FR2506099A1 - Recepteur d'emissions radiophoniques pour vehicule dont la frequence de reglage peut etre modifiee automatiquement en fonction des conditions de reception - Google Patents

Abstract

RECEPTEUR D'EMISSIONS RADIOPHONIQUES POUR VEHICULE QUI, LORSQU'IL EST REGLE POUR RECEVOIR LES EMISSIONS D'UN EMETTEUR DONNE, COMPARE LES NIVEAUX DES SIGNAUX RECUS, A DIVERSES FREQUENCES PORTEUSES, DES EMETTEURS DE LA MEME STATION ET EST CALE AUTOMATIQUEMENT SUR LA FREQUENCE CORRESPONDANT AU NIVEAU LE PLUS ELEVE. POUR DETERMINER SI DEUX EMISSIONS RECUES PROVIENNENT OU NON D'UNE MEME STATION, IL COMPREND DES MOYENS POUR DETERMINER SI LES SIGNAUX MODULANT LA PORTEUSE DE CES EMISSIONS SONT CONSTAMMENT IDENTIQUES OU NON, PAR EXEMPLE UN MOYEN 32, 13 POUR COMPARER LES CONTENUS PHONIQUES BF DE CES SIGNAUX.

Description

RECEPTEUR D'EMISSIONS RADIOPHONIQUES
POUR VEHICULE DONT LA FREQUENCE DE REGLAGE
PEUT ETRE MODIFIEE AUTOMATIQUEMENT EN FONCTION
DES CONDITIONS DE RECEPTION.

L'invention est relative à un récepteur d'émissions radiophoniques pour véhicule, ou "poste autoradio".

Les émissions radiophoniques en modulation de fréquence ne peuvent habituellement pas être reçues directement sur l'ensemble du territoire d'un pays. C'est pourquoi on prévoit des relais entre l'émetteur et les limites dudit territoire.

Pour éviter les interférences, les relais voisins émettent à des fréquences porteuses différentes, un changeur de fréquence étant prévu à chacun des relais.

I1 en résulte qu'un usager à bord d'un véhicule qui désire toujours écouter la même station doit modifier le réglage de son récepteur lorsqu'il quitte une zone de portée de l'émetteur ou d'un relais afin de capter l'émission d'un relais plus proche.

Pour remédier à cet inconvénient on pourrait proposer un poste autoradio comprenant une mémoire destinée à stocker les valeurs des fréquences porteuses des relais dont les zones de portée sont traversées au cours d'un voyage et qui est associée à des moyens pour, à chaque instant, comparer les niveaux des signaux reçus aux diverses fréquences en mémoire et pour régler automatiquement le récepteur sur la fréquence correspondant au niveau reçu le plus élevé.

Les fréquences des relais rencontrés devraient être ainsi mises en mémoire à l'avance par l'usager; une telle programmation est une opération longue et complexe. En outre si l'usager désire changer de station écoutée en cours de route, il devra, pour conserver le réglage automatique dans la suite du voyage, modifier de nouveau le contenu de la mémoire.

Le récepteur selon l'invention ne présente pas ces inconvenients.

I1 est caractérisé en ce que, pour déterminer si deux émissions reçues proviennent de la même station, il comprend - à la place d'une mémoire dans laquelle sont stockées les fréquences de l'émet- teur et des relais - des moyens pour déterminer si les informations contenues dans les signaux de ces émissions sont constamment identiques ou non, c'est-à-dire si les signaux modulant la porteuse sont identiques ou non, à un facteur près en ce qui concerne l'amplitude.

Dans un tel récepteur la décision de modification automatique de la fréquence de réception intervient si, simultanément, le niveau du signal reçu d'un émetteur est supérieur au niveau du signal reçu de l'émetteur sur la fréquence duquel est calé le récepteur, et les informations portées par ces signaux sont constamment identiques.

On s'affranchit ainsi de la nécessité de connaître au préalable les fréquences porteuses des relais. I1 n'est donc pas nécessaire de remplir une mémoire avant un voyage.

