DE19803058C1 - Fernsehempfänger für den Betrieb in einem Fahrzeug - Google Patents

Abstract

In einem Fernsehempfänger für den Betrieb in einem Fahrzeug sind mindestens zwei parallelgeschaltete Tuner vorgesehen, die unabhängig voneinander abstimmbar sind, wobei der eine Tuner im Suchlaufbetrieb nach einem Sender der gleichen Senderkette sucht, auf welchen der andere Tuner abgestimmt ist. Die demodulierten Empfangssignale werden in einem Komparator inhaltsmäßig verglichen und abhängig davon der Suchlauf gesteuert. Ferner werden die Empfangssignalqualitäten bewertet und für die Entscheidung, auf welchen Kanal umgeschaltet wird, mit herangezogen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fernsehempfänger für den Betrieb in einem Fahrzeug.

Ein solcher Fernsehempfänger ist aus der DE 28 40 533 A1 bekannt. Der bekannte Empfänger weist wenigstens ein auf Sender von Programmketten abstimmbares HF/ZF-Teil, eine Suchlaufautomatik für die Abstimmung des HF/ZF-Teils, einen Endverstärker für NF-Ausgangssignale des HF/ZF-Teils und eine von dem Endverstärker gespeiste Bildwiedergabevorrichtung auf. Dieser Empfänger zeichnet sich dadurch aus, daß zwei oder mehrere paral­ lel angeordnete HF/ZF-Teile mit gemeinsamer, jeweils zuschaltbarer Such­ laufautomatik oder gesonderten Suchlaufautomatiken vorgesehen sind, de­ ren NF-Ausgänge über einen steuerbaren Umschalter abwechselnd mit dem Endverstärker verbindbar sind. Zur Steuerung des Umschalters sowie der Suchlaufautomatik ist eine Vergleichsschaltung vorgesehen, deren NF-Ein­ gänge mit den NF-Ausgängen der HF/ZF-Teile gekoppelt und deren Steuer­ eingänge mit Meßsignalen bezüglich der Feldstärken der in den HF/ZF-Tei­ len eingestellten Sender beaufschlagt sind, wobei die Vergleichsschaltung derart ausgebildet ist, daß das in dem einen HF/ZF-Teil ausgewählte und über den Umschalter aus dem Endverstärker geschaltete Programm mittels der Suchlaufautomatik in dem bzw. einem anderen HF/ZF-Teil von einem anderen Sender der gleichen Programmkette aufgesucht wird. Im Falle, daß die Feldstärke des aufgesuchten Senders größer ist als die Feldstärke des ursprünglich eingestellten Senders, wird der andere HF/ZF-Teil über den Umschalter mit dem Endverstärker verbunden. Diese Empfängerschaltung ist nicht geeignet, eine optimale Wahl des Senders einer Programmkette vorzunehmen, der das bessere Bild am jeweiligen Empfangsort bietet.

Es ist darüber hinaus eine Antennendiversity-Schaltung für den mobilen Fernsehempfang mit einer Bild- und Tonvergleichsschaltung bekannt, bei der das Bild eines Kanals, das über eine Antenne empfangen wird, zwi­ schengespeichert und mit dem Bild des gleichen Empfangskanals, das von einer anderen Antenne empfangen wird, verglichen wird. Entsprechendes wird ebenso bezüglich des Tons vorgenommen und abhängig davon die ent­ sprechende Antenne mit dem besten Wirkungsgrad am Empfangsort aus­ gewählt.

Aus Funkschau 1995, Heft 6, Seiten 74 bis 78, ist ein Fernsehempfänger für den mobilen TV-Empfang bekannt, bei dem eine Steuerelektronik einen Um­ schalter einer Antennendiversity-Schaltung ansteuert, um beim Empfang ei­ ner Sendung stets auf die optimal empfangende Antenne umschalten zu können. Eine Umschaltung auf einen anderen Kanal eines zweiten Empfän­ gers ist dabei nicht vorgesehen. Das Videosignal und die Synchronsignale werden dem Bilddiversity-Prozessor zugeführt, der seinerseits den ihm zu­ geordneten Antennenumschalter steuert. Die normierten Synchronsignale werden zur Qualitätsbewertung des Videosignals herangezogen. Zusätzlich wird als Auswahlkriterium die Empfangsstärke ermittelt und ausgewertet.

