CN107005257A - 用于在车辆中接收无线电广播信号的方法和无线电广播接收设备 - Google Patents

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Abstract

描述一种用于在车辆中、尤其是在机动车辆中接收无线电广播信号（3）的方法、以及被设立用于执行该方法的无线电广播接收设备。在该方法中无线电广播接收器（2）的多个接收路径（4.1至4.4）可供用于彼此分离地接收并以计算的方式处理无线电广播信号（3）。此外，在该方法中多个播放设备（5，6）能够分别与一个或多个接收路径（4.1至4.4）连接，以便播放所接收的无线电广播信号（3），其中多个接收路径（4.1至4.4）能够针对一个播放设备（5，6）被组合，以便改善接收质量。此外规定，确定车辆的速度并且根据车辆的速度来预先给定针对一个播放设备（5，6）被组合的接收路径（4.1至4.4）的数目。

Description

用于在车辆中接收无线电广播信号的方法和无线电广播接收 设备
技术领域
本发明涉及一种用于在车辆中接收无线电广播信号的方法以及一种通过执行该方法所设立的、尤其是用于在机动车辆中使用的无线电广播接收设备。在根据本发明所提出的方法中规定，无线电广播接收器的多个接收路径可供用于彼此分离地接收并以计算的方式处理无线电广播信号。无线电广播接收器的该运行方式原则上是已知的，因此不予以进一步描述。
此外，可以分别将多个播放设备与各一个或多个接收路径连接，以便播放所接收的无线电广播信号，其中用于一个播放设备的多个接收路径可以被组合，以便改善接收质量。
背景技术
用于无线电系统、如超短波、中波、长波、数字无线电调幅联盟（DRM）、数字音频广播（DAB）、数字视频广播（DVB）等等的无线电广播接收器的接收条件通常受多径接收影响。其原因在于频率和时间选择性衰落，所述衰落由位置固定的或移动的散射物体以及由本身处于移动中的无线电广播接收器造成。散射物体的示例是山脉、树木、建筑物和/或其他车辆。这样的无线电广播接收器在被安装在车辆中的电视机和/或无线电设备中可找到。原则上，这些无线电广播接收器与住宅中的无线电广播接收器没有区别，在住宅中无线电广播接收器大多位置固定地被安装。
已知的是，在无线电系统中设置针对来自多径接收的效应的措施并且改善信号质量。例如，对此已知正交频分复用方法（OFDM），该方法仅仅在无线电广播接收器中被执行。在此，进行信号的相应的均衡、无线电信道估计和信号的解码。这些处理步骤随后也概括地被称为接收处理。
还已知的是，无线电广播接收器同时使用多个天线并且分析这些不同天线的信号。该方法被称为分集，并且具有如下优点：通过合适地叠加（例如相位分集）各个天线（其信号质量根据车辆的布置和定向而彼此不同）可以实现与通过使用仅仅单个天线相比总体上更好的接收质量。替代地，也可以选择当前提供最佳信号质量（例如扫描分集）的天线用于接收。
此外已知的是，无线电广播接收器使用多个接收路径，在所述接收路径中进行接收信号的分开的计算处理。该计算处理然后在计算机中或者在上级计算机中再次被组合，以便生成总体上更高质量的播放信号。将该过程也称为分开的基带处理，该基带处理具有相应的接收路径和随后不同接收信号的组合。
不同的接收信号通常由无线电广播接收器固定地组合。在一些情况下，接收路径的配置根据应用情况来进行。
其示例是在机动车辆中：后座单元（后座播放单元）的用户观看电视节目，并且头部单元（头单元，Head-Unit）的用户不观看电视节目。在这种情况下，可以根据可用资源、即尤其是可供使用的接收路径的数目，将接收路径用于背景搜索另外的发送器，所述发送器于是可以在发送器改变时被提供给用户。如果不仅后座单元的用户而且头部单元的用户都观看电视节目，则为此使用全部的接收路径。用于背景搜索另外的发送器的接收路径于是不再是空闲的。
所使用的术语“资源”在本公开的范围内尤其是应当被理解为使得该术语包括所有参与接收路径的硬件元件和软件模块。
此外，已经描述了用于在FM无线电广播接收器的情况下根据接收质量进行相位分集、扫描分集和分集被禁用之间的动态切换的系统，所述接收质量例如作为多路径、噪声、场强、RDS、误码率和/或诸如此类被确定。
