(57)【要約】【課題】  移動体に搭載されたアンテナにおける受信感度の指向性を簡易に測定する。【解決手段】  移動体に搭載された装置における受信処理ユニット２２０による対象基地局から発信された対象放送波の受信再生処理と並行して、移動体の現在位置及び方向の測定を逐次行う。そして、受信パワー測定部３１６が、受信処理ユニット２２０による対象放送波の抽出結果に基づいて、アンテナユニットにおける対象放送波の受信パワーを複数時点において測定する。引き続き、指向性算出部３１７が、受信パワーの測定結果、当該複数時点における移動体の現在位置及び方向、並びに対象基地局の位置に基づいて、アンテナユニットの受信感度の指向性を算出する。【選択図】  図１０
2008078972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されるアンテナ指向性測定装置であって、
放送波を受信する１以上の所定数のアンテナを有するアンテナ手段と；
前記アンテナ手段が配設された移動体の位置を測位する測位手段と；
前記移動体が向いている方位を測定する方位測定手段と；
前記所定数のアンテナのそれぞれによる受信結果から、選択することが指定されている選択放送波に由来する信号を抽出して再生処理を施す信号処理手段と；
前記移動体の移動中期間を含む期間内の複数の時点における前記信号処理手段による抽出結果に基づいて、前記複数の時点のそれぞれにおける前記選択放送波の前記アンテナ手段による受信パワーを測定する受信パワー測定手段と；
前記選択放送波の基地局である選択基地局の位置が記憶された記憶手段と；
前記複数の時点のそれぞれにおける受信パワー算出手段による算出結果、前記選択基地局の位置、前記測位手段による測位結果及び前記方位測定手段による測定結果に基づいて、前記アンテナ手段の受信感度の指向性を算出する指向性算出手段と；を備えることを特徴とするアンテナ指向性測定装置。
【請求項２】
前記所定数は複数であり、
前記信号処理手段は、前記所定数のアンテナのそれぞれに対応して設けられ、対応するアンテナで受信された信号に基づいて、増幅処理を施しつつ、前記選択放送波に由来する信号を抽出する抽出手段を備え、
前記受信パワー算出手段は、前記所定数のアンテナのそれぞれに対応する前記抽出手段における信号増幅率のそれぞれの逆数を加算することにより、前記選択放送波の前記アンテナ手段による受信パワーを測定する、ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ指向性測定装置。
【請求項３】
前記指向性算出手段による算出結果に基づいて、前記アンテナ手段の受信感度の指向性に明らかな異常があるか否かを判定する指向性判定手段と；
前記指向性判定手段による判定の結果が肯定的であった場合に、アンテナ指向性に異常がある旨を提示する提示手段と；を更に備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ指向性測定装置。
【請求項４】
前記記憶手段には、標準指向性パターンが更に記憶され、
前記指向性判定手段は、前記指向性算出手段による算出結果と前記標準指向性パターンとの比較結果に基づいて、前記アンテナ手段の受信感度の指向性に明らかな異常があるか否かを判定する、ことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ指向性測定装置。
【請求項５】
１以上の所定数のアンテナを有するアンテナ手段により放送波を受信する受信工程と；
前記アンテナ手段が配設された移動体の位置を測位する測位工程と；
前記移動体が向いている方位を測定する方位測定工程と；
前記所定数のアンテナのそれぞれによる受信結果から、選択することが指定されている選択放送波に由来する信号を抽出して再生処理を施す信号処理工程と；
前記信号処理工程における抽出結果に基づいて、前記移動体の移動中期間を含む期間内の複数の時点のそれぞれにおける前記選択放送波の前記アンテナ手段による受信パワーを測定する受信パワー測定工程と；
前記複数の時点のそれぞれにおける受信パワー測定肯定における測定結果、前記選択放送波の基地局である選択基地局の位置、前記測位工程における測位結果及び前記方位測定工程における測定結果に基づいて、前記アンテナ手段の受信感度の指向性を算出する指向性算出工程と；を備えることを特徴とするアンテナ指向性測定方法。
【請求項６】
請求項５に記載のアンテナ指向性測定方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とするアンテナ指向性測定プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のアンテナ指向性測定プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ指向性測定装置、当該アンテナ指向性測定装置で使用されるアンテナ指向性測定方法、当該アンテナ指向性測定方法を演算手段に実行させるアンテナ指向性測定プログラム、及び、当該アンテナ指向性測定プログラムが演算手段により読み取り可能に記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等の移動体の多くにテレビ放送波の受信処理装置が搭載されている。こうした受信装置は、放送波を受信するアンテナを備えているが、近年においては、耐フェージング特性等を良好にするため、アンテナを複数備え、アンテナごとにチューナを用意する多チューナ化が進展している（特許文献１〜３参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。
【０００３】
かかる多チューナ化により、個々のアンテナが受信感度の指向性を有するにもかかわらず、受信感度の方向依存性を低減している。この結果、希望放送波の基地局に対する移動体の方向が移動により刻々変化する場合であっても、安定した良好な希望放送波の受信を可能としている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４８４１０号公報
