(57)【要約】【課題】移動体に搭載されたサイマル放送受信機において、ナビ機能・地図データを用いずに、視聴不地点への到達時間を予測し代替放送にシームレスに切替える機能を提供することを目的とするものである。【解決手段】移動体に搭載され地図データを有さないサイマル放送のデジタルテレビ放送受信・切替装置１００は、現在位置を測位するＧＰＳ受信部１１１と、進行方向および速度を計算する位置・方向・速度検出部１０６と、少なくとも電界強度と位置情報を関連して記憶しているデータベース１１０からなり、前記データベース１１０に記録している位置情報と電界強度から現在位置から視聴が不可能となる位置までの時間を距離と速度よりシームレスに放送が切り替えられる位置を算出し、前記切り替える位置に移動体が到達した時放送を切り替えるものである。これにより、シームレスに放送を切り替えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され地図データを有さないサイマル放送の受信装置であって、現在位置を測位するＧＰＳ受信部と、進行方向および速度を計算する位置・進行方向・速度算出部と、少なくとも電界強度と位置情報を関連して記憶しているデータベースからなり、前記データベースに記録している位置情報と電界強度から、現在位置から視聴が不可能となる位置までの時間を距離と速度よりシームレスに放送が切り替えられる位置を算出し、前記切り替える位置に移動体が到達した時シームレスに放送を切り替えることを特徴とするサイマル放送受信装置。
【請求項２】
請求項１記載のサイマル放送受信装置は日本の地上デジタルテレビ放送を受信できるデジタルテレビ放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に搭載されたサイマル放送受信機において、シームレスに放送を切替える機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のサイマル放送受信機を搭載しているナビゲーション装置での放送局の切り替え方法は、ナビゲーション装置を搭載している移動体の移動に伴い変化する受信中の放送局の電界強度を監視し、少なくとも電界強度が視聴が不可能な電界強度まで弱くなる地図上の位置情報と電界強度とを関連付けて記録する。
また、ナビゲーション装置で経路案内する際に、走行経路上で電界強度が弱く放送局を切替える必要があると判断した場合、放送局の切り替えをシームレスな切替で行うものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８４２１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の放送局の切り替え方法方式では、ナビゲーション装置が必要であり、ナビゲーション機能がない車載器ではシームレスな切り替えが難しい。
また、ナビゲーション装置が移動体に設置されていても、経路案内が動作していない場合は移動体がどのような経路で移動するかわからないため、いつ放送切替が必要になるまで電界強度が下がるかの事前判断・予測が困難であった。
さらに、移動体の移動速度によっては、切替を開始してから、切替え完了のための処理時間（一般には５００ｍｓｅｃ以上）より短い間に、視聴不可能な電界強度（例えば５０ｄＢ以下）に達する場合があり、この場合は映像が乱れたり、音が切れたりという問題が発生する。
【０００５】
そこで、ナビゲーション機能を有さない放送受信装置を有する車載器でも、現在の視聴中の放送、位置、進行方向、速度の情報から、進行方向上の電界強度を予測し、その予測を基にサイマル放送のシームレス切替を実現する車載器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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、移動体に搭載され地図データを有さないサイマル放送の受信装置であって、現在位置を測位するＧＰＳ受信部と進行方向および速度を計算する位置・進行方向・速度算出部と少なくとも電界強度と位置情報を関連して記憶しているデータベースからなり、前記データベースに記録している位置情報と電界強度から現在位置から視聴が不可能となる位置までの時間を距離と速度よりシームレスに放送が切り替えられる位置を算出し前記切り替える位置に移動体が到達した時シームレスに放送を切り替える構成を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ナビゲーション機能を有さない車載器でも、記録している電界強度と位置情報、現在位置と移動体の速度からシームレスな放送切替を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態における放送受信状況学習と放送切替のブロック図