接收路径的迄今的分配的问题在于，这些接收路径在播放设备中要么固定地被分配，要么必须执行接收质量测量，所述接收质量测量由于恰好在移动的机动车辆中经常改变的接收信号质量而只能困难地被可靠地分析。这导致高的计算花费，并且可能导致不同分集设定和接收路径之间的高度切换，使得暂时未被使用的接收路径只能不良地被用于其他任务。
发明内容
因此，本发明的任务是，实现接收路径到播放设备的更有效分配。
该任务通过具有权利要求1的特征的方法、以及具有权利要求12的特征的无线电广播接收设备来解决。在此尤其是规定，确定车辆的速度，并且根据车辆的速度来预先给定针对一个播放设备被组合的接收路径的数目。因此，在系统的运行时间进行关于接收路径应如何被组合的动态判定，以便在当前状况下针对所选择的播放设备实现尽可能可靠和无干扰的信号播放。在此，可以利用如下经验：随着车辆的速度增加，需要更多接收路径，以便实现无线电广播信号在播放场上的无干扰的播放。
因此，根据一种特别优选的实施方式可能的是，随着速度升高将提高针对一个播放设备被组合的接收路径的数目。这可以以简单的方式通过针对车辆的所确定的速度阈值为播放设备预先给定接收路径的数目来实现。这附加地也可以依赖于播放设备的类型。
此外可以规定，在该方法的范围内确定车辆的位置。这可以是如通过卫星定位得出的绝对位置。为此可以使用在大多数车辆中总归存在的定位接收器、例如GPS接收器。但是也可能有意义的是，例如通过车轮脉冲传感器、陀螺传感器等等来使用车辆的相对位置信息。根据本发明，这些位置信息也可以在航位推算（Koppelnavigation）的范围内获得。
尤其是在车辆的通过卫星定位所确定的位置的情况下，针对一个播放设备被组合的接收路径的数目可以根据车辆的绝对位置来预先给定。为此，例如可以动用具有依赖于位置的接收质量的数据库，使得从位置信息中可以直接推断出在该位置中的接收或接收质量。这尤其是在如下城市中适合：在所述城市中接收质量由于建筑相对于车辆和发送器的改变的定向而导致不断改变的接收质量。
根据本发明的一个优选方面可能的是，从所测量的接收质量和/或无线电预测中可以确定具有依赖于位置的接收质量的数据库。该数据库可以在所提出的方法的范围内例如被保存在无线电广播接收设备或其他可用的存储器中，使得每个车辆恰好在如在平时得出的优选停留位置处可以建立关于依赖于位置的接收质量的非常详细的信息。因此，由此将车辆的位置分配给在车辆的位置处的接收质量，并且该关联可以被直接用于针对一个播放设备规定或一起确定接收路径的数目。接收质量阈值也可以用于此。
可能的是，在该方法的范围内为了确定车辆的速度动用在车辆中存在的信息，这些信息例如可以从控制设备中调用。然而这不总是可能的。在这样的情况下，也可以从车辆的位置信息和属于所述位置信息的时间戳中估计车辆的速度。为此，例如通过车轮传感器或陀螺仪的相对位置信息或位置说明也足够了。可以在根据本发明所提出的无线电广播接收设备处设置用于这样的传感器或者相应传感器数据的传送的连接。相应地分析位置信息和所属的时间戳，以便确定车辆的速度。除了所提到的传感器之外，位置信息当然也可以直接来自GPS接收器。由于在确定速度时仅仅取决于相对时间，因此时间戳也可以来源于相对时钟、诸如参与的计算单元的计数器或滴答计数。当然，时间戳也可以被校准到绝对时间，所述绝对时间在使用卫星定位系统（例如GPS）或无线电广播系统的无线电广播数据（例如来自RDS组4a的时间）的情况下得出。如果无线电广播接收器与移动无线电接收器相组合，则也可以替代地将当前所使用的移动无线电小区的数据用于位置确定。
基于位置信息和由此所估计的速度以及从这些数据中导出的行驶状况，作出关于接收路径和在所述接收路径中所参与的资源的使用的判定，以便在播放设备中实现无干扰的播放。
特别优选地，在此也可以规定，针对一个播放设备所选择的接收路径的数目根据如下播放设备的数目来选择：所述播放设备被用户同时设置用于在车辆中接收和输出无线电广播信号。
除了播放设备的数目或之前已经提到的准则之外也可以规定，播放设备的类型一起进入针对该播放设备组合多少个接收路径的判定中。通常，例如视频信号或组合的视频/音频信号与纯音频信号相比对信号质量提出更高要求。相应地，针对电视接收，接收信道的数目与针对无线电广播接收相比得出更高结果，以便能够播放尽可能无干扰的无线电广播信号。