Dans une réalisation la détermination de l'identité ou non des informations portées par les signaux reçus de deux émetteurs est effectuée en comptant, pendant le même intervalle de temps, le nombre de passages par zéro des signaux modulant la porteuse. Dans ce cas, pour s'affranchir des effets des parasites affectant de façon inégale les deux émissions, le comptage est effectué avec une certaine tolérance, par exemple de l'ordre de 2 %.

Le récepteur comprend, par exemple, un microprocesseur sur les entrées de données duquel sont appliquées les informations résultant des comparaisons de niveaux et, après mise en forme, les signaux de modulation, le comptage du nombre de passages par zéro étant effectué par le microprocesseur.

En variante, pour déterminer si les signaux provenant de deux émetteurs contiennent ou non des informations identiques, on prévoit un soustracteur sur les entrées duquel sont appliqués lesdits signaux. L'identité est obtenue si le signal de sortie du soustracteur est constamment nul ou égal à une constante.

Pour la détermination de l'identité, il est également possible de comparer les enveloppes des signaux basse-fréquence (BF). Il y a identité si ces amplitudes sont constamment égales ou ne diffèrent que d'une constante.

Ces divers moyens de détermination d'identité peuvent être utilisés simultanément dans un même récepteur.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels:
- la figure 1 est un schéma d'un récepteur selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma d'une partie du récepteur de la figure 1,
- la figure 3 est un diagramme expliquant le fonctionnement de la figure 2, et
- la figure 4 est un schéma d'une partie d'un récepteur pour une variante.

Le récepteur d'émissions radiophoniques représenté sur la figure 1 comprend trois tuners 10, il et 12 recevant les signaux de l'antenne (non représentée). Les tuners 10 et 11 sont destinés à capter des émissions en modulation de fréquence (FM) tandis que le tuner 12 est destiné à capter des émissions en modulation d'amplitude (ait).

Chacun de ces tuners comporte une entrée, respectivement 101, 111 et 121, reliée à une sortie d'un microprocesseur 13 symbolisé sur la figure par un bloc à l'intérieur duquel on a représenté les éléments principaux du programme nécessaire au fonctionnement du récepteur.

Les éléments de programme 14 et 15 fournissent des signaux de commande à des lignes 16 reliées aux entrées respectives 101, 111 et 121 des tuners. L'élément 14 détermine les fréquences des tuners 10 et 12 tandis que l'élément 15 détermine la fréquence du tuner FM 11.

Les éléments 14 et 15 sont en liaison avec un autre élément de programme 17, appelé ici élément de commande, qui est tel que lorsque l'un des tuners, par exemple celui de référence 10, est calé (grâce à l'élément 14) sur une fréquence déterminée et transmet son signal, après traitement approprié par une chaîne audio 18a, au(x) haut-parleur(s) 18, l'autre élément 15 commande le tuner il pour qu'il balaie le domaine des fréquences porteuses des émissions en modulation de fréquence. Si, au cours de ce balayage le tuner 11 reçoit une émission avec un signal de niveau plus élevé et de contenu identique, c'est alors le signal de ce tuner qui est transmis à la chaine audio 18a et le tuner 10 fonctionne en mode de recherche ou balayage.Dans cette dernière situation, l'élément de programme 15 commande le tuner 11 pour qu'il reste calé sur une fréquence déterminée et c'est l'autre élément 14 qui commande le tuner 10 (ou le tuner 12) pour qu'il effectue le balayage des fréquences porteuses.

Les sorties à fréquence intermédiaire 102 et 112 des tuners
FM 10 et 11 sont reliées à un dispositif d'aiguillage 19 à portes logiques par l'intermédiaire d'amplificateurs à fréquence intermédaire FI, respectivement 20 et 21, tandis que le tuner 12 est rélié directement au dispositif 19.

Le dispositif d'aiguillage 19 comporte ainsi trois entrées respectivement 22, 23 et 24, les entrées 22 et 23 recevant des émissions en modulation de fréquence et l'entrée 24 recevant une émission en modulation d'amplitude. Il comprend également une entrée de commande 25 reliée, par l'intermédiaire d'un conducteur 26, à une sortie du microprocesseur 13 sur laquelle apparaissent des signaux fournis par l'élément de commande 17 afin que soient transmis au(x) haut-parleur(s) 18 les signaux provenant du tuner calé sur une fréquence.