【図２】データベースに記憶する情報構成図
【図３】データベースに情報を記録するためのフローチャート
【図４】データベーを用いて、電界強度の変化を予測し、放送を切替える処理フローチャート
【図５】電界強度の悪化検知をトリガに放送のシームレス切替処理を開始して、映像・音声切れ問題が発生しないケースを示す図
【図６】電界強度の悪化検知をトリガに放送のシームレス切替処理を開始して、映像・音声切れ問題が発生するケース示す図
【図７】本発明により実現される、事前に切替処理を開始し、映像・音切れを回避するケース示す図
【図８】視聴中の放送の電界強度が、視聴限界を下回ってから回復するケース示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。尚、放送受信装置の基本概念、主要なシステム構成、動作原理、および基本制御手法などについては既知の事実であるため、ここでは詳細な説明は割愛する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態１における移動体に搭載されている放送受信装置の概略図である。さらに図２はデータベース１１０に記憶する情報の一例である。
【００１１】
図１のデジタルテレビ放送受信・切替装置１００のシステム構成は、各種デジタル放送の電波を受信するための受信アンテナ１０１、各種デジタル放送信号を受信するチューナ１０２、受信したデジタル放送信号を復元する復調部１０３、符号化されたデータを元の状態に戻すデコード部１０４、テレビやラジオなどの音声等をＬＶＤＳなどの信号伝送形式に変換して出力する出力部１０５、ＧＰＳ受信部１１１からの信号から現在の位置情報、移動体の進行方向と移動体の速度を計算する位置・方向・速度検出部１０６、制御部１０７はチューナ１０２、復調部１０３、デコード部１０４、出力部１０５、位置・方向・速度検出部１０６、制御部１０７、切替判断部１０８、学習部１０９を制御する。デコード部１０４での復号対象となる受信波を決定する切替判断部１０８、移動体の現在の位置情報、現在の進行方向、現在速度、現在の受信中の放送の電界強度とデータベース１１０に記録している情報から電界強度の平均値を算出す学習部１０９と、位置情報（例えば、緯度経度）、進行方向、受信中の放送局の電界強度などの情報を関連付けて記録するデータベース１１０、ＧＰＳ衛星からの距離を測ることで受信機の場所を特定するＧＰＳ受信部１１１、各種デジタル放送の画像を表示するディスプレイ１１２、各種デジタル放送の音声等を発生させるスピーカ１１３を含んでいる。
【００１２】
なお、データベース１１０を記憶する媒体としては、システムの構成に合わせて、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＤ、ＳＳＤなどの不揮発性メモリを用いれば良い。また、インターネットやポータブル記憶媒体を用いて、端末外部からの情報を取り入れることも可能である。
【００１３】
図２はデータベース１１０に記憶する情報構成の一例である。地点番号１の位置をＸ方向０、Ｙ方向０とし、Ｘ方向０、Ｙ方向０の時の移動体の進行方向の単位ベクトルは０．６
０．４、この地点での放送Ａの電界強度を１００ｄＢ、放送Ｂの電界強度８０ｄＢとしてデータベース１１０で記録する。なお、記憶する情報はこれに限定されるものではなく、また、Ｘ方向の位置、Ｙ方向の位置は緯度経度の座標でもよい。
【００１４】
図３は、データベースに情報を記録するためのフローチャートである。
デジタルテレビ放送受信・切替装置１００は、まず、ＧＰＳ受信部１１１から位置・方向・速度検出部１０６がＧＰＳ情報を受信し、移動体の現在の位置情報を取得する（ステップＳ１０１）。次に、ステップＳ１０１で取得した位置情報での、移動体の進行方向と移動体の速度を算出する。（ステップＳ１０２）。
【００１５】
移動体の進行方向や速度はジャイロセンサなどの方位検出装置で、移動体の移動方向を算出してもよく、速度の検知は移動体（例えば車）からの車速センサでもよい。
次に、制御部１０７は復調部１０３から得られる受信中の放送の電界強度を取得する（ステップＳ１０３）。さらに、学習部１０９はデータベース１１０に記録されている情報があれば、その情報を読み出す（ステップＳ１０４）。
【００１６】
学習部１０９は、ステップＳ１０１の、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、およびステップＳ１０４にて得られた、移動体の現在の位置情報、現在の進行方向、現在速度、現在の受信中の放送の電界強度とデータベース１１０に記録している情報から電界強度の平均値を算出する。この電界強度について、例えば、過去に移動体が同一地点で同一方向に移動している時の放送Ａの電界強度を３回（５０ｄＢ、８０ｄＢ、８０ｄＢ）を計測した場合、平均値は７０ｄＢとなる。（ステップＳ１０５）。