在所提出的方法的范围内，此外可以规定，预先给定播放设备的级别顺序，并且当所需数目的接收信道不再可供用于不受干扰的无线电广播接收时，按级别顺序被排在后面的播放设备被关断。由此，对于用户来说可能的是，预先给定播放设备的优先级排列，所述优先级排列必要时也可以重新参数化，使得用户无论如何所期望的具有高安全性和可靠无线电广播信号的接收信道实际上可供使用。
此外可以规定，播放设备根据车辆的行驶状况、即尤其是速度、必要时但是也根据车辆的位置或车辆的速度和位置的组合被禁用。这尤其是在如下情况下有意义：由于行驶状况，根据本发明不再能够接收时间上稳定的无线电广播信号，并且无线电广播信号的播放是易受干扰的，使得更好的是至少暂时地禁用无线电广播信号的输出。
与前述准则中的哪些单独地或组合地针对接通和关断和/或针对每个播放设备的接收信道的数目被选择无关地，根据本发明在一种优选的实施方式中提出，将未被用于在播放设备上的播放的接收信道用于执行背景扫描以用于确定可接收的无线电广播发送器、和/或用于用户服务以用于提供附加数据。背景扫描是一种背景搜索运行（Hintergrundsuchlauf），利用该背景搜索运行确定当前可接收的发送器。这些发送器可以预先存储在无线电广播设备中，使得在所期望的发送器改变的情况下可以给用户提供目前可接收的发送器的选择。用户服务例如可以是节目信息、如EPG（Electronic ProgramGuide（电子节目指南））。
根据本发明也有意义的是，附加地根据所测量的接收质量来选择针对一个播放设备所选择的接收信道的数目。这在选择时可以是另一合理的准则并且进一步改善接收的可靠性。
相应地，本发明还涉及一种根据权利要求12所述的无线电广播设备，优选地用于与多个用于播放无线电广播信号的播放设备、根据本发明必要时但是也仅仅一个播放设备连接。该无线电广播设备具有无线电广播接收器，该无线电广播接收器具有多个接收路径，以便彼此分离地接收并以计算的方式处理无线电广播信号。在此，可以将一个播放设备与一个或多个接收路径连接，以便播放所接收的无线电广播信号，其中针对一个播放设备可以将多个接收路径相组合，以便改善接收质量。这样的系统的技术实现是本领域技术人员已知的。
根据本发明，无线电广播接收设备具有至少一个用于连接控制设备和/或传感器的连接，以便获得车辆的位置和/或速度信息。所述连接尤其可以是到GPS接收器或更一般地卫星定位设备上和/或到不同传感器、诸如车轮传感器或陀螺上的连接。也可以存在到车辆总线系统上的连接，其方式是，所述信息可以从不同控制设备获取。
根据本发明，无线电广播接收设备此外具有计算单元，该计算单元被设立用于执行上面所描述的方法或其部分。
本发明的另外的优点、特征和应用可能性还从实施例和附图的随后描述中得出。在此，所有所描述的和/或以图解的方式所示出的特征也与其在权利要求及其回引中的概括无关地本身或以任意组合构成本发明的主题。
附图说明
唯一的图1示意性地示出本发明的一种优选实施方式中的无线电广播接收设备1，并且具有用于接收无线电广播信号3的无线电广播接收器2，所述无线电广播信号由未示出的无线电广播发送器发射。在所示出的示例中，无线电广播接收器2具有四个接收路径4.1、4.2、4.3和4.4，接收路径4.1至4.4使无线电广播接收器2能够彼此分离地接收并且以计算的方式处理无线电广播信号3。
具体实施方式
此外，接收路径4.1、4.2、4.3和4.4可以分别与在所示出的示例中两个播放设备5、6中的一个连接，所述播放设备随后被称为第一播放设备5和第二播放设备6。
接收路径4.1至4.4和播放设备5、6的数目仅仅是示例性选择的，并且不应当限制本发明。
因此，一般而言，无线电广播接收器2具有n个接收路径，并且因此必须为m个播放设备服务，所述播放设备也被称为（接收路径4.1至4.4的）宿。通常，将在无线电广播接收设备1或无线电广播接收器2中存在比宿（播放设备5、6）更多的接收路径4.1至4.4（n>m），因此当在播放设备上应当播放来自不同接收路径（即通常在不同接收频率上）的不同无线电广播节目时，针对一个播放设备5、6的多个接收路径4.1、4.2、4.3、4.4的组合是可能的。还存在连接多个播放设备的可能性，但是这些播放设备于是只能播放来自共同的接收信道的节目。
