(57)【要約】【課題】ラジオ受信機において、チューナー用ＩＣを含む装置全体を制御する制御部の処理負荷を軽減し、ひいてはプログラム開発の負荷を軽減を図る。【解決手段】チューナー用ＩＣ２２は、ラジオチューナー部２６、不揮発性メモリ２８及びＣＰＵ３０を内蔵する。不揮発性メモリ２８は、ＣＰＵ３０で実行される動作制御プログラムを予め記憶する。メインマイコン２４は、ＣＰＵ３０へ受信操作に応じた指示信号を送り、ＣＰＵ３０は、指示信号に応じた機能の動作制御プログラムを実行して、ラジオチューナー部２６の動作を制御する。【選択図】図１
2009105728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジオチューナー部、チューナー制御部及び記憶部を一体に構成した半導体装置と、
受信操作に基づく指示信号を前記チューナー制御部へ送る主制御部と、
を有し、
前記記憶部は、前記チューナー制御部で実行される動作制御プログラムを予め記憶し、
前記チューナー制御部は、前記指示信号に応じた機能の前記動作制御プログラムを実行して、前記ラジオチューナー部の動作を制御すること、
を特徴とするラジオ受信機。
【請求項２】
ラジオチューナー部、チューナー制御部及び記憶部を一体に構成した半導体装置であって、
前記記憶部は、前記チューナー制御部で実行される動作制御プログラムを予め記憶し、
前記チューナー制御部は、
当該半導体装置の外部の主制御部から受信操作に基づく指示信号を受けて、当該指示信号に応じた機能の前記動作制御プログラムを実行して、前記ラジオチューナー部の動作を制御すること、
を特徴とするラジオチューナー用の半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載のラジオチューナー用の半導体装置において、
前記ラジオチューナー部は、受信状態に応じた状態信号を出力し、
前記チューナー制御部は、前記状態信号に応じて、所定機能の前記動作制御プログラムを実行して、前記受信状態を調整すること、
を特徴とするラジオチューナー用の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジオ受信機、及びラジオチューナー用の半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のカーステレオ等におけるラジオ受信機の構成を示すブロック図である。従来のラジオ受信機は、チューナー回路が形成されたチューナーＩＣ（Integrated Circuit）２、当該チューナー回路の動作を制御するマイクロコンピュータ４、及び当該チューナー回路の動作を制御するためのプログラムや制御パラメータ等を格納したメモリ６で構成される。例えば、チューナーＩＣ２及びメモリ６はプリント基板８の上に搭載され、チューナーモジュールを構成する。カーステレオ等のように、チューナーモジュール以外に例えば、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤーモジュールなどを含み、複数のモジュールで構成される装置では、それら全体を制御する制御部が設けられる。マイクロコンピュータ４はそのような制御部であり、システムバス１０を介してカーステレオの各部と接続され、このシステムバス１０にチューナーＩＣ２及びメモリ６も接続される。
【０００３】
チューナーＩＣ２は、レジスタを有し、当該チューナーの様々な動作を、レジスタに設定したデータに応じて制御できるように構成されている。例えば、チューナーＩＣ２のフロントエンドを構成するＲＦ同調回路における同調周波数は、レジスタの格納データをＤ／Ａ（Digital-to-Analog）変換回路（ＤＡＣ）でアナログ電圧に変換し、当該電圧でバラクタダイオードの静電容量を可変させることで制御される。また、中間周波数（Intermediate Frequency：ＩＦ）に変換された受信信号は、通過帯域幅ＷＦを可変なバンドパスフィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）であるＩＦＢＰＦに入力される。ＩＦＢＰＦのＷＦは、例えば、チューナーＩＣ２内のセンサ回路が隣接妨害を検出した場合には、出力音声信号における隣接妨害の影響を軽減するために狭められる。この制御もレジスタに設定されたデータに基づいて行われる。
