JP4576929B2 - テレビジョン放送受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＡＴＳＣなどのテレビジョン放送信号を受信するためのテレビジョン放送受信装置に関する。

ＡＴＳＣディジタルテレビジョン放送（以下、ＴＶ放送と略称する）が行われている北米大陸では、平野部に大都市が点在し、各都市の近郊で放送されているＴＶ放送信号を受信するユーザ側から見ると、様々な方向からＴＶ放送信号が送信されてくるため、自分の見たい番組が放送されている放送局の方向にアンテナの向きを調整する必要がある。そこで、スマートアンテナ等の多指向性アンテナが実用化されつつある。一般的な地上波テレビジョン放送用のアンテナは、八木アンテナと呼ばれる形状をしており、これは、強い指向性により、弱い電波でも受信することができるのが特徴のアンテナである。一方、指向性が強いために、ある放送局の電波しか受信できないと言う弱点もある。同時に、指向性が高い分、わずかな方向変化でも信号受信強度が変化する。

一方、テレビジョン放送受信装置に小型の室内アンテナを接続した装置セットがある。この装置セットでは、選んだチャンネル（放送局）に応じて最良の受信画像となるようにユーザがアンテナの向きを調整したり、ループアンテナとダイポールアンテナの出力端子の組み合わせを変更できるようになっている（特許文献１）。

また、列車、バスなどの移動体に積み込まれるテレビジョン受信装置において、移動に伴い放送局に対するアンテナの向きが相対的に変化することから、ＧＰＳ方式の測位システムを用いて移動体の現在位置と進行方向を検出し、その検出に基づいてアンテナの向きを変位駆動する技術がある（特許文献２）
特開平６−１１３２２０号公報 特開平７−１７０４６４号公報

上述のように、米国のＴＶ放送では、放送電波が全方向から来る可能性があり、そのため、ＴＶ放送受信においては、多指向性のアンテナ（スマートアンテナ）が必要とされる。米国ＥＩＡ−９０９規格によれば、スマートアンテナは円を１６分割した各方向に受信方向を有すると規定されている。一方、ＴＶ放送信号を受信するテレビジョン放送受信装置としては、ＥＩＡ−９０９規格に準拠して１６方向の全てに対して多指向性アンテナの受信方向を調整できるように設定されている。

また、テレビジョン放送受信装置（以下、ＴＶ放送受信装置と略称する）には、ユーザが選択したチャンネルのＴＶ放送信号を最も状態良く受信できるアンテナの方向を探索するスキャン機能が備え付けられているものも存在する。通常、放送局側のアンテナ、すなわち送信塔の位置は変化しないので、各チャンネル毎に１６方向についてスキャン動作を行い、最も受信状態の良い方向をそのチャンネルの受信方向に設定すればよい。ところが、米国などでは、比較的容易に放送局が新規開業する一方、放送局が倒産することもあり得る。そのため、従来受信できなかったチャンネルが新たに受信できるようになったり、従来受信できていたチャンネルが受信できなくなったりすることがある。さらに、高層ビルの建設によってＴＶ放送信号の受信状態が変化することもあり得る。そのため、必要に応じてユーザが選択したチャンネルについて最適な受信方向を設定し直す必要がある場合もあり得る。

前記スキャン機能には、ユーザが指定した個別のチャンネルについて、１６全ての受信方向の受信強度を探索して、そのチャンネルについての最適受信方向を決定するもの（以下、スキャン処理）と、全てのチャンネルについて自動的に上記スキャン処理を順に行う全域（全チャンネル）スキャン処理がある。ユーザがＴＶ放送受信装置を購入した当初に、自身の居住地で受信可能なチャンネルを全く把握していない場合には、全域スキャン処理を用いると便利なのであるが、全域（全チャンネル）に亘って上記スキャン処理を行うとなると、米国ではチャンネル数が極めて多い（１００を超える場合が多い）ことから、全チャンネルについて最適の受信方向を決定するには相当の時間を要する不具合がある。つまり、この全域スキャンを行っている間はテレビ番組の視聴ができないので、その間ユーザはただ単に全域スキャンが終了するのを待つことになる。具体的な所要時間は、地域によってチャンネル数が異なるし、受信信号の処理内容（信号強度のみを比較の基準にするのか、あるいは強度に加えてビットエラーレート等の条件も基準にするのか等）によって異なるが、概ね数１０分から長い場合には１時間を超える場合もある。

上述のように、全域（全チャンネル）のスキャン処理は、自動で行ったとしても数１０分以上かかる処理であるので、ユーザによっては、製品を購入した初期設定時に、自分の居住地で受信が可能と思われるいくつかのチャンネルを個別に選択して、それらのチャンネルについて個別にスキャン処理を実行させ、その結果最適受信方向が確定し、かつ受信状態が良好なチャンネルのみを視聴するという利用の仕方をする場合がある。ユーザは、その後、上記初期設定時に判明した受信状態が良好なチャンネルのみを視聴し続けるが、前述したように高層ビルの建設等によってＴＶ放送信号の受信状態は常々変化するので、中長期の後には、ユーザは、初期設定時に受信状態が良好でなかったチャンネルあるいは全く受信できなかったチャンネルについても視聴が可能になった可能性があると考え、そのチャンネルの視聴を試みることがある。

