(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送局から送られてくる代替周波数リストを保存し、受信レベルが設定レベルETHL以下になった時、該代替周波数リストにおける所定周波数を用いて自動追従受信を行なう車載用のFM多重放送受信機における受信方法において、
受信レベル検出部は放送信号の受信レベルを検出し、
受信機の自動追従制御部は、
(1)FM放送局の送信電力が大きい第1の地域とFM放送局の送信電力が小さい第2の地域に応じたレベルEB, ESをそれぞれ保持し、自動車が存在する地域に応じた該レベルを前記設定レベルETHLとし、
(2)受信レベルが該設定レベルETHL以上の全てのFM多重放送受信可能局を求め、該FM多重放送受信可能局の受信レベルの1局あたりの平均値レベルを計算し、該平均値レベルが所定レベル以上で、かつ、FM多重放送受信可能局数が設定数以上であれば、自動車は前記第1の地域に存在すると判定し、さもなければ、自動車は前記第２の地域に存在すると判定する、
ことを特徴とするFM多重放送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、FM多重放送受信方法に係わり、特に、放送局から送られてくる代替周波数リストを保存し、受信レベルが設定レベル以下になった時、該代替周波数リストにおける所定周波数を用いて受信を継続する車載用のFM多重放送受信機における受信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、天気予報やニュースなどの一般情報、道路交通情報をFM放送信号に多重して伝送し、FM多重放送受信機でこれら一般情報、道路交通情報を受信して表示するFM多重放送サービスが行われている。
かかるFM多重放送サービスにおけるFM多重放送受信機は、現在受信中のＦＭ多重放送と同一系列の周波数の放送状態を定期的に判断し、最良となる周波数に自動的に選局を変更する自動追従（オートチューニング）機能を備えている。ここで系列とはJFN系列やNHK系列等の放送事業者の系列をいう。JFN系列のFM多重局や一部の独立系ＦＭ多重局はDGPS情報(GPS補正情報)を多重送信し、NHK系列のFM多重局はVICS情報を多重送信する。
【０００３】
又、FM多重放送受信機は、適宜、受信可能なFM多重局のリストを作成し、ユーザの要求により該リストを表示してユーザに所望のFM多重局を選局させ、あるいは交通情報や一般情報を選択させ、選択された情報を表示する機能を備えている。
以上のように、FM多重放送受信機には自動追従機能、受信可能局リスト作成機能があり、いずれの機能においても周波数の電界強度を使用する。すなわち、機能毎に電界強度の設定値を保持し、受信可能局リスト作成機能では、周波数の電界強度が設定値を上回っていればＦＭ多重放送局である可能性があると判断し、該判断結果に基づいて対象周波数の数を絞り込んで受信可能局リストの作成を行う。又、自動追従機能では、周波数の電界強度が設定値を下回っていれば電波状態が悪化していると判断し、自動追従制御を開始する。
【０００４】
ところで、電波状態の乱雑な首都圏では、ＦＭ多重放送を受信できる最低電界強度レベルが郊外地域（地方）のそれとは異なる。すなわち、電波状態の乱雑な首都圏において各FM多重放送局は送信出力を大きくしているため、首都圏の方が地方に比べてＦＭ多重放送を受信できる最低電界強度レベルが高い。このため、首都圏で地方と同じ低い電界強度レベルを前記各機能の設定値とすると、首都圏では受信できないない低レベルの周波数をＦＭ多重放送局の可能性があると判断してしまったり、受信不可能な低レベルの電界強度にも関わらず、自動追従動作が始まらないといった現象が起きてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来技術では、どのエリアでも同じ電界強度の設定値を使用するため、以下の２点において想定した動作が得られなくなる。