【０００４】
これらレジスタに格納されるデータの書き換えは、マイクロコンピュータ４により行われる。マイクロコンピュータ４は、メモリ６に記憶された動作制御プログラムを読み込んで動作し、例えば、ユーザから受信操作として、受信局のシークの指示を受けた場合、レジスタの書き換えにより同調周波数を順次変更し、設定された同調周波数での受信局の有無を判断する。その際にＲＦ−ＡＧＣ（Auto Gain Control）の調整や、チューナーＩＣ２の隣接妨害検出信号を確認する等の処理を行い、シーク動作での誤停止や誤通過を抑制するように、動作制御プログラムが構成される。
【特許文献１】特開２００１−３２０２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
制御対象とする装置の多機能化に伴い、マイクロコンピュータ４の処理負荷が大きくなることがあり得る。そのような場合でも、装置の動作に支障が生じないように動作する動作制御プログラムを作ることが要求され、プログラム開発が複雑化するという問題があった。そのため、装置メーカーでのプログラム開発の負担が増大しているという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、装置全体を制御する制御部の処理負荷を軽減し、ひいてはプログラム開発の負荷を軽減可能なラジオ受信機、及びラジオチューナー用の半導体装置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】
【０００７】
本発明に係るラジオ受信機は、ラジオチューナー部、チューナー制御部及び記憶部を一体に構成した半導体装置と、受信操作に基づく指示信号を前記チューナー制御部へ送る主制御部と、を有し、前記記憶部が、前記チューナー制御部で実行される動作制御プログラムを予め記憶し、前記チューナー制御部が、前記指示信号に応じた機能の前記動作制御プログラムを実行して、前記ラジオチューナー部の動作を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ラジオチューナー用の半導体装置（ＩＣ）に、動作制御プログラムを実行可能なチューナー制御部を設けたことにより、従来のマイクロコンピュータに相当する主制御部と、チューナー制御部との間で処理の分散化が図られ、主制御部の処理負荷が軽減される。ラジオチューナー部、チューナー制御部及び記憶部（メモリ）が１つのＩＣとして構成されるので、当該ラジオチューナー部に対応した動作制御プログラムや制御パラメータを予めメモリに格納することができる。すなわち、ラジオチューナー部の動作制御プログラムのうち、セットメーカーやチューナーメーカーに依存しない基本的・汎用的な機能・処理に関する部分をＩＣメーカーにて予めメモリに書き込むことができ、セットメーカーやチューナーメーカーはこれら機能・処理を利用することにより、主制御部で動作するプログラムの開発負荷を軽減することができる。例えば、主制御部のプログラムは、チューナー制御部が提供する機能・処理をサブルーチンとして利用するプログラム構成とすることができ、主制御部の処理負荷が軽減できる。また、ラジオチューナー部の受信状態の調整は、チューナー制御部が当該受信状態をモニタし、メモリに格納された動作制御プログラムにより行うことができる。すなわち、受信状態の調整が、主制御部の処理を介さずに、チューナー制御部にて自律的に行うことが可能となるので、主制御部の処理負荷が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１０】
本実施形態は、カーステレオに搭載されるＦＭ／ＡＭラジオ受信機能を実現するラジオ受信機であり、図１は当該ラジオ受信機２０の概念図である。ラジオ受信機２０は、チューナー用ＩＣ２２と、主制御部であるメインマイクロコンピュータ（以下、メインマイコン）２４とを含んで構成される。チューナー用ＩＣ２２は、ラジオチューナー部２６、不揮発性メモリ２８及びＣＰＵ（Central Processing Unit）３０を含んで構成される。チューナー用ＩＣ２２内において、ＣＰＵ３０はラジオチューナー部２６及び不揮発性メモリ２８それぞれと通信可能に接続され、さらにＣＰＵ３０はメインマイコン２４と接続される。