ところが、そのチャンネルについての最適受信方向が未決定な場合は、ユーザは新たにその個別チャンネルについてのスキャン処理の指示を行って、最適受信方向のサーチをし直さなければならず、ユーザが視聴を開始できるまでには手間と時間がかかっていた。スキャン処理自体の所要時間だけでも、１６の全受信方向について、受信強度に加えてビットエラーレートの比較を行う場合は１０秒程度の時間がかかっていた。なお、ユーザは、初期設定時に個別に指定してスキャン動作を行ったチャンネルを覚えていることは稀であり、単に通常視聴しているチャンネル以外の任意のチャンネルを選択した際に、ＴＶ放送受信装置の画面がブルーバックになるとか、画面に表示される最適受信方向が未決定である等のメッセージを見て初めて、当該任意のチャンネルが最適受信方向の決定のなされていないチャンネルであることに気づくのである。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ＴＶ放送受信装置において、ユーザが任意のチャンネルを指定した場合に、そのチャンネルについての最適受信方向等の情報がＴＶ放送受信装置内の記憶として存在するかどうかを確認し、確認の結果（存在の有無）に応じて処理を分け、当該任意のチャンネルについての情報（最適受信方向）が有る場合は、その最適受信方向をそのまま、あるいはその最適受信方向に隣接した受信方向についての受信品質との検証を経た後、記憶された最適受信方向がその時点でも最適受信方向として適格であるとの判断結果が出た場合、記憶された最適受信方向を確定した最適受信方向として用いることにより、視聴が可能になるまでの時間を短縮でき、当該任意のチャンネルについての情報（最適受信方向）が無い場合は、自動的にそのチャンネルについての個別のスキャン処理を実行して新たに最適受信方向を決定することにより、ユーザの手間を省くことができるＴＶ放送受信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、予め規格で定められている複数の受信方向を有する多指向性アンテナが接続されて、テレビジョン放送視聴時には、前記複数の受信方向のうち受信チャンネルに応じたいずれか１つの最適受信方向を有効にしてテレビジョン放送信号を受信し、各受信チャンネルに対する最適受信方向のサーチ時には、前記多指向性アンテナの受信方向をスキャン動作させて各受信方向における受信強度、ビットエラーレート等の受信品質を示すデータに基づき最適受信方向を決定するテレビジョン放送受信装置において、最適受信方向サーチ時に、前記多指向性アンテナに対し、複数の受信方向全てに亘ってスキャン動作させ、該スキャン動作で受信した各受信方向ごとの受信品質データに基づいて、各受信チャンネルについての最適受信方向を決定する最適受信方向決定手段と、前記最適受信方向決定手段により決定された各受信チャンネルごとの最適受信方向を受信チャンネルに対応づけて格納する受信方向テーブルと、テレビジョン放送視聴時に、ユーザにより任意の受信チャンネルについての受信指令が生成された際に、前記受信方向テーブル内に、最適受信方向と対応づけられた当該任意の受信チャンネルが存在するかどうかを検出する受信チャンネル情報の有無確認手段と、前記受信チャンネル情報の有無確認手段による確認の結果、当該任意の受信チャンネルについての情報の有無に応じて、有の場合は当該情報に基づく局所的な受信方向についての最適受信方向の探索を行う第１の処理手段に切替え、無の場合は全面的な受信方向についての最適受信方向の探索を行う第２の処理手段に切替える処理切替手段と、を備え、前記第１の処理手段は、前記受信方向テーブル内の当該任意の受信チャンネルに対応する最適受信方向を基準の受信方向として、その基準受信方向を含み隣接する受信方向（以下、隣接受信方向）へ、前記多指向性アンテナの受信方向を遷移させる受信方向遷移手段と、前記受信方向遷移手段によって受信方向を変えられた多指向性アンテナの受信信号から受信方向ごとのビットエラーレートを抽出して記憶する第１の受信品質データの抽出・記憶手段と、前記第１の受信品質データの抽出・記憶手段によって記憶した受信方向ごとのビットエラーレートを比較して、前記基準受信方向のビットエラーレートの方が前記隣接受信方向のビットエラーレートよりも小である場合に良とし、小でない場合に否とする前記基準受信方向の最適受信方向としての良否を判断する受信方向良否判断手段と、前記受信方向良否判断手段による判断結果が良であった場合に、前記基準受信方向を最適受信方向として確定する最適受信方向確定手段と、前記受信方向良否判断手段による判断結果が否であった場合に、ビットエラーレートが基準受信方向よりも小である隣接受信方向の、基準受信方向から見てさらに外側の受信方向（以下、外側受信方向）に前記多指向性アンテナの受信方向を遷移させる受信方向再遷移手段と、前記受信方向再遷移手段によって受信方向を変えられた多指向性アンテナの受信信号から当該受信方向におけるビットエラーレートを抽出して記憶する第２の受信品質データの抽出・記憶手段と、前記第２の受信品質データの抽出・記憶手段によって記憶した外側受信方向のビットエラーレートと、前記第１の受信品質データの抽出・記憶手段によって記憶した隣接受信方向のビットエラーレートを比較して、前記外側受信方向のビットエラーレートの方が前記隣接受信方向のビットエラーレートよりも小である場合に前記外側受信方向を最適受信方向として確定し、前記隣接受信方向のビットエラーレートの方が前記外側受信方向のビットエラーレートよりも小である場合に前記隣接受信方向を最適受信方向として確定する最適受信方向再設定手段と、を備え、前記第２の処理手段は、前記最適受信方向決定手段を起動させて前記任意の受信チャンネルについての全受信方向に亘るサーチ動作を実行し、当該任意の受信チャンネルについての最適受信方向を新たに決定する。