La sortie du dispositif d'aiguillage 19 est reliée au(x) hautparleur(s) 18 par l'intermédiaire d'un décodeur ARI 27 d'informations de radioguidage, d'un décodeur multiplex (MPX) 28 séparant les canaux lorsque l'émission reçue est stéréophonique, et d'un(d')amplificateur(s) 29.

Les amplificateurs FI 20 et 21 comportent des sorties supplémentaires, respectivement 30 et 31, dont chacune est reliée à des entrées de données du microprocesseur par l'intermédiaire d'un circuit correspondant de traitement et mise en forme 32a ou 32b.

Les sorties 30 et 31 sont également connectees aux entrées respectives, d'une part, d'un comparateur de niveaux 33 déterminant lequel des deux signaux a le niveau le plus élevé, d'autre part, d'un circuit 34 d'identification et de comparaison des signaux ARI et, d'autre part enfin, d'un circuit 41 d'identification et de comparaison permettant de déterminer si les signaux sont tous deux monophoniques ou stéréophoniques ou si l'un est monophonique et l'autre stéréophonique.

Le circuit 34 comprend une autre entrée 35 connectée à une sortie 36 du décodeur Art 27. Le signal sur la sortie 36 du décodeur 27 est du type binaire et indique, selon sa valeur, si le signal traité provenant du tuner calé sur une fréquence contient ou non une information ARI.

Le circuit 34 cornporte deux circuits d'identification 37 et 38 tels que des filtres fournissant sur leur sortie respective des signaux binaires analogues au signal sur la sortie 36. Les signaux binaires sont transmis à une entrée d'un comparateur 39 par l'intermédiaire d'un dispositif d'aiguillage 40 commandé par l'élément de programme 17 par l'intermédiaire de la ligne 26. La seconde entrée du comparateur 39 est reliée à l'entrée 35 du circuit 34.

Le dispositif d'aiguillage 40 transmet à la première entrée du comparateur 39 celui des signaux de sortie des circuits 37 et 38 qui correspond au tuner en cours de recherche, c'est-à-dire dont le signal n'est pas transmis au(x) haut-parleur(s) 18.

Le circuit 41 a une structure analogue à celle du circuit 34 : il comprend deux circuits d'identification 42 et 43 dont les entrées sont connectées aux sorties, respectivement 30 et 31, des amplificateurs Fl et dont les sorties sont reliées à une entrée d'un comparateur 44 par l'intermédiaire d'un dispositif d'aiguillage 45 commandé par l'élément de programme 17. La seconde entrée du comparateur 44 est reliée à une sortie d'identification binaire 46 du décodeur multiplex 28.

La commande manuelle 50 du récepteur n'agit pas directement sur les tuners mais par l'intermédiaire de élément de programme 17. Cette commande manuelle 50 qui détermine la fréquence de calage de l'un des tuners est également reliée à un dispositif d'affichage 51, par exemple du type numérique faisant apparaltre la fréquence désirée, ou de type alphanumérique faisant apparaître une représentation, telle que "Fl" pour France Inter, de la station d'émission indépendamment de sa fréquence, comme décrit dans la demande de brevet français nO 79 14588 au nom de la demanderesse.

Lorsqu'une station a été choisie par l'utilisateur, grâce à la commande 50, le signal de sortie de cette commande est transmis à l'élément de programme 17 du microprocesseur 13 qui transmet cette information à l'un des deux éléments 14 ou 15, par exemple celui de référence 14, pour régler le tuner correspondant 10 à cette fréquence. Cette fréquence de calage du tuner 1 est conservée dans la mémoire du microprocesseur 13.

Le second élément de programme 15 commande l'autre tuner
FM 11 pour qu'il balaie par incréments le domaine des fréquences porteuses FM.