【００１１】
図２は、ラジオ受信機２０の模式的な構成図である。例えば、ラジオチューナー部２６の主要部は１個の半導体チップのＩＣ３２として構成される。一方、不揮発性メモリ２８及びＣＰＵ３０は、１個の半導体チップのＩＣ３４上に形成することができる。チューナー用ＩＣ２２は、これらＩＣ３２，３４を１つのパッケージに内蔵したハイブリッドＩＣとして構成される。このハイブリッドＩＣ構成は、ラジオチューナー部２６を低ノイズ化が可能なバイポーラプロセスで製造し、ＣＰＵ３０等を低消費電力等が可能なＣＭＯＳプロセスで製造する場合に有効である。一方、チューナー用ＩＣ２２は、ＩＣ３２及びＩＣ３４の機能を搭載し、例えばＣＭＯＳプロセスで製造される１チップのＩＣとして構成したものであってもよい。さらにこの１チップのチューナー用ＩＣ２２は、パッケージングせずに、直接、プリント基板等に表面実装されるものであってもよい。
【００１２】
ＩＣ３２上に形成されるラジオチューナー部２６は、アンテナ３６が受信する無線周波数（ＲＦ）の信号を入力され、当該ＲＦ信号から希望放送局の信号を抽出、検波して出力する回路であり、フロントエンド回路４０、ＩＦ復調回路４２、ノイズキャンセル回路４４、マルチプレクサ回路（ＭＰＸ）４６、低雑音アンプ（ＬＮＡ）４８、ＩＦＢＰＦ５０、Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）５２、レジスタ５４、バス５６を有する。
【００１３】
一方、ＩＣ３４上には、ＣＰＵ３０、不揮発性メモリ２８、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路６４、ＲＤＳ（Radio Data System）デコーダ６６、Ａ／Ｄ（Analog-to-Digital）変換回路（ＡＤＣ）６８、ＤＡＣ７０、バス７２、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インターフェース回路７４を有する。
【００１４】
フロントエンド回路４０は、ＰＬＬ回路６４が生成する発振信号を入力され、当該発振信号を分周した信号とＲＦ信号とを混合して、希望局のＲＦ受信信号をＩＦ信号へ変換する。ＩＦ復調回路４２は、ＡＭ信号又はＦＭ信号であるＩＦ信号を復調する。ノイズキャンセル回路４４はパルスノイズを除去する機能を有する。マルチプレクサ回路４６は、ＩＦ復調回路４２により検波されたＦＭ変調信号がコンポジット信号である場合に、当該信号を構成する差信号（Ｌ−Ｒ）と和信号（Ｌ＋Ｒ）とを抽出し、さらにそれら差信号と和信号とからマトリクス方式によりＬ信号とＲ信号とを分離し、Ｌ信号及びＲ信号からなるステレオ信号を出力する。ＬＮＡ４８は例えば、ＲＦ信号を低雑音で増幅する。ＩＦＢＰＦ５０は、例えば通過帯域ＷＦを可変に構成され、隣接妨害の有無や受信電界強度等に応じて通過帯域の広狭を切り換えられ、これにより隣接妨害やノイズの低減を図ることができる。
【００１５】
レジスタ５４はバス５６に接続され、バス５６を介してデータを格納される。このレジスタ５４は、上述のようなラジオチューナー部２６内の各部の動作を、レジスタに格納されたデータに応じて調整できるように構成されている。各部の回路は１ビット、又は複数ビットで表されるデータに応じて動作を制御される。ＤＡＣ５２は、レジスタ５４に格納されたデータを電圧信号に変換し、制御対象の回路へ印加する。例えば、既に述べたように、ＲＦ同調の精度、放送局のシークする際の停止感度（局検出感度）、Ｓメータの出力特性、ＩＦアンプのゲイン、ステレオ分離度などがレジスタに格納されたデータに基づいて調整される。
【００１６】
ＣＰＵ３０は、例えば、バス７２を介してＩＣ３４内の各部の動作を制御する。この点についてはさらに後述する。ＰＬＬ回路６４は、ＣＰＵ３０の制御の下、希望局の周波数に応じて発振信号の周波数を切り換える。ＲＤＳデコーダ６６は、ＩＦ復調回路４２にて復調された信号に重畳されているＲＤＳ情報を抽出する。Ｉ２Ｃインターフェース回路７４は、チューナー用ＩＣ２２の２つの外部接続端子を利用して外部回路と通信を行う。例えば、メインマイコン２４は、このＩ２Ｃインターフェース回路７４を介して、ＣＰＵ３０と通信することができる。
