JP2008252850A - Receiver and receiving processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、送信波を受信する複数のアンテナ素子の指向性を可変制御することにより、マルチパスフェージングなどによって生ずる干渉波の影響を、受信された送信波から除去する受信装置及び受信処理プログラムの技術分野に関する。 The present application relates to a technology of a receiving apparatus and a receiving processing program for removing the influence of an interference wave caused by multipath fading from a received transmission wave by variably controlling the directivity of a plurality of antenna elements that receive the transmission wave. Related to the field.
従来から、複数のアンテナ素子を間隔をあけて配置したアレーアンテナの各アンテナ素子の励振の振幅及び位相を独立して制御するとともに、このアレーアンテナの指向性を適応的に制御可能なアダプティブアンテナが知られている。 Conventionally, an adaptive antenna that can independently control the amplitude and phase of excitation of each antenna element of an array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged at intervals, and that can adaptively control the directivity of the array antenna has been provided. Are known.
かかるアダプティブアンテナを用いた受信装置によれば、マルチパスフェージングによって同一チャネルにおける電波の干渉が生じても、干渉波を除去して受信すべき所望波を抽出することができるので、良好な通信を実現することが可能となる。 According to the receiving apparatus using such an adaptive antenna, even if radio wave interference occurs in the same channel due to multipath fading, it is possible to extract the desired wave to be received by removing the interference wave. It can be realized.
こうしたアダプティブアンテナの制御に用いられるアルゴリズムとしては、例えば、MMSE(Minimum Mean Square Error)アルゴリズムやCMA(Constant Modulus Algorithm)などが知られており、これらのアルゴリズムによれば、移動通信などのように、所望波の到来方向が時間の経過によって変化する場合においてもアダプティブアンテナの指向性を追従させることが可能なとなり、特に、CMAは、所望波についての予備知識を必要としない点において優れている。 As algorithms used for controlling such adaptive antennas, for example, MMSE (Minimum Mean Square Error) algorithm and CMA (Constant Modulus Algorithm) are known. According to these algorithms, as in mobile communication, Even when the arrival direction of the desired wave changes with the passage of time, the directivity of the adaptive antenna can be tracked. In particular, CMA is excellent in that it does not require prior knowledge about the desired wave.
ところで、例えば、車両などにより陸上を移動しながら通信を行う場合には、周囲にビルが林立していたり、トンネルの中を移動しなければならない場合があるなどにより、受信環境が劣悪となる。しかも、移動によって受信環境が時々刻々と変化することから、こうした状況においても良好な移動通信を行えるよう、更なる改善が望まれている。 By the way, for example, when communication is performed while moving on land by a vehicle or the like, the reception environment is deteriorated due to the fact that there are cases where buildings are standing in the vicinity or the vehicle must move through a tunnel. Moreover, since the reception environment changes from moment to moment due to movement, further improvement is desired so that good mobile communication can be performed even in such a situation.
こうした事情に鑑み、例えば、移動体の現在位置及び移動体周辺の山や建造物などで構成される地形に関する情報を用いて、放送電波を良好に受信できる方向を算出し、アンテナの指向性を変更する発明が提案されている(特許文献1)。この発明によれば、例えば、トンネル内などのように、放送塔の存在する方向が必ずしも放送電波を良好に受信できるとは限らない場合であっても、地形的に放送電波が良好と考えられる方向にアンテナの指向性を向けることで受信性能を向上させることができるとされている。 In view of such circumstances, for example, using information on the terrain composed of the current position of the moving body and the mountains and buildings around the moving body, the direction in which the broadcast radio wave can be satisfactorily received is calculated, and the directivity of the antenna is determined. The invention to change is proposed (patent document 1). According to the present invention, for example, even in a tunnel or the like, even if the direction in which the broadcast tower is present is not necessarily good in receiving broadcast radio waves, the broadcast radio waves are considered to be good terrain. It is said that reception performance can be improved by directing the antenna directivity in the direction.
