JP4130098B2 - In-vehicle FM tuner interference detection / judgment circuit and automatic tuning program - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載用ＦＭチューナにおける受信電波のマルチパス妨害時や隣接妨害時の電界強度メータ出力に含まれる特定帯域のノイズ成分から妨害の有無、程度を迅速に判定する車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路及びチューナ回路を制御するマイクロコンピュータを自動チューニング手段として機能させるためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＭチューナにおいて受信障害を引き起こす要因の一つに、ＦＭ波の直接波と反射波が時間差レベル差によって相互干渉を起こし、音が濁ったり、シュルシュルというようなノイズが発生する所謂マルチパス（多重伝搬ともいう）妨害がある。
【０００３】
特に車載用ＦＭチューナでは、車の走行によりロケーションが変わるので、上記マルチパス妨害は時々刻々変化する厄介な避けられない受信障害である。
【０００４】
また、他の受信障害の要因として隣接妨害がある。これは周波数の近い隣接する局同士で側波帯の広がりの干渉によるノイズが乗ってくる妨害（所謂混信である。）であり、特に都市部では多数のＦＭ局が混在しているので問題となる。
【０００５】
然るに、現行の高級な車載用ＦＭチューナにおいては、上記マルチパス妨害若しくは隣接妨害という各ノイズ発生要因に対して、これを検出する独自の検出回路を別個に備えており、各妨害が発生した時にはこれを検出してノイズ低減する対策手段が講じられているのが通常である。
【０００６】
例えばマルチパス妨害の検出方法としては、マルチパス妨害時にＦＭコンポジット信号が位相変調を受け、特にＦＭコンポジット信号の中のパイロット信号（１９ＫＨｚ）が影響を受けるために高調波が発生する。そして上記ＦＭコンポジット信号に含まれるサブ信号（Ｌ−Ｒ）成分はパイロット信号の２倍の３８ＫＨｚでＡＭ変調されているため、サブ信号帯（２３〜５３ＫＨｚ）に多くのマルチパスレベルが発生する。このことから、マルチパス検出方法として上記高調波を利用する検出手段が考えられている。また、ＩＦ段で検波後の電界強度メータ出力（所謂Ｓメータ出力）のＡＭ成分の周波数成分の中のマルチパスレベルの量をトリガーに使用する検出手段もある。
【０００７】
次に、マルチパス妨害発生時のノイズ対策手段としては、ＦＭ受信電波の電界強度の時間的変動に応じてステレオセパレーション（ＦＭステレオ放送受信時の左右（Ｌ、Ｒ）の分離度）を変化させ、妨害が大きい場合はステレオからモノラルに切り換えて聴感上の耳障り感を一時的に低減する等の制御をマイクロコンピュータにて自動的に行う手段（所謂ＭＤＳ（Multipath Dependent Stereo）制御）や、電界強度が所定値以下の場合にオーディオ帯域の高周波成分を減衰させるハイカット制御を行う手段等がある。
【０００８】
次に、隣接妨害については検出方法として、ＩＦカウントを行い周波数公差で判定（例えば１０．７ＭＨｚ±２０ＫＨｚ程度ならば妨害無し、周波数公差が±３０ＫＨｚなら妨害有りと判定）し、これによってステレオからモノラルに切り換える手段を講じている。
【０００９】
上記妨害発生時のノイズ対策はマイクロコンピュータをチューナ回路の制御手段として機能させるためのプログラムでソフト的に行なっているのが通常である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の受信状態の良否を判定する手段としての妨害検出回路はマルチパス妨害検出回路と隣接妨害検出回路が別個にＦＭチューナに組み込まれている構成であり、一つの検出回路で両方の妨害を検出することはできず回路構成が複雑となっていた。また、既存のＦＭチューナパック（モジュール）に外付けで対応できる妨害検出回路はなかった。
【００１１】
また、一般にマルチパス妨害の検出は３８ＫＨｚ以下で行っているので、１００％変調で誤動作する恐れが大きい。
【００１２】
さらに、従来の隣接妨害のＩＦカウントによる判定には、ある程度の時間（４０〜６４ｍｓ）を要するのが通常であって、車載用ＦＭチューナのようにマルチパス妨害や隣接妨害の状況が時々刻々変化する場合には反応が遅すぎるきらいがあった。
【００１３】
加えて、現に受信しているＦＭ放送局の信号強度が低下した場合に、これを検出して何らかの改善を行うことは為されていなかった。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、マルチパス妨害と隣接妨害を一つの検出回路で同時に検出して瞬時に判定することで、最適なＦＭ受信環境をマイクロコンピュータでソフト的に瞬時に制御できるＦＭチューナの妨害検出・判定回路を提供し、更にはマルチパス妨害や隣接妨害、信号強度低下による受信状態の悪化に際し、自動的に信号品質の良いネット局へジャンプする自動チューニングプログラムを提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
