(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献1に開示されたFMラジオ受信機では、AFサーチ動作を開始した後に、移動先のチャンネル(代替周波数の放送局)に隣接妨害があるか否かを判定し、その判定結果に応じて帯域幅可変の制御を行っているため、実際に移動先のチャンネルに切り替えるか否かを決定するまでに時間がかかるという問題があった。特に、1チューナ構成のラジオ受信機では、音声出力の対象となる放送信号の受信を一時的に中断してAFサーチ動作を行う必要があり、AFサーチ動作に時間がかかると音声出力の中断時間が長くなって聴取者に違和感、不快感を与えかねないため望ましくはない。一方、AFサーチ動作時の帯域幅を固定することが考えられるが、狭い帯域幅に固定すると隣接妨害の有無がわからず、反対に広い帯域幅に固定すると隣接妨害を受けている放送局を切替対象から常に除外することになり、ともに代替周波数の放送局への適切な切り替えができないことになる。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、代替周波数の放送局への適切な切り替えを短時間で行うことができるラジオ受信機を提供することにある
。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するために、本発明のラジオ受信機は、受信中の放送信号と同じ番組を放送する放送局の周波数情報を含む代替周波数データが重畳された放送信号を受信するラジオ受信機において、放送信号を受信して中間周波数信号に変換するフロントエンドと、フロントエンドから出力される中間周波数信号が入力され、所定の通過帯域幅に含まれる成分を通過させる帯域通過手段と、受信中の放送信号の受信状態を判定する受信状態判定手段と、受信状態判定手段によって判定された受信状態に応じて帯域通過手段の通過帯域幅を決定する帯域幅決定手段と、帯域幅決定手段によって決定された通過帯域幅を帯域通過手段に設定した状態で、代替周波数データで示された周波数情報で特定される放送信号を受信してその受信状態を判定する代替放送局判定手段とを備えている。特に、上述した帯域幅決定手段は、受信状態判定手段によって判定された受信状態が良好な場合ほど帯域通過手段の通過帯域幅を広く設定している。
【0007】
受信中の放送信号の受信状態に応じて帯域通過手段の通過帯域幅を設定して代替周波数放送局の受信状態判定を行っているため、各代替周波数放送局の受信状態に応じて通過帯域幅を可変する場合に比べてAFサーチ動作にかかる時間を短縮することができる。また、受信中の放送信号受信状態にあわせて帯域通過手段の通過帯域幅を可変設定してAFサーチ動作を行うため、必要に応じて隣接妨害等を排除したAFサーチ動作を行うことが可能となり、代替周波数放送局への適切な切り替えを行うことができる。
【0008】
また、上述した受信状態判定手段は、程度に応じて分類された複数の受信状態レベルの中から該当するものを選択し、帯域幅決定手段は、受信状態判定手段によって選択された受信状態レベルに対応する通過帯域幅を決定することが望ましい。受信状態判定や通過帯域幅決定を複数の候補から選択することにより行うことができるため、これらの判定動作や決定動作、さらには帯域通過手段の通過帯域幅の設定動作を簡略化することができる。
【0009】
また、上述した受信状態判定手段によって判定された受信状態よりも、代替放送局判定手段によって判定された受信状態の方が良好なときに、受信中の放送信号から、代替周波数データで示された周波数情報で特定される放送信号に切り替える切替手段をさらに備えることが望ましい。これにより、受信中の放送信号の受信状態を考慮して、さらに受信状態が良好な放送信号に切り替えることができる。例えば、受信中の放送信号の受信状態が良好な場合にはさらに受信状態が良好な代替周波数の放送信号が存在する場合のみ切り替えを行うことができる。また、受信中の放送信号の受信状態が悪い場合には、切り替えの基準となる受信状態の値を下げて代替周波数の放送信号を探すことが可能になる。
【0010】
また、上述した代替周波数データは、ラジオ・データ・システムの放送信号に含まれることが望ましい。これにより、本発明の動作を行うために必要な代替周波数データを容易に取得することができる。
【0011】
また、上述したフロントエンドは、1つの放送信号を受信するシングルチューナ構成を有することが望ましい。これにより、バックグラウンド処理ができないシングルチューナ構成を採用した場合に、AFサーチ動作を短時間で行って代替周波数の放送局への切り替えを迅速に行うことが可能となる。