L'élément 17 commande le dispositif d'aiguillage 19 pour que le signal de sortie du tuner 10 soit transmis à la sortie de ce dispositif 19.

Les niveaux des signaux transmis par les deux tuners 10 et 11 sont comparés en permanence par le comparateur 33.

Les circuits 34 et 41 comparent également en permanence ces signaux afin de déterminer s'ils sont identiques ou non du point de vue de leurs contenus de radioguidage et de multiplex.

Les contenus phoniques de ces signaux sont enfin comparés, après traitement dans les circuits 32a et 32bJ à l'intérieur du nricroprocesseur d'une manière qui sera décrite plus loin.

Les résultats de ces comparaisons sont interprétés par le programme du microprocesseur grâce à un élément d'interprétation 52 qui, en fonction de ces résultats, donne une information à l'élément 17 pour qu'il conserve le réglage du tuner 10 ou qu'il inverse les rôles des tuners 10 et 11, le tuner 11 étant alors calé sur une fréquence et le tuner 10 étant alors commandé par l'élément 14 pour que sa fréquence d'accord varie constamment afin de rechercher en permanence les diverses émissions.

Le comparateur 33 fournit sur sa sortie un signal binaire dont la valeur est fonction des grandeurs relatives des amplitudes des signaux sur les sorties 30 et 31. Par exemple si l'amplitude du signal sur la sortie 30 est supérieure à l'amplitude du signal sur la sortie 31, le signal de sortie du comparateur 33 sera à "0" tandis que dans le cas contraire il sera à "1". Ce signal de sortie est fourni à l'élément 52 du microprocesseur 13.

Le signal binaire de sortie du circuit 34 a une première valeur si les signaux captés par les tuners 10 et 11 contiennent tous deux une information de radioguidage ou n'en contiennent pas et une seconde valeur si un signal contient l'information de radioguidage et l'autre ne la contient pas.

De même le signal binaire en sortie du circuit 41 a une première valeur si les signaux captés par les tuners 10 et il sont tous deux monophoniques ou stéréophoniques et une seconde valeur si l'un est monophonique et l'autre stéréophonique.

S'il n'y a pas identité des contenus phoniques, des contenus ARI et des contenus MPX l'élément 52 d'interprétation commande l'é- lément 17 pour que celui-ci conserve le réglage. Si les émissions sont identiques le réglage est conserve si le niveau du signal en sortie 30 - qui est le signal transmis au(x) haut-parleur(s) - est supérieur au niveau du signal en sortie 31. Dans le cas contraire,
c'est-à-dire si le niveau du signal du tuner en phase de recherche est supérieur au niveau de signal du tuner réglé sur une fréquence, les rôles des deux tuners sont inversés et la nouvelle fréquence est conservée dans la mémoire du microprocesseur.

En outre le récepteur est agencé pour que si le niveau de l'émission reçue d'un tuner FM réglé sur une fréquence tombe au dessous d'un seuil déterminé et si aucune émission identique n'est détectée par l'autre tuner FM, la recherche se poursuit sur le tuner AM 12 qui se cale alors sur une émission si le niveau du signal est supérieur à celui du signal reçu du tuner FM et si l'émission est identique. Si aucune émission ne correspond à ce critère le microprocesseur est programmé pour qu'un tuner FM effectue une recherche automatique de stations indépendamment de la station introduite en mémoire et se règle sur la première émission FM détectée dont le niveau est satisfaisant.En cas d'insuccès, c'est-à-dire si l'on se trouve dans une zone où aucune émission FM n'est reçue de façon convenable, la recherche se poursuit à l'aide du tuner AM 12.

Si pendant un certain temps aucune station ne peut être captée, comme lors d'un passage sous un tunnel, le dernier réglage n'est pas perdu car il a été conservé en mémoire.

On se réfère maintenant aux figures 2 et 3.

La figure 2 montre une réalisation des circuits 32a et 32b de mise en forme.