また、ダイバーシチ判定基準に基づいて、各アンテナ素子からの出力信号の中から一の出力信号を選択して出力するダイバーシチ処理回路と、CMAにより、各アンテナ素子からの出力信号を補正・合成して出力するCMA処理回路を設け、各処理回路から出力される信号の品位に基づいて、何れか一方の信号を出力する発明が提案されている(特許文献2)。この発明によれば、マルチパスフェージングが生じる状況下での、両形式の歪の問題を効果的に解決することができるとされている。
しかしながら、例えば、漏洩同軸ケーブルなどによりトンネル内などでFM(Frequency Modulation)ラジオなどの放送の再送信が行われているような、マルチパスフェージングの影響が極めて強く、しかも、電波状態が激しく変化する環境下においては、特許文献1に記載の発明では対応しきれないという問題ある。 However, the influence of multipath fading is very strong, for example, when a broadcast such as FM (Frequency Modulation) radio is retransmitted in a tunnel or the like by a leaky coaxial cable or the like, and the radio wave state changes drastically. Under the environment, there is a problem that the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 cannot be fully accommodated.
例えば、アンテナの指向性を同時には一パターンでしか形成できないため、誤った方向に指向性が制御されてしまうと、これを補うことができない。 For example, since the directivity of the antenna can be formed with only one pattern at the same time, if the directivity is controlled in the wrong direction, this cannot be compensated.
また、例えば、2乗誤差の収束速度及び収束後の安定性を決定するステップサイズなどのパラメータの最適な値は、電波状況や車両の移動速度などにより変化するものであり、一意に決定することは難しいところ、特許文献1に記載の発明では、同時に一つのパラメータでしか適応動作を行うことができないため、必ずしも最適なパラメータで適応動作が行われているとはいえなかった。
In addition, for example, the optimum value of parameters such as the convergence speed of the square error and the step size that determines the stability after convergence varies depending on the radio wave condition, the moving speed of the vehicle, etc., and should be determined uniquely. However, in the invention described in
また、アダプティブアンテナの制御や干渉波の影響を除去するためのアルゴリズムは、夫々一長一短があり、一つのアルゴリズムでは、あらゆる状況に十分に対応できるとはいいがたい。例えば、CMAは、移動通信に適してはいるが、SN比を向上させることについては不向きである。 In addition, algorithms for controlling adaptive antennas and removing the influence of interference waves have their merits and demerits, and it is difficult to say that one algorithm can sufficiently cope with all situations. For example, although CMA is suitable for mobile communication, it is not suitable for improving the SN ratio.
そうした点においては、特許文献2に記載の発明は、CMAとダイバーシチを併用しているが、あらゆる電波状況に対応できるとはいいがたい。
In such a point, although the invention described in
本願は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その課題の一例は、同時に複数の適応動作を行いながら受信信号を切り替えて出力する場合において、アルゴリズムやパラメータを状況に応じて変更可能とすることにより、あらゆる電波状況に対応可能とし、受信性能を向上させることができる受信装置及び受信処理プログラムを提供することにある。 The present application has been made in view of the above points, and an example of the problem is that the algorithm and parameters can be changed according to the situation when the received signal is switched and output while simultaneously performing a plurality of adaptive operations. Accordingly, an object of the present invention is to provide a receiving apparatus and a receiving processing program that can cope with any radio wave condition and improve receiving performance.