・受信可能局リスト作成時や自動追従時は、全周波数あるいは特定の周波数群からＦＭ多重放送局と思しき周波数を絞り込む動作と絞り込まれた周波数に切り替えて多重データの有無を確認する動作から成っている。このため、全周波数あるいは特定の周波数群からFM多重放送局と思しき周波数を絞り込む動作の時に電界強度設定が適当でないと（例えば、適当な設定値より低いと）、受信状態が悪く認識すべきではない周波数をＦＭ多重放送局であると認識してしまい、多重データの有無確認を行ってしまう。
多重データ有無確認は1局当りの処理時間が長いため、確認する周波数が多いと、受信可能局リスト作成や自動追従処理に要する時間が全体的に長くなってしまう。そして、受信可能局リスト作成中や自動追従中は、本来の受信周波数の多重データは受信できなくなるので処理が長引いた場合、欠落する多重データが増加することになる。
【０００６】
・電波状態が悪化した場合の自動追従の開始するタイミングは電界強度が設定値を下回っていることが条件の一つとなっており、電界強度の設定値が適当でないと（例えば、適当な設定値より低い場合）、受信状態が悪化して自動追従動作をすべき状況になっても電界強度が設定値を下回っていないので追従動作が開始されないことになる。このため、受信状態の悪化した周波数を受信し続け、その間の多重データは欠落することになる。
【０００７】
以上から本発明の目的は、電界強度の設定値を適切な値にできるようにすることである。
本発明の別の目的は、FM多重放送局と思しき周波数の絞り込み動作を正しく行うことができ、受信可能局リスト作成や自動追従処理に要する時間を短縮して欠落する多重データを減少することである。
本発明の別の目的は、受信状態が悪化した時、確実に自動追従動作により良好な受信を行えるようにして多重データの欠落を減少することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、放送局から送られてくる代替周波数リストを保存し、受信レベルが設定レベルETHL以下になった時、該代替周波数リストにおける所定周波数を用いて自動追従受信を行なう車載用のFM多重放送受信機における受信方法であり、受信レベル検出部は放送信号の受信レベルを検出し、受信機の自動追従制御部は(1)FM放送局の送信電力が大きい第1の地域とFM放送局の送信電力が小さい第2の地域に応じたレベルEB, ESをそれぞれ保持し、自動車が存在する地域に応じた該レベルを前記設定レベルETHLとし、(2)受信レベルが該設定レベルETHL以上の全てのFM多重放送受信可能局を求め、該FM多重放送受信可能局の受信レベルの1局あたりの平均値レベルを計算し、該平均値レベルが所定レベル以上で、かつ、FM多重放送受信可能局数が設定数以上であれば、自動車は前記第1の地域に存在すると判定し、さもなければ、自動車は前記第２の地域に存在すると判定する。
【０００９】
以上のようにすれば、自動車の所在する地域に応じて周波数絞り込みのための設定レベルや自動追従開始の設定レベルを適切な値にすることができる。このため、FM多重放送局と思しき周波数の絞り込み動作を正しく行うことができ、受信可能局リスト作成や自動追従処理に要する時間を短縮して欠落する多重データを減少することができる。また、受信状態が悪化した時、確実に自動追従動作を開始でき、これにより良好な受信を行えるため多重データの欠落を減少することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（Ａ）FM多重放送受信機の構成
図１は本発明のＦＭ多重放送受信機の構成図である。ＦＭ多重放送受信機は、ＦＭ放送信号を受信し、該ＦＭ放送信号に多重されて送られてくる文字情報や交通情報等のＦＭ多重放送データを分離、復調してディスプレイ装置に表示するものである。
ＦＭ多重放送データは、図２に示すように、１フレーム当たり２７２ブロックからなり、２７２ブロックのうち１９０ブロックがデータブロック、８２ブロックがパリティのみを伝送するパリティブロックで、パリティブロックはデータブロック内に分散して配置されている。
【００１１】
各データブロックは、１６ビットのブロック識別符号ＢＩＣ（Block Identify Code)と、１７６ビットのデータと、１４ビットのＣＲＣ符号と、８２ビットの誤り検出訂正用のパリティ（横符号）で構成されている。又、パリティブロックは、１６ビットのブロック識別符号ＢＩＣと、１９０ビットのパリティ（縦符号）と、８２ビットの誤り検出訂正用のパリティ（横符号）とで構成されている。