【0012】
また、受信中の放送信号に対応する音声を出力するとともに、代替放送局判定手段による判定動作が行われているときに出力を無音状態にする音声出力手段をさらに備えることが望ましい。これにより、代替周波数の放送局の受信状態を確認中に、これらの放送局の番組の音声が断片的に出力されることを防止することができる。
【0013】
また、上述した受信状態判定手段および代替放送局判定手段による受信状態の判定は、中間周波数信号の信号強度、マルチパス妨害発生の有無、隣接妨害発生の有無に応じて行われることが望ましい。これにより、帯域通過手段の通過帯域幅を狭くして隣接妨害を排除した状態で代替周波数の放送局の受信状態判定を行うことが可能となり、このような放送局を切り替え先として選択することが可能となる。
【0014】
また、車両に搭載されていることが望ましい。代替放送局判定手段は、一定の時間間隔あるいは受信中の放送信号の受信状態が悪化したときに、代替周波数の放送局の受信状態の判定動作を行うことが望ましい。これにより、車両の走行に応じて受信状態が変化する放送信号を受信中に、確実に代替周波数の放送局を探して切り替えることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明を適用した一実施形態のラジオ受信機について、図面を参照しながら説明する。
図1は、一実施形態のラジオ受信機の構成を示す図である。
図1に示すラジオ受信機は、車両に搭載されてRDS放送を受信するためのものであり、アンテナ10、フロントエンド(F/E)12、中間周波増幅器(IFA)14、バンドパスフィルタ(BPF)15、帯域幅設定部16、受信状態検出部17、復調部20、増幅器22、スピーカ24、RSデコーダ30、制御部40、AFリスト格納部50、表示部60、操作部62を含んで構成されている。このラジオ受信機は、1つの放送信号を受信するシングルチューナ構成を有している。
【0017】
RDS放送は、19kHzのステレオパイロット信号の3次高調波である57kHzを副搬送波とし、フィルタリングおよび2相コード化された番組関連情報や交通情報関連等のデータを示すデータ信号により、副搬送波を振幅変調してラジオデータ(RDSデータ)とし、この振幅変調された副搬送波を主搬送波に周波数変調して放送している。
【0018】
図2は、RDSデータの基本的ベースバンドコーディング構造の説明図である。
図2に示すように、RDSデータは、104ビットを1グループとするグループ単位で構成され、各グループはそれぞれ4ブロック(A、B、C、D)からなり、1ブロックは16ビットの情報語(m0〜m15)と10ビットの検査語およびオフセット語(C’0〜C’9)とから構成されている。
【0019】
ブロックAには、国名データや番組データからなるネットワークを示す番組識別データ(PIコード:Program Identification Code)が配置される。ブロックBには、交通情報番組を放送する交通情報放送局であることを示す交通情報放送局識別データ(TPコード:Traffic program Identification code)や番組の種類を示す番組内容識別データ(PTYコード:Program Type code)が配置される。ブロックCには、同一番組を放送しているネットワーク局群の各局の周波数に関するデータ、すなわち代替周波数データ(AFデータ:Alternative Frequency code)が配置される。この代替周波数データには、受信中の放送信号と同じ番組を放送する放送局の受信周波数が含まれている。ブロックDには、放送局名やネットワーク名等の放送局名データ(PSデータ:Program Service code)が配置される。
【0020】
フロントエンド12は、アンテナ10を介して受信した放送信号の中から所望の放送信号を抽出するとともに周波数変換を行ってこの放送波に対応するIF信号(中間周波信号)を生成する。なお、本実施形態のラジオ受信機は1チューナ構成を有しており、フロントエンド12は1つの放送信号のみを受信する。中間周波増幅器14は、フロントエンド12から出力されたIF信号を増幅する。
【0021】
バンドパスフィルタ15は、入力されるIF信号に対して帯域制限を行い、設定された通過帯域幅の成分を通過させる。帯域幅設定部16は、バンドパスフィルタ15の通過帯域幅を可変設定する。例えば、4種類の通過帯域幅が予め想定されており、この中の1つが選択されてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅の設定が行われる。設定可能な通過帯域幅は、広い順に「広帯域」、「中帯域」、「狭帯域」、「極狭帯域」の4種類がある。「広帯域」の場合には通過帯域幅が約200kHzに設定される。「中帯域」の場合には通過帯域幅が約150kHzに設定される。「狭帯域」の場合には通過帯域幅が約120kHzに設定される。「極狭帯域」の場合には通過帯域幅が約90kHzに設定される。