【特許文献２】特開２００６−４１９８３号公報
【特許文献３】特開２００４−３４３２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の技術では、移動体に搭載されたアンテナのそれぞれが、設計通りの受信感度の指向性を有していることが前提となっている。しかしながら、受信装置が搭載された移動体の出荷時はともかく、出荷後に時間が経過した場合や、利用者がアンテナを取り付けた場合等には、アンテナの指向性がどのようになっているかは、利用者には簡単には分からない。このため、例えば、利用者がアンテナを取り付けた場合に意図した受信性能を実現できなかったときに、取り付け方法や取り付け場所が適性であったか、受信感度を劣化させてしまう取り付け状態となっていないか否か等を、簡易には判断できない。このため、取り付け方の良し悪しを判断することなく、使用するしかないのが現状である。
【０００６】
こうした判断を行うためには、アンテナの受信感度の指向性を測定することが必要となるが、このためには、例えば、受信装置を搭載した車両等の移動体を電波暗室内のターンテーブルに載置し、電波暗室内に設けられた発信機からの電波を、ターンテーブルを回転させながら当該電波の受信状況を観測することが必要となる。こうした大掛かりな施設を利用することは、個人では到底できないことである。このため、移動体に搭載されたアンテナの指向性を簡易に測定することができる技術が待望されている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、移動体に搭載されたアンテナにおける受信感度の指向性を簡易に測定することができるアンテナ指向性測定装置及びアンテナ指向性測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、移動体に搭載されるアンテナ指向性測定装置であって、放送波を受信する１以上の所定数のアンテナを有するアンテナ手段と；前記アンテナ手段が配設された移動体の位置を測位する測位手段と；前記移動体が向いている方位を測定する方位測定手段と；前記所定数のアンテナのそれぞれによる受信結果から、選択することが指定されている選択放送波に由来する信号を抽出して再生処理を施す信号処理手段と；前記移動体の移動中期間を含む期間内の複数の時点における前記信号処理手段による抽出結果に基づいて、前記複数の時点のそれぞれにおける前記選択放送波の前記アンテナ手段による受信パワーを測定する受信パワー測定手段と；前記選択放送波の基地局である選択基地局の位置が記憶された記憶手段と；前記複数の時点のそれぞれにおける受信パワー算出手段による算出結果、前記選択基地局の位置、前記測位手段による測位結果及び前記方位測定手段による測定結果に基づいて、前記アンテナ手段の受信感度の指向性を算出する指向性算出手段と；を備えることを特徴とするアンテナ指向性測定装置である。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、１以上の所定数のアンテナを有するアンテナ手段により放送波を受信する受信工程と；前記アンテナ手段が配設された移動体の位置を測位する測位工程と；前記移動体が向いている方位を測定する方位測定工程と；前記所定数のアンテナのそれぞれによる受信結果から、選択することが指定されている選択放送波に由来する信号を抽出して再生処理を施す信号処理工程と；前記信号処理工程における抽出結果に基づいて、前記移動体の移動中期間を含む期間内の複数の時点のそれぞれにおける前記選択放送波の前記アンテナ手段による受信パワーを測定する受信パワー測定工程と；前記複数の時点のそれぞれにおける受信パワー測定肯定における測定結果、前記選択放送波の基地局である選択基地局の位置、前記測位工程における測位結果及び前記方位測定工程における測定結果に基づいて、前記アンテナ手段の受信感度の指向性を算出する指向性算出工程と；を備えることを特徴とするアンテナ指向性測定方法である。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のアンテナ指向性測定方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とするアンテナ指向性測定プログラムである。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のアンテナ指向性測定プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図１７を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においては、車両ＣＲ（図１１参照）に搭載され、ナビゲーション機能及び放送波の受信再生機能に加えて、アンテナの指向性測定機能を有する複合車載装置を例示して説明する。また、同一の又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
[構成]
図１には、本実施形態に係る複合車載装置１００の構成がブロック図にて示されている。図１に示されるように、この複合車載装置１００は、制御ユニット１１０と、記憶手段としての記憶装置１２０とを備えている。また、複合車載装置１００は、音出力ユニット１３０と、提示手段としての表示ユニット１４０と、操作入力ユニット１５０と、測位手段の一部及び方位測定手段としての走行センサユニット１６０と、測位手段の一部としてのＧＰＳ（Global Positioning System）受信ユニット１７０とを備えている。上記制御ユニット１１０以外の要素１２０〜１７０は、それぞれ制御ユニット１１０に接続されている。また、複合車載装置１００は、アンテナ手段としてのアンテナユニット２１０と、信号処理手段としての受信処理ユニット２２０と、切換ユニット２３０とを備えている。