最初の１３ブロックのうちデータブロックの識別符号はＢＩＣ１であり、次の１２３ブロックのうちデータブロックの識別符号はＢＩＣ３であり、次の１３ブロックのうちデータブロックの識別符号はＢＩＣ２であり、最後の１２３ブロックのうちデータブロックの識別符号はＢＩＣ３であり、パリティブロックの識別符号はＢＩＣ４である。
【００１２】
ブロック識別符号を１ブロック毎に検出することによりブロック同期をとることができ、又、２７２ブロック毎に（ブロック識別符号ＢＩＣ４の次にＢＩＣ１を検出することにより）フレーム同期をとることができる。換言すれば、前記順序でブロック識別符号を検出できない回数が所定の割合で生じたときはブロック同期外れであり、所定の割合でフレーム同期がとれない場合がフレーム同期はずれである。又、データブロックにはＣＲＣ符号が含まれているから１ブロック毎にＣＲＣチェックを行うことができる。更に、誤り検出訂正用のパリティ（縦符号、横符号）が含まれているから、これらパリティを用いて誤り検出、及び誤り訂正処理を行うことができる。
【００１３】
図１において、１はアンテナ、２はフロントエンド（Ｆ／Ｅ）であり図示しないがアンテナ同調回路や高周波増幅回路、局部発振器、混合器等を有している。３はＰＬＬ回路、4はローパスフィルタ、５は中間周波増幅／ＦＭ検波器（ＩＦ／ＤＥＴ）である。ＰＬＬ回路３、ローパスフィルタ４及びフロントエンド２内蔵の局部発振器は電子選局装置を構成し、局部発振器を受信周波数（選局操作で選択されたFM放送局の周波数）に応じた周波数で発振させ、フロントエンド２内の混合器により中間周波数信号を出力するようになっている。
【００１４】
6は中間周波増幅／ＦＭ検波器（ＩＦ／ＤＥＴ）のＳメータ出力に基いて受信電界強度を出力する受信レベル検出部、７はノイズキャンセルとステレオ復調を行うノイズキャンセラ／ステレオ復調回路（ＮＣ／ＭＰＸ）である。8はＦＭ検波信号からＬ−ＭＳＫ変調信号成分を取り出すフィルタ回路、９はＬ−ＭＳＫ変調信号に遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデータ列の復調を行うＬ−ＭＳＫ復調回路、１０はブロック同期とフレーム同期の検出を行う同期回路、11は誤り検出訂正部である。
【００１５】
１２はプロセッサ（ＣＰＵ）であり、選局操作に従った選局制御や、文字情報の表示制御、設定レベル変更制御、自動追従制御、受信可能リスト作成制御等を行うもの、１２ａはワーク用のＲＡＭで、受信した代替周波数リスト、首都圏モード／地方モード、作成された受信可能リスト等を記憶するもの、１３は受信したＦＭ多重データ（文字放送番組情報、交通情報等）を記憶するメモリ、１４はユーザが選局操作を行ったり、所望の文字放送番組の選択等を行う操作部、１５はディスプレイプロセッサ、１６は文字情報（交通情報、一般情報）を表示するディスプレイ装置、１７はナビゲーション制御部である。尚、ディスプレイ装置16はナビゲーション装置の地図表示用のディスプレイ装置と兼用することができる
【００１６】
（B）首都圏モード／地方モードの決定
都会では電波が乱雑しており、ごみ電波の影響を受けないようにFM放送局は送信電力を大きくしている。このため、都会における受信レベルは例えば1.75V程度となるが、地方における受信レベルは低い。そこで、本発明では首都圏モードと地方モードを設ける。そして、受信レベルの変動を考慮して、首都圏モードでは自動追従、周波数絞り込みの基準になるスレッショルドレベルＥTHLを1.5Vにし、地方モードではスレッショルドレベルＥTHLを1.0Vにする。
【００１７】
図3は首都圏モード／地方モードの決定処理フローである。都会では、受信レベルが大きく、又、FM多重放送局の数が地方に比べて多いことを利用してモードを決定している。但し、モードの決定は受信可能リストを作成するときに行う。
ナビゲーション制御部１７は、装置の電源が投入されたとき、あるいは、300秒周期で、あるいは、ユーザの要求があった時、CPU １２に受信可能リスト作成要求を送出する。