（１）車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路であって、チューナ回路における電界強度メータ出力の７２ＫＨｚ近傍のノイズ成分を抽出する手段と、前記抽出された７２ＫＨｚ近傍のノイズ成分を増幅する手段と、前記増幅された７２ＫＨｚ近傍のノイズ成分から隣接妨害及びマルチパス妨害の有無を同一の回路にて同時に判定する判定手段と、を備えることを特徴とする車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路を提供することにより、上記課題を達成する。
（２）前記妨害の有無を判定する判定手段が、増幅された前記ノイズ成分をパルスに変換するパルス変換回路と、一定時間におけるパルス数をカウントするパルスカウンタ回路と、前記カウントされたパルス数が所定数以上の場合に妨害有りと判定する判定回路と、からなることを特徴とする上記（１）に記載の車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路を提供することにより、上記課題を達成する。
（３）前記妨害の有無を判定する判定手段が、増幅された前記ノイズ成分をパルスに変換するパルス変換回路と、一定時間におけるパルス数をカウントするパルスカウンタ回路と、前記カウントされたパルス数に応じて妨害の程度を判定する判定回路と、からなることを特徴とする上記（１）に記載の車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路を提供することにより、上記課題を達成する。
（４）車載用ＦＭチューナのチューナ回路を制御するマイクロコンピュータを、７２ＫＨｚ近傍のノイズ成分に基づくマルチパス妨害及び隣接妨害の妨害検出・判定回路の出力と信号強度検出回路の出力とから現に受信しているＦＭ放送局の受信状態の良否を判定する手段と、受信状態が悪いと判定された場合に受信中のＦＭ放送局と同一放送をしているネット局の放送周波数データを予めメモリ装置に記録された放送局ネットリストから自動検索する手段と、検索された前記ネット局の放送周波数へジャンプする手段と、ジャンプ後に直ちに当該ネット局の信号品質の良否を前記妨害検出・判定回路の出力と前記信号強度検出回路の出力とから判定する手段と、信号品質が一定条件を満たす場合に当該ネット局に受信設定を変更する手段として機能させるための車載用ＦＭチューナの自動チューニングプログラムを提供することにより、上記課題を達成する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路の実施の形態例及び車載用ＦＭチューナのチューナ回路を制御するマイクロコンピュータを自動チューニングの手段として機能させるための自動チューニングプログラムのフローを図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は従来のＦＭラジオチューナで使用されている典型的なＦＭチューナパックに対して本発明に係る妨害検出・判定回路を付加したブロック回路図である。
【００１８】
図２は電界強度メータ出力Ｖｓｍのスペクトラムの実例であり、（ａ）はノイズが殆どない良好な受信状態のスペクトラムであり、（ｂ）は隣接妨害時のスペクトラムであり、（ｃ）はマルチパス妨害時のスペクトラムである。
【００１９】
図３は本発明に係る妨害検出・判定回路のブロック回路図の例であり、図４は本発明に係る妨害検出回路の回路図例である。また、図５は本発明に係るパルス変換回路の回路図例である。
【００２０】
図６は本発明に係る車載用ＦＭチューナのブロック回路図の例であり、図７は本発明に係る車載用ＦＭチューナの自動チューニングプログラムのフロー図の例である。
【００２１】
先ず、本発明の妨害検出・判定回路は、図１に示されるように、ＦＭラジオチューナ回路をモジュール化した代表的なＡＭ／ＦＭチューナパック〈ＦＭＴ−Ｅ９８Ｊ３／Ｕ２〉（符号１）に対して、本発明の妨害検出回路１０と妨害判定回路２０とを付加し、さらに制御手段として例えば帯域制限フィルタ２５によるハイカット制御を行う形態で実現される。
【００２２】
上記ＡＭ／ＦＭチューナパック１は、ＰＬＬ方式シンセサイザチューナ回路であり、図のようにフロントエンド部の高周波アンプ２とミクサ３と局部発振のＶＣＯ出力、中間周波部の一段目セラミックフィルタ（１８０ＫＨｚ）４、アンプ５、二段目セラミックフィルタ（１８０ＫＨｚ）６、ＩＦアンプ７、ＦＭ検波８と、それ以後の符号９でまとめて表示されるノイズキャンセラ（ＮＣ）、オートマチックトーンコントロール（ＡＴＣ）、マルチプレクサ復調部（ＭＰＸ）等で構成されている。
【００２３】
上記ＡＭ／ＦＭチューナパック１の中間周波部内の電界強度メータ出力Ｖｓｍには、特に妨害発生時に広帯域な情報が包含されており、さまざまのノイズ成分を含むスペクトラムが現れる。
【００２４】
本発明者はこの電界強度メータ出力Ｖｓｍのスペクトラムを詳細に分析したところ、Ｖｓｍ中にマルチパス妨害時と隣接妨害時に共通な同レベルのノイズ成分が或る特定の場所（７２ＫＨｚ近傍、換言すれば７２ＫＨｚを中心とした略±５ＫＨｚの範囲）に発生することを発見した。
【００２５】
即ち、図２の（ａ）妨害なしの良好な受信状態、（ｂ）隣接妨害時、（ｃ）マルチパス妨害時それぞれのスペクトラムを比較すると判るように、マルチパス妨害時と隣接妨害時には周波数７２ＫＨｚ近傍の帯域に共通して同レベルのノイズ成分が現れている。
【００２６】