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, den eingangs angegebenen Empfänger so weiterzubilden, daß bei mobilem TV-Empfang das jeweils optimale Bild eines Programm­ beitrags eines Senders einer Programmkette wiedergegeben wird, ohne Bil­ der zwischenspeichern zu müssen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine einfache und zuverlässige Ermittlung der Übereinstimmung der Programmbeiträge durchführen zu können.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch Ausgestaltung des Fernsehempfängers gemäß der Lehre des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an­ gegeben.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch unmittelbaren Vergleich der empfangenen und demodulierten analogen Bildsignale stets auf den Sender der Programmkette umgeschaltet wird, der am jeweiligen Empfangsort das Signal mit der besten Wiedergabequalität im Hinblick auf Bild und/oder Ton liefert. Dieses System kann dadurch verfeinert werden, daß mehrere Bewer­ tungskriterien von der Signalbewertungsschaltung nach einem eingegebe­ nen Softwareprogramm ausgewertet werden, so daß bei Erfüllung mindestens zweier Kriterien eine Umschaltung vorgenommen wird, nachdem durch Bild­ inhaltsvergleich und/oder Tonvergleich der Kanal mit dem gleichen Pro­ grammbeitrag durch Suchlauf gefunden worden ist. Ist beispielsweise das empfangene Bild des einen Kanals als gut bewertet und der Ton verrauscht, so bleibt es bei der Abstimmung auf den Kanal des Senders der Programm­ kette, der zwar das etwas schlechtere Bild (leicht verrauscht), aber einen einwandfreien Ton liefert. Es empfiehlt sich, auch die übrigen in den Un­ teransprüchen angegebenen Bewertungskriterien mit auszuwerten, um so eine automatische Umschaltung auf den Kanal zu bewirken, der den glei­ chen Programmbeitrag mit der besten Qualität bezüglich Bild und Ton liefert.

Mit der erfindungsgemäßen Empfängerschaltung werden die in dem ge­ nannten Funkschau-Artikel beschriebenen Probleme beim fahrenden Emp­ fang weitestgehend vermieden, zumal beim Fahren mehrere Sendegebiete passiert werden, in denen zwar der gleiche Programmbeitrag empfangen werden kann, jedoch von verschiedenen Sendern der Programmkette auf unterschiedlichen Kanälen gesendet wird.

Das Grundsendernetz sieht beispielsweise in der Bundesrepublik Deutsch­ land vor, daß die Sender ca. 60 km voneinander entfernt liegen. Darüber hinaus sind örtlich Füllsender in geringerer Distanz installiert. Beim Durch­ fahren der Sendegebiete ergeben sich sowohl aus der örtlichen Entfernung als auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit Laufzeitunterschiede bei den empfangenen Fernsehsignalen desselben Programmbeitrags auf den verschiedenen Kanälen. Um dennoch eine einfache Bewertung der Bildin­ halte und deren Qualität vornehmen zu können, sind hinter den Demodula­ toren beider Empfänger bzw. im Falle, daß noch weitere Empfänger vorge­ sehen sind, weitere Bandfilterschaltungen vorgesehen, die eine Filterung der Signale bis Δt von. ca. 1,2 ms im jeweiligen Zweig gewährleisten. Dies ent­ spricht einem Wegunterschied von 360 km, so daß diese Laufzeitkompensa­ tion ausreichend ist, um einen sicheren Bildvergleich vornehmen zu können. Hiervon abhängig wird primär der Suchlauf gesteuert, während die Signal­ bewertungskriterien sowohl den Suchlauf als auch die ausgangsseitige Um­ schaltung zusätzlich steuern.