【００１８】
CPUはリスト作成の要求があったかチェックしており（ステップ１０１)、要求があると、図4に示す受信可能リスト作成ルーチンを実行する(ステップ１０２)。すなわち、FM周波数帯域における各周波数の受信電界強度を測定し、現モードのスレッショルドレベルＥTHL（１．５ｖ又は１．０ｖ）以上の周波数を候補とする(周波数の絞り込み、ステップ１０２ａ)。ついで、ｉ＝１とし(ステップ１０２b)、第ｉ候補周波数について多重データの有無を確認する(ステップ１０２ｃ、１０２ｄ)。多重データの有無は、図2に示すフォーマット構成を有するブロックを所定数連続して受信したか否かで判断する。
【００１９】
受信していれば、該周波数を局名、放送内容(交通情報、一般情報)と共に受信可能リストRVLに登録する(ステップ１０２e)。しかる後、全絞り込みの候補周波数に対して上記処理を完了したかチェックし(ステップ１０２ｆ)、完了していなければｉを歩進し(ｉ＝ｉ＋１、ステップ１０２ｇ)、ステップ１０２c以降の処理を繰り返す。以上の受信可能リスト作成ルーチンにより、図1に示すような受信可能リストRVLが作成される。
【００２０】
受信可能リスト作成ルーチンの処理が完了すれば、登録周波数n、各登録周波数の受信電界強度の平均レベルEavrを計算し(ステップ103)、登録周波数の数ｎが設定数ＮMD以上であるか（ＮMDは例えば３である）、平均レベルEavrが設定レベルＥMD以上であるか（ＥMDは例えば１．５ｖである）、チェックする(ステップ１０４，１０５)。
ｎ＞ＮMDで、かつ、Eavr＞ＥMDであれば自動車は首都圏に存在していると判定して首都圏モードにする。すなわち、スレッショルドレベルＥTHLをEB（＝１．５ｖ）とする(ステップ１０６)。しかし、ステップ１０４，１０５の少なくともいずれか一方が満たされない場合には、地方に存在していると判定して地方モードにする。すなわち、スレッショルドレベルＥTHLをES（＝１．０ｖ）とする(ステップ１０７)。
【００２１】
（C）自動追従
図5及び図6は自動追従の処理フローである。
CPUは、現在受信中の周波数と代替可能な周波数リスト(代替周波数リスト)FLSが放送局から送信されてくれば受信してメモリ12aに格納する(ステップ２０１)。ついで、フラグF="0"であるかチェックする(ステップ２０２)。このフラグF="1"は受信レベルがスレッショルドレベルＥTHL以下になって受信状態が悪化して自動追従制御中であることを意味する。
【００２２】
F="0"であれば、300秒経過したかチェックし(ステップ203)、経過してなければ、受信電界強度が5秒以上継続してスレッショルドレベルＥTHL以下になったか監視し(ステップ204)、「NO」であればステップ202以降の処理を繰り返す。
【００２３】
受信電界強度が5秒以上継続してスレッショルドレベルＥTHL以下になることなく、300秒経過すると、ステップ203において「YES」となり、代替周波数リストにおける各周波数を受信し受信電界強度を測定する(ステップ205)。ついで、受信電界強度がそれまでの受信電界強度より設定値以上大きな周波数が存在するかチェックし(ステップ206)、存在しなければ元の受信周波数に戻して受信を継続する(ステップ207)。しかし、受信電界強度がそれまでの受信電界強度より設定値以上大きな周波数が存在すれば、最大受信電界強度の周波数を受信し(ステップ208)、ＰＩ（放送局識別:NHK系列、JFN系列等の識別）が一致するか、受信電界強度がそれまでの受信電界強度より設定値以上か、エラー数は設定値以下か、判断し(ステップ209〜211)、全て満足すれば、該周波数による受信を継続し、自動追従による周波数移行を完了する(ステップ212)。なお、ステップ209〜211のいずれかの条件を満足しなければ、元の受信周波数に戻して受信を継続する(ステップ207)。
【００２４】