【００１４】
制御ユニット１１０は、複合車載装置１００の全体を制御しつつ、様々な処理を行う。この制御ユニット１１０については、後述する。
【００１５】
記憶装置１２０は、ハードディスク装置等から構成される。記憶装置１２０には、地図情報１２１、走行情報１２２、指向性測定作業データ１２３及び標準指向性パターン１２４等の複合車載装置１００の動作に必要な様々なデータが記憶される。なお、制御ユニット１１０は、記憶装置１２０の記憶領域にアクセス可能であり、当該記憶領域からのデータを読み取ることができるようになっている。
【００１６】
地図情報１２１には、図２に示されるように、様々な放送波の基地局の位置情報からなる放送基地局位置情報ＢＳＰが含まれている。なお、放送基地局位置情報ＢＳＰは、制御ユニット１１０が、車両ＣＲの現在位置が含まれる地域情報と、選択チャンネル情報とに基づいて、当該選択チャンネルに対応する基地局（以下、「対象基地局」ともいう）位置が迅速に取得できる編成とされている。
【００１７】
走行情報１２２には、図３に示されるように、現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤが含まれている。なお、現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤは、制御ユニット１１０が、走行センサユニット１６０による検出結果及びＧＰＳ受信ユニット１７０による測位結果に基づいて、新たな現在位置及び自車方向を算出するたびに、新たな現在位置及び自車方向に更新される。
【００１８】
指向性測定作業データ１２３は、複合車載装置１００におけるアンテナ指向性測定における中間データや最終データである。この指向性測定作業データ１２３には、図４に示されるように、初期設定情報１２３Ａと、受信パワー測定情報１２３Ｂと、プロット結果１２３Ｃが含まれている。
【００１９】
初期設定情報１２３Ａは、複合車載装置１００におけるアンテナ指向性測定において初期設定される情報である。この初期設定情報１２３Ａには、図５に示されるように、測定開始時点（時刻Ｔ0）における自車位置及び自車方向である初期自車位置ＩＣＰ及び初期自車方向ＩＣＤが含まれている。また、初期設定情報１２３Ａには、対象基地局位置ＴＢＰが更に含まれている。これらの初期自車位置ＩＣＰ、初期自車方向ＩＣＤ及び対象基地局位置ＴＢＰは、アンテナ指向性測定の開始時点において、制御ユニット１１０により設定される。
【００２０】
受信パワー測定情報１２３Ｂは、アンテナ指向性測定において行われる受信パワーの測定結果情報である。この受信パワー測定情報１２３Ｂには、図６に示されるように、受信パワーの測定が行われた各時刻（時刻Ｔ0，Ｔ1，…）における測定結果及びその付随情報を含む受信パワーデータ１２３Ｂ0，１２３Ｂ1，…が含まれている。ここで、受信パワーデータ１２３Ｂk（ｋ＝０，１，…）には、図７に示されるように、当該付随情報である時刻Ｔkにおける自車位置ＣＰk，及び自車方向ＣＤk，に加えて、測定結果である受信パワーＲＰＷkが含まれている。
【００２１】
図１に戻り、音出力ユニット１３０は、（ｉ）切換ユニット２３０から受信したデジタル音声データをアナログ信号に変換するＤＡ変換器（Digital to Analog Converter）と、（ii）当該ＤＡ変換器から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器と、（iii）増幅されたアナログ信号を音声に変換するスピーカとを備えて構成されている。この音出力ユニット１３０は、制御ユニット１１０による制御のもとで、車両の進行方向、走行状況、交通状況等の案内用音声、テレビ音声、音楽等を出力する。
【００２２】
表示ユニット１４０は、（ｉ）液晶表示パネル、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の表示デバイスと、（ii）切換ユニット２３０から受信したデジタル画像データに従って、当該表示デバイスに画像を表示させる表示制御回路とを備えている。この表示ユニット１４０は、制御ユニット１１０による制御のもとで、地図情報、ルート情報、操作ガイダンス情報、テレビ画像、アンテナ指向性測定の結果情報等を表示する。
【００２３】
操作入力ユニット１５０は、複合車載装置１００の本体部に設けられたキー部、あるいはキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、表示ユニット１４０に設けられたタッチパネルを用いることができる。また、キー部を有する構成に代えて、音声入力する構成を採用することもできる。操作入力ユニット１５０への操作入力結果は、制御ユニット１１０へ送られる。
【００２４】
走行センサユニット１６０は、（ｉ）車両の移動速度を検出する速度センサ１６１と、（ii）車両の角速度を検出する角速度センサ１６２と、（iii）車両に作用している加速度を検出する加速度センサ１６３と、を備えている。ここで、速度センサ１６１は、例えば、車輪や車輪の回転により出力されるパルス信号や電圧値を検出する。また、角速度センサ１６２は、例えば、ジャイロセンサとして構成され、角速度を検出する。また、加速度センサ１６３は、例えば、３次元加速度を検出する。こうした検出結果は、走行センサユニット１６０から制御ユニット１１０へ送られる。
【００２５】
ＧＰＳ受信ユニット１７０は、複数のＧＰＳ衛星からの電波の受信結果に基づいて、車両の現在位置（以下、「測位結果」という）を算出し、その精度情報とともに制御ユニット１１０へ報告する。また、ＧＰＳ受信ユニット１７０は、ＧＰＳ衛星からの電波のドップラー効果による波長変化に基づいて、車両の速度及び走行方位を検出し、制御ユニット１１０へ報告する。また、ＧＰＳ受信ユニット１７０は、ＧＰＳ衛星から送出された時刻に基づいて現在時刻を計時し、制御ユニット１１０へ報告する。