したがって、この周波数７２ＫＨｚ近傍の帯域のマルチパス妨害と隣接妨害に共通なノイズ成分をバンドパスフィルタにより電界強度メータ出力Ｖｓｍから抽出し、これを増幅することで同一の妨害検出・判定回路にて上記マルチパス妨害と隣接妨害の両方を同時に検出することが可能になることを究明した。換言すれば、上記Ｖｓｍの７２ＫＨｚ近傍の帯域成分をＦＭ受信時に常時サーチすれば、マルチパス妨害または隣接妨害または両方の妨害が発生すると、必ず上記７２ＫＨｚ近傍の帯域に妨害によるノイズ成分が現れ、これを検出すれば瞬時（１０ｍｓ程度）に妨害の有無が判定できることが判ったのである。
【００２７】
次に、上記妨害検出回路１０と妨害判定回路２０の具体例を詳述すると、図３のブロック回路図に示されるように妨害検出回路１０は、電界強度メータ出力Ｖｓｍを遮断周波数ｆ_Ｌ＝３８ＫＨｚのハイパスフィルタ１１と、通過帯域周波数ｆ_Ｃ＝７２ＫＨｚのバンドパスフィルタ１２に通して、これをアンプ１３にて増幅して増幅されたノイズ成分ＶＮを出力する構成である。
【００２８】
次に、妨害判定回路２０は、前記増幅されたノイズ成分Ｖ_Ｎから妨害の有無を判定する判定手段として、前記ノイズ成分Ｖ_Ｎをパルスに変換するパルス変換回路１５と、一定時間におけるパルス数をカウントするパルスカウンタ回路１６と、前記カウントされたパルス数ｎが所定数以上の場合に妨害有りと判定する判定回路１７と、からなる構成であり、妨害有りと判定されるとハイが出力され、無ければローが出力される判定出力Ｖ_Ｊがノイズ低減手段１８、例えば図１のＦＭ検波出力（ＦＭ ＤＥＴ）のハイカット制御の帯域制限フィルタ２５を駆動するトランジスタのベースに接続される。
【００２９】
このように、本発明では、妨害検出回路１０にて７２ＫＨｚのノイズ成分を抽出し、妨害判定回路２０で妨害の有無若しくは妨害の程度が判定されるのであるが、特に、ソフト的なノイズ低減手段を行うために、上記ノイズ成分のパルス化（換言すればデジタル化）を行う。
【００３０】
具体的な上記妨害検出回路１０を図４に示す。図４ではオペアンプを用いた２次ＶＣＶＳ高域アクティブフィルタ（遮断周波数ｆ_Ｌ＝３８ＫＨｚ）と２次帯域アクティブフィルタ（遮断周波数ｆ_Ｃ＝７２ＫＨｚ）を組み合わせたものである。
【００３１】
また、妨害検出回路１０の出力する増幅されたノイズ成分Ｖ_Ｎをパルスに変換するパルス変換回路１５の具体例は、図５に示されるようなフリップフロップ回路にて実現される。
【００３２】
次に、上記パルス変換回路１５にて変換されたノイズ成分Ｖ_Ｎはそのノイズレベルがパルス数にて換算されるので、以後の判定回路１７での判定が瞬時に且つマイクロプロセッサによるソフト制御にて容易に行えることは明らかである。例えば一定時間（１０ｍｓｅｃ）以内のパルス数が４パルス以上である場合には、隣接妨害またはマルチパス妨害が有ると判定して妨害判定回路２０の出力Ｖ_Ｊにハイを出力する。０〜３パルスの場合には妨害なしと判定してＶ_Ｊにローを出力する。妨害有りの場合、例えば妨害検出回路１０のハイ出力は帯域制限フィルタ２５を起動させてＦＭ検波出力ＦＭ ＤＥＴのハイカット処理といったノイズ低減を行う。勿論、ノイズレベルの程度に応じてパルス数を３段階以上に細かく区分けして判定を行い、ステレオセパレーションを変化させたりモノラルに切り換えたりするノイズ低減制御を行ってもよい。
【００３３】
次に、上記妨害検出回路１０・妨害判定回路２０若しくは他の従来の検出・判定手段によって現に受信しているＦＭ放送局の受信状態が悪いと判定された場合に、如何にノイズ低減を行うかにつき、本発明では、図６のブロック回路図における車載用ＦＭチューナのチューナ回路３１を制御するマイクロコンピュータ３５を、現に受信しているＦＭ放送局の受信状態の良否を判定する手段と、受信状態が悪いと判定された場合に受信中のＦＭ放送局と同一放送をしているネット局の放送周波数データを予めメモリ装置３６に記録された放送局ネットリストから自動検索する手段と、検索された前記ネット局の放送周波数へジャンプする手段と、ジャンプ後に直ちに当該ネット局の信号品質の良否を判定する手段と、信号品質が一定条件を満たす場合に当該ネット局に受信設定を変更する手段として機能させるための自動チューニングプログラムを前記マイクロコンピュータ３５にＣ言語でプログラミングしている。
【００３４】
特に上記マイクロコンピュータ３５を、現に受信しているＦＭ放送局の受信状態の良否を判定する手段として機能させるためのプログラムが、前記マルチパス妨害の検出又は隣接妨害の検出又は信号強度の検出の少なくとも１つを行って受信状態の良否を判定する手段として機能させるプログラムとする場合には、前記妨害検出回路１０と妨害判定回路２０が利用できる。
【００３５】
即ち、例えば図６のように、ＦＭチューナ回路３１はＰＬＬ回路３２によるＰＬＬシンセサイザチューナであって、前記妨害検出回路１０、妨害判定回路２０からなるマルチパス／隣接妨害検出判定回路３４の出力信号Ｖ_Ｊ及び信号強度検出回路３３の出力Ｓをマイクロコンピュータ３５が受けて判定し、信号品質が悪いと判定された場合にはメモリ装置（内蔵ＲＯＭ、メモリカード、ＤＶＤ、ＣＤ等）３６に予め全国のＦＭ放送局の地域別若しくは系列局毎のネット局で分類分けした周波数データを記録しておき、受信中のＦＭ放送局と同一放送をしている近隣のネット局を抽出して５ｍｓ程度の僅かの時間そのネット局へ受信周波数を合わせてジャンプして信号品質の良否（信号強度及び妨害の有無）を前記信号強度検出回路３３及びマルチパス／隣接妨害検出判定回路３４によって判定して、良好であればそのまま移った当該ネット局を受信させ、信号品質が悪ければ更に他のネット局を抽出して周波数を合わせて以下同様に行う。仮に全てのネット局の信号品質が悪ければ元の放送局に戻るようにする。