請求項２の発明は、予め規格で定められている複数の受信方向を有する多指向性アンテナが接続されて、テレビジョン放送視聴時には、前記複数の受信方向のうち受信チャンネルに応じたいずれか１つの最適受信方向を有効にしてテレビジョン放送信号を受信し、各受信チャンネルに対する最適受信方向のサーチ時には、前記多指向性アンテナの受信方向をスキャン動作させて各受信方向における受信強度等の受信品質を示すデータに基づき最適受信方向を決定するテレビジョン放送受信装置において、最適受信方向サーチ時に、前記多指向性アンテナに対し、複数の受信方向全てに亘ってスキャン動作させ、該スキャン動作で受信した各受信方向ごとの受信品質データに基づいて、各受信チャンネルについての最適受信方向を決定する最適受信方向決定手段と、前記最適受信方向決定手段により決定された各受信チャンネルごとの最適受信方向を受信チャンネルに対応づけて格納する受信方向テーブルと、テレビジョン放送視聴時に、ユーザにより任意の受信チャンネルについての受信指令が生成された際に、前記受信方向テーブル内に、当該任意の受信チャンネルとそれに対応づけられた最適受信方向が存在するかどうかを検出する受信チャンネル情報の有無確認手段と、前記受信チャンネル情報の有無確認手段による確認の結果、当該任意の受信チャンネルとその最適受信方向が存在する場合は、その最適受信方向を基準受信方向とし、該基準受信方向における受信品質データと基準受信方向に隣接する複数の受信方向における受信品質データとを比較したうえで、基準受信方向及び隣接する複数の受信方向の中から１つの受信方向を前記多指向性アンテナの確定した最適受信方向とし、当該任意の受信チャンネルとその最適受信方向が存在しない場合には、前記最適受信方向決定手段を起動して、当該任意の受信チャンネルについての全受信方向に亘るサーチ動作を実行し、最適受信方向を新たに決定する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のテレビジョン放送受信装置において、前記受信方向確定手段は、前記基準受信方向に隣接する複数の受信方向についての受信信号の受信品質データが、前記基準受信方向についての受信信号の受信品質データよりも悪いデータであることを条件として、前記受信方向テーブル内の当該任意の受信チャンネルに対応する最適受信方向を多指向性アンテナの確定した最適受信方向とする。

請求項１の発明によれば、ＴＶ放送受信装置において、ユーザが任意のチャンネルを指定した場合に、そのチャンネルについての最適受信方向等の情報がＴＶ放送受信装置内に存在するかどうかを確認し、存在する場合は、その記憶された最適受信方向に基づいて局所的な最適受信方向の探索を行った上、当該最適受信方向あるいは隣接の受信方向を確定した最適受信方向として用いるので、情報の有無を確認せずに、必ず受信方向全てについてのスキャン動作を行う場合に比べて、視聴が可能になるまでの時間が短時間であり、かつ、より適格性の高い最適受信方向とすることができる。また、任意のチャンネルについての最適受信方向等の情報が存在しない場合は、自動的にそのチャンネルについてのスキャン動作を行い、新たに最適受信方向を決定するので、ユーザの手間が省ける利点もある。

請求項２の発明によれば、ＴＶ放送受信装置において、ユーザが任意のチャンネルを指定した場合に、そのチャンネルについての最適受信方向等の情報がＴＶ放送受信装置内に存在するかどうかを確認し、存在する場合は、その記憶された最適受信方向をそのまま確定した最適受信方向として用いるので、情報の有無を確認せずに、必ず受信方向全てについてのスキャン動作を行う場合に比べて、視聴が可能になるまでの時間を大きく短縮できる。また、任意のチャンネルについての最適受信方向等の情報が存在しない場合は、自動的にそのチャンネルについてのスキャン動作を行い、新たに最適受信方向を決定するので、ユーザの手間が省ける利点もある。

請求項３の発明によれば、ユーザが指定した任意のチャンネルについての最適受信方向等の情報がＴＶ放送受信装置内に存在するかどうかを確認し、存在する場合は、その記憶された最適受信方向に基づいて、記憶された最適受信方向の確定した最適受信方向としての適格性を、隣接した受信方向間で簡易に検証した後、適格性が確認されれば、記憶された最適受信方向を確定した最適受信方向として用いるので、視聴が可能になるまでの時間が短時間であり、さらに、そのようにして得た最適受信方向の信頼性も高い。

以下、本発明の一実施の形態に係るＴＶ放送受信装置について図面を参照して説明する。図１は、ユーザが家庭においてＴＶ放送信号を受信する状況を示す。ディジタル（地上波）ＴＶ放送が行われている地域では、受信したディジタルＴＶ放送信号の強度が一定の閾値以上であれば、補正などにより一定の画質の画像が得られる。そのため、図１に示すように、Ａ地域、Ｂ地域、Ｃ地域など複数箇所の点在する放送局から送信されてくるＴＶ放送信号を受信して、ＴＶ番組を視聴することができる。このような状況に対応して、複数の受信方向を有するスマートアンテナと呼ばれる多指向性アンテナが実用化されている。

