JP4443461B2 - 車載用無線受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＡＭ又はＦＭのラジオ放送やテレビ放送等の無線電波を受信する車載用無線受信装置の不具合の有無を自己診断する技術に関する。

車載用無線受信装置の典型たるＡＭ／ＦＭカーラジオにおいて、感度が悪いなどの性能不具合と思われる事象が発生した場合、通常は、一般ユーザやカーディーラ（以下、合わせてユーザ側とも称する。）で車両のコンソールボックスなどに装着された当該ＡＭ／ＦＭカーラジオを取り出し、新品のＡＭ／ＦＭカーラジオと交換して実際のラジオ放送局を聞いて、性能を比較して不具合の有無の確認を行っている。

これでも期待する性能が得られない場合は、さらにＡＭ／ＦＭカーラジオに接続された外部アンテナを交換するなどして同様の点検作業を再度繰り返している。

上記のように車両に装着された従来の車載用無線受信装置の不具合発生に対しては、その原因探査の始めにユーザ側で非常に手間の掛かる作業を必要としており、得てして上記面倒な作業を経ずに、発生した不具合は全て車載用無線受信装置の故障が原因とユーザ側で即断されて、製造者に返品される場合が多い。ところが、実際は車載用無線受信装置自体は正常で、これに接続された外部アンテナ側に不具合の原因があるというケースが目立っている。

上記のようなケースでは、返品クレームに対応する製造者側の負担が大きく、ユーザ側での不具合発生時の適正な不具合原因の診断（故障診断）が求められる。

この点に関する公知文献として、下記［特許文献１］には、図３に示されるように、無線受信機２０（特にページャーを対象）の故障を自己診断するものとして、自己診断スイッチ２１が投入されると、信号処理部３０内の制御部２２は切換器２３に切換信号を出力してＦＭ検波回路２４を疑似符号照合器２５に接続し、疑似符号発生器２６に疑似符号を発生させて、前記疑似符号照合器２５及び発振／変調器２７に出力させ、この発振／変調器２７の発生した変調波をアンテナ部ＡＮＴに入力し、該アンテナ部ＡＮＴで受信した受信信号を増幅・検波して、前記ＦＭ検波回路２４から前記疑似符号照合器２５に入力し、この疑似符号照合器２５で、前記受信信号と前記疑似符号発生器２６からの疑似符号を比較し、正常に受信されて受信信号と疑似符号が一致すると、Ｉ／Ｏ駆動回路２９を介してスピーカＳＰを駆動して、報知音を出力するという構成の自己診断システムが開示されている。なお、図３中の符号３１は高周波増幅器、３２、３５はバンドパスフィルタ、３３はミキサー、３４はローカル発振器、３６はＩＦ増幅器、２４はＦＭ検波回路である。

また、下記［特許文献２］には、図４に示されるように、受信装置におけるアンテナＡＮＴに入力された受信信号を処理する受信回路３９からの受信信号を受ける検波・復調回路４１内の増幅回路に、受信信号レベルに応じたＲＳＳＩ信号（電圧信号）を出力可能な増幅回路４２を使用し、故障判定回路５０側では、この増幅回路４２のレベル検出機能によって得られるＲＳＳＩ信号と故障判定値である基準電圧Ｖref2とをコンパレータ５４で大小比較し、ＲＳＳＩ信号が基準電圧Ｖref2よりも低いとき、受信回路３９の故障を判定する構成とする受信装置４０が開示されている。なお、図４中の符号３２，３５はバンドパスフィルタ、３１は高周波増幅器、３３はミキサー、３４はローカル発振器、４４は検波回路、４６はローパスフィルタ、４８、５２はコンパレータである。

さらに、下記［特許文献３］には、図５に示されるように、車両のワイヤレスドアロック制御装置７０を念頭にして、自己診断できるリモートコントロール用の車両用受信装置６０が開示されており、ＲＦ受信回路６１、制御回路６２、スイッチ６３、ノイズ発生回路６４、及びアンテナＡＮＴを備えており、送信装置６５（エンジンキーと一体になったもの）からの送信信号はアンテナＡＮＴを介して前記ＲＦ受信回路６１で受信され、機能チェック時には、前記スイッチ６３が接点ＣＰ１とＣＰ３の接続状態となり、前記ノイズ発生回路６４からホワイトノイズが出力され、前記ＲＦ受信回路６１にてこのホワイトノイズに基づく受信信号が出力され、前記制御回路６２は該受信信号と判定信号とを比較して、前記ＲＦ受信回路６１が正常に動作しているかどうかを判断する構成とする。