【００３６】
図７の自動チューニングのフロー図では、ＦＭ受信状態で常時ノイズの有無をモニターしておき、マルチパス妨害の有無、隣接妨害の有無、信号強度の良否を判定して、何れかが条件を満たさなければ現在受信中のＦＭ放送局の系列局をメモリ装置３６の放送局ネットリストから自動検索し、それが同一放送を行っているネット局か否かを判定し、そうであればその周波数へジャンプしてそのネット局の信号品質（マルチパス妨害の有無、隣接妨害の有無、信号強度の良否）を判定して良好であればそのネット局に受信設定する。
【００３７】
例えば、系列局ＦＭ群馬放送は、８６．３ＭＨｚ（前橋）、８２．２ＭＨｚ（榛名）、７９．４ＭＨｚ（利根）、７６．７ＭＨｚ（草津）、７７．８ＭＨｚ（沼田）が、系列局ＮＨＫ群馬放送は、８１．６ＭＨｚ（前橋）、８０．５ＭＨｚ（榛名）、８３．８ＭＨｚ（利根）、８４．２ＭＨｚ（草津）、８３．４ＭＨｚ（沼田）がネット局として存在する。上記メモリ装置３６の放送局ネットリストには上記ネット局の周波数データが記録されているのである。
【００３８】
したがって、自動車で放送エリアを跨いで移動中等にＦＭ放送受信の信号品質が悪くなった場合に、自動的により良好な信号品質の同一放送の近在のネット局へチューニングが行われるので、快適なＦＭラジオ放送が聴取できることになる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係る車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路は、上記のように構成されているため、
（１）一つの妨害検出回路でマルチパス妨害と隣接妨害の両方を検出できるという優れた効果を有する。
【００４０】
（２）妨害検出回路は従来のチューナユニットに後付けで付加することができる。
【００４１】
（３）マルチパス妨害及び隣接妨害を瞬時に検出することができ、マイクロプロセッサによるソフト制御によって、妨害に対して速やかな聴感上の改善を行うことが可能であるという優れた効果を有する。
【００４２】
（４）マルチパス妨害と隣接妨害を含むノイズ成分のパルス変換によって妨害の程度をパルスカウントにてデジタル的に把握できるので、以後のノイズ低減手段の制御が容易である。
【００４３】
（５）受信中のＦＭラジオ放送の信号品質が悪くなった場合に、自動的により良好な信号品質の他のネット局にチューニングが行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＦＭラジオチューナで使用されている典型的なＦＭチューナパックに対して本発明に係る妨害検出・判定回路を付加したブロック回路図である。
【図２】電界強度メータ出力Ｖｓｍのスペクトラムの実例であり、（ａ）はノイズが殆どない良好な受信状態のスペクトラムであり、（ｂ）は隣接妨害時のスペクトラムであり、（ｃ）はマルチパス妨害時のスペクトラムである。
【図３】本発明に係る妨害検出・判定回路のブロック回路図の例である。
【図４】本発明に係る妨害検出回路の回路図例である。
【図５】本発明に係るパルス変換回路の回路図例である。
【図６】本発明に係る車載用ＦＭチューナのブロック回路図の例である。
【図７】本発明に係る車載用ＦＭチューナの自動チューニングプログラムのフロー図の例である。
【符号の説明】
１ ＡＭ／ＦＭチューナパック
２ 高周波アンプ
３ ミクサ
４ 一段目セラミックフィルタ（１８０ＫＨｚ）
５ アンプ
６ 二段目セラミックフィルタ（１８０ＫＨｚ）
７ ＩＦアンプ
８ ＦＭ検波
９ ＮＣ、ＡＴＣ、ＭＰＸ
１０ 妨害検出回路
１１ ハイパスフィルタ
１２ バンドパスフィルタ
１３ アンプ
１５ パルス変換回路
１６ パルスカウンタ回路
１７ 判定回路
１８ ノイズ低減手段
２０ 妨害判定回路
２５ 帯域制限フィルタ
３１ ＦＭチューナ回路
３２ ＰＬＬ回路
３３ 信号強度検出回路
３４ マルチパス／隣接妨害検出判定回路
３５ マイクロコンピュータ
３６ メモリ装置
Ｖｓｍ 電界強度メータ出力
Ｖ_Ｎ ノイズ成分
Ｖ_Ｊ 判定出力
ＦＭ ＤＥＴ ＦＭ検波出力[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a vehicle FM tuner for detecting interference in a vehicle FM tuner that quickly determines the presence or absence and degree of interference from a noise component in a specific band included in the output of an electric field strength meter at the time of multipath interference of received radio waves or adjacent interference. The present invention relates to a program for causing a microcomputer that controls a determination circuit and a tuner circuit to function as automatic tuning means.