ここで言うＴＶ放送受信装置は、ディジタルＴＶ放送信号に加えてアナログＴＶ放送信号も受信することができ、ディジタルＴＶ放送信号と同様に、多指向性アンテナの受信方向の数を確認して、無駄のない最適な受信方向制御を行うことができる。従って、特にディジタルＴＶ放送信号とアナログＴＶ放送信号を区別する必要がないときは、単にＴＶ放送信号とする。

一方、ＥＩＡ−９０９規格に準拠したＴＶ放送受信装置は、接続される多指向性アンテナの種類や受信方向の数などにかかわらず、１６の受信方向の全てに対して切り換えが可能でなければならない。

図２は、本実施の形態に係るＴＶ放送受信装置１の構成を示す。ＴＶ放送受信装置１は多指向性アンテナ２に接続され、ＴＶ放送信号を受信するチューナ１１、チューナ１１で受信したディジタルＴＶ放送信号に対して所定の信号処理を行い、復号化するＡＴＳＣフロントエンド１２、チューナ１１で受信したアナログＴＶ放送信号を復号化するＮＴＳＣデコーダ１３、ＭＰＥＧ圧縮されていたＴＶ放送信号をデコードするＭＰＥＧデコーダ１４、デコードされたＴＶ放送信号に所定の表示画像を重畳させるオンスクリーンディスプレイ部１５、チューナ１１により受信したＴＶ放送信号の受信状態を検知し、多指向性アンテナ２の制御ユニット２１を制御するとともに、ＡＴＳＣフロントエンド１２やＮＴＳＣデコーダ１３などを制御するマイクロコンピュータからなる制御部１６、デコードされたＴＶ放送信号を一時的に記憶し、またデコードされたＴＶ放送信号に重畳させる表示画像を記憶するメモリ１７などで構成されている。ＭＰＥＧデコーダ１４によりデコードされたＴＶ放送信号画像は、オンスクリーンディスプレイ部１５を介してモニタ装置３に出力され、表示される。

また、当該ＴＶ放送受信装置の動作状態を種々に切替えるリモコン２２が付属しており、リモコン２２からの赤外光を受信する受光部２３が備えられている。リモコン２２からの指示信号が受光部２３を介して制御部１６に入力され、制御部１６はその指示内容を実行する。リモコン２２からの指示信号は、受信チャンネルの切替え、音量の増減等種々のものがある。なお、ＴＶ放送受信装置１に備わったキースイッチからなる操作部２４によっても、リモコン２２とほぼ同様の指示信号を発することができる。

多指向性アンテナ２の制御ユニット２１は、制御部１６からの制御信号ｃに応じて起動し、ＴＶ放送視聴時には、多指向性アンテナ２の複数ある受信方向のうち、指示された方向のみを有効にする。多指向性アンテナ２がモータでアンテナを回転させて受信方向を切り換えるタイプである場合、制御ユニット２１はモータの回転を制御して、アンテナを指示された方向に向ける。一方、多指向性アンテナ２が電子スイッチのオン／オフにより有効なアンテナの方向を切り換えるタイプである場合、指示された方向のアンテナに接続された電子スイッチのみをオンし、その他の電子スイッチをオフする。

図３は、多指向性アンテナ２（スマートアンテナ）がＥＩＡ−９０９規格で定められた１６の受信方向を有する場合における、アンテナの方向の違いによる受信状態例を示したものである。同図において、符号Ｄ０１〜Ｄ１６は、それぞれＥＩＡ−９０９規格で定められた１６の受信方向を示す。ＴＶ放送の各チャンネルの電波到来方向は、例として、太字の矢印の中にＣＨ−２（以下、ＣＨはチャンネルの略称とする）のように示している。

以下において、ある１つのチャンネルについてのスキャン動作を実行し、当該チャンネルの最適受信方向を決定する手順（スキャン処理手順）について、図４に示すフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ユーザによってリモコン２２が操作されてあるチャンネル（例えば２チャンネル）の最適受信方向サーチの指示が出されると、スキャン動作が開始され、制御部１６を介して当該チャンネル（２チャンネル）が設定される（Ｓ１）。次に、制御部１６は、内部に備えたカウンタｎの値を１６にセットし（Ｓ２）、第ｎ番目の方向を指定する制御信号ｃをアンテナ制御ユニット２１へ出力する（Ｓ３）。多指向性アンテナ２の受信方向切り換えに要する時間を経過した後、チューナ１１は２チャンネルのＴＶ放送信号を受信する（Ｓ４）。ＴＶ放送信号を受信すると、制御部１６は、受信したＴＶ放送信号の受信信号強度を測定し、測定結果をメモリ１７に保存する（Ｓ５）。そして、カウンタｎを１つ減算し（Ｓ６）、１６の受信方向の全てについてＴＶ放送信号の信号強度を測定したか否かを判断する（Ｓ７）。１６の全ての受信方向についてＴＶ放送信号の信号強度を測定していない場合は（Ｓ７でＮＯ）、ステップＳ３に戻り、次の受信方向についてＴＶ放送信号の受信信号強度を測定する。