此外，无线电广播接收器2具有用于输入位置信息p和/或速度信息v的接口。所述信息要么由其他控制设备通过车辆总线系统7和/或由合适的传感器8提供给该无线电广播接收器。作为传感器8例如可以考虑车轮传感器或陀螺罗经。用于通过车辆总线7传输速度信息v和/或位置信息p的控制设备例如可以是作为车辆中的控制设备存在的卫星定位系统的一部分。例如，GPS接收器、或者到用于分析当前移动无线电小区的位置的移动无线电接收器的连接可以用作这样的卫星定位系统。
如果通过位置信息p确定无线电广播接收器2处于具有非常良好的接收条件的区域中和/或通过速度信息b确定接收器2处于静止状态，则足够的是，针对每个宿或播放设备5、6分别使用仅仅一个接收路径4。这在图1中通过点线示出，其中接收路径4.1与第一播放设备5连接，并且接收路径4.2与第二播放设备6连接。在这种情况下对于无线电广播信号在两个播放设备5、6处的播放来说不需要的两个接收路径4.3和4.4变为空闲，以便执行背景扫描和/或提供另外的节目信息。
车辆移动得越快，越多的接收路径4必须被用于计算播放设备5、6的有效数据、尤其是音频和/或视频服务、必要时还有数据服务，以便例如能够补偿多普勒效应。
如果针对一个集合（接收信道中的不同节目的分组，例如具有作为节目的RTL1、RTL2和Super RTL的RTL集合）的无干扰的接收需要与针对不同集合的无干扰的接收相比更多的接收路径，则可以根据本发明的一个特有的方面，可以与所有所描述的特征组合，自动地将在播放设备5和6上的可用节目播放可能性限制于一个接收信道。哪个集合可以作为唯一的集合由接收器2利用所有所需的接收路径来接收，例如可以通过为播放设备定义的优先级排列、或者通过一个播放设备上的用户提示来判定。
如果相应的接收路径4.1至4.4和与此相联系的资源对于不受干扰的播放不可用，则一个或两个播放设备5、6上的播放被停止或被静音。
针对车辆比最低速度vmin更快地移动的情况，朝向驾驶员的显示器（播放设备）上的视频播放应当被禁用。与此相联系的资源、或者接收路径4.1至4.4于是可以被用于其他任务、例如背景扫描或提供附加数据、如节目信息。
在一个具体示例中，图1中所示出的无线电广播接收器2是用于数字电视的无线电广播接收设备1，该无线电广播接收设备例如在车辆中接收DVB-T无线电广播信号。无线电广播接收器2具有四个接收路径4.1至4.4，并且应当为两个播放设备5、6服务，所述播放设备是头部单元和后座单元。头部单元在前面的车厢中提供TV信号，该TV信号对于驾驶员来说也是可见的。后座单元在前座的背面处提供TV信号。
在不利的接收条件下和/或在车辆的高速度v的情况下，无线电广播接收器2使用三个接收路径4.1、4.2、4.3，以便提供三个接收路径4.1、4.2、4.3的最大组合并且在第一播放设备5上生成尽可能不受干扰的播放信号。因此，播放设备5以高可靠性被服务。这在图1中通过接收路径4.1、4.2和4.3的虚线来说明。
无线电广播接收器2在这种情况下将第四接收路径4.4用于背景扫描，以便确定在车辆的当前位置处可接收的发送器。由于高速度，第二播放设备6不能用于接收另一集合。
在正常接收条件下并且在车辆的平均速度v的情况下，无线电广播接收器2对于每个使用两个接收路径4。具体地，该无线电广播接收器将接收路径4.1和4.2与第一播放设备5连接，并且将接收路径4.3和4.4与第二播放设备6连接。如果应当在两个播放设备5、6上示出无线电广播信号，则没有另外的接收路径4.1至4.4例如可供用于背景扫描另外的可接收的发送器或者可供用于另外的节目信息。
如果接收条件对于一个路径来说是非常良好的并且车辆非常缓慢地行驶，则针对一个播放设备5、6放弃多个接收路径4.1至4.4的分集。变为空闲的接收路径4.1至4.4于是可以被用于数据服务或在构建发送器列表意义上的背景扫描。
借助于本发明，可以通过车辆的良好的速度必要时结合良好的接收功率和/或其他示例性提到的准则来确定良好的接收条件，以便然后做出有根据的决定：将仅仅两个接收路径4.1、4.2用于两个播放设备5和6就足够了。第三接收路径4.3变为空闲，以便通过无线电广播系统DVB-T或DVB HTML来接收并且在头部单元上的浏览器中显示另外的页面。另一接收路径4.4变为空闲，以便执行背景扫描。