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、複数のアンテナ素子の指向性を可変制御して受信信号を出力する受信装置において、前記受信信号を夫々生成する複数の受信信号生成手段と、前記複数の受信信号生成手段により生成された複数の前記受信信号夫々の信号品質に基づいて、当該複数の受信信号のうち一の前記受信信号を選択する信号選択手段と、前記選択された受信信号を出力する信号出力手段と、を備え、各前記受信信号生成手段は、各前記アンテナ素子から夫々出力されたアンテナ信号の受信すべきチャネルに同調した同調信号を出力する同調手段であって、他の前記受信信号生成手段に含まれる同調手段とは異なるチャネルが設定可能な同調手段と、前記出力された各同調信号の振幅及び位相を制御しながら当該各同調信号に基づいて前記受信信号を生成することによって、当該受信信号から前記各アンテナ素子により受信された干渉波の影響を除去する干渉波影響除去手段と、を備え、前記複数の受信信号生成手段に含まれる前記干渉波影響除去手段は、当該受信信号生成手段間で互いに同一のチャネルに同調する場合には、当該互いに同一のアルゴリズムを用い、且つ、前記振幅及び位相の制御に用いられる重み付け係数の変動量を決定するパラメータを当該互いに異なる値に設定して前記干渉波の影響を除去し、当該受信信号生成手段間で互いに異なるチャネルに同調する場合には、当該互いに異なるアルゴリズムを用いて前記干渉波の影響を除去することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項12に記載の発明は、複数のアンテナ素子の指向性を可変制御して受信信号を出力する受信装置に含まれるコンピュータを、前記受信信号を夫々生成する複数の受信信号生成手段、前記複数の受信信号生成手段により生成された複数の前記受信信号夫々の信号品質に基づいて、当該複数の受信信号のうち一の前記受信信号を選択する信号選択手段、前記選択された受信信号を出力する信号出力手段、として機能させ、各前記受信信号生成手段としての前記コンピュータを、各前記アンテナ素子から夫々出力されたアンテナ信号の受信すべきチャネルに同調した同調信号を出力する同調手段であって、他の前記受信信号生成手段に含まれる同調手段とは異なるチャネルが設定可能な同調手段、前記出力された各同調信号の振幅及び位相を制御しながら当該各同調信号に基づいて前記受信信号を生成することによって、当該受信信号から前記各アンテナ素子により受信された干渉波の影響を除去する干渉波影響除去手段、として機能させ、前記複数の受信信号生成手段に含まれる前記干渉波影響除去手段は、当該受信信号生成手段間で互いに同一のチャネルに同調する場合には、当該互いに同一のアルゴリズムを用い、且つ、前記振幅及び位相の制御に用いられる重み付け係数の変動量を決定するパラメータを当該互いに異なる値に設定して前記干渉波の影響を除去し、当該受信信号生成手段間で互いに異なるチャネルに同調する場合には、当該互いに異なるアルゴリズムを用いて前記干渉波の影響を除去することを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, a computer included in a receiving device that variably controls the directivity of a plurality of antenna elements and outputs a received signal, a plurality of received signal generating means for generating each of the received signals, the plurality of received signals Based on the signal quality of each of the plurality of reception signals generated by the reception signal generation means, signal selection means for selecting one of the plurality of reception signals, and outputting the selected reception signal A tuning means for functioning as a signal output means, and outputting a tuning signal tuned to a channel to be received by each of the antenna signals output from each of the antenna elements, with the computer as each of the received signal generating means, Tuning means capable of setting a channel different from the tuning means included in the other received signal generating means, and the amplitude and phase of each output tuning signal. Generating the reception signal based on the respective tuning signals while controlling the interference signal to remove the influence of the interference wave received by each antenna element from the reception signal, The interference wave effect removing means included in the received signal generating means uses the same algorithm and controls the amplitude and phase when the received signal generating means are tuned to the same channel. When the parameters for determining the fluctuation amount of the weighting coefficient used in the above are set to different values to eliminate the influence of the interference wave and tuned to different channels between the received signal generating means, the parameters are different from each other. An effect of the interference wave is removed using an algorithm.
以下、図面を参照して本願の最良の実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、FM(Frequency Modulation)放送を受信可能なFMチューナーに対して本願を適用した場合の実施形態である。 Hereinafter, the best embodiment of the present application will be described in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment described below is embodiment at the time of applying this application with respect to the FM tuner which can receive FM (Frequency Modulation) broadcast.