【００２６】
アンテナユニット２１０は、放送波を受信する。このアンテナユニット２１０は、４つのアンテナ２１１1〜２１１4を備えている。これらのアンテナ２１１1〜２１１4は、車両の屋根の四隅部に配置されている（図１１参照）。なお、複合車載装置１００におけるアンテナ指向性測定は、アンテナ２１１1〜２１１4のそれぞれの指向性ではなく、アンテナユニット２１０としての受信感度の指向性を測定する。
【００２７】
受信処理ユニット２２０は、アンテナユニット２１０から出力された信号の処理を行う。この受信処理ユニット２２０は、図８に示されるように、チューナ回路２２１1〜２２１4と、局部発振回路（ＯＳＣ）２２２、後段信号処理２２３、合成回路２２４1〜２２４4とを備えている。
【００２８】
チューナ回路２２１j（ｊ＝１〜４）は、アンテナユニット２１０におけるアンテナ２１１jのそれぞれに対応して配設されている。チューナ回路２２１jは、図９に示されるように、ハイパスフィルタとしての機能を有するＲＦフィルタ２５１と、高周波増幅器（ＲＦ−ＡＭＰ：Radio Frequency-Amplifier）２５２と、バンドパスフィルタとしての機能を有するＲＦフィルタ２５３とを備えている。また、チューナ回路２２１j（ｊ＝１〜４）は、ミキサ（混合器）回路２５４と、中間周波数フィルタ（以下、「ＩＦフィルタ」とも呼ぶ）２５５と、中間周波増幅器（ＩＦ−ＡＭＰ：Intermediate Frequency-Amplifier）２５６とを備えている。
【００２９】
ＲＦフィルタ２５１は、対応するアンテナ２１１jからの信号ＲＦＳjの低周波成分を遮断するハイパスフィルタである。高周波増幅器２５２は、ＲＦフィルタ２５１を通過した信号をミキサ回路２５４からの高周波自動利得制御信号ＲＦＡＧＣjに従って増幅する。ＲＦフィルタ２５３は、高周波増幅器２５２から出力された信号のうち、特定の周波数範囲の信号を選択的に通過させる。ミキサ回路２５４は、ＲＦフィルタ２５３を通過した信号と、局部発振回路２２２から供給された局部発振信号ＬＯＳとを混合する。また、ミキサ回路２５４は、混合結果に基づいて、前述の高周波増幅器２５２による増幅作用を制御する高周波自動利得制御信号ＲＦＡＧＣjを生成し、高周波増幅器２５２及び合成回路２２４j（ｊ＝１〜４）へ向けて出力する。ＩＦフィルタ２５５は、ミキサ回路２５４から出力された信号のうち、予め定められた中間周波数範囲の信号を選択して通過させる。
【００３０】
中間周波増幅器２５６は、ＩＦフィルタ２５５から出力された信号を増幅する。ここで、中間周波増幅器２５６における増幅率は、後段処理回路２２３からの中間周波自動利得制御信号ＩＦＡＧＣjに従って定まるようになっている。このため、信号ＲＦＳjにおける選択チャンネルの周波数範囲のレベルが低い場合であっても、中間周波増幅器２５６は、適切なレベルの増幅信号を出力することができるようになっており、中間周波増幅器２５６は、適切なレベルに増幅された増幅信号を、中間周波信号ＩＦＳjとして後段処理回路２２３へ向けて出力する。
【００３１】
局部発振回路２２２は、不図示のＤＡ（Digital to Analogue）変換器、電圧制御発振器等を備えて構成される。この局部発振回路２２２は、制御ユニット１１０から供給されたデジタル形式の選局信号に従って、選局すべきチャンネルに対応する周波数の局部発振信号ＬＯＳを生成し、ミキサ回路２５４へ供給する。
【００３２】
後段処理回路２２３は、（ｉ）チューナ回路２２１1〜２２１4のそれぞれに対応して配設された第１〜４復調回路と、（ii）第１〜４復調回路のそれぞれによる復調結果に基づいて、中間周波自動利得制御信号ＩＦＡＧＣ1〜ＩＦＡＧＣ4を生成して、チューナ回路２２１1〜２２１4及び合成回路２２４1〜２２４4へ向けて出力する第１〜４のＡＧＣ回路とを備えている。また、後段処理回路２２３は、（iii）第１〜４復調回路による復調結果を合成する合成回路と（いずれも不図示）を備えて構成されている。この合成出力に基づいて、再生画像信号ＴＩＳ及び再生音声信号ＴＡＳが生成されて、切換ユニット２３０へ向けて出力される。
【００３３】
合成回路２２４j（ｊ＝１〜４）は、チューナ回路２２１jのそれぞれに対応して配設されており、チューナ回路２２１jが出力する高周波自動利得制御信号ＲＦＡＧＣjと、後段処理回路２２３が出力する中間周波自動利得制御信号ＩＦＡＧＣjとを合成し、チューナ回路における２２１jにおける総合的な増幅率に対応した総合自動利得制御信号ＡＧＣjを生成して制御ユニット１１０へ向けて出力する。
【００３４】
図１に戻り、切換ユニット２３０は、制御ユニット１１０からのデジタル音声信号及びデジタル画像信号と、受信処理ユニット２２０からのデジタル音声信号及びデジタル画像信号（上述した再生画像信号ＴＩＳ及び再生音声信号ＴＡＳ）とのいずれかを選択して、音出力ユニット１３０及び表示ユニット１４０へ向けて出力する。なお、切換ユニット２３０は、いずれのデジタル音声信号及びデジタル画像信号を選択して出力するかは、制御ユニット１１０からの切換指令に従うようになっている。
【００３５】
上述した制御ユニット１１０は、放送受信処理部３１０と、ナビゲーション処理部３２０とを備えている。
【００３６】
放送受信処理部３１０は、受信処理ユニット２２０を制御するとともに、アンテナ指向性測定処理を行う。この放送受信処理部３１０は、図１０に示されるように、受信制御部３１１と、アンテナ指向性測定処理部３１２とを備える。
【００３７】
受信制御部３１１は、操作入力ユニット１５０から、選択すべき放送波のチャンネルが指定された受信再生指令を受けると、受信処理ユニット２２０へ指定チャンネルに対応する選局信号を送るとともに、受信処理ユニット２２０からの信号を選択して出力すべき旨の切換信号を切換ユニット２３０へ送る。また、受信制御部３１１は、操作入力ユニット１５０から、選択すべき放送波のチャンネルが指定されたアンテナ指向性測定の開始指令を受けると、受信処理ユニット２２０へ指定チャンネルに対応する選局信号を送るとともに、アンテナ指向性測定処理部３１２へ当該指定チャンネルを伴う測定開始指令を送る。また、受信制御部３１１は、操作入力ユニット１５０から、アンテナ指向性測定の終了指令を受けると、アンテナ指向性測定処理部３１２へ測定終了指令を送る。