[0002]
[Prior art]
One of the factors that cause reception failure in FM tuners is the so-called multipath (multipath propagation) in which the direct wave and reflected wave of the FM wave cause mutual interference due to the time difference level difference and the sound becomes muddy or noise such as surreal. There is also interference.
[0003]
In particular, in the in-vehicle FM tuner, the location changes depending on the driving of the car, so the multipath interference is a troublesome inevitable reception obstacle that changes every moment.
[0004]
Another factor of reception failure is adjacent interference. This is interference (so-called interference) in which adjacent stations with close frequency get noise due to interference of sideband spread, especially in urban areas because there are many FM stations mixed together. Become.
[0005]
However, the current high-end in-vehicle FM tuner has a separate detection circuit for detecting each noise generation factor such as multipath interference or adjacent interference, and when each interference occurs. Usually, countermeasures for detecting this and reducing noise are taken.
[0006]
For example, as a detection method for multipath interference, the FM composite signal undergoes phase modulation during multipath interference, and in particular, a pilot signal (19 KHz) in the FM composite signal is affected, and therefore harmonics are generated. Since the sub-signal (LR) component included in the FM composite signal is AM-modulated at 38 KHz, which is twice that of the pilot signal, many multipath levels are generated in the sub-signal band (23 to 53 KHz). For this reason, detection means using the above harmonics is considered as a multipath detection method. There is also a detection means that uses, as a trigger, the amount of multipath level in the frequency component of the AM component of the electric field strength meter output (so-called S meter output) after detection at the IF stage.
[0007]
Next, as noise countermeasures when multipath interference occurs, the stereo separation (separation between left and right (L, R) when receiving FM stereo broadcast) is changed according to the temporal fluctuation of the electric field strength of the FM received radio wave. If the disturbance is large, the microcomputer automatically performs control (such as MDS (Multipath Dependent Stereo) control), such as switching from stereo to monaural to temporarily reduce the harshness of hearing. There is a means for performing high cut control for attenuating high frequency components in the audio band when is less than a predetermined value.
[0008]
Next, as a detection method for adjacent interference, IF counting is performed and a frequency tolerance is determined (for example, if there is about 10.7 MHz ± 20 KHz, there is no interference, and if the frequency tolerance is ± 30 KHz, it is determined that there is interference). Take measures to switch to.
[0009]
In general, countermeasures against noise at the time of occurrence of the interference are performed in software by a program for causing the microcomputer to function as control means of the tuner circuit.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional interference detection circuit as a means for determining the quality of the reception state is a configuration in which the multipath interference detection circuit and the adjacent interference detection circuit are separately incorporated in the FM tuner. The interference could not be detected and the circuit configuration was complicated. Further, there was no disturbance detection circuit that can be externally used for an existing FM tuner pack (module).
[0011]
In general, since multipath interference is detected at 38 KHz or less, there is a high possibility of malfunction by 100% modulation.
[0012]
In addition, it is usually necessary to determine a certain amount of time (40 to 64 ms) by the conventional adjacent interference IF count, and the situation of multipath interference and adjacent interference changes from moment to moment as in an in-vehicle FM tuner. In some cases, the reaction was too slow.
[0013]
In addition, when the signal strength of the FM broadcast station currently being received has been reduced, this has not been detected and any improvement has not been made.
[0014]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by simultaneously detecting multipath interference and adjacent interference by a single detection circuit and instantaneously determining them, an optimum FM reception environment can be instantaneously realized by a microcomputer using a microcomputer. An FM tuner disturbance detection / determination circuit that can be controlled automatically, and an automatic tuning program that automatically jumps to a network station with good signal quality when the reception status deteriorates due to multipath interference, adjacent interference, or signal strength reduction. provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
(1) A disturbance detection / determination circuit for an in-vehicle FM tuner, the means for extracting a noise component near 72 KHz of the electric field strength meter output in the tuner circuit, and the means for amplifying the extracted noise component near 72 KHz A judgment means for judging the interference of an in-vehicle FM tuner, comprising: a judgment means for simultaneously judging the presence or absence of adjacent interference and multipath interference from the amplified noise component in the vicinity of 72 KHz in the same circuit. By providing this, the above-mentioned problems are achieved.
(2) The determination means for determining the presence or absence of the interference includes a pulse conversion circuit that converts the amplified noise component into a pulse, a pulse counter circuit that counts the number of pulses in a predetermined time, and the counted number of pulses. The above-mentioned object is achieved by providing a disturbance detection / determination circuit for an in-vehicle FM tuner as described in (1) above , comprising a determination circuit that determines that there is interference when the number is greater than or equal to a predetermined number. .
(3) A determination means for determining the presence or absence of interference includes a pulse conversion circuit that converts the amplified noise component into a pulse, a pulse counter circuit that counts the number of pulses in a predetermined time, and the counted number of pulses. The above-described object is achieved by providing a disturbance detection / determination circuit for an in-vehicle FM tuner as described in (1) above , which comprises a determination circuit that determines the degree of disturbance accordingly.