[1.第1実施形態]
[1.1 FMチューナーの構成]
先ず、第1実施形態に係るFMチューナー100の構成について、図1乃至図3を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係るFMチューナー100の概要構成の一例を示すブロック図である。また、図2は、第1実施形態に係る第1適応アンテナ処理部4aの概要構成の一例を示すブロック図である。また、図3は、第1実施形態に係る第1復調部5aの概要構成の一例を示すブロック図である。
[1. First Embodiment]
[1.1 FM tuner configuration]
First, the configuration of the
FMチューナー100は、FM放送を受信して、2系統の受信信号処理部により夫々独立してアンテナの指向性を適応的に制御することによって、FM復調信号から干渉波の影響を夫々除去し、各々で復調された生成されたオーディオ信号のうち、信号品質が良い方のオーディオ信号を外部出力するように適宜切り替えを行うようになっている。
The
図1に示すように、FMチューナー100は、アンテナAT1〜AT3と、第1受信信号処理部1aと、第2受信信号処理部1bと、スイッチ6と、判定部7と、操作部8と、制御部9と、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the
このとき、アンテナAT1〜AT3は、夫々本願に係るアンテナ素子の一例を構成し、第1受信信号処理部1a及び第2信号処理部1bは、夫々本願に係る受信信号生成手段の一例を構成し、スイッチ6は、本願に係る信号出力手段の一例を構成し、操作部8は、本願に係る入力手段の一例を構成する。
At this time, the antennas AT1 to AT3 respectively constitute an example of an antenna element according to the present application, and the first reception
上記構成において、アンテナAT1〜AT3は、指向性を適応的に制御することが可能な受信用のアレーアンテナであり、アンテナAT1〜AT3から出力されたRF(Radio Frequency)信号Sr1、Sr2及びSr3(アンテナ信号の一例)は、第1受信部2a及び第2受信部2bの双方に供給されるようになっている。
In the above configuration, the antennas AT1 to AT3 are reception array antennas capable of adaptively controlling directivity, and RF (Radio Frequency) signals Sr1, Sr2, and Sr3 (output from the antennas AT1 to AT3 ( An example of the antenna signal is supplied to both the
ここで、FMチューナー100は、自動車に搭載されるなど、主に地上での利用が想定されている。こうした地上での利用がされる場合においては、マルチパスフェージングによる少なくとも2方向からの干渉波を除去することが効果的である。そこで、アンテナ素子の本数から1少ない数の干渉波であれば、その全ての干渉波を効果的に除去することができることから、本実施形態においては3本のアンテナ素子によりアレーアンテナを構成している。ただし、アンテナ素子の本数は、4本以上であっても良いし、2本であっても良い。
Here, the
第1受信信号処理部1aは、第1受信部2aと、第1信号変換部3aと、第1適応アンテナ処理部4aと、第1復調部5aとにより構成され、第2受信信号処理部1bは、第2受信部2bと、第2信号変換部3bと、第2適応アンテナ処理部4bと、第2復調部5bとにより構成されている。
The first received
このとき、第1受信部2a及び第2受信部2bは、夫々本願に係る同調手段及び増幅手段の一例を構成し、第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bは、夫々本願に係る干渉波除去手段の一例を構成し、第1復調部5a及び第2復調部5bは、夫々本願に係る復調手段の一例を構成する。
At this time, the first receiving
なお、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとは、同様の構成であるため、以下では、主として第1受信信号処理部1aについて説明し、第2受信信号処理部1bの詳細な説明は省略する。
In addition, since the 1st received