特開平７−１３１４２９号公報

特開２００１−１６１２５号公報 特開２０００−６４６８１号公報

一般のユーザやカーディーラの側で、車載用無線受信装置（典型としてはＡＭ／ＦＭカーラジオであり、他に無線通信装置やＧＰＳ受信機が考えられる。）側の不具合なのか、外部アンテナ側の性能不足或いは接続不良といった不具合なのかを、既に車両に装着された当該車載用無線受信装置を取り外さずに（外部アンテナの接続も電気的、物理的に切り離さないで、そのままにした状態で）容易に判断できるように構成された車載用無線受信装置の自己診断システムがあれば、正常な車載用無線受信装置に対する無用な返品クレームを低減することが可能になるであろう。

この点、前述の［特許文献１］の無線受信機２０では、自己の発振させた疑似信号をアンテナ部で受信し、その受信信号と自己の発振させた前記疑似信号とを比較して判定するというものであり、本発明の課題である外部アンテナ側の不具合か、受信装置側の不具合かの判定には対応できないものである。また、別途に前記発振／変調回路２７や、前記信号処理部３０内に前記疑似符号発生器２６などを設けなければならず、回路構成が複雑になってしまう嫌いがある。

次に、前記［特許文献２］の受信装置４０では、外来の送信電波を受信して、その受信レベルを基準レベルに対して判定する構成であるが、このような構成では、本発明の課題である外部アンテナ側の不具合か、受信装置側の不具合かの判定には対応できないことは明らかである。この受信装置４０において上記課題に対応するためには、外部アンテナＡＮＴと受信装置４０との接続を切り離す作業を実施しなければならず、車両からの受信装置４０の取り外し作業が必須となる。

また、上記［特許文献３］のリモートコントロール用受信装置７０は、前記ノイズ発生回路６４を別途設けて、前述の［特許文献１］と同様の構成となっており、外部アンテナ側の不具合か、受信装置側の不具合かの判定を、車両に受信装置を装着したまま、且つ外部アンテナＡＮＴも接続したままで行うことはできない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、車両に車載用無線受信装置が使用可能なように装着された状態のままで、発生した不具合（故障）が外部アンテナ側の不具合か、受信装置側の不具合かの判定をユーザ側で容易に判定できる自己診断システムの実現を目的とする。

本発明は、車載用無線受信装置において、外部アンテナＡＮＴをチューナ部５のアンテナ入力回路２と高周波的に切り離す外部アンテナ切り離し手段と、前記外部アンテナＡＮＴと前記アンテナ入力回路２とが高周波的に切り離された状態で、前記チューナ部５の動作時における中間周波部３のシグナルメータＳに出力されるノイズレベルＶｓｍを検出するノイズレベル検出手段と、検出された前記ノイズレベルＶｓｍ又は前記ノイズレベルＶｓｍをＡＤコンバータ９で換算したノイズレベル換算値ＤＶｓｍが所定の基準レベルＶｒの範囲内か否かを判定するノイズレベル判定手段と、前記ノイズレベル判定手段による判定結果を表示部１２に表示する表示手段および音声出力によって前記判定結果を報知する報知手段のうちの少なくとも一方の手段と、からなる自己診断システムを備えることを特徴とする車載用無線受信装置１８を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係る車載用無線受信装置は、上記のように構成された自己診断システムを備えているため、車両に装着された状態の車載用無線受信装置の受信の不具合が外部アンテナ側に原因があるのか、車載用無線受信装置側に原因があるのかの診断を、当該車両から車載用無線受信装置を取り外すことなく、接続状態のままでユーザ側が所定のパネルスイッチの操作で診断モードに設定することで実行し、その判定結果を表示部に表示、或いは音声にて報知するので、ユーザ側で車両から取り外すことなく容易に車載用無線受信装置の不具合の有無を低コストで判断できるという優れた効果を有する。