(4) The microcomputer that controls the tuner circuit of the in-vehicle FM tuner is actually received from the output of the interference detection / determination circuit for multipath interference and adjacent interference based on the noise component in the vicinity of 72 kHz and the output of the signal strength detection circuit. Means for determining whether the reception status of the FM broadcast station is good or not, and if the reception status is determined to be bad, broadcast frequency data of the network station that is broadcasting the same as the FM broadcast station being received in advance in the memory device Means for automatically searching from the recorded broadcast station net list; means for jumping to the broadcast frequency of the searched net station; and output of the disturbance detection / determination circuit to determine whether the signal quality of the net station is immediately after the jump. Means for determining from the output of the signal strength detection circuit; means for changing the reception setting to the net station when the signal quality satisfies a certain condition; The above-described problem is achieved by providing an automatic tuning program for an in-vehicle FM tuner for functioning.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a flow chart of an automatic tuning program for causing a microcomputer for controlling a tuner circuit of an in-vehicle FM tuner to function as an automatic tuning means according to an embodiment of the present invention. This will be explained based on.
[0017]
FIG. 1 is a block circuit diagram in which a disturbance detection / determination circuit according to the present invention is added to a typical FM tuner pack used in a conventional FM radio tuner.
[0018]
FIG. 2 is an example of the spectrum of the electric field strength meter output Vsm, (a) is a spectrum in a good reception state with almost no noise, (b) is a spectrum at the time of adjacent interference, and (c) is a multipath. It is the spectrum at the time of disturbance.
[0019]
FIG. 3 is an example of a block circuit diagram of the disturbance detection / determination circuit according to the present invention, and FIG. 4 is an example of a circuit diagram of the disturbance detection circuit according to the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram of a pulse conversion circuit according to the present invention.
[0020]
FIG. 6 is an example of a block circuit diagram of an in-vehicle FM tuner according to the present invention, and FIG. 7 is an example of a flowchart of an automatic tuning program for an in-vehicle FM tuner according to the present invention.
[0021]
First, as shown in FIG. 1, the disturbance detection / determination circuit according to the present invention is for a typical AM / FM tuner pack <FMT-E98J3 / U2> (reference numeral 1) in which an FM radio tuner circuit is modularized. The interference detection circuit 10 and the interference determination circuit 20 of the present invention are added, and further, for example, a high cut control is performed by the band limiting filter 25 as a control means.
[0022]
The AM / FM tuner pack 1 is a PLL synthesizer tuner circuit. As shown in the figure, the front-end high-frequency amplifier 2 and mixer 3, the local oscillation VCO output, and the intermediate-frequency first-stage ceramic filter (180 KHz) 4 , Amplifier 5, second stage ceramic filter (180 KHz) 6, IF amplifier 7, FM detection 8, and noise canceller (NC), automatic tone control (ATC), multiplexer demodulator (hereinafter collectively indicated by reference numeral 9) MPX) and the like.
[0023]
The field intensity meter output Vsm in the intermediate frequency portion of the AM / FM tuner pack 1 includes broadband information especially when interference occurs, and a spectrum including various noise components appears.
[0024]
The inventor has analyzed the spectrum of the electric field strength meter output Vsm in detail. As a result, a noise component of the same level common during multipath interference and adjacent interference is included in Vsm in a certain place (in the vicinity of 72 KHz, in other words, It has been found that it occurs in a range of approximately ± 5 KHz centered at 72 KHz.
[0025]
That is, in FIG. 2, (a) a good reception state without interference, (b) adjacent interference, and (c) multipath interference, it can be seen that the spectrum is 72 kHz when multipath interference and adjacent interference. A noise component of the same level appears in the adjacent bands.
[0026]
Therefore, a noise component common to the multipath interference and adjacent interference in the band near the frequency of 72 KHz is extracted from the field strength meter output Vsm by the bandpass filter, and is amplified by the same interference detection / determination circuit. It was found that it is possible to detect both multipath interference and adjacent interference simultaneously. In other words, if a band component in the vicinity of 72 kHz of Vsm is always searched at the time of FM reception, a noise component due to the interference always appears in the band in the vicinity of 72 kHz when multipath interference, adjacent interference, or both interferences occur. It was found that the presence or absence of interference can be determined instantaneously (about 10 ms) by detecting.
[0027]
Next, specific examples of the interference detection circuit 10 and the interference determination circuit 20 will be described in detail. As shown in the block circuit diagram of FIG. 3, the interference detection circuit 10 converts the electric field strength meter output Vsm into a cutoff frequency f _L = 38 KHz. The high-pass filter 11 and the band-pass filter 12 having a passband frequency f _C = 72 KHz are amplified by the amplifier 13 and the amplified noise component VN is output.
[0028]
Next, the interference judging circuit 20, as determination means for determining presence or absence of interference from the amplified noise component V _N, the pulse conversion circuit 15 for converting the noise component V _N in pulses, the number of pulses in a predetermined time A pulse counter circuit 16 that counts and a determination circuit 17 that determines that there is interference when the counted number of pulses n is greater than or equal to a predetermined number. When it is determined that there is interference, high is output, decision output V _J that there be low is output is connected to the base of a transistor for driving the noise reducing means 18, for example, band-limiting filter 25 of high-cut control of the FM detection output in FIG. 1 (FM DET).
[0029]
As described above, in the present invention, the noise detection circuit 10 extracts a 72 kHz noise component, and the interference determination circuit 20 determines the presence or absence of interference or the level of interference. In order to perform the above, the noise component is pulsed (in other words, digitized).
[0030]
A specific interference detection circuit 10 is shown in FIG. In FIG. 4, a secondary VCVS high-pass active filter using an operational amplifier (cutoff frequency f _L = 38 KHz) and a secondary band active filter (cutoff frequency f _C = 72 KHz) are combined.