【００１７】
さらにこのステップＳ１０５で電界強度の計算は別の計算方法でもよく、例えば、新しい電界強度の加重平均値Ｅａｖｇ１を算出する。ここで、インフラ環境の変化に順応するために、加重係数Ｗにて安定と順応する速度のバランスを調整する。
【００１８】
Ｅａｖｇ１は荷重係数と現在の電界強度の積をとり前回までの電界強度の加重平均値を加える、さらに加重係数に１を加えた数と割ることで算出される。加重係数ｗが０．１のように小さければ、電界強度の加重平均値Ｅａｖｇ１は安定するが、インフラ環境の変化に順応するのに同じ地点を同じ進行方向で通過しなければならない回数が増える。
【００１９】
逆に加重係数ｗを１の様に大きくすれば、電界強度の加重平均値Ｅａｖｇ１は前回までの電界強度の加重平均値Ｅａｖｇと現在の電界強度Ｅｃｕｒの相加平均となり、インフラ環境の変化に順応するのに同じ地点を同じ進行方向で通過する回数は少なくて済む。
【００２０】
また、平均値を算出するのではなく、同一地点で同一方向の過去の電界強度のデータで一番低いｄＢを記録しておいてもよい。もしある地点での電界強度が５０ｄＢを測定しており、その最低電界強度からシームレスに放送局を切り替える場合は、平均値例えば７０ｄＢから切り替えタイミングを計算するよりも、その地点での最低電界強度、例えば５０ｄＢから切り替えタイミングを計算するほうが、余裕をもってシームレスの切り替えることができる。
【００２１】
さらに、データベースの容量が少なくなり、容量が小さな記憶部でも記録でき、移動体に搭載する車載器の小型化にも効果がある。
【００２２】
学習部１０９は、ステップＳ１０５にて得られた電界強度の加重平均値Ｅａｖｇ１や平均値、最低電界強度をデータベース１１０に記録する（ステップＳ１０６）。
記憶する情報の範囲および量は、装置のメモリサイズとデータ処理速度に合わせて調整することが望ましい。
【００２３】
自動車のＡＣＣ ＯＮの場合はステップＳ１０１に戻り、ＡＣＣ  ＯＦＦの場合は処理を終了する（ステップＳ１０７）。
【００２４】
図４は、データベース１１０を基に放送切替を判断・実施する処理フローチャートである。ＧＰＳ受信部１１１から位置・方向・速度検出部１０６がＧＰＳ情報を受信し、移動体の現在の位置情報を取得する（ステップＳ２０１）。次に、ステップＳ２０１で取得した位置情報での、移動体の方向と移動体の速度を算出する。（ステップＳ３０２）。
【００２５】
移動体の進行方向や速度はジャイロセンサなどの方位検出装置で、移動体の移動方向を算出してもよく、速度の検知は移動体（例えば車）からの車速センサでもよい。次に、制御部１０７は復調部１０３から得られる受信中の放送の電界強度を取得する（ステップＳ２０３）。さらに、学習部１０９はデータベース１１０に記録されている情報があれば、その情報を読み出す（ステップＳ２０４）。
【００２６】
切替判断部１０８は、ステップＳ２０１、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３、およびステップＳ２０４にて得られた情報から、移動体の現在の位置情報、現在の進行方向、現在速度、現在の受信中の放送の電界強度とデータベース１１０に記録している情報から電界強度の平均値を算出する。なお、データベース１１０に記録している電界強度は平均値だけでなく、加重平均値Ｅａｖｇ１や最低電界強度であってもよい。
【００２７】
図５に示すように、現在位置から視聴中の放送Ａの電界強度が視聴限界（例えば５０ｄＢ）より下がる地点ｃに到達する時間Ｔを計算する（ステップＳ２０５）。ここで、学習データベースを用いないで放送切替を実施する場合、放送切替を開始する電界強度（例えば６５ｄＢ）に下がる地点ａから地点ｃまでを移動する所要時間を時間Ｔ１、地点ａからシームレスな放送切替を実施した場合に、切替が完了する地点を地点ｂ、シームレスな放送切替に掛かる時間を時間Ｔ２とする。時間Ｔ１が時間Ｔ２より大きければ、映像・音声切れという課題は発生しない。
【００２８】
ところが、図６に示すように、時間Ｔ１が時間Ｔ２より小さくなった場合、データベース１１０の情報を用いないで放送切替を実施するならば、映像・音声切れという課題が発生する。
【００２９】
そこで、切替判断部１０８は、図７に示すように、時間Ｔが時間Ｔ０（放送切替に掛かる時間Ｔ２と切替余裕係数Ｍの積）より長い場合、放送切替不要と判断する。逆に、時間Ｔが時間Ｔ０より短い場合、放送切替必要と判断する（ステップＳ２０６）。
【００３０】