第1受信部2aは、RF/IF処理部21〜23により構成されており、アンテナAT1から出力されたRF信号Sr1はRF/IF処理部21に、アンテナAT2から出力されたRF信号Sr2はRF/IF処理部22に、アンテナAT3から出力されたRF信号Sr3はRF/IF処理部23に、夫々入力されるようになっている。このRF/IF処理部21〜23は、夫々同調部、可変増幅器、AGC(Automatic Gain Control)、周波数変換部等により構成されており、入力されたRF信号のうち、制御部9により指定されたチャネル(76MHz〜87.5MHzの何れかの周波数帯)のRF信号に同調し、このRF信号に対して帯域制限、増幅、周波数変換等を施してIF(Intermediate Frequency)信号(同調信号の一例)を生成し、このIF信号を信号変換部3aに出力するようになっている。
The
第1信号変換部3aは、A/D(Analog/Digital)変換部311〜313と、デジタルミキサー321〜323と、フィルター部331〜333と、により構成されている。
The first
A/D変換部311にはRF/IF処理部21から出力されたIF信号Si1が、A/D変換部312にはRF/IF処理部22から出力されたIF信号Si2が、A/D変換部313にはRF/IF処理部23から出力されたIF信号Si3が、夫々入力されるようになっており、A/D変換部311〜313は、夫々IF信号をデジタル信号に変換して、デジタルIF信号としてデジタルミキサー321〜323に出力するようになっている。
The A /
デジタルミキサー321にはA/D変換部311から出力されたデジタルIF信号Sd1が、デジタルミキサー322にはA/D変換部312から出力されたデジタルIF信号Sd2が、デジタルミキサー323にはA/D変換部313から出力されたデジタルIF信号Sd3が、夫々入力されるようになっており、デジタルミキサー321〜323は、デジタルIF信号を、その同相成分と、当該同相成分とは位相がπ/2だけ異なる直交成分とに変換し、この同相成分と直交成分とをフィルター部331〜333に出力するようになっている。
The
フィルター部331にはデジタルミキサー321から出力された同相成分xi1及び直交成分xq1が、フィルター部332にはデジタルミキサー322から出力された同相成分xi2及び直交成分xq2が、フィルター部333にはデジタルミキサー323から出力された同相成分xi3及び直交成分xq3が、夫々入力されるようになっている。このフィルター部331〜333は、デジタルフィルターであり、入力された同相成分と直交成分との不要な高周波成分を夫々除去し、当該同相成分と直交成分とを第1適応アンテナ処理部4aに出力するようになっている。
The
なお、信号変換部の構成は上記したものに限られるものではなく、例えば、ヒルベルト変換やオフセットサンプリング等を行っても良いし、位相変換器でIF信号をその同相成分と直交成分に変換してからデジタル信号に変換しても良い。 Note that the configuration of the signal conversion unit is not limited to that described above. For example, Hilbert transform or offset sampling may be performed, or the IF signal is converted into its in-phase component and quadrature component by a phase converter. May be converted into a digital signal.
また、以下においては、同相成分xiと直交成分xqとを便宜上一の出力信号xとして説明する。xは、複素表現を用いると、x=xi+j×xqで表すことができる。 In the following description, the in-phase component xi and the quadrature component xq will be described as one output signal x for convenience. x can be expressed as x = xi + j × xq using a complex expression.
第1適応アンテナ処理部4aは、フィルター部331〜333から出力された出力信号x1、x2、x3夫々の振幅及び位相を制御(実際には、同相成分と直交成分夫々の振幅を制御)しながら各出力信号を合成して合成信号y1(受信信号の一例)を生成することによって、当該合成信号y1から、アンテナAT1〜AT3により受信されてしまう干渉波の影響を除去するようになっている。
First adaptive
ここで、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとは、受信信号処理部1aと受信信号処理部1bとが、互いに同一のチャネルの受信動作を行う場合、すなわち、受信部2aと受信部2bとが互いに同一のチャネルに同調する場合には、互いに同一のアルゴリズムのCMAを用いて、且つ、互いに異なるステップサイズα(詳細は後述する)を設定して動作する一方、受信信号処理部1aと受信信号処理部1bとが、互いに異なるチャネルの受信動作を行う場合には、互いに異なるアルゴリズムのCMAを用いて、且つ、互いに同一のステップサイズαを設定して動作するようになっている。