Chacun de ces circuits comprend un filtre passe-bande 60, 61 dont la bande passante est de 500 à 1000 Hz, ce qui correspond à la bande centrale des signaux sonores transmis en radio. Chaque filtre 60, 61 est relié à une entrée du microprocesseur 13 par l'intermédiaire d'une bascule de Schmitt, respectivement 62 et 63.

Le diagramme de la figure 3 explique le rôle de ces circuits de mise en forme 32 32b.

La courbe 65 représente les variations en fonction du temps t, porté en abscisses, d'un signal à l'entrée du filtre 60 ou 61 et la courbe 66 représente les variations en fonction du temps du signal en sortie de la bascule 62 ou 63.

La bascule de Schmitt transforme un signal 65 d'amplitude variable en un signal rectangulaire 66 compris entre les limites -V1 et +V2.

Le microprocesseur 13 est programmé pour compter le nombre de passages par zéro, ou par une autre valeur (passages qui sont quelquefois appelés transitions), du signal 66 pendant un intervalle de temps déterminé, par exemple 0,5 seconde. Le programme est en outre tel que les nombres de transitions aux sorties respectives des bascules 62 et 63 sont comparés. Les contenus audio BF des signaux sont considérés comme identiques si ces nombres sont égaux à une tolérance près, par exemple +2%. Cette tolérance peut être également un nombre donné de transitions, par exemple +10. Elle permet de s'affranchir des effets inégaux que peuvent avoir les parasites sur les deux émissions.

I1 peut se produire que deux émissions reçues correspondant à deux stations différentes soient interprétées comme étant identiques parce qu'un court silence intervient simultanément dans les deux programmes diffusés par ces deux stations. Pour que, dans ce cas, les deux émissions ne soient pas considérées comme identiques la comparaison du nombre de transitions n'est prise en compte que lorsque les nombres sont supérieurs à un seuil déterminé, par exemple vingt.

Les fonctions réalisées par le microprocesseur peuvent être effectuées par des circuits logiques. Par exemple chaque bascule de
Schmitt 62 ou 63 est reliée à l'entrée d'un compteur respectif de transitions et les sorties des deux compteurs sont connectées aux entrées d'un comparateur à 10 après.

En variante (non représentée), le récepteur comprend des moyens analogiques pour comparer le contenu audio des signaux. On prévoit à cet effet un soustracteur sur les entrées duquel sont appliqués les signaux. Si ces signaux sont identiques le signal de sortie de ce soustracteur est constamment nul ou constant. Dans cette réalisation il est également utile de prévoir des compresseurs d'amplitude et des correcteurs de phase pour que les signaux provenant d'une même station et appliqués à l'entrée du soustracteur aient même amplitude et soient en phase afin de permettre la comparaison dans le soustracteur. I1 est en effet nécessaire de prendre ces dispositions car les signaux reçus de deux émetteurs
différents émettant des programmes identiques ont rarement la même amplitude et sont généralement déphasés, le déphasage étant introduit par les relais.

En variante encore (figure 4) on compare les enveloppes des signaux BF : si elles sont égales, éventuellement à un facteur constant près, ces signaux BF sont considérés comme étant identiques. A cet effet on effectue le rapport arithmétique entre les valeurs instantanées des tensions d'enveloppe des signaux BF. Si le rapport arithmétique est constant les signaux BF contiennent la même information.

Pour effectuer ce rapport arithmétique on peut utiliser le montage représenté sur la figure 4. Les signaux BF à comparer, respectivement E1 et E2, sont appliqués à l'entrée de détecteurs d'enveloppes, respectivement 70 et 71, comprenant chacun un amplificateur opérationnel.

La sortie de chacun des détecteurs d'enveloppes est reliée à l'entrée d'un amplificateur logarithmique correspondant 72, 73 comprenant également chacun un amplificateur opérationnel.

La sortie de l'amplificateur logarithmique 72 est connectée à entrée négative (-) d'un soustracteur 74 dont entrée positive (+) est reliée à la sortie de l'amplificateur logarithmique 73.

La sortie du soustracteur 74 est reliée à l'entrée d'un amplificateur exponentiel 75 dont la sortie est connectée, par l'intermé- diaire d'un détecteur de variations 76y à une entrée positive (+) d'un comparateur 77 sur l'entrée négative (-) duquel est appliqué un signal de référence Vref .