一方、ステップ204において、受信電界強度が5秒以上継続してスレッショルドレベルＥTHL以下になると、フラグFを"1"にする(ステップ220)。ついで、代替周波数リストにおける各周波数を受信し、受信電界強度がスレッショルドレベルＥTHL以上の周波数を候補として求める(周波数の絞り込み、ステップ221)。周波数絞り込みが終了すれば、各候補周波数について多重データの有無を確認する(ステップ222)。いずれの候補周波数もFM多重放送周波数でなければ、多重データ無しとなり、元の受信周波数に戻して受信を継続する(ステップ223)。この場合、再びステップ201以降の処理が繰り返されるがステップ202においてF="1"であるため「NO」となる。
【００２５】
一方、ステップ222において、FM多重放送周波数が存在すれば、受信電界強度が最大の周波数を決定し、該周波数を受信する(ステップ224)。以後、ＰＩ（放送局識別:NHK系列、JFN系列等の識別）が一致するか、受信電界強度がスレッショルドレベルＥTHL以上か、エラー数は設定値以下か、判断し(ステップ225〜227)、全て満足すれば、該周波数による受信を継続し、自動追従による周波数移行を完了し(ステップ228)、フラグＦを"0"に戻す(ステップ229)。なお、ステップ225〜227のいずれかの条件を満足しなければ、元の受信周波数に戻して受信を継続する(ステップ223)。
【００２６】
以上の制御で周波数を変更できなければ、F="1"のままとなり、ステップ202において「NO」となる。かかる場合には、30秒経過したかチェックし(ステップ230)、経過すれば、受信電界強度がスレッショルドレベルＥTHL以上になったかチェックし(ステップ231)、スレッショルドレベルＥTHL以上になっていれば、フラグを"0"に戻す(ステップ299)。しかし、ステップ231において受信電界強度がスレッショルドレベルＥTHL以上になっていなければステップ221移行の処理を繰り返えす。
【００２７】
(D)本発明の効果の説明
図7は受信可能局リスト作成時における候補周波数の数を少なくしてリスト作成時間を短縮できる本発明の効果説明図である。図7(a)において51は周波数80.0MHzのFM放送局、52は周波数84.0MHzのFM放送局、53は周波数82.0MHzのFM放送局であり、54は本発明のFM多重放送受信機を搭載した自動車である。また、61a,62a,63aは各放送局における受信電界強度が1.5v以上のエリア、61b,62b,6baは各放送局における受信電界強度が1.0v以上のエリアである。
【００２８】
従来技術では、スレッショルドレベルが首都圏、地方に係わらず一定である。ここで、スレッショルドレベルETHLが1.0vであるとすると、図7(b)のPRIORで示すように、リスト作成に先立って行われる周波数絞り込みにより、3つのFM放送周波数80.0MHz、82.0MHz、84.0MHzが候補周波数として求まってしまう。このため、これら3つの周波数に対して時間のかかる多重データの有無の検査を行わなくてはならず、本来の受信周波数に切りかえるまでに長時間を要してしまう。
【００２９】
これに対して本発明では、首都圏モードにおいてスレッショルドレベルETHLが1.5vであるため、図7(b)のINVTで示すように、リスト作成に先立って行われる周波数絞り込みにより、１つのFM放送周波数84.0MHzが候補周波数として求まるだけである。このため、この周波数に対してのみ時間のかかる多重データの有無の検査を行なうだけで良く、本来の受信周波数に切りかえるまでの時間を短縮することができる。
【００３０】
図８は自動追従時における追従開始時間を早めることができる本発明の効果説明図である。図８(a)において８1は周波数80.0MHzのFM放送局、８2は周波数82.0MHzのFM放送局であり、83は本発明のFM多重放送受信機を搭載した自動車である。また、９1a,９2aは各放送局における受信電界強度が1.5v以上のエリア、91b，92bは各放送局における受信電界強度が1.0v以上のエリアである。
【００３１】
従来技術では、スレッショルドレベルが首都圏、地方に係わらず一定である。ここで、スレッショルドレベルETHLが1.0vであるとすると、従来技術では図８(b)のPRIORで示すように、受信状態の悪化による自動追従が開始するのは、自動車が受信電界強度1.0v以上のエリア91bを越えたポイントＰからである。