【0022】
受信状態検出部17は、バンドパスフィルタ15から出力されるIF信号に基づいて放送信号の受信状態を検出する。例えば、IF信号の信号強度、マルチパス妨害発生の有無、隣接妨害発生の有無が受信状態として検出される。
【0023】
復調部20は、バンドパスフィルタ15を通った帯域制限後のIF信号に基づいてFM復調処理およびステレオ復調処理を行う。FM復調された後のデータには、PIコードや番組内容識別データ(TYP)、代替周波数(AF)データなどを含むRDSデータが重畳されている。復調部20によってステレオ復調されたオーディオ信号は、増幅器22によって増幅されてスピーカ24からオーディオ音が出力される。
【0024】
RDSデコーダ30は、復調部20によってFM復調されたデータに対して所定のデコード処理を行ってRDSデータを復元する。また、RDSデコーダ30は、RDSデータの誤りをブロック同期を取りながら検出し、その誤りを訂正する動作を行う。なお、通常は、RDSデータの誤り検出および訂正動作はRDSデータのデコード処理とは別であって、別の誤り検出・訂正部が備わっている。
【0025】
制御部40は、ラジオ受信機全体を制御する。この制御部40は、CPUおよびRAM、ROM等によって構成されており、所定のプログラムを実行することにより各種の動作を行う。例えば、番組を選択して受信する選局動作や、受信中の放送信号の受信状態が悪化したときに同じ内容の番組を放送している他の放送局を探して切り替える代替放送局切替動作などが制御部40の制御によって行われる。このために、制御部40は、選局処理部41、AFデータ取得部42、受信状態判定部43、帯域幅決定部44A、44B、AFチェック処理部45、切替判定部46、ミュート処理部47を備えている。
【0026】
選局処理部41は、操作部62を用いて利用者によって受信番組が指定されたときに、この受信番組に対応する受信周波数の設定をフロントエンド12に対して行う。
【0027】
AFデータ取得部42は、受信中の放送信号に含まれる代替周波数データ(AFデータ)を取得し、取得したAFデータに含まれる受信周波数を抽出して代替周波数リスト(AFリスト)を作成する。作成された代替周波数リストは、AFリスト格納部50に格納される。受信状態判定部43は、受信状態検出部17による検出結果に基づいて、受信中の放送信号の受信状態を判定する。
【0028】
帯域幅決定部44Aは、受信中の放送信号に対応する受信状態判定部43による判定結果に基づいて、受信中の放送信号に対応するバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を決定する。受信中の放送信号の受信状態が良好な場合には、バンドパスフィルタ15の通過帯域幅として広い帯域幅(例えば、200kHz)が決定される。また、隣接妨害が発生して、受信中の放送信号の受信状態が悪化すると、隣接妨害による受信品質悪化を防止するために、バンドパスフィルタ15の通過帯域幅を狭くする決定が行われる。決定された帯域幅は帯域幅設定部16に送られ、帯域幅設定部16によってバンドパスフィルタ15の通過帯域幅が変更される。
【0029】
AFチェック処理部45は、所定のタイミング(例えば、一定時間間隔や受信状態の悪化を検出したとき)に、AFリスト格納部50に格納されているAFリストを読み出してこのAFリストに含まれる各代替周波数の放送信号を受信する指示をフロントエンド12に対して行うとともに、これらの各放送信号に対してクオリティチェックを行い、各放送信号の受信状態を判定する。本明細書では、AFリストの読み出しから代替周波数の放送信号の受信状態までの一連の動作を「AFチェック」と称している。クオリティチェックは、受信状態検出部17による検出結果(IF信号の信号強度、マルチパス妨害発生の有無、隣接妨害発生の有無)に基づいて行われる。
【0030】
帯域幅決定部44Bは、受信中の放送信号に対応する受信状態判定部43による判定結果に基づいて、AFチェックの対象となる放送信号についてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を決定する。具体的には、受信中の放送信号の受信状態が良好なほどバンドバスフィルタ15の通過帯域幅が広く設定され、受信状態が悪くなるほど通過帯域幅が狭く設定される。