また、上記ユーザ側の適正な判断の結果として、良品の車載用無線受信装置の返品クレームを低減することができ、サービスコストを大幅に削減できるという効果をもたらす。

本発明に係る自己診断システムを備えた車載用無線受信装置の実施の形態について、典型としてＦＭカーラジオ受信機の場合について図面に基づき説明する。なお、従来技術と同等であるＦＭラジオ受信機の詳細な表記及び説明は省略し、専ら本発明に特徴的な追加された自己診断システムの構成要素とこれに関連するブロックについて詳述する。

図１は本発明に係る車載用無線受信装置１８の構成を説明するためのブロック回路図である。図２は本発明に係る構成要素である外部アンテナＡＮＴをチューナ部５のアンテナ入力回路２と高周波的に切り離す外部アンテナ切り離し手段における外部アンテナ切り離しスイッチ回路１の回路図である。

図１または図２において、車載用無線受信装置１８は、マイクロコンピュータ８による電源部１０のスイッチ制御で、外部アンテナＡＮＴをチューナ部５のアンテナ入力回路２（高周波増幅器、ミキサー、ローカル発振器などで構成される所謂フロントエンド部である。）と高周波的に切り離す外部アンテナ切り離し手段と、前記外部アンテナＡＮＴと前記アンテナ入力回路２とが高周波的に切り離された状態で、前記チューナ部５の動作時における中間周波部３のシグナルメータＳに出力されるノイズレベルＶｓｍを検出するノイズレベル検出手段と、検出された前記ノイズレベルＶｓｍ又は前記ノイズレベルＶｓｍをマイクロコンピュータ８のＡＤコンバータ９で換算したノイズレベル換算値ＤＶｓｍ（例えば８ビットデータ）が所定の基準レベルＶｒの範囲内か否かをマイクロコンピュータ８内のＣＰＵで判定するノイズレベル判定手段と、前記ノイズレベル判定手段による判定結果を液晶やＣＲＴの表示部１２に「ＧＯＯＤ」、「ＥＲＲＯＲ」のように表示する表示手段、又は／及びスピーカＳＰからの「本受信装置は正常に動作しています。」、「本受信装置の受信機能に障害が発見されました。」、「外部アンテナに不具合が発生している可能性があります。」などといった予め図示されないメモリ装置（マイクロコンピュータ８の内臓ＲＯＭなど）に記録された音声データの音声出力によって前記判定結果をスピーカＳＰから出力して報知する報知手段と、からなる自己診断システムを備える構成になっている。なお、図１中の符号４は一般的なＭＰＸ復調部、符号６は電子ボリューム、符号７は出力段の増幅器、符号１１は操作パネル面のキー入力装置である。

上記外部アンテナ切り離し手段は、前記外部アンテナＡＮＴと前記チューナ部５の前記アンテナ入力回路２との間に挿入された外部アンテナ切り離しスイッチ回路１を主たる構成要素としている。

この外部アンテナ切り離しスイッチ回路１は、例えば図２に示されるような構成であり、ＰＩＮダイオードＤ１（具体例として、東芝製シリコンエピタキシャルＰＩＮ形ダイオードＩＳＶ３０７）を用い、この両端子にコンデンサＣとインダクタＬを各々接続して構成される電子スイッチ回路となっている。

受信装置１８が通常の受信状態にある場合は、前記マイクロコンピュータ８が電源部１０を制御して、スイッチ切換制御信号ＳＷＣをオン（５Ｖ〜８Ｖの直流電源の印加）して、前記外部アンテナ切り離しスイッチ回路１に与え、前記ＰＩＮダイオードＤ１に矢印方向に直流電流ｉを流して該ＰＩＮダイオードＤ１をオンさせ、高周波的に導通状態（電子スイッチがオン）にしている。

次に、ユーザ側で操作パネル面のキー入力装置１１の所定のキー操作で自己診断モードを指定すると、前記マイクロコンピュータ８が前記電源部１０を制御して、前記スイッチ切換制御信号ＳＷＣをオフにし、前記ＰＩＮダイオードＤ１をカットオフして高周波的に非導通状態（電子スイッチがオフ）にし、外部アンテナＡＮＴを車載用無線受信装置１８のチューナ部５（アンテナ入力回路２のＲＦ ＩＮ）から高周波的に切り離す仕組みとなっている。