[0031]
Also, specific examples of the pulse conversion circuit 15 for converting the amplified noise component V _N outputted from the interference detection circuit 10 into a pulse is realized by a flip-flop circuit as shown in FIG.
[0032]
Next, since the noise level of the noise component V _N converted by the pulse conversion circuit 15 is converted into the number of pulses, the determination by the determination circuit 17 is instantaneously performed by software control by the microprocessor. Obviously it can be done easily. For example, when the number of pulses within a certain time (10 msec) is 4 pulses or more, it is determined that there is adjacent interference or multipath interference, and high is output to the output V _J of the interference determination circuit 20. In the case of 0-3 pulses outputs a low to V _J judges no interference. When there is interference, for example, the high output of the interference detection circuit 10 activates the band limiting filter 25 to perform noise reduction such as high cut processing of the FM detection output FM DET. Of course, noise reduction control may be performed in which the number of pulses is finely divided into three or more stages according to the level of the noise level, and the determination is made to change the stereo separation or switch to monaural.
[0033]
Next, how to reduce noise when it is determined by the interference detection circuit 10 / interference determination circuit 20 or other conventional detection / determination means that the reception status of the FM broadcast station currently being received is poor. In the present invention, the microcomputer 35 for controlling the tuner circuit 31 of the in-vehicle FM tuner in the block circuit diagram of FIG. 6 is provided with means for determining whether the reception state of the FM broadcast station currently being received is good or bad, Means for automatically searching for the broadcast frequency data of the network station that is broadcasting the same as the FM broadcast station that is being received from the broadcast station net list previously recorded in the memory device 36, Means for jumping to the broadcast frequency of the network station, means for determining whether the signal quality of the network station is good immediately after the jump, and the signal quality satisfies a certain condition. We are programming in C the automatic tuning program for functioning as means for changing the receiving set in the network station to the microcomputer 35 when.
[0034]
In particular, a program for causing the microcomputer 35 to function as a means for judging whether the reception state of the FM broadcast station that is currently received is at least one of detecting the multipath interference, detecting adjacent interference, or detecting signal strength. When the program is made to function as a means for determining whether the reception state is good by performing one, the interference detection circuit 10 and the interference determination circuit 20 can be used.
[0035]
That is, for example, as shown in FIG. 6, the FM tuner circuit 31 is a PLL synthesizer tuner by a PLL circuit 32, and the output signal V of the multipath / adjacent interference detection determination circuit 34 including the interference detection circuit 10 and the interference determination circuit 20. _J and the output S of the signal strength detection circuit 33 are received and determined by the microcomputer 35. If it is determined that the signal quality is poor, the memory device (built-in ROM, memory card, DVD, CD, etc.) 36 Record frequency data classified by the network station of FM broadcast stations by region or affiliated station, extract nearby net stations that are broadcasting the same as the FM broadcast station being received, and only about 5 ms During this period, the reception frequency is jumped to the network station to determine whether the signal quality is good (signal strength and presence / absence of interference). The determination is made by the multipath / adjacent interference detection determination circuit 34. If the signal is good, the transferred net station is received. If the signal quality is poor, another net station is extracted and the frequency is adjusted. If the signal quality of all network stations is poor, the original broadcast station is returned.
[0036]
In the flow chart of automatic tuning in FIG. 7, the presence or absence of noise is always monitored in the FM reception state, the presence or absence of multipath interference, the presence or absence of adjacent interference, and the signal strength are judged to be satisfactory. If not, the affiliated station of the FM broadcast station currently being received is automatically searched from the broadcast station net list of the memory device 36, and it is determined whether or not it is a net station performing the same broadcast. Jump to determine the signal quality of the network station (the presence / absence of multipath interference, the presence / absence of adjacent interference, the signal strength), and if it is good, the reception is set to the network station.
[0037]
For example, as for affiliated station FM Gunma Broadcasting, 86.3 MHz (Maebashi), 82.2 MHz (Haruna), 79.4 MHz (Tone), 76.7 MHz (Kusatsu), 77.8 MHz (Numata) are affiliated stations NHK Gunma Broadcasting Are 81.6 MHz (Maebashi), 80.5 MHz (Haruna), 83.8 MHz (Tone), 84.2 MHz (Kusatsu), and 83.4 MHz (Numata) as network stations. In the broadcast station net list of the memory device 36, the frequency data of the net station is recorded.
[0038]
Therefore, when the signal quality of FM broadcast reception deteriorates while moving across the broadcast area in a car, etc., it is automatically tuned to a nearby network station of the same broadcast with better signal quality. You will be able to listen to FM radio broadcasts.
[0039]
【The invention's effect】
Since the disturbance detection / determination circuit of the in-vehicle FM tuner according to the present invention is configured as described above,
(1) It has an excellent effect that it is possible to detect both multipath interference and adjacent interference with a single interference detection circuit.
[0040]
(2) The interference detection circuit can be added later to the conventional tuner unit.
[0041]
(3) It is possible to instantaneously detect multipath interference and adjacent interference, and it has an excellent effect that it is possible to quickly improve audibility with respect to the interference by software control by the microprocessor.
[0042]
(4) Since the degree of interference can be digitally grasped by pulse counting by pulse conversion of noise components including multipath interference and adjacent interference, it is easy to control the noise reduction means thereafter.
[0043]
(5) When the signal quality of the FM radio broadcast being received is deteriorated, tuning is automatically performed on another network station having a better signal quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram in which a disturbance detection / determination circuit according to the present invention is added to a typical FM tuner pack used in a conventional FM radio tuner.