１６の受信方向の全てについてＴＶ放送信号の受信信号強度の測定が完了すると（Ｓ７でＹＥＳ）、制御部１６は、メモリ１７に保存されている測定データを読み出し、全受信方向の信号の強度比較を行い（Ｓ８）、受信チャンネル（２チャンネル）での受信信号強度最大の最適受信方向と、この方向の最適受信信号強度を検出し、それぞれ記憶し（Ｓ９）、受信方向テーブル（図５）に格納する（Ｓ１０）。更に、この最適受信方向の受信強度が所定値以上か否かを判断し（Ｓ１１）、所定値以上であれば（Ｓ１１でＹＥＳ）、受信方向テーブルのＡＤＤフラグをオンにして処理を終了する（Ｓ１２）。一方、最適受信方向の受信強度が所定値以下であれば（Ｓ１１でＮＯ）、ＡＤＤフラグをオンせず（即ち、ＡＤＤフラグがオフ状態のまま）、そのチャンネルについてのスキャン処理を終了する。ここで、例えば上記スキャン動作をした受信チャンネルが２チャンネルであったとすると、図５の受信方向テーブル４０のチャンネル番号２の項目（ＡＤＤフラグ４２と最適受信方向４３）にデータが格納されたことになる。図５の受信方向テーブル４０において、ＡＤＤフラグのオン状態を○印で示し、オフ状態を×印で示す。なお、上述のスキャン処理手順（ステップＳ１からステップＳ１２）が最適受信方向決定手段を構成する。

図５の受信方向テーブル４０は、２チャンネル、３チャンネル及び１２８チャンネルについてスキャン処理が行われ、それぞれのチャンネルについてデータが格納された状態を示す。ここで、２チャンネルと１２８チャンネルについてはＡＤＤフラグ４２がオンになっているので、十分な受信強度があり、良好な受信画像が得られるということが分かるが、３チャンネルについてはＡＤＤフラグがオフのままであるので、十分な受信強度がなく、多指向性アンテナ２を最適受信方向Ｄ１５で有効としても、良好な受信画像は得られない。また、その他のチャンネルは、未だスキャン処理を行っておらず、チャンネル番号に対応づけたいかなるデータ（情報）も格納されていない。

なお、全てのチャンネルについて最適受信方向の決定を行う全域（全チャンネル）スキャン処理は、上記１つのチャンネルについてのスキャン処理を自動的に繰返すことによって行われる。具体的には、制御部１６が備えているカウンタを最初にチャンネル数と同数にセットした上で、上記スキャン処理を行い、１つのチャンネルについての最適受信方向及びＡＤＤフラグのオン、オフ情報を取得する。その後、カウンタを１減算して次のチャンネルについてのスキャン処理を行い、以後同様に繰返して全チャンネルについての最適受信方向及びＡＤＤフラグのデータを取得し、受信方向テーブル４０に格納する。

したがって、全域スキャン処理機能を搭載したＴＶ放送受信装置で全域スキャン処理を実行すれば、全チャンネルについてのデータが取得され、受信方向テーブル４０の全チャンネルについてなんらかのデータは格納されるのであるが、本実施形態では全域スキャン処理機能を搭載しないＴＶ放送受信装置あるいは、それを搭載するＴＶ放送受信装置であっても全域スキャン処理を実行しない場合を想定する。つまり、ユーザはＴＶ放送受信装置１を購入し、最初の設定時に、ユーザがその地域で受信可能であると思われるチャンネルのみを選択して個別チャンネルごとにスキャン処理を実行する。すると、その場合の受信方向テーブル４０は図５に示したように、全１２９チャンネルのうち、一部のチャンネルはそのチャンネルに対応づけた情報（ＡＤＤフラグ、最適受信方向）が存在するが、残りのチャンネルについてはそのチャンネルに関する情報が存在しないこととなる。ユーザは通常、この受信方向テーブル４０上でＡＤＤフラグがオンとなったチャンネル（良好な受信画像が得られるチャンネル）を選択して視聴するが、冒頭に述べた事情があるので受信方向テーブル４０上で情報が存在しないチャンネルあるいは受信画像が不良なチャンネル（ＡＤＤフラグがオフのチャンネル）についても視聴を希望してチャンネルを合わせる可能性がある。

以下、ユーザが任意のチャンネルの視聴を希望してチャンネル設定した際の、受信方向確定処理について図６のフローチャートに沿って説明する。すなわち、まず、ユーザが任意のチャンネルを設定すると（Ｓ２１）、制御部１６は、設定されたチャンネルについて受信方向テーブル４０内に情報（最適受信方向）があるかどうか判断し（Ｓ２２）、有る場合（ステップＳ２２においてイエス）は、当該情報に基づく局所的な受信方向についての最適受信方向の探索を行う処理（第１の処理）を実行し、無い場合（ステップＳ２２においてノー）は、全面的な受信方向の探索を行う処理（第２の処理）を実行する。例えば、図５の受信方向テーブル４０に従えば、ユーザが３チャンネルを設定すれば、３チャンネルに対応付けた情報は存在するので第１の処理を行い、１チャンネルを設定すれば、１チャンネルに対応づけた情報は存在しないので第２の処理を行う。なお、ステップＳ２２が受信チャンネル情報の有無確認手段と処理切替手段を構成する。