Die Ermittlung von Echoverzerrungen ist auf einfachste Weise dadurch mög­ lich, daß die H-Synchronimpulse detektiert werden, wobei die durch Echobil­ dung antriggerbaren Flanken ausgewertet werden. Die Pegelbewertung er­ folgt in einfachster Weise durch Auswertung der AGC-Spannung, die zum Nachregeln der Tuner benötigt wird. Anhand der VPS-Signale oder sonstiger Datensignale sowie der Synchronimpulse können optional weitere Auswerte­ kriterien gebildet werden, die in der erfindungsgemäßen Signalbewertungs­ schaltung, die vorteilhafterweise aus einem Mikroprozessor besteht, nach ei­ nem eingeschriebenen Programm ausgewertet werden.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Um­ schaltung Antennendiversity-Schaltungen nicht zwingend notwendig sind, um beim Fahren TV-Signale empfangen zu können. Eine zusätzliche Anten­ nendiversity-Schaltung ist der verbesserten Wiedergabe lediglich förderlich.

Die Auswertung der FBAS-Signale nach der Erfindung hat darüber hinaus den Vorteil, daß diese stets vorhanden sind, während eine Tonsignalaus­ wertung nicht immer möglich ist. Darüber hinaus ist es auch nicht möglich, zwei unterschiedliche Programme irrtümlich als gleich zu erkennen. Das FBAS-Signal ist geklemmt und periodisch. Daher kann die Videoamplitude einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Der Tonhub ist u. U. abhängig vom Umsetzer, so daß dessen Auswertung kein eindeutiges Kriterium liefert.

Bei zwei verschiedenen Videosignalen entstehen am Komparatorausgang Impulse mit einer Frequenz, die der Bildwechselfrequenz (50 Hz) entspricht, die eine eindeutige Erkennung ermöglichen. Einzelne Impulse am Kompa­ ratorausgang führen nicht zu einem falschen Ergebnis. Bei gleichen Signa­ len liegt ein "Null-Signal" am Ausgang an, das die Suchlaufschaltung veran­ laßt, zunächst den Suchlauf abzubrechen, und die Signalbewertung einleitet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Blockschaltbilder ergänzend erläutert.

In Fig. 1 ist eine Empfängerschaltung für ein Fernsehempfangsgerät für den mobilen TV-Empfang in Form eines vereinfachten Blockschaltbildes darge­ stellt. An der einzigen Antenne 1 sind zwei Tuner 2 und 3 angeschlossen, wobei der Eingangspegel des ersten Tuners 2 durch ein vorgeschaltetes Dämpfungsglied abgesenkt werden kann, womit nachweisbar ist, daß eine gesicherte Feststellung der Übereinstimmung der Programmbeiträge stets möglich ist, auch dann, wenn die Signale verrauscht sind. Den Tunern 2 und 3 sind nicht dargestellte ZF-Verstärker und Demodulatoren nachgeschaltet.

In jedem der Signalzweige sind ferner Bandpassfilter 4 und 5 mit einer Gruppenlaufzeit von ca. 1,2 ms vorgesehen, um Signallaufzeiten zwischen den Empfangssignalen des gleichen Programmbeitrags über verschiedene Kanäle und/oder Sender einer Programmkette zu gewährleisten. Es sei an­ genommen, daß der Tuner 2 auf einen bestimmten Empfangskanal vorein­ gestellt ist, und an den Tuner 3 die Suchlaufschaltung angeschaltet ist. Fin­ det dieser Suchlauf einen Kanal mit dem gleichen Sendebeitrag, so bewirken beide am Differenzverstärker 7 anliegenden demodulierten Signale ein "Null-Signal" am Ausgang und bei Abweichung ein 50 Hz Signal (abhängig von der Bildwechselfrequenz), das in einer nachgeschalteten Integrations­ stufe 8 integriert und in einem Komparator mit einer Referenzspannung ver­ glichen wird. Das Ausgangssignal ist ein von der Signalbewertungsschaltung 20 in Fig. 2 auswertbares bildinhaltsabhängiges Signal und wirkt primär auf die Suchlaufsteuerung. Es hat sich gezeigt, daß auch bei einer Dämpfung des Antennensignalpegels von bis zu 50 dB die Schaltung funktioniert und ein Videosignalvergleich möglich ist.