FIG. 2 is an example of a spectrum of electric field strength meter output Vsm, (a) is a spectrum in a good reception state with almost no noise, (b) is a spectrum at the time of adjacent interference, and (c) is a multi-spectrum. This is the spectrum at the time of path obstruction.
FIG. 3 is an example of a block circuit diagram of a disturbance detection / determination circuit according to the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram example of a disturbance detection circuit according to the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram of a pulse conversion circuit according to the present invention.
FIG. 6 is an example of a block circuit diagram of an in-vehicle FM tuner according to the present invention.
FIG. 7 is an example of a flowchart of an on-vehicle FM tuner automatic tuning program according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 AM / FM tuner pack 2 High frequency amplifier 3 Mixer 4 First stage ceramic filter (180 KHz)
5 Amplifier 6 Second stage ceramic filter (180KHz)
7 IF amplifier 8 FM detection 9 NC, ATC, MPX
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Interference detection circuit 11 High pass filter 12 Band pass filter 13 Amplifier 15 Pulse conversion circuit 16 Pulse counter circuit 17 Determination circuit 18 Noise reduction means 20 Interference determination circuit 25 Band limiting filter 31 FM tuner circuit 32 PLL circuit 33 Signal strength detection circuit 34 Multi Path / adjacent interference detection determination circuit 35 Microcomputer 36 Memory device Vsm Field strength meter output V _N noise component V _J determination output FM DET FM detection output

Claims (4)

車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路であって、チューナ回路における電界強度メータ出力の７２ＫＨｚ近傍のノイズ成分を抽出する手段と、前記抽出された７２ＫＨｚ近傍のノイズ成分を増幅する手段と、前記増幅された７２ＫＨｚ近傍のノイズ成分から隣接妨害及びマルチパス妨害の有無を同一の回路にて同時に判定する判定手段と、を備えることを特徴とする車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路。An interference detection / determination circuit for an in-vehicle FM tuner, the means for extracting a noise component near 72 KHz of the electric field strength meter output in the tuner circuit, the means for amplifying the extracted noise component near 72 KHz, and the amplification And a judging means for simultaneously judging the presence or absence of adjacent interference and multipath interference using the same circuit from the noise component in the vicinity of 72 kHz , wherein the interference detection / determination circuit for the in-vehicle FM tuner is provided. 前記妨害の有無を判定する判定手段が、増幅された前記ノイズ成分をパルスに変換するパルス変換回路と、一定時間におけるパルス数をカウントするパルスカウンタ回路と、前記カウントされたパルス数が所定数以上の場合に妨害有りと判定する判定回路と、からなることを特徴とする請求項１に記載の車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路。  The determination means for determining the presence or absence of interference includes a pulse conversion circuit that converts the amplified noise component into a pulse, a pulse counter circuit that counts the number of pulses in a predetermined time, and the counted number of pulses is a predetermined number or more The interference detection / determination circuit for an in-vehicle FM tuner according to claim 1, further comprising: 前記妨害の有無を判定する判定手段が、増幅された前記ノイズ成分をパルスに変換するパルス変換回路と、一定時間におけるパルス数をカウントするパルスカウンタ回路と、前記カウントされたパルス数に応じて妨害の程度を判定する判定回路と、からなることを特徴とする請求項１に記載の車載用ＦＭチューナの妨害検出・判定回路。  The determination means for determining the presence or absence of interference includes a pulse conversion circuit that converts the amplified noise component into a pulse, a pulse counter circuit that counts the number of pulses in a predetermined time, and interference according to the counted number of pulses. The interference detection / determination circuit for an in-vehicle FM tuner according to claim 1, further comprising: a determination circuit that determines the degree of noise. 車載用ＦＭチューナのチューナ回路を制御するマイクロコンピュータを、７２ＫＨｚ近傍のノイズ成分に基づくマルチパス妨害及び隣接妨害の妨害検出・判定回路の出力と信号強度検出回路の出力とから現に受信しているＦＭ放送局の受信状態の良否を判定する手段と、受信状態が悪いと判定された場合に受信中のＦＭ放送局と同一放送をしているネット局の放送周波数データを予めメモリ装置に記録された放送局ネットリストから自動検索する手段と、検索された前記ネット局の放送周波数へジャンプする手段と、ジャンプ後に直ちに当該ネット局の信号品質の良否を前記妨害検出・判定回路の出力と前記信号強度検出回路の出力とから判定する手段と、信号品質が一定条件を満たす場合に当該ネット局に受信設定を変更する手段として機能させるための車載用ＦＭチューナの自動チューニングプログラム。The FM that is currently receiving the microcomputer that controls the tuner circuit of the in-vehicle FM tuner from the output of the interference detection / determination circuit for multipath interference and adjacent interference based on the noise component near 72 KHz and the output of the signal strength detection circuit . Means for determining whether or not the reception state of the broadcasting station is good, and broadcast frequency data of a net station that is broadcasting the same as the FM broadcasting station that is being received when it is determined that the reception state is bad is recorded in the memory device in advance. Means for automatically searching from a broadcast station net list, means for jumping to the searched broadcast frequency of the net station, output of the disturbance detection / determination circuit and signal strength as to whether or not the signal quality of the net station is immediately after the jump A means for judging from the output of the detection circuit and a means for changing the reception setting to the net station when the signal quality satisfies a certain condition. An automatic tuning program for in-vehicle FM tuners

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