【００３８】
アンテナ指向性測定処理部３１２は、アンテナ指向性測定に関連する処理を行う。このアンテナ指向性測定処理部３１２は、受信パワー測定部３１６と、指向性算出部３１７と、指向性判定部３１８とを備えている。
【００３９】
受信パワー測定部３１６は、測定開始時点（時刻Ｔ0）における現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤ、並びに放送基地局位置情報ＢＳＰ及び指定チャンネルに基づいて、初期設定情報１２３Ａの設定を行う。また、受信パワー測定部３１６は、時刻Ｔk（ｋ＝０，１，…）における総合自動利得制御信号ＡＧＣjkに基づいて、時刻Ｔk（ｋ＝０，１，…）におけるチューナ回路２２１1〜２２１4に関する総合的な増幅率Ａ1k〜Ａ4kを求める。そして、受信パワー測定部３１６は、増幅率Ａ1k〜Ａ4kから、時刻Ｔk（ｋ＝０，１，…）における受信パワーＲＰＷkを、次の（１）式により算出する。
ＲＰＷk＝Ｃ・（Ａ1k-1＋Ａ2k-1＋Ａ3k-1＋Ａ4k-1）        …（１）
ここで、Ｃは定数であり、予め定められている。
【００４０】
受信パワー測定部３１６は、（１）式により算出された受信パワーＲＰＷkとともに、時刻Ｔkおける現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤである自車位置ＣＰk及び自車方向ＣＤkを、受信パワーデータ１２３Ｂkとして、記憶装置１２０に格納する。
【００４１】
指向性算出部３１７は、初期設定情報１２３Ａ、及び、受信パワーデータ１２３Ｂkからなる受信パワー測定情報１２３Ｂに基づいて、アンテナ指向性を算出する。指向性算出部３１７は、アンテナ指向性の算出に際して、図１１に示される車両ＣＲの前後方向と、指定チャンネルの放送波を発信する対象基地局ＢＳへ向かう方向とが成す角度θごとの受信感度を算出する。そして、指向性算出部３１７は、角度θごとの受信感度の算出結果をプロットし、その結果をプロット結果１２３Ｃとして記憶装置１２０に格納する。なお、本実施形態では、図１２に示されるように、車両ＣＲの前方向と対象基地局ＢＳへ向かう方向とが一致する場合をθ＝０°とし、車両ＣＲの後方向と対象基地局ＢＳへ向かう方向とが一致する場合をθ＝−１８０°（θ＝１８０°でもある）としている。また、車両ＣＲの右横方向と対象基地局ＢＳへ向かう方向とが一致する場合をθ＝９０°とし、車両ＣＲの左横方向と対象基地局ＢＳへ向かう方向とが一致する場合をθ＝−９０°としている。
【００４２】
こうして得られたプロット結果１２３Ｃに対応するデジタル画像データは、切換ユニット２３０を介して、表示ユニット１４０へ送られる。この結果、プロット結果１２３Ｃに対応する画像が、表示ユニット１４０の表示デバイス上に表示される。
【００４３】
図１０に戻り、指向性判定部３１８は、プロット結果１２３Ｃと、標準指向性パターン１２４とを比較し、現時点におけるアンテナ指向性に明らかな異常があるか否かを判定する。現時点におけるアンテナ指向性に明らかな異常があると判定された場合には、その旨に対応するデジタル画像データが、切換ユニット２３０を介して、表示ユニット１４０へ送られる。この結果、アンテナ指向性が異常である旨が、表示ユニット１４０の表示デバイス上に表示される。
【００４４】
図１に戻り、ナビゲーション処理部３２０は、記憶装置１２０にアクセスしつつ、上述した構成要素１３０〜１７０，２３０を利用して、利用者にナビゲーション情報を提供する。すなわち、ナビゲーション処理に関連する操作入力ユニット１５０からの指令入力結果、走行センサユニット１６０による検出結果、及び、ＧＰＳ受信ユニット１７０における測位結果等に対応して、ナビゲーション処理部３２０は、記憶装置１２０に記憶されたナビゲーション用のデータを適宜読み出す。そして、ナビゲーション処理部３２０は、（ａ）利用者が指定する地域の地図を表示ユニット１４０の表示デバイス上に表示する地図表示、（ｂ）車両が地図上のどこに位置するのか、また、どの方角に向かっているのかを算出するマップマッチング、（ｃ）車両の現在位置から、利用者が指定する目的地の位置までの推奨ルートの探索、（ｄ）設定されたルートに沿って目的地まで運転するときに、目的地への到達予想時刻や、進行すべき方向を的確にアドバイスするために、表示ユニット１４０の表示デバイスに案内表示をしたり、音出力ユニット１３０から音声案内を出力してルート案内等を行う。
【００４５】
なお、ナビゲーション処理部３２０は、走行センサユニット１６０による検出結果、及び、ＧＰＳ受信ユニット１７０における測位結果に基づいて得られる現在自車位置ＣＰ、及び、走行センサユニット１６０における角速度センサ１６２による検出結果に基づいて得られる現在自車方向ＣＤ等の走行情報を逐次算出している。そして、ナビゲーション処理部３２０は、走行情報が新たに算出されるたびに、新たに算出された走行情報に、記憶装置１２０内の走行情報１２２を更新するようになっている。
【００４６】
［動作］
次に、以上のように構成された複合車載装置１００におけるアンテナ指向性測定の処理に主に着目して説明する。なお、以下においては、アンテナ指向性測定は、車両ＣＲが所定の周回経路を走行中に行われるものとする。
【００４７】
アンテナ指向性測定処理は、操作入力ユニット１５０に、選択すべき放送波のチャンネルが指定されたアンテナ指向性測定の開始指令が入力されることにより開始する。アンテナ指向性測定の開始指令が入力されると、操作入力ユニット１５０は、その旨を制御ユニット１１０へ報告する。制御ユニット１１０では、この報告を受けた受信制御部３１１が、受信処理ユニット２２０へ指定チャンネルに対応する選局信号を送るとともに、アンテナ指向性測定処理部３１２へ当該指定チャンネルを伴う測定開始指令を送る。