これに対して本発明では、首都圏モードではスレッショルドレベルETHLが1.5vであるため、図８(b)のINVTで示すように、受信状態の悪化による自動追従が開始するのは、自動車が受信電界強度1.5v以上のエリア91aを越えたポイントＱ１からであり、自動追従開始時間を早めることができ、良好な受信が可能となる。
【００３２】
（Ｅ）まとめ
以上まとめると、本発明はレシーバ内に首都圏モードと地方モードの電界強度の設定値を保持し、現在の受信エリアを判断してモード切替を行う。受信可能局リスト作成や自動追従には切替えられたモードの電界強度の設定値(スレッショルドレベルＥTHL)を使用し、最適な電界強度の設定値を使用することによってレシーバ処理の高速化及び安定化・ＦＭ多重データの保証を促す。
【００３３】
手順は、以下の通りである。
▲１▼受信可能局リストの作成終了時にリストに登録された周波数の数とそれらの周波数の平均電界強度を割出し、登録周波数の数がある一定数を超えており、周波数の平均電界強度がある一定レベルを超えた場合に首都圏モードとする。二つの条件が満たされない場合は地方モードとする。
▲２▼以降は受信可能局リスト作成時或いは自動追従時の判断は切り替えられたモードの電界強度の設定値を使用する。
▲３▼受信可能局リスト作成終了時に、毎回モードの切り替え判断が行われ必要な場合に切り替えら得る。
【００３４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、自動車の所在する地域に応じて周波数絞り込みのためのスレッショルドレベルや自動追従開始のスレッショルドレベルを適切な値にすることができ、このため、FM多重放送局と思しき周波数の絞り込み動作を正しく行うことができ、また、多重データ有無確認処理を短縮でき、受信可能局リスト作成や自動追従処理に要する時間を短縮して欠落する多重データを減少することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、受信状態が悪化した時、すばやく自動追従動作を開始でき、これにより良好な受信を行えるため多重データの欠落を減少することができる。すなわち、本発明によれば、電波状態悪化時の自動追従の開始タイミング判断を最適なモードの電界強度設定値を使用することによって、周波数の切り替えを最適なタイミングで行えるようになり、受信状態が悪化しているエリアで最適な周波数の受信を行えるようになる。この結果、受信状態が悪化しているにも関わらず周波数が切り替わらない状況をなくし、多重データの欠落をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＦＭ多重放送受信機の構成図である。
【図２】ＦＭ多重放送データのフレーム構成図である。
【図３】首都圏モード／地方モードの決定処理フローである。
【図４】受信可能リスト作成ルーチンである。
【図５】自動追従の第1の処理フローである。
【図６】自動追従の第２の処理フローである
【図７】受信可能局リスト作成時における候補周波数の数を少なくしてリスト作成時間を短縮できる本発明の効果説明図である。
【図８】自動追従時における追従開始時間を早めることができる本発明の効果説明図である。
【符号の説明】
２  フロントエンド（Ｆ／Ｅ）
３  ＰＬＬ回路
５  中間周波増幅／ＦＭ検波器（ＩＦ／ＤＥＴ）
６  受信レベル検出部
９  Ｌ−ＭＳＫ復調回路
１０  同期回路
１１  誤り検出訂正部
１２  プロセッサ（ＣＰＵ）
１３  メモリ
１６  ディスプレイ装置
１７  ナビゲーション制御部
RVL  受信可能リスト
【図１】
0003875564.tif 000002
【図２】
0003875564.tif 000003
【図３】
0003875564.tif 000004
【図４】
0003875564.tif 000005
【図５】
0003875564.tif 000006
【図６】
0003875564.tif 000007
【図７】
0003875564.tif 000008
【図８】
0003875564.tif 000009