【0031】
切替判定部46は、AFチェック処理部45によって判定された代替周波数の各放送波の受信状態と、受信状態判定部43によって判定された受信中の放送信号の受信状態とを比較し、代替周波数の放送信号の受信状態の方が良好な場合にこの放送信号に切り替える指示をフロントエンド12に対して行う。
【0032】
ミュート処理部47は、AFチェック処理部45の動作と並行して、復調部20に指示を送ってスピーカ24から出力されるオーディオ音を無音状態にする。なお、急激に無音状態にする代わりに、AFチェック処理部45の動作に先立って出力音のフェードアウト処理を行い、動作終了後に出力音のフェードイン処理を行うようにしてもよい。
【0033】
上述したバンドパスフィルタ15が帯域通過手段に、受信状態検出部17、受信状態判定部43が受信状態判定手段に、帯域幅決定部44Bが帯域幅決定手段に、帯域幅設定部16、受信状態検出部17、AFチェック処理部45が代替放送局判定手段に、切替判定部46が切替手段に、復調部20、増幅器22、スピーカ24、ミュート処理部47が音声出力手段にそれぞれ対応する。
【0034】
本実施形態のラジオ受信機はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。
図3は、受信中の放送信号の受信状態に応じてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を変更してAFチェックを行う動作手順を示す流れ図である。
【0035】
車両走行時にいずれかの放送信号を受信中(ステップ100)に、AFチェック処理部45はAFチェックタイミングか否かを判定する(ステップ102)。AFチェックタイミングでない場合には否定判断が行われ、ステップ100に戻って放送信号の受信動作が繰り返される。また、AFチェックタイミングになるとステップ102の判定において肯定判断が行われる。
【0036】
次に、あるいは、放送信号の受信動作と並行して、受信状態検出部17は、受信中の放送信号の受信状態を検出する(ステップ104)。また、受信状態判定部43は、検出した受信状態が最も良好な状態Aか否かを判定する(ステップ106)。本実施形態では、受信状態を4段階に分類しており、最も良好な状態をA、受信状態が悪くなるにしたがってB、C、Dとなる。受信状態がAの場合にはステップ106の判定において肯定判断が行われる。この場合には、帯域幅決定部44BはAFチェックの対象となる放送信号についてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を「広帯域」に決定し、帯域幅設定部17による設定が行われる(ステップ108)。
【0037】
受信状態がAでない場合にはステップ106の判定において否定判断が行われる。次に、受信状態判定部43は、検出した受信状態が次に良好な状態Bか否かを判定する(ステップ110)。受信状態がBの場合には肯定判断が行われる。この場合には、帯域幅決定部44BはAFチェックの対象となる放送信号についてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を「中帯域」に決定し、帯域幅設定部16による設定が行われる(ステップ112)。
【0038】
受信状態がBでない場合にはステップ110の判定において否定判断が行われる。次に、受信状態判定部43は、検出した受信状態が悪い状態Cか否かを判定する(ステップ114)。受信状態がCの場合には肯定判断が行われる。この場合には、帯域幅決定部44BはAFチェックの対象となる放送信号についてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を「狭帯域」に決定し、帯域幅設定部16による設定が行われる(ステップ116)。
【0039】
受信状態がCでない場合にはステップ114の判定において否定判断が行われる。この場合には、帯域幅決定部44BはAFチェックの対象となる放送信号についてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を「極狭帯域」に決定し、帯域幅設定部16による設定が行われる(ステップ118)。
【0040】