【００４８】
選局信号を受けた受信処理ユニット２２０は、指定チャンネルの放送波に関する受信処理を開始する。この受信処理により、チューナ回路２２１1〜２２１4におけるミキサ回路２５４は、高周波増幅器２５２の増幅率を制御する高周波自動利得制御信号ＲＦＡＧＣ1〜ＲＦＡＧＣ4を生成して、高周波増幅器２５２及び合成回路２２４1〜２２４4へ向けて出力するようになる。また、受信処理ユニット２２０における後段処理回路２２３は、中間周波自動利得制御信号ＩＦＡＧＣ1〜ＩＦＡＧＣ4を生成して、チューナ回路２２１1〜２２１4及び合成回路２２４1〜２２４4へ向けて出力するようになる。
【００４９】
合成回路２２４j（ｊ＝１〜４）は、高周波自動利得制御信号ＲＦＡＧＣjと、中間周波自動利得制御信号ＩＦＡＧＣ1〜ＩＦＡＧＣ4を合成し、チューナ回路２２１jにおける総合的な増幅率に対応した総合自動利得制御信号ＡＧＣjを生成する。この総合自動利得制御信号ＡＧＣjが、合成回路２２４jから制御ユニット１１０へ送られる。
【００５０】
一方、測定開始指令を受けたアンテナ指向性測定処理部３１２は、受信処理ユニット２２０における受信処理と並行して、アンテナ指向性測定処理を実行する。このアンテナ指向性測定処理では、まず、図１３のステップＳ１１において、初期設定処理が行われる。この初期設定処理では、図１４に示されるように、まず、ステップＳ２１において、受信パワー測定部３１６が、記憶装置１２０から走行情報１２２の現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤを読み出す。引き続き、ステップＳ２２において、受信パワー測定部３１６が、ステップＳ２１において読み出された現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤを、記憶装置１２０における初期設定情報１２３Ａにおける測定開始時点（時刻Ｔ0）の初期自車位置ＩＣＰ及び初期自車方向ＩＣＤとして設定する。
【００５１】
次に、ステップＳ２３において、受信パワー測定部３１６が、ステップＳ２１において読み出された現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤと、受信制御部３１１から報告された指定チャンネルとに基づいて、記憶装置１２０から走行情報１２２の受信処理ユニット２２０において受信処理中の選択放送波を発信している基地局ＢＳの位置を読み出す。引き続き、ステップＳ２４において、ステップＳ２３において読み出された基地局ＢＳの位置を、初期設定情報１２３Ａにおける対象基地局位置ＴＢＰとして設定する。
【００５２】
こうして初期設定情報１２３Ａの設定が終了すると、ステップＳ１１の処理が終了する。そして、処理は、図１３におけるステップＳ１２へ進む。
【００５３】
ステップＳ１２においては、受信パワー測定処理が行われる、この受信パワー測定処理では、まず、図１５のステップＳ３１において、受信パワー測定部３１６が、記憶装置１２０から、その時点（時刻Ｔk（最初は、時刻Ｔ0））における走行情報１２２の現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤを読み出す。引き続き、ステップＳ３２において、受信パワー測定部３１６が、その時点における受信パワーＲＰＷkを算出する。
【００５４】
かかる受信パワーＲＰＷkの算出に際し、受信パワー測定部３１６は、受信処理ユニット２２０からその時点で出力されている報告されている総合自動利得制御信号ＡＧＣ1〜ＡＧＣ4の値に基づいて、上述した増幅率Ａ1k〜Ａ4kを算出する。そして、算出された増幅率Ａ1k〜Ａ4kを利用して、受信パワー測定部３１６は、上述の（１）式により、受信パワーＲＰＷkを算出する。
【００５５】
次に、ステップＳ３３において、ステップＳ３１において読み出された現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤをその時点における自車位置ＣＰk及び自車方向ＣＤkとする。そして、ステップＳ３２において算出された受信パワーＲＰＷkと、自車位置ＣＰk及び自車方向ＣＤkとを組にしたものを、受信パワーデータ１２３Ｂkとして、記憶装置１２０に格納する。
【００５６】
次いで、ステップＳ３４において、受信パワー測定部３１６は、所定時間ＴＤが経過するのを待つ。ここで、所定時間ＴＤは、設計時点において定められる。
【００５７】
所定時間ＴＤが経過すると、ステップＳ３５において、受信パワー測定部３１６は、受信パワー測定を終了するか否かを判定する。この判定に際し、受信パワー測定部３１６は、操作入力ユニット１５０へのアンテナ指向性測定の終了指令の入力に起因する測定終了指令を受信制御部３１１から受けたか否かを判定することにより、受信パワー測定を終了するか否かを判定する。
【００５８】
ステップＳ３５における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３５：Ｙ）には、ステップＳ１２の処理が終了する。そして、処理は、図１３のステップＳ１３へ進む。
【００５９】
一方、ステップＳ３５における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３５：Ｎ）には、上記のステップＳ３１〜Ｓ３５までの処理が、ステップＳ３５における判定の結果が肯定的となるまで繰り返される。そして、ステップＳ３５における判定の結果が肯定的となると、ステップＳ１２の処理が終了し、処理が、図１３のステップＳ１３へ進む。
【００６０】
ステップＳ１３では、指向性算出処理が行われる。この指向性算出処理では、まず、図１６のステップＳ４１において、指向性算出部３１７が、記憶装置１２０から初期設定情報１２３Ａを読み出す。引き続き、ステップＳ４２において、指向性算出部３１７が、記憶装置１２０から受信パワー測定情報１２３Ｂを読み出す。
