JP4130098B2 - 車載用ｆｍチューナの妨害検出・判定回路及び自動チューニングプログラム - Google Patents
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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ｆＬ＝３８ＫＨｚのハイパスフィルタ１１と、通過帯域周波数ｆＣ＝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ＶＮ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ＶＮ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ＶＪ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ｆＬ＝３８ＫＨｚ）と２次帯域アクティブフィルタ（遮断周波数ｆＣ＝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ＶＮ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ＶＮ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ＶＪ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ＶＪ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ＶＪ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
ＶＮ ノイズ成分
ＶＪ 判定出力
ＦＭ ＤＥＴ ＦＭ検波出力
【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ｆＬ＝３８ＫＨｚのハイパスフィルタ１１と、通過帯域周波数ｆＣ＝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ＶＮ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ＶＮ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ＶＪ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ｆＬ＝３８ＫＨｚ）と２次帯域アクティブフィルタ（遮断周波数ｆＣ＝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ＶＮ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ＶＮ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ＶＪ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ＶＪ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ＶＪ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
ＶＮ ノイズ成分
ＶＪ 判定出力
ＦＭ ＤＥＴ ＦＭ検波出力
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。
- 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。
- 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。
- 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。
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