JP4259746B2 - 受信波送信装置および移動体識別システム - Google Patents

受信波送信装置および移動体識別システム Download PDF

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Description

【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】
Figure 0004259746
ここで、Pは電力(W)、rは距離(m)をそれぞれ表す。
【0084】
【表1】
Figure 0004259746
【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】
Figure 0004259746
【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】
Figure 0004259746
f 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】
Figure 0004259746
【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】
Figure 0004259746
【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】
Figure 0004259746
【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】
Figure 0004259746
【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】
Figure 0004259746
【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】
Figure 0004259746
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)

Claims (14)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
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