【００６１】
次に、ステップＳ４３において、指向性算出部３１７が、初期設定情報１２３Ａ及び受信パワー測定情報１２３Ｂにおける受信パワーデータ１２３Ｂkのそれぞれに基づいて、受信パワーデータ１２３Ｂk内の受信パワーＲＰＷkの補正値ＡＰＷk及び角度θkを順次算出する。ここで、補正値ＡＰＷkの算出に際して、指向性算出部３１７は、まず、初期設定情報１２３Ａ内の初期自車位置ＩＣＰ及び対象基地局位置ＴＢＰに基づいて、初期自車位置ＩＣＰと対象基地局位置ＴＢＰとの間の距離Ｒ0を算出する。引き続き、指向性算出部３１７が、受信パワーデータ１２３Ｂk内の自車位置ＣＰk及び対象基地局位置ＴＢＰに基づいて、自車位置ＣＰkと対象基地局位置ＴＢＰとの間の距離Ｒkを算出する。そして、指向性算出部３１７は、例えば、次の（２）式により、補正値ＡＰＷkを算出する。
ＡＰＷk＝ＲＰＷk・Ｒk2／Ｒ02                …（２）
【００６２】
なお、補正値ＡＰＷkの算出に際して、距離Ｒ0が既に算出されている場合には、その距離Ｒ0を流用する。
【００６３】
また、指向性算出部３１７は、初期設定情報１２３Ａにおける対象基地局位置ＴＢＰ、並びに受信パワーデータ１２３Ｂk内の自車位置ＣＰk及び自車方向ＣＤkに基づいて、時刻Ｔkにおける上述した角度θである角度θkを算出する。
【００６４】
次いで、ステップＳ４４において、指向性算出部３１７は、角度θの値ごとの受信パワーを求める角度プロット処理を行う。かかる角度プロット処理では、指向性算出部３１７は、角度θO，θ1，…において同一の角度が存在する場合には、対応する受信パワーの平均値を、その角度における受信パワーとする。
【００６５】
次に、ステップＳ４５において、指向性算出部３１７は、ステップＳ４４における処理結果であるプロット結果を、プロット結果１２３Ｃとして、記憶装置１２０に格納する。引き続き、ステップＳ４６において、ステップＳ４５で得られたプロット結果が、切換ユニット２３０を介して、表示ユニット１４０の表示デバイス上に表示され、利用者に提示される。
【００６６】
こうして指向性算出処理が終了すると、ステップＳ１３の処理が終了する。そして、処理は、図１３におけるステップＳ１４へ進む。
【００６７】
ステップＳ１４では、指向性判定処理が行われる。この指向性判定処理では、まず、図１７のステップＳ５１において、指向性判定部３１８が、記憶装置１２０から標準指向性パターン１２４を読み出す。引き続き、ステップＳ５２において、指向性判定部３１８が、記憶装置１２０からプロット結果１２３Ｃを読み出す。
【００６８】
次に、ステップＳ５３において、指向性判定部３１８が、プロット結果１２３Ｃと標準指向性パターン１２４とを比較する。引き続き、ステップＳ５４において、ステップＳ５３の比較結果に基づいて、指向性判定部３１８が、プロット結果１２３Ｃに明らかな異常があるか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５４：Ｎ）には、そのままステップＳ１４の処理が終了する。そして、アンテナ指向性測定処理が終了する。
【００６９】
一方、ステップＳ５４における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ５４：Ｙ）には、処理はステップＳ５５へ進む。このステップＳ５５では、指向性判定部３１８が、異常内容を解析した後、その解析結果である異常内容が、切換ユニット２３０を介して、表示ユニット１４０の表示デバイス上に表示され、利用者に提示される。この後、ステップＳ１４の処理が終了する。そして、アンテナ指向性測定処理が終了する。
【００７０】
なお、アンテナ指向性の異常内容の提示を受けた利用者は、当該異常内容に基づいて、アンテナ２１１1〜２１１4の取り付け位置や取り付け方向等を調整する。かかる調整によるアンテナ指向性の改善を確認するためには、上記のアンテナ指向性測定を再度実行すればよい。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態では、車両ＣＲに搭載された複合車載装置１００における受信処理ユニット２２０による対象基地局ＢＳから発信された対象放送波の受信再生処理と並行して、車両ＣＲの現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤの測定が逐次行われる。そして、受信パワー測定部３１６が、受信処理ユニット２２０による対象放送波の抽出結果に基づいて、アンテナユニット２１０における対象放送波の受信パワーを複数時点において測定する。引き続き、指向性算出部３１７が、受信パワーの測定結果、当該複数時点における車両ＣＲの現在自車位置ＣＰ及び現在自車方向ＣＤ、並びに対象基地局ＢＳの位置ＢＳＰに基づいて、アンテナユニット２１０の受信感度の指向性を算出する。したがって、車両ＣＲに搭載されたアンテナユニットの受信感度の指向性を簡易に測定することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、アンテナ指向性の測定結果と、標準指向性パターンとを比較することにより、アンテナユニット２１０の受信感度の指向性における異常を検出し、異常内容を利用者に提示する。このため、利用者によるアンテナ２１１1〜２１１4の取り付け位置や取り付け方向等の調整によるアンテナ指向性の改善を支援することができる。
【００７３】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７４】
例えば、上記の実施形態では、アンテナユニット２１０におけるアンテナの数を４つとしたが、アンテナの数は、１つであってもよいし、４以外の複数であってもよい。
【００７５】