不具合発生時には、ユーザ側の前記キー入力装置１１の所定キー操作によって前記マイクロコンピュータ８は、自己診断モードに移行させ、前記電源部１０を制御して前記外部アンテナ切り離しスイッチ回路１に出力しているスイッチ切換制御信号ＳＷＣをオフして外部アンテナＡＮＴとアンテナ入力回路２を高周波的に切り離す。これによってアンテナの影響による不具合要因を排除できることになる。

また、前記マイクロコンピュータ８は自己診断モードになると、或るＦＭ受信周波数（現に放送されている放送局の周波数でもよいが、好ましくは放送されていない周波数とする。）の受信状態に遷移するように前記チューナ部５をＢＵＳ制御する。この時、前記チューナ部５の中間周波部３で発生するノイズ電圧Ｖｓｍ（ＦＭラジオ受信機では、１０．７ＭＨｚの中間周波を整流して得られるＳメータ電圧に現れるノイズ電圧）を前記マイクロコンピュータ８のＡＤコンバータ９で換算したノイズレベル換算値ＤＶｓｍ（例えば８ビットデータ）が所定の基準レベルＶｒの範囲（例えば１．０Ｖ±０．３Ｖの範囲）内か否かをマイクロコンピュータ８内のＣＰＵで判定し、範囲内のレベルが出力されていれば表示部に「ＧＯＯＤ」、「正常」等を表示させてチューナ部５が正常であることを判定する。範囲外の場合には「ＥＲＲＯＲ」、「故障あり」等と表示してチューナ部５の不具合ありと判定する。或いは同時にスピーカＳＰから音声によって判定結果を出力して報知する。

なお、上記判定対象のノイズ電圧Ｖｓｍは、チューナ部５のアンテナ入力回路や中間周波部３が受信動作時に発生する熱雑音であり、受信装置１８が正常であれば、外部アンテナＡＮＴを切り離した状態でもその値は０Ｖを含まない所定の基準レベルＶｒの範囲に収まる値となるべきものである。

なお、付言すれば、上記構成はＦＭカーラジオ受信機の例であるが、勿論、本発明は車載用ＡＭラジオ受信機、車載用テレビジョン受信機にも適用可能である。

本発明に係る車載用無線受信装置の構成を説明するためのブロック回路図である。 本発明に係る構成要素である外部アンテナＡＮＴをチューナ部のアンテナ入力回路と高周波的に切り離す外部アンテナ切り離し手段における外部アンテナ切り離しスイッチ回路である。 ［特許文献１］に記載の無線受信機のブロック回路図である。 ［特許文献２］に記載の受信装置のブロック回路図である。 ［特許文献３］に記載のリモートコントロール用受信装置のブロック回路図である。

符号の説明

１ 外部アンテナ切り離しスイッチ回路
２ アンテナ入力回路
３ 中間周波部
４ ＭＰＸ復調部
５ チューナ部
６ 電子ボリューム
７ 増幅器
８ マイクロコンピュータ
９ ＡＤコンバータ
１０ 電源部
１１ キー入力装置
１２ 表示部
１８ 車載用無線受信装置
２０ 無線受信機（ページャー）
４０ 受信装置
７０ ワイヤレスドアロック制御装置
ＡＮＴ 外部アンテナ
Ｄ１ ＰＩＮダイオード
Ｌ インダクタ
Ｃ コンデンサ
Ｓ シグナルメータ
ＳＰ スピーカ
Ｖｓｍ ノイズレベル
ＤＶｓｍ ノイズレベル換算値
Ｖｒ 基準レベル
ＳＷＣ スイッチ切換制御信

Claims (1)

1. 車載用無線受信装置において、
   外部アンテナをチューナ部のアンテナ入力回路と高周波的に切り離す外部アンテナ切り離し手段と、
   前記外部アンテナと前記アンテナ入力回路とが高周波的に切り離された状態で、前記チューナ部の動作時における中間周波部のシグナルメータに出力されるノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段と、
   検出された前記ノイズレベル又は前記ノイズレベルをＡＤコンバータで換算したノイズレベル換算値が所定の基準レベルの範囲内か否かを判定するノイズレベル判定手段と、
   前記ノイズレベル判定手段による判定結果を表示部に表示する表示手段および音声出力によって前記判定結果を報知する報知手段のうちの少なくとも一方の手段と、
   からなる自己診断システムを備えることを特徴とする車載用無線受信装置。

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