【００１７】
不揮発性メモリ２８はバス７２に接続される。不揮発性メモリ２８は例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）で構成される。不揮発性メモリ２８の記憶内容はチューナー用ＩＣ２２の外部から与えられる信号により書き換えることができる。一方、書き込まれたデータは、ＣＰＵ３０により読み出される。
【００１８】
ＩＣ３２のバス５６と、ＩＣ３４のバス７２とは互いに接続され、ＣＰＵ３０は、例えば、チューナー用ＩＣ２２の起動時に、不揮発性メモリ２８に記憶されたデータを読み出して、レジスタ５４に設定することができる。
【００１９】
さて、ＣＰＵ３０は、プログラムに基づいて動作するが、そのプログラムは不揮発性メモリ２８に格納される。不揮発性メモリ２８は、ラジオチューナー部２６の動作を制御するための各種の動作制御プログラムを格納し、ＣＰＵ３０はそれらを適宜、読み込んで実行する。また、不揮発性メモリ２８は、レジスタ５４のプリセットデータを格納し、ＣＰＵ３０は、ラジオ受信機２０の動作開始時にそれらを読み込んでレジスタ５４に書き込む。
【００２０】
以下にラジオ受信機２０の動作制御の具体例を示す。
【００２１】
（１）メインマイコン２４は、ユーザからの受信操作として、受信局のシークの指示を受けた場合、シーク指示信号をＣＰＵ３０へ送出する。ＣＰＵ３０は、シーク指示信号を受けると、不揮発性メモリ２８から、シーク動作の制御プログラムを読み出して実行する。当該プログラムの実行により、ＣＰＵ３０は、複数設けられるレジスタ５４のうちフロントエンド回路４０に対応するものの格納データを書き換えて、同調周波数を順次変更し、設定された同調周波数での受信局の有無を判断する。その際にＲＦ−ＡＧＣの調整や、ラジオチューナー部２６が生成する隣接妨害検出信号を確認する等の処理を行い、シーク動作での誤停止や誤通過を抑制する。なお、ＣＰＵ３０はそのＡＤＣやＩ／Ｏポートに、隣接妨害検出信号等のラジオチューナー部２６からの各種センサ信号を入力され、それらセンサ信号を検知する。
【００２２】
（２）この他、メインマイコン２４はユーザが受信開始や受信局の変更（アップ、ダウン、プリセット局へのジャンプ）を操作すると、それに応じた指示信号をＣＰＵ３０へ送出し、ＣＰＵ３０は対応する動作制御プログラムを不揮発性メモリ２８から読み出して実行する。また、現在の受信局をプリセット局として登録する指示信号を受けた場合には、ＣＰＵ３０は、不揮発性メモリ２８に格納されている動作制御プログラムに基づいて、現在の受信局の同調制御に関するレジスタ５４の設定値を不揮発性メモリ２８のプリセット局のテーブルに登録する。
【００２３】
（３）メインマイコン２４からの指示信号がない場合であっても、ＣＰＵ３０は、ラジオチューナー部２６からの各種センサ信号に基づいて、動作制御プログラムを不揮発性メモリ２８から読み出して実行する。例えば、ＣＰＵ３０は、センサ信号として、隣接妨害の有無を示すＳＱセンサ信号、変調度センサの出力、Ｓメータ回路から得られる受信電界強度信号をモニタし、ＩＦＢＰＦ５０の通過帯域幅ＷＦを制御する動作制御プログラムを実行する。そして、それらセンサ信号の状態に対して好適な音質等が得られるＷＦを判定し、レジスタ５４のデータを書き換えてＷＦを制御する。
【００２４】
（４）また、ＣＰＵ３０は、ラジオチューナー部２６のＲＦ−ＡＧＣの出力やＳメータ等からのセンサ出力をモニタし、それら出力に基づいて動作制御プログラムを実行し、混信妨害やＲＦ−ＡＧＣによる抑圧妨害についての妨害特性が改善されるように、ＲＦ−ＡＧＣやキード（keyed）ＡＧＣの感度を調整する。
【００２５】