以下、第１の処理手順（Ｓ２３）について図７のフローチャートに沿って説明する。今、設定されたチャンネルが３チャンネルであるとすると、受信方向テーブル４０に格納された最適受信方向（以下、基準受信方向）ｎ＊はＤ１５であるので、多指向性アンテナ２をＤ１５の受信方向について有効とし、その状態での受信信号からビットエラーレートを抽出し、メモリ１７に記憶する（Ｓ４１）。次に、受信方向を基準受信方向から１つ手前（ｎ＊−１）Ｄ１４に設定し、その状態での受信信号からビットエラーレートを抽出し、メモリ１７に記憶する（Ｓ４２）。さらに、受信方向を基準受信方向から１つ後（ｎ＊＋１）Ｄ１６に設定し、その状態での受信信号からビットエラーレートを抽出し、メモリ１７に記憶する（Ｓ４３）。このようにして抽出された基準受信方向ｎ＊と隣接受信方向（ｎ＊−１）、（ｎ＊＋１）におけるビットエラーレートの値を比較し（Ｓ４４）、基準受信方向ｎ＊における値が最善（後に詳述）であれば（ステップＳ４４においてイエス）、基準受信方向（受信方向テーブルに格納されている最適受信方向）ｎ＊Ｄ１５を確定した最適受信方向とする（Ｓ４５）。なお、ステップＳ４１からステップＳ４３が受信方向遷移手段及び第１の受信品質データの抽出・記憶手段を構成し、ステップＳ４４が受信方向良否判断手段を構成し、ステップＳ４５が最適受信方向確定手段を構成する。

ステップＳ４４における判断について、図８と図９に基づき説明する。図８は基準受信方向Ｄ１５と隣接受信方向Ｄ１４、Ｄ１６について抽出されたビットエラーレートの具体例を示し、この例では、基準受信方向Ｄ１５における値が他の方向Ｄ１４、Ｄ１６における値よりも小であるので、基準受信方向Ｄ１５におけるビットエラーレート値（４０％）が最善となる。図９は横軸に受信方向、縦軸にビットエラーレートをとったグラフであり、点線が推定されるビットエラーレートの発生曲線である。このグラフでも基準受信方向Ｄ１５の最適受信方向としての適格性は明らかである。

次に、ステップＳ４４における判断がノーであった場合（基準受信方向ｎ＊におけるビットエラーレートが最善でなかった場合）は、ビットエラーレートが最善（数値が最小）であるのは隣接受信方向（ｎ＊−１）、（ｎ＊＋１）のどちらであるのかを判断する（Ｓ４６）。その結果、受信方向（ｎ＊＋１）が最善である場合には、多指向性アンテナの受信方向を（ｎ＊＋２）に設定した上、その状態でのビットエラーレートを抽出し、メモリに記憶する（Ｓ４７）。そして、次に受信方向（ｎ＊＋２）と受信方向（ｎ＊＋１）におけるビットエラーレートの値を比較し（Ｓ４８）、受信方向（ｎ＊＋１）の値の方が受信方向（ｎ＊＋２）の値よりも良い（数値が小）場合には、受信方向（ｎ＊＋１）を確定した最適受信方向とし（Ｓ４９）、逆の場合には受信方向（ｎ＊＋２）を確定した最適受信方向とする（Ｓ５０）。

ステップＳ４６からステップＳ５０について、図１０と図１１に基づき具体的に説明する。図１０に例示した基準受信方向Ｄ１５と隣接受信方向Ｄ１４、Ｄ１６についてのビットエラーレートの値は、それぞれ５０％、７０％、４０％であるので、ビットエラーレートの値が最善である受信方向はＤ１６（ｎ＊＋１）である。したがって、この場合はＤ１６の受信方向の外側にさらに良い受信状態の得られる受信方向がある可能性があり、ステップＳ４７において、受信方向をＤ１７に設定する。そして、受信方向Ｄ１７におけるビットエラーレートが例えば６０％であれば、受信方向Ｄ１６におけるビットエラーレートが最小であったことになり、受信方向Ｄ１６を確定した最適受信方向とするのである。

図１１は横軸に受信方向、縦軸にビットエラーレートをとったグラフであり、図１０に示した具体例をプロットしたものである。図１１でも明らかなように、受信方向Ｄ１６の外側ではビットエラーレートは不良となるので、この場合最適受信方向として一番適格な受信方向はＤ１６ということになる。仮に、受信方向Ｄ１７におけるビットエラーレートが受信方向Ｄ１６よりも小さい値ならば、確定した最適受信方向としてＤ１７を採用する。

ステップＳ４６において、受信方向（ｎ＊−１）の方がビットエラーレートが小であった場合には、受信方向を（ｎ＊−２）に設定すると共に、その状態でのビットエラーレートを抽出・記憶する（Ｓ５１）。そして、受信方向（ｎ＊−１）のビットエラーレート値と受信方向（ｎ＊−２）のビットエラーレート値とを比較し（Ｓ５２）、前者の方が小であれば受信方向（ｎ＊−１）を確定した最適受信方向とし（Ｓ５３）、後者の方が小であれば受信方向（ｎ＊−２）を確定した最適受信方向とする（Ｓ５４）。ステップＳ４７とステップＳ５１が受信方向再遷移手段及び第２の受信品質データの抽出・記憶手段を構成し、ステップＳ４８からステップＳ５０とステップＳ５２からステップＳ５４が最適受信方向再設定手段を構成する。

