に用途別の基地局を設定しても、当該移動体識別システムの設計を容易にし得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る移動体識別システムの概要を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る移動体識別システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る識別カードの構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る識別カードを構成するプリント基板の構成図で、図４(A) は、平面図、図４(B) は、図４(A) に示す４Ｂ−４Ｂ線による断面図である。
【図５】本実施形態に係る基地局により送受信される信号波形の一例を示す波形図である。
【図６】分散１．０に対してエリア内に１人存在した場合におけるＳＮ比に対する計数誤差を計算機シュミレーションした結果を示す特性図である。
【図７】エリア内にいる人が基地局から３０ｍ離れたところに存在している場合におけるＳＮ比に対する計測距離の誤差を計算機シュミレーションした結果を示す特性図である。
【符号の説明】
２０              移動体識別システム
２１              基地局
２２ａ、２２ｂ    送信アンテナ
２３              受信アンテナ
２５ａ、２５ｂ    ＳＳ変調器
２７              相関器
２８              計数・距離測定部
３１              識別カード  （受信波送信装置）
３２ａ、３２ｂ    受信アンテナ
３４ａ、３４ｂ    ＢＰＦ      （第１のバンドパスフィルタ）
３６              ＤＢＭ      （周波数混合手段）
３７              遅延素子    （信号加工手段、位相遅延手段）
３８              ＢＰＦ      （第２のバンドパスフィルタ）
３９              送信アンテナ
５０              プリント基板（印刷配線板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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