（５）ＣＰＵ３０は、ＲＤＳ対応のＦＭチューナーにて行われる、受信状態が好適な放送局を自動的に選択するＡＦサーチに関し、精度を向上させる処理を実行する。例えば、ラジオチューナー部２６に設けられるＳＤ信号生成回路は、ＦＭ検波回路に入力される中間信号の周波数ｆと検波出力電圧Ｖとの間のＳカーブと呼ばれるｆ−Ｖ変換特性を用い、目的とする周波数帯域内における受信信号の有無を、Ｖが当該周波数帯域に応じた範囲内に存在するかに基づいて判定する。この判定はウインドウコンパレータを用いて行われ、ＣＰＵ３０は、ウインドウコンパレータの閾値を定めるレジスタ５４のデータを書き換えて、検出帯域幅を制御する。また、ＣＰＵ３０はＳＱセンサの感度設定を行うことで、隣接妨害局の誤検出を抑制する制御を行う。ＣＰＵ３０はこれらの制御を動作制御プログラムに基づいて実行し、ＡＦサーチの精度向上を図る。
【００２６】
（６）ＣＰＵ３０は、ＳＱセンサやマルチパスセンサの出力信号をモニタして、マルチパス妨害の状況を把握し、ＭＲＣ（Multipath-noise Rejection Circuit）によるステレオ分離度の調整や、ＨＣＣ（High Cut Control）による高域抑制特性を制御して音質改善を図る動作制御プログラムを実行する。
【００２７】
上述のように、ラジオチューナー部２６の動作は、不揮発性メモリ２８に予め格納された動作制御プログラムに基づき、チューナー用ＩＣ２２内のＣＰＵ３０が制御する。不揮発性メモリ２８には、チューナー用ＩＣ２２に当該不揮発性メモリ２８と共に内蔵されるラジオチューナー部２６に対応した動作制御プログラムや制御パラメータを予め格納することができる。すなわち、ラジオチューナー部２６の動作制御プログラムのうち、セットメーカーやチューナーメーカーに依存しない基本的・汎用的な機能・処理に関する部分をＩＣメーカーにて予めメモリに書き込むことができる。また、チューナー用ＩＣ２２に内蔵したＣＰＵ３０が不揮発性メモリ２８に格納された動作制御プログラムを実行し、ラジオチューナー部２６の動作を制御する。メインマイコン２４は、不揮発性メモリ２８に予め動作制御プログラムが用意された機能・処理については、ＣＰＵ３０へ当該動作制御プログラムの実行を指示する信号を送ることで、ラジオ受信機２０の所望の動作を実現することができる。また、ラジオチューナー部２６の受信状態の調整は、ＣＰＵ３０がラジオチューナー部２６からの各種のセンサ信号などにより当該受信状態をモニタし、不揮発性メモリ２８に格納された動作制御プログラムを実行することで、メインマイコン２４を介さずに実現されるように構成できる。すなわち、メインマイコン２４の処理負荷が軽減できる。さらに、メインマイコン２４のプログラムは、ラジオ受信機２０に関する基本的な機能については、ＣＰＵ３０へ動作制御プログラムの実行を指示するだけでよいので、その開発が容易となる。また、メインマイコン２４がカーステレオ等に組み込まれた複数の装置を制御する場合、ラジオ受信機２０についての処理負荷が軽減されることにより、メインマイコン２４のＣＰＵやＲＡＭ等のリソースの使用に関するプログラムのチューニングの必要性が緩和される点でも、メインマイコン２４側のプログラム開発が容易となる。
【００２８】
なお、ＩＣメーカーがチューナー用ＩＣ２２を製造する際、セットメーカー等の仕様・要望に応じてカスタマイズした動作制御プログラムを不揮発性メモリ２８に書き込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態であるラジオ受信機の概念図である。
【図２】本発明の実施形態であるラジオ受信機の模式的な構成図である。
【図３】従来のカーステレオ等におけるラジオ受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
２０  ラジオ受信機、２２  チューナー用ＩＣ、２４  メインマイコン、２６  ラジオチューナー部、２８  不揮発性メモリ、３０  ＣＰＵ、３２，３４  ＩＣ、３６  アンテナ、４０  フロントエンド回路、４２  ＩＦ復調回路、４４  ノイズキャンセル回路、４６  マルチプレクサ回路、４８  ＬＮＡ、５０  ＩＦＢＰＦ、５２，７０  ＤＡＣ、５４  レジスタ、５６，７２  バス、６４  ＰＬＬ回路、６６  ＲＤＳデコーダ、６８  ＡＤＣ、７４  Ｉ２Ｃインターフェース回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009105728.tif 000005