Du fait de la présence des amplificateurs logarithmiques et exponentiel, le signal à a sortie de l'amplificateur 75 représente le rapport entre les signaux de sortie des détecteurs 70 et 71..

Si le signal en sortie de l'amplificateur 75 n'est pas constant il apparaît en sortie du détecteur 76 un signal supérieur à la tension de référence Vref et donc un signal de niveau haut en sortie du comparateur 77.

Si au contraire le signal à la sortie du soustracteur 74 est constant le signal appliqué sur l'entrée positive du comparateur 77 est inférieur à la tension de référence Vref et le signal de sortie S du comparateur 77 est au niveau bas indiquant que les signaux BF ont un contenu identique.

Chacun des tuners est du type programmable, c'est-à-dire qu'il est introduit dans une boucle de verrouillage de phase.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Récepteur d'émissions radiophoniques pour véhicule qui, lorsqu'il est réglé pour recevoir les émissions d'un émetteur donné, compare les niveaux des signaux reçus, à diverses fréquences porteuses, des émetteurs de la même station et est calé automatiquement sur la fréquence correspondant au niveau le plus élevé, caractérisé en ce que, pour déterminer si deux émissions reçues proviennent ou non d'une même station, il comprend des moyens pour déterminer si les signaux modulant la porteuse de ces émissions sont constamment identiques ou non.

2. Récepteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déterminer si des signaux sont identiques ou non, il comprend un moyen (32, 13) pour comparer les contenus phoniques BF de ces signaux.

3. Récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour effectuer la comparaison des contenus phoniques des signaux

BF il comprend un moyen (13) de comptage du nombre de passages par zéro ou un autre niveau, de chaque signal BF pendant un temps donné, par exemple 0,5 seconde, et un moyen pour comparer ces nombre.

4. Récepteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour s'affranchir des effets inégaux des parasites sur les émissions, les nombres sont considérés comme étant égaux même s'ils diffèrent d'au maximum une valeur nl par exemple de l'ordre de vingt.

5. Récepteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (13) pour ne tenir compte du résultat de la comparaison, afin de modifier automatiquement le réglage de la fréquence d'accord du récepteur, que si les deux nombres sont supérieurs à un seuil prédéterminé.

6. Récepteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend entre la sortie de chaque voie (10, 20; 11, 21) de réception des émissions et les entrées du moyen comparateur (13) un filtre passe-bande (60, 61) correspondant à une partie de la bande des signaux audibles.

7. Récepteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bande passante est 50ver à 1000 Hz.

8. Récepteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une bascule de Schmitt (62, 63) entre la sortie de chaque voie de réception et l'entrée correspondante du moyen comparateur.

9. Récepteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le moyen comparateur comporte un microprocesseur.

10. Récepteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, pour déterminer si les signaux modulant les porteuses reçues de deux émetteurs sont constamment identiques, un moyen (41) pour comparer la nature monophonique ou stéréophonique de ces signaux.

11. Récepteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend, pour déterminer si les signaux modulant les porteuses reçues de deux émetteurs sont constamment identiques ou non, un moyen (34) pour déterminer si ces signaux contiennent une informawion supplémentaire, telle qu'une information de radioguidage (ARI).

12. Récepteur selon la revendication 2, caractérlsé en ce qu'il comprend un soustracteur recevant le signal 13F d'une émission sur une entrée et le signal BF de l'autre émission sur son autre entrée.

13. Récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour comparer à chaque instant les enveloppes des signaux basse fréquence.

14. Récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que, comprenant deux tuners en modulation de fréquence FM (10, 11) reliés à un dispositif d'aiguillage (19) par l'intermédiaire d'un amplificateur (20, 21) à fréquence intermédiaire FI respectif, l'un de ces tuners étant calé sur une fréquence et l'autre étant à fréquence d'accord variable pour la recherche des émetteurs, les signaux BF comparés sont les signaux en sortie des amplificateurs FI.