Here, the first adaptive
具体的には、制御部9から出力される制御信号(同一のチャネルに同調するか、異なるチャネルに同調するかの情報が含まれている)に基づいて、第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bは、アルゴリズム及びステップサイズαを設定するようになっている。
Specifically, based on the control signal output from the control unit 9 (including information on tuning to the same channel or tuning to a different channel), the first adaptive
図2に示すように、第1適応アンテナ処理部4aは、乗算器41〜43と、加算部44と、ウエイト制御部45と、により構成されている。
As shown in FIG. 2, the first adaptive
乗算器41は、フィルター部331から出力された出力信号x1に、ウエイト制御部45から出力されたウエイト値h1(重み付け係数の一例)を乗算し、その結果を加算部44に出力するようになっている。また、同様にして、乗算器42は、出力信号x2にウエイト値h2を乗算し、乗算器43は、出力信号x3にウエイト値h3を乗算し、その結果を夫々加算部44に出力するようになっている。
The
加算部44には、乗算器41〜43から出力された各出力信号が入力されるようになっており、この出力信号を加算して合成信号y1として第1復調部5a及びウエイト制御部45に出力するようになっている。
To the
つまり、第1適応アンテナ処理部4aは、乗算器41〜43及び加算部44により、以下の式(1)に示す演算を行うようになっている。
That is, the first adaptive
ウエイト制御部45は、フィルター部331〜333から出力された出力信号x1、x2、x3及び加算部44から出力された合成信号y1が入力されるようになっており、制御部9の制御に基づいてステップサイズ(パラメータの一例)を設定するとともに、ウエイト値h1、h2、h3を更新しながら、このウエイト値を乗算器41〜43に出力するようになっている。
The
具体的に、ウエイト制御部45は、周波数変調、位相変調は信号の包絡線が一定であるという性質を利用したCMAの動作原理に基づいて、包絡線の歪みが最小となるようにウエイト値h1、h2、h3を算出する。
Specifically, the
ここで、ウエイト制御部45は、互いに異なるアルゴリズムの2つのCMAのうち、設定された方のCMAを用いてウエイト値h1、h2、h3を算出するが、先ずその一つ目のCMAについて説明する。なお、以下に説明するCMAを、「基本CMA」と称する。
Here, the
基本CMAにおいては、ウエイト制御部45は、一定包絡線値(本実施形態においては、1)から合成信号y1(k)の誤差分である誤差信号ε(k)を、以下の式(2)により算出する。
In the basic CMA, the
ここで、ウエイト値hの更新式は、 Here, the update formula of the weight value h is
なお、実際には、各ウエイト値毎に更新するため、ウエイト制御部45は、以下の式(3)〜(5)を演算することにより、各ウエイト値を更新する。
In actuality, since updating is performed for each weight value, the
次に、2つの目のCMAであるRLS(Recursive Least Squares)−CMAについて説明する。なお、以下に説明においては、RLS−CMAを、「変形CMA」と称する。 Next, RLS (Recursive Least Squares) -CMA which is the second CMA will be described. In the following description, RLS-CMA is referred to as “modified CMA”.
変形CMAにおいては、ウエイト制御部45は、誤差信号ε(k)を、以下の式(7)により算出する。
In the modified CMA, the
図3に示すように、第1復調部は、アークタンジェントFM復調部51と、ステレオデマルチプレクサ52と、メモリ53と、により構成されている。
As shown in FIG. 3, the first demodulating unit includes an arctangent