Die in Fig. 2 dargestellte Signalbewertungsschaltung 20, ein Mikroprozessor, der nach bestimmten eingegebenen Programmen eine Signalbewertung vornimmt, steuert einen Umschalter 19 in der Weise, daß stets das Bild- und das Tonsignal derjenigen Empfängerschaltung bzw. des Tuners an die nicht dargestellten nachgeschalteten Signalverarbeitungsschaltungen weiterge­ leitet werden, die den momentanen optimalsten Empfang bzw. Wiedergabe der Sendung gewährleisten, zu welchem Zweck die Signalqualität minde­ stens im Hinblick auf ein Bewertungskriterium untersucht wird.

Aus den Signalleitungen und deren Beschriftung sowie aus den Signalblöc­ ken ist ersichtlich, daß verschiedene Bewertungskriterien zur Steuerung des Umschalters 19 herangezogen werden können. So wird neben dem FBAS- Signalvergleich auch ein Vergleich der Tonsignale in der Komparatorschal­ tung 10 vorgenommen, die über die Leitungen 11 und 12 anliegen. Die FBAS-Signale werden über die Leitungen 13 und 14 dem Komparator zu­ geführt. Hier können selbstverständlich für Tonsignale und FBAS-Signale selbständige Vergleichsschaltungen vorgesehen sein. Es kann aber auch eine vorgezogene Bewertung erfolgen, in der Weise, daß bereits hiervon ab­ geleitet ein gemeinsames Kriterium der Signalauswerteschaltung zugeführt wird. Die wahlweise Beschaltung der Tuner 2 und 3 durch die Suchlauf­ schaltung wird ebenfalls von dem Mikroprozessor der Signalbewertungs­ schaltung 20 gesteuert, so daß immer nur ein Tuner mit den Signalverar­ beitungsschaltungen gekoppelt ist, während der andere Tuner bzw. die wei­ teren Tuner von Suchlaufschaltungen angesteuert werden.

Weitere Qualitätsbewertungsschaltungen 15 und 16 können beispielsweise Störungen ermitteln, die den Empfangssignalen überlagert sind. Auch diese Bewertungskriterien können von der Signalbewertungsschaltung 20 mit aus­ gewertet werden. Dasselbe trifft auch für die zusätzliche Auswertung der Empfangspegel zu, die den AGC-Spannungen proportional sind. Auch kön­ nen die VPS-Signale bzw. andere Datensignale in den Datenzeilen für die Qualitäts- und Programmerkennung in den Blöcken 17 und 18 ausgewertet und für die wechselweise Abstimmung der beiden Tuner mit herangezogen werden.

Claims (13)

1. Fernsehempfänger für den Betrieb in einem Fahrzeug mit

• 1. mindestens zwei parallelgeschalteten Tunern (2, 3) mit nachgeschalteten ZF-Verstärkern und Demodulatoren,
• 2. mindestens einer Abstimmschaltung (20) zur Abstimmung eines der bei­ den Tuner (2, 3) auf Sender einer Programmkette,
• 3. mindestens einer zuschaltbaren oder gesonderten Suchlaufautomatik, die während der Wiedergabe eines Programmbeitrages auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers den anderen Tuner (2 oder 3) nach Kanälen mit den­ selben Programmbeiträgen absucht,
• 4. einer die Inhalte mindestens der demodulierten Bildsignale (FBAS) des­ selben Programmbeitrags in zwei unterschiedlichen Kanälen vergleichenden Komparatorschaltung (10; 7, 8, 9),
• 5. einer Schaltungsanordnung für die Steuerung der Suchlaufautomatik, die in Abhängigkeit des vom Komparatorausgang abgreifbaren Signals bei Gleichheit der Inhalte der demodulierten Bildsignale den Suchlauf des au­ genblicklich hiervon angesteuerten Tuners (2, 3) zunächst stoppt und weiter­ sucht, wenn eine Signalbewertung in einer Signalbewertungsschaltung (20) (für das Signal dieses Tuners) kein besseres Ergebnis bringt als für das momentan mit dem anderen Tuner empfangene Signal, oder im Falle eines Signals besserer Qualität den Suchlauf beendet und als aktiver Empfangstuner eingeschaltet bleibt, während der andere Tu­ ner in den Suchlaufbetrieb übergeht, oder den anderen Tuner mit den Ab­ stimmdaten des Kanals mit dem besseren Signal abstimmt und den Such­ laufbetrieb wieder aufnimmt,
• 6. einem Umschalter (19), der von der Signalbewertungsschaltung (20) gesteuert jeweils die empfangenen und demodulierten Bild- und Tonsignale desjenigen Tuners (2, 3) an die Signalaufbereitungsschaltungen des Fernsehempfängers weiterleitet, dessen Ausgangssignal gemäß der Signalbewertung die jeweils bessere Empfangsqualität aufweist,
• 7. wobei zwischen den Tunern (2, 3) und dem Komparator (10) jeweils ein Bandfilter (4, 5) vorgesehen ist, das so dimensioniert ist, daß mit diesem Laufzeitunterschiede zwischen den beiden Empfangssignalen des gleichen Programmbeitrags kompensiert werden.

2. Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (10) die von den beiden Quellen anliegenden Bildsignale minde­ stens eines Halbbildes bzw. eines Vollbildes miteinander vergleicht.

3. Fernsehempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die FBAS-Signale geklemmt sind.

4. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator aus einem Differenzverstärker (7), ei­ nem Integrator (8) für das Ausgangssignal des Differenzverstärkers und ei­ ner Vergleichsschaltung (9) des integrierten Signals mit einer Referenzspan­ nung (Uref) besteht.

5. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalbewertungsschaltung (20) das Komparator­ ausgangssignal einerseits und die Rauschanteile der beiden FBAS-Signale andererseits bewertet und in Abhängigkeit davon das Steuersignal für den Umschalter (19) ausgibt, der die FBAS-Quelle anschaltet, deren Bewer­ tungskriterien die Vorgaben erfüllen.

6. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pegelmeßschaltung vorgesehen ist, die als zu­ sätzliches Bildsignalbewertungskriterium die Feldstärken der beiden Sender ermittelt, die von der Signalbewertungsschaltung (20) ausgewertet werden.

7. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Komparatorschaltung für die demodulierten Ton­ signale vorgesehen ist, deren Ausgangssignal der Signalbewertungs­ schaltung als weiteres Indikationssignal für die Übereinstimmung der Pro­ grammbeiträge zugeführt wird, und daß diese ein Ausgangssignal zur Um­ schaltung auf jene FBAS-Quelle abgibt, die neben der besseren Bildsig­ nalbewertung nach mindestens einem weiteren Bewertungskriterium besser ist als die andere FBAS-Quelle und jeweils die Bildinhalte und Toninhalte übereinstimmen.

8. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektionsschaltung für VPS-Signale vorgesehen ist, die die mit dem Fernsehsignal empfangenen VPS-Signale selektiert und miteinander vergleicht, und daß bei Übereinstimmung derselben die Schaltungsanordnung für die Steuerung der Suchlaufautomatik den Suchlauf des jeweils angesteuerten Tuners stoppt und die Bewertung steuert, und/oder daß die Qualität (Amplitude, Bildfehlerrate) der VPS-Signale als weiteres Bewertungskriterium von der Signalbewertungsschaltung (20) mit ausgewertet wird.

9. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Echoerkennungsschaltung vorgesehen ist, die als weiteres Signalbewertungskriterium echobedingte Signalreflexionen ermittelt, die in der Signalbewertungsschaltung ausgewertet werden.

10. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenzeilensignal-Auswerteschaltung vorgesehen ist, die die Amplituden, Rauschen und/oder Bildfehlerraten und sonstigen Datenzeilensignale als zusätzliches Bewertungskriterium auswertet.

11. Fernsehempfangsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signaldämpfungsglied vorgesehen ist, das das Eingangssignal an einem der Tuner dämpft.

12. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Tuner mit gesonderten Antennen oder mit ei­ ner Antennendiversity-Schaltung gekoppelt ist.

13. Fernsehempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung für die Steuerung der Suchlaufautomatik und die Signalbewertungsschaltung (20) in einer Schaltung realisiert sind, insbesondere durch einen Mikroprozessor.