ここで切替余裕係数Ｍは１より大きい数字である必要がある。例えば、シームレスな放送切替に掛かる時間Ｔ２に対して５０％の余裕を持たせるならば、切替余裕係数Ｍは１．５とすれば良い。
【００３１】
時間Ｔ１が時間Ｔ２より小さく放送切替を必要と判断した場合は、制御部１０７がチューナ１０２、復調部１０３、およびデコード部１０４に対してシームレスな放送切替処理を開始する（ステップＳ２０７）。自動車のＡＣＣがＯＮの場合はステップＳ２０１に戻り、ＡＣＣがＯＦＦの場合は処理を終了する（ステップＳ２０８）。
【００３２】
デコード部１０４により復号化処理され得られた映像・音声は、出力部１０５を通して、ディスプレイ１１２およびスピーカ１１３より再生される。ここで、ディスプレイおよびスピーカは、既に別途搭載されているものと共用しても良い。
【００３３】
図８では、一旦電界強度が視聴限界を下回るまで悪化してから、一般的に安定受信できる電界強度（例えば８０ｄＢ以上）まで回復した場合である。放送Ａの電界強度が、地点ｅより放送Ｂの電界強度を上回っている。ここで、放送Ａに切替復帰するかどうかは、その後の進行方向上の電界強度の予測に基づき決定する。一定期間（例えば１分以上）は放送
Ａの電界強度が放送Ｂより良いと予測される場合、放送Ａに復帰する。そうでなく、放送Ａの電界強度が一定期間内に再度悪化すると予測されるならば、放送Ｂの視聴受信を継続する。これは、頻繁に放送切替が発生することを防ぐためである。
【００３４】
次に、移動速度に依存して発生し得る課題について、説明する。時速２０ｋｍ／ｈで移動した場合に電界強度が変化する地点であっても、２倍の速度の４０ｋｍ／ｈで移動した場合、従来の切替方式では映像・音切れが発生する地点となり得る。本発明では、図２示すように、位置、進行方向、電界強度を記憶しているので、現在の位置、進行方向、速度に応じた電界強度の変化予測が可能である。よって、本発明により、例えば、従来の切替方式でも映像・音切れが発生しない移動速度で学習した結果（図５のケース）でも、その学習結果（データベース）は問題が発生する速度域でも使用可能となる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、予測を基に放送切替を実施することができるため、より高い確率でシームレスな放送切替を実現する機能を提供することができる。
また、インターネット接続やポータブルメモリデバイスを利用することで、該当移動体端末が未経験である位置、進行方向についての学習情報を取り入れることができるため、予測の質や精度を短期間で高める効果を得ることができる。
【００３６】
本発明の実施の形態１では、日本におけるサイマル放送が実施されている地上デジタルテレビの受信装置を一つの例として説明した。
一方、デジタルラジオとアナログラジオもサイマル放送を実施している地域・例（特に欧州諸国のＤＡＢ／ＲＤＳ放送や米国のＨＤ放送）があり、同様のシステム・手法を用いることによって、本発明の効果を得ることができる。
【００３７】
さて、ここでは、日本における地上波デジタルテレビ放送を例とするにあたり、放送方式（ＩＳＤＢ−Ｔ）を採用するものとし、ＯＦＤＭ （周波数分割多重方式） を採用すると共に、搬送波（キャリア）ごとに伝送パラメータ（変調方式など）を設定できる方式でデジタルテレビ放送が放送されているものとする。
【００３８】
今回は電界強度の大きさで放送受信の指標にしたが、搬送波対雑音比（ＣＮ比）やビットエラー率（ＢＥＲ）を電界強度の代わりに使用することを特徴とするサイマル放送受信装置でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の実施形態に示した装置は、地図データを必要せず、簡素なシステム構築が可能である。このため、本装置は、学習と予測によるシームレスな放送切替の実現、市場導入のためにも有用である。
また、移動体は、自動車の他に列車でもよく。放送の種類としては、地上波デジタルテレビの他に、欧州中心に普及しているＤＡＢ／ＲＤＳや北米地域のＨＤなどでもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１００  デジタルテレビ放送受信・切替装置
１０１  受信アンテナ
１０２  チューナ
１０３  復調部
１０４  デコード部
１０５  出力部
１０６  位置・方向・速度検出部
１０７  制御部
１０８  切替判断部
１０９  学習部
１１０  データベース
１１１  ＧＰＳ受信部
１１２  ディスプレイ
１１３  スピーカ
【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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