なお、実際には、最適受信方向が大きく変動することは稀であるので、ほとんどの場合ステップＳ４４の判断においてイエスとなり、受信方向テーブル４０に格納された最適受信方向（基準受信方向）が確定した最適受信方向となる。また、本実施形態では、ステップＳ４８とステップＳ５２において、それぞれノーの判断となった場合（つまり、より外側の受信方向の方が、ビットエラーレートとして良い値であった場合）に、その外側の受信方向（ｎ＊＋２）、（ｎ＊−２）を確定した最適受信方向とした。ここで、その外側のさらに外側の受信方向（ｎ＊＋３）、（ｎ＊−３）を探索する手順も一応考えられるが、前述のとおり最適受信方向が大きく変動することは稀であるし、探索の範囲を基準受信方向の外側に広げていくほど、最適受信方向を確定するまでの所要時間が長くなり、発明の目的に沿わなくなるので、本実施形態のように、局所的な探索の範囲は基準受信方向の外側に２段階が適正と考えられる。以上の第１の処理手順（Ｓ２３）が終了して最適受信方向が確定すると、多指向性アンテナ２を確定した最適受信方向で有効とする（Ｓ２４）。

次に、図６に戻り第２の処理手順について説明する。ステップＳ２２において、ユーザにより設定された任意のチャンネルについて受信方向テーブル４０内に情報（最適受信方向）が無いと判断された場合、制御部１６はそのチャンネル（１チャンネル）についてスキャン処理（図４のフローチャート）を実行し、新たにそのチャネルについての最適受信方向を決定する（Ｓ２５）。そして、多指向性アンテナ２を、決定した新たな最適受信方向において有効とする（Ｓ２６）。新たに決定された最適受信方向は、チャンネルと対応づけて受信方向テーブル４０に格納されているので、次に同一のチャンネルがユーザにより設定された際には、格納された最適受信方向が利用される。

以上のように、本実施形態では、ユーザが視聴を希望して任意のチャンネルを設定した際、受信方向テーブル４０内に当該チャンネルについての情報（最適受信方向）が存在するどうかを確認し、情報が存在した場合は、その情報（最適受信方向）に基づいて隣接する受信方向について局所的な探索を行って、格納されていた最適受信方向が適格であることが判明すれば、その最適受信方向を確定した最適受信方向として用いるので、全受信方向に亘ってスキャン動作させて最適受信方向を決定する処理に比べて、最適受信方向が確定するまでの所要時間が短く、ユーザが視聴可能になるまでの時間も短くなる。また、格納されていた最適受信方向と隣接した受信方向での受信品質を比較し、受信品質の良い方の受信方向を確定した最適受信方向とするので、確定した最適受信方向の適格性が高い。さらに、最適受信方向を確定するための探索範囲が狭いので、受信品質の比較をするために受信方向ごとに抽出するデータとして、抽出のための時間はかかるが、信頼度の高いビットエラーレートを採用でき、最適受信方向の適格性をより正確に判断できる。

ユーザが家庭においてディジタルＴＶ放送信号を受信する状況を示す概念図。 本発明の一実施形態に係るＴＶ放送受信装置の構成を示す電気的ブロック図。 アンテナの方向とＴＶ放送信号の受信状態の一例を示す図。 本発明の一実施形態に係るＴＶ放送受信装置による１つのチャンネルについてのスキャン処理を示すフローチャート。 同ＴＶ放送受信装置におけるスキャン処理を実施して作成された受信方向テーブルを示す図。 同ＴＶ放送受信装置における受信方向確定処理を示すフローチャート。 同ＴＶ放送受信装置における第１の処理手順を示すフローチャート。 受信方向とビットエラーレートの値の具体例を示す図。 ビットエラーレートの具体例をプロットして示した図。 探索範囲を広げた場合の、受信方向とビットエラーレートの値の具体例を示す図。 同探索範囲を広げた場合の、ビットエラーレートの具体例をプロットして示した図。

符号の説明

１ ＴＶ放送受信装置
２ 多指向性アンテナ（スマートアンテナ）
１６ 制御部（最適受信方向決定手段、受信チャンネル情報の有無確認手段、第１の処理手段、第２の処理手段、処理切替手段、受信方向遷移手段、第１の受信品質データの抽出・記憶手段、受信方向良否判断手段、最適受信方向確定手段、受信方向再遷移手段、第２の受信品質データの抽出・記憶手段、最適受信方向再設定手段）
１７ メモリ
２１ 制御ユニット
２２ リモコン
２４ 操作部
４０ 受信方向テーブル
４１ チャンネル番号
４３ 最適受信方向
ｎ カウンタ（受信方向カウンタ）
ｎ＊ 基準受信方向
（ｎ＊−１） 隣接受信方向
（ｎ＊＋１） 隣接受信方向
（ｎ＊−２） 受信方向
（ｎ＊＋２） 受信方向

Claims (3)