また、上記の実施形態では、車両ＣＲが周回経路を走行している期間にアンテナ指向性測定を行うことにした。これに対し、基地局ＢＳへの方向と自車方向とがなす角度が測定期間中においてほぼ３６０°変化するのであれば、車両ＣＲが周回経路以外の経路を走行するようにしてもよいし、測定期間中に車両が停止する時間があってもよい。
【００７６】
また、上記の実施形態では、総合自動利得制御信号ＡＧＣ1〜ＡＧＣ4を利用してアンテナユニット２１０における対象放送波の受信パワーを測定した。これに対し、アンテナユニット２１０における対象放送波の受信パワーを反映した信号であれば、任意の種類の信号を利用してアンテナユニット２１０における対象放送波の受信パワーを測定することができる。
【００７７】
また、上記の実施形態では、指向性算出部３１７は、上述の（２）式により補正値ＡＰＷkを算出したが、予め行われた実験や試験の結果などによって求められた、これ以外の算出式を用いて補正値ＡＰＷk を算出するようにしてもよい。
【００７８】
上記の実施形態では、放送波の受信処理機能及びナビゲーション機能を有する複合車載装置に本発明を適用したが、現在位置及び自車方向の測定手段を有する放送波の受信処理装置であれば、ナビゲーション機能の有無にかかわらず、本発明を適用することもできる。
【００７９】
標準指向性パターン１２４に記憶される情報は、角度θの様々な値ごとの受信パワーの値であってもよいし、パターンの形状が、例えば、円や楕円等の定型図形のいずれかであることを示すパラメータ値のみであってもよい。
【００８０】
また、上記の実施形態では、高周波自動利得制御信号ＲＦＡＧＣjと、中間周波自動利得制御信号ＩＦＡＧＣ1〜ＩＦＡＧＣ4との合成を、受信処理ユニット２１０内の合成回路２２４1〜２２４4により行うようにした。これに対し、合成回路２２４1〜２２４4における処理と同様の処理を、制御ユニット１１０で行うようにし、受信処理ユニット２１０内の合成回路２２４1〜２２４4を省略するようにすることもできる。
【００８１】
アンテナ指向性測定の対象となる放送波としては、アナログテレビ放送波、地上デジタル放送波等のデジタルテレビ放送波、ラジオ放送波等が挙げられる。
【００８２】
また、上記の実施形態では、本発明を車両に搭載される車載装置に適用したが、例えば、航空機や船舶に搭載される装置に本発明を適用することもできる。また、例えば、携帯電話装置等にも、本発明を適用することができる。
【００８３】
なお、上記の実施形態における制御ユニット１１０を中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、読出専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、上記の実施形態における処理を、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行するようにしてもよい。これらのプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体から読み出されて実行される。また、これらのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配送の形態で取得されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合車載装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の地図情報の内容を説明するための図である。
【図３】図１の走行情報の内容を説明するための図である。
【図４】図１の指向性測定作業データの内容を説明するための図である。
【図５】図４の初期設定情報の内容を説明するための図である。
【図６】図４の受信パワー測定情報の内容を説明するための図である。
【図７】図６の受信パワーデータの内容を説明するための図である。
【図８】図１の受信処理ユニットの構成を示すブロック図である。
【図９】図８のチューナ回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１の放送受信処理部の構成を示すブロック図である。
【図１１】車両に対する基地局の方向角の定義を説明するための図である。
【図１２】車両に対する基地局の方向角の具体例を説明するための図である。
【図１３】図１の装置によるアンテナ指向性測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１３の初期設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１３の受信パワー測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１３の指向性算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１３の指向性判定処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１００  …  複合車載装置（アンテナ指向性測定装置）
１２０  …  記憶装置（記憶手段）
１４０  …  表示ユニット（提示手段）
１６０  …  走行センサユニット（測位手段の一部）
１６２  …  角速度センサ（方位測定手段）
１７０  …  ＧＰＳ受信ユニット（測位手段の一部）
２１０  …  アンテナユニット（アンテナ手段）
２１１  …  アンテナ
２２０  …  受信処理ユニット（信号処理手段）
２２１  …  チューナ回路（抽出手段）
３１６  …  受信パワー測定部（受信パワー測定手段）
３１７  …  指向性算出部（指向性算出手段）
３１８  …  指向性判定部（指向性判定手段）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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