替代地，可以在中等接收条件下，将两个接收路径4.1和4.2以及4.3和4.4成对地互连，以便实现由接收器2接收不同接收信道（以及因此集合）并且在播放设备5和6上分开地播放来自不同集合的不同节目。
如果车辆移动，则接收路径4.1至4.4相应地被重新配置。首先，取消对具有静态信息的数据服务的接收（例如HTML页面的加载）。由此对于用户来说产生最小的缺点，因为可接收的HTML页面仍然可以在例如智能电话的不依赖于车辆接收的浏览器中被接收。

Claims (10)

1.一种用于在车辆中接收无线电广播信号（3）的方法，其中无线电广播接收器（2）的多个接收路径（4.1至4.4）可供用于彼此分离地接收并以计算的方式处理无线电广播信号（3），并且其中多个播放设备（5，6）能够选择性地分别与一个或多个接收路径（4.1至4.4）连接，以便播放所接收的无线电广播信号（3），其中多个接收路径（4.1至4.4）能够针对一个播放设备（5，6）被组合，以便改善接收质量，其特征在于，确定所述车辆在地面上的当前位置，并且根据所述车辆的当前位置来给定针对一个播放设备（5，6）被组合的接收路径（4.1至4.4）的数目。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所测量的接收质量和/或无线电预测中确定具有依赖于位置的接收质量的数据库。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述车辆的位置信息（p）和属于所述位置信息的时间戳中估计所述车辆的速度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，随着速度升高提高针对一个播放设备被组合的接收路径（4.1至4.4）的数目。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，针对一个播放设备（5，6）所选择的接收路径（4.1至4.4）的数目根据在运行中同时用于接收和输出无线电广播信号（3）的播放设备（5，6）的数目来选择。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，预先给定所述播放设备（5，6）的排序，并且当所需数目的接收路径（4.1至4.4）不再可供用于按所述排序排名较高的播放设备中的不受干扰的无线电广播接收时，按所述排序被排在后面的播放设备（5，6）被禁用。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，某些（bestimmte）播放设备（5，6）根据所述车辆的行驶状况被禁用。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将未被用于在播放设备（5，6）上的播放的接收路径用于执行背景扫描和/或用于用户服务。
9.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据所测量的接收质量来选择针对一个播放设备（5，6）所选择的接收路径（4.1至4.4）的数目。
10.一种用于连接用于播放无线电广播信号的播放设备的无线电广播接收设备，所述无线电广播接收设备具有无线电广播接收器（5，6），所述无线电广播接收器具有多个接收路径（4.1至4.4），以便彼此分离地接收并以计算的方式处理无线电广播信号（3），其中一个播放设备（5，6）能够与各一个或多个接收路径（4.1至4.4）连接，以便播放所接收的无线电广播信号（3），并且其中多个接收路径（4.1至4.4）能够针对一个播放设备被组合，以便改善接收质量，其特征在于，所述无线电广播接收设备（1）具有用于连接控制设备和/或传感器（8）的连接端子以及具有计算单元，其中所述计算单元被设立用于执行根据权利要求1至9之一所述的方法。
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