1. 予め規格で定められている複数の受信方向を有する多指向性アンテナが接続されて、テレビジョン放送視聴時には、前記複数の受信方向のうち受信チャンネルに応じたいずれか１つの最適受信方向を有効にしてテレビジョン放送信号を受信し、各受信チャンネルに対する最適受信方向のサーチ時には、前記多指向性アンテナの受信方向をスキャン動作させて各受信方向における受信強度、ビットエラーレート等の受信品質を示すデータに基づき最適受信方向を決定するテレビジョン放送受信装置において、
   最適受信方向サーチ時に、前記多指向性アンテナに対し、複数の受信方向全てに亘ってスキャン動作させ、該スキャン動作で受信した各受信方向ごとの受信品質データに基づいて、各受信チャンネルについての最適受信方向を決定する最適受信方向決定手段と、
   前記最適受信方向決定手段により決定された各受信チャンネルごとの最適受信方向を受信チャンネルに対応づけて格納する受信方向テーブルと、
   テレビジョン放送視聴時に、ユーザにより任意の受信チャンネルについての受信指令が生成された際に、前記受信方向テーブル内に、最適受信方向と対応づけられた当該任意の受信チャンネルが存在するかどうかを検出する受信チャンネル情報の有無確認手段と、
   前記受信チャンネル情報の有無確認手段による確認の結果、当該任意の受信チャンネルについての情報の有無に応じて、有の場合は当該情報に基づく局所的な受信方向についての最適受信方向の探索を行う第１の処理手段に切替え、無の場合は全面的な受信方向についての最適受信方向の探索を行う第２の処理手段に切替える処理切替手段と、を備え、
   前記第１の処理手段は、
   前記受信方向テーブル内の当該任意の受信チャンネルに対応する最適受信方向を基準の受信方向として、その基準受信方向を含み隣接する受信方向（以下、隣接受信方向）へ、前記多指向性アンテナの受信方向を遷移させる受信方向遷移手段と、
   前記受信方向遷移手段によって受信方向を変えられた多指向性アンテナの受信信号から受信方向ごとのビットエラーレートを抽出して記憶する第１の受信品質データの抽出・記憶手段と、
   前記第１の受信品質データの抽出・記憶手段によって記憶した受信方向ごとのビットエラーレートを比較して、前記基準受信方向のビットエラーレートの方が前記隣接受信方向のビットエラーレートよりも小である場合に良とし、小でない場合に否とする前記基準受信方向の最適受信方向としての良否を判断する受信方向良否判断手段と、
   前記受信方向良否判断手段による判断結果が良であった場合に、前記基準受信方向を最適受信方向として確定する最適受信方向確定手段と、
   前記受信方向良否判断手段による判断結果が否であった場合に、ビットエラーレートが基準受信方向よりも小である隣接受信方向の、基準受信方向から見てさらに外側の受信方向（以下、外側受信方向）に前記多指向性アンテナの受信方向を遷移させる受信方向再遷移手段と、
   前記受信方向再遷移手段によって受信方向を変えられた多指向性アンテナの受信信号から当該受信方向におけるビットエラーレートを抽出して記憶する第２の受信品質データの抽出・記憶手段と、
   前記第２の受信品質データの抽出・記憶手段によって記憶した外側受信方向のビットエラーレートと、前記第１の受信品質データの抽出・記憶手段によって記憶した隣接受信方向のビットエラーレートを比較して、前記外側受信方向のビットエラーレートの方が前記隣接受信方向のビットエラーレートよりも小である場合に前記外側受信方向を最適受信方向として確定し、前記隣接受信方向のビットエラーレートの方が前記外側受信方向のビットエラーレートよりも小である場合に前記隣接受信方向を最適受信方向として確定する最適受信方向再設定手段と、を備え、
   前記第２の処理手段は、
   前記最適受信方向決定手段を起動させて前記任意の受信チャンネルについての全受信方向に亘るサーチ動作を実行し、当該任意の受信チャンネルについての最適受信方向を新たに決定する手段であることを特徴とするテレビジョン放送受信装置。
2. 予め規格で定められている複数の受信方向を有する多指向性アンテナが接続されて、テレビジョン放送視聴時には、前記複数の受信方向のうち受信チャンネルに応じたいずれか１つの最適受信方向を有効にしてテレビジョン放送信号を受信し、各受信チャンネルに対する最適受信方向のサーチ時には、前記多指向性アンテナの受信方向をスキャン動作させて各受信方向における受信強度等の受信品質を示すデータに基づき最適受信方向を決定するテレビジョン放送受信装置において、
   最適受信方向サーチ時に、前記多指向性アンテナに対し、複数の受信方向全てに亘ってスキャン動作させ、該スキャン動作で受信した各受信方向ごとの受信品質データに基づいて、各受信チャンネルについての最適受信方向を決定する最適受信方向決定手段と、
   前記最適受信方向決定手段により決定された各受信チャンネルごとの最適受信方向を受信チャンネルに対応づけて格納する受信方向テーブルと、
   テレビジョン放送視聴時に、ユーザにより任意の受信チャンネルについての受信指令が生成された際に、前記受信方向テーブル内に、当該任意の受信チャンネルとそれに対応づけられた最適受信方向が存在するかどうかを検出する受信チャンネル情報の有無確認手段と、
   前記受信チャンネル情報の有無確認手段による確認の結果、当該任意の受信チャンネルとその最適受信方向が存在する場合は、その最適受信方向を基準受信方向とし、該基準受信方向における受信品質データと基準受信方向に隣接する複数の受信方向における受信品質データとを比較したうえで、基準受信方向及び隣接する複数の受信方向の中から１つの受信方向を前記多指向性アンテナの確定した最適受信方向とし、当該任意の受信チャンネルとその最適受信方向が存在しない場合には、前記最適受信方向決定手段を起動して、当該任意の受信チャンネルについての全受信方向に亘るサーチ動作を実行し、最適受信方向を新たに決定する受信方向確定手段と、を備えたことを特徴とするテレビジョン放送受信装置。
3. 前記受信方向確定手段は、前記基準受信方向に隣接する複数の受信方向についての受信信号の受信品質データが、前記基準受信方向についての受信信号の受信品質データよりも悪いデータであることを条件として、前記受信方向テーブル内の当該任意の受信チャンネルに対応する最適受信方向を多指向性アンテナの確定した最適受信方向とする請求項２に記載のテレビジョン放送受信装置。

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