このようにしてステップ108、112、116、118のいずれかにおいてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅の設定が行われた後に、AFチェック処理部45はAFチェックを実施し、代替周波数の各放送波の受信状態を判定する(ステップ120)。次に、切替判定部46は、AFチェック処理部45によって判定された代替周波数の各放送波の受信状態と、受信状態判定部43によって判定された受信中の放送信号の受信状態とを比較し(ステップ122)、受信状態が良好な代替周波数の放送信号(AF局)が存在するか否かを判定する(ステップ124)。存在する場合には肯定判断が行われ、切替判定部46は、このAF局に切り替える指示をフロントエンド12に対して行い、代替周波数の放送信号に切り替える(ステップ126)。また、受信状態が良好なAF局が存在しない場合にはステップ124の判定において否定判断が行われ、代替周波数の放送信号への切り替えを行わずにステップ100に戻って、それまで受信していた放送信号の受信動作が繰り返される。
【0041】
図4は、受信中の放送信号の受信状態とAFチェック時のバンドパスフィルタ15の帯域幅の設定内容との関係を示す図である。
図4において、「受信状態」は現在受信中の放送信号の受信状態を、「AFチェック時帯域幅」はAFチェック時のバンドパスフィルタ15の帯域幅の設定内容をそれぞれ示している。
図5は、
図4に示した受信状態と通過帯域幅との具体的な関係を示す図である。
【0042】
図4に示すように、受信中の放送信号の受信状態が最も良好なAと次に良好なBの場合には、バンドパスフィルタ15の通過帯域幅が最も広い「広帯域」あるいは次に広い「中帯域」に設定される。これは、受信中の放送信号の受信状態が良好、あるいは比較的良好なため、同程度以上の受信状態のAF局があれば切り替える趣旨である。
【0043】
また、受信中の放送信号の受信状態が悪いCの場合には、バンドパスフィルタ15の通過帯域幅が狭い「狭帯域」に設定される。これは、受信中の放送信号の受信状態が悪化してきており、多少妨害を受けていても良好に受信できるAF局があれば切り替える趣旨である。
【0044】
さらに、受信中の放送信号の受信状態が最も悪いDの場合には、バンドパスフィルタ15の通過帯域幅が最も狭い「極狭帯域」に設定される。これは、受信中の放送信号は視聴に耐えないほど受信状態が悪いため、妨害を受けていても視聴可能なAF局があれば切り替える趣旨である。
【0045】
このように、本実施形態のラジオ受信機では、受信中の放送信号の受信状態に応じてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を設定してAF局の受信状態判定を行っているため、各AF局の受信状態に応じて通過帯域幅を可変する場合に比べてAFサーチ動作にかかる時間を短縮することができる。また、受信中の放送信号の受信状態にあわせてバンドパスフィルタ15の通過帯域幅を可変設定してAFサーチ動作を行うため、必要に応じて隣接妨害等を排除したAFサーチ動作を行うことが可能となり、AF局への適切な切り替えを行うことができる。
【0046】
また、受信状態判定や通過帯域幅決定を複数の候補(4種類)から選択することにより行うことができるため、これらの判定動作や決定動作、さらにはバンドパスフィルタ15の通過帯域幅の設定動作を簡略化することができる。
【0047】
また、受信中の放送信号の受信状態を考慮して、さらに受信状態が良好な放送信号に切り替えることができる。例えば、受信中の放送信号の受信状態が良好な場合にはさらに受信状態が良好なAF局が存在する場合のみ切り替えを行うことができる。また、受信中の放送信号の受信状態が悪い場合には、切り替えの基準となる受信状態の値を下げてAF局を探すことが可能になる。
【0048】
また、ラジオ・データ・システム(RDS)の放送信号を受信するラジオ受信機については、必要な代替周波数データを容易に取得することができる。特に、バックグラウンド処理ができないシングルチューナ構成を採用した場合に、AFサーチ動作を短時間で行ってAF局への切り替えを迅速に行うことが可能となる。
【0049】
また、車両に搭載されたラジオ受信機に適用することで、車両の走行に応じて受信状態が変化する放送信号を受信中に、確実に代替周波数の放送局を探して切り替えることが可能となる。
【0050】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、RDS放送を受信するラジオ受信機について説明したが、代替周波数データを受信できるものであれば、その他のラジオ受信機、例えばDAB(Digital Audio Broadcasting)受信機についても本発明を適用することができる。また、上述した実施形態では、受信状態判定や通過帯域幅の設定を4段階で行うようにしたが、4以外の複数とすることができる。