アークタンジェントFM復調部51には、第1適応アンテナ処理部4aから出力された合成信号y1が入力されるようになっており、当該アークタンジェントFM復調部51は、合成信号y1をFM復調信号sf1(音信号の一例)に復調して、このFM復調信号sf1をステレオデマルチプレクサ52と判定部7とに出力するようになっている。具体的に、アークタンジェントFM復調部51は、合成信号y1(k)の同相成分yi1(k)と直交成分yq1(k)の夫々について対数を求め、この対数の差分をとることによりtan(yi1(k)/yq1(k))を算出し、その逆数をとってtan−1(k)、すなわち、合成信号y1(k)の位相を求め、tan−1(k)とtan−1(k−1)との差分をとることにより、tan−1(k)を実質的に微分し、sf1(k)を求めるようになっている。
The arctangent
ステレオデマルチプレクサ52には、アークタンジェントFM復調部51から出力されたFM復調信号sf1が入力されるようになっており、当該ステレオデマルチプレクサ52は、FM復調信号sf1をLチャネルのオーディオ信号sal1とRチャネルのオーディオ信号sar1とに分離して、当該オーディオ信号(音信号の一例)をスイッチ6に出力するようになっている。なお、図1においては、便宜上、オーディオ信号sal1とオーディオ信号sar1とを一つのオーディオ信号sa1として示している。
The
メモリ53には、例えば、ステレオデマルチプレクサ52から出力されたオーディオ信号sa1が入力されるようになっている。このメモリ53は、最大数分程度の音声出力に対応するオーディオ信号を記憶することが可能な、例えば、RAM(Random Access Memory)等により構成されており、スイッチ6が端子6aに切り替えられているときには、FIFO(First in First out)方式で、ステレオデマルチプレクサ52から出力されたオーディオ信号sa1を記憶するとともに、スイッチ6にオーディオ信号sa1を出力するようになっている。
For example, the audio signal sa <b> 1 output from the
また、メモリ53は、スイッチ6が端子6bに切り替えられているときには、制御部9により設定された時間nに相当するオーディオ信号sa1を記憶し、時間nを越えた場合には、先に記憶されたオーディオ信号sa1が順次破棄するようになっている。すなわち、メモリ53は、現在から過去に遡って最新n秒分のオーディオ信号sa1を記憶するのである。
The
なお、第1復調部5a及び第2復調部5bにおいて、FM復調信号からFM放送のパイロット信号を夫々抽出し、両パイロット信号の位相を比較して、この位相差に応じて、復調を行うタイミングをずらしたり、オーディオ信号をメモリ53に格納するアドレスをずらすなどして、第1復調部5aと第2復調部5bとで生成されるオーディオ信号の位相を合わせるようにしても良い。これにより、アンテナAT1〜AT3間で電波を受信するタイミングがずれることにより起因して、スイッチ6の切り替え時に発生するノイズを低減させることができる。
Note that the
スイッチ6は、第1復調部5aに接続された端子6aと、第2復調部5bに接続された端子6bと、を備えている。スイッチ6は、判定部7の制御に基づいて切り替えられ、端子6aに切り替えられている場合には、第1復調部5aから出力されたオーディオ信号sa1が、オーディオ信号saとして外部出力され、端子6bに切り替えられている場合には、第2復調部5bから出力されたオーディオ信号sa2が、オーディオ信号saとして外部出力されるようになっている。
The
判定部7には、第1復調部5aから出力されたFM復調信号sf1と、第2復調部5bから出力されたFM復調信号sf2と、が入力されるようになっており、当該判定部7は、FM復調信号sf1及びsf2の信号品質に基づいて、スイッチ6を制御するようになっている。具体的に、判定部7は、FM復調信号sf1の信号品質とFM復調信号sf2の信号品質とを比較し、FM復調信号sf1の信号品質の方が良い場合には、スイッチ6を端子6aに切り替える一方、FM復調信号sf2の信号品質の方が良い場合には、スイッチ6を端子6bに切り替えるようになっている。すなわち、判定部7は、オーディオ信号sa1とsa2のうち、信号品質がより良い方のオーディオ信号が外部出力されるようにスイッチ6を制御するのである。
The
より詳細に、判定部7は、制御部9により設定された時間nの間、FM復調信号sf1の各サンプル値の差をとってその累積値を記憶するとともに、FM復調信号sf2の各サンプル値の差をとってその累積値を記憶するようになっている。そして、判定部7は、時間nの経過後、双方の累積値を比較して、より小さい累積値となっている方のFM復調信号がより信号品質が良いと判定するようになっている。マルチパスフェージングの影響を受けたFM復調信号にはパルス状のノイズが現れるので、信号品質が悪いほど当該ノイズによって累積値が大きくなることを利用するのである。なお、信号品質の比較方法としては、例えば、合成信号y1の各サンプル値と一定値との差の累積値を記憶するとともに、合成信号y2の各サンプル値と一定値との差の累積値を記憶し、双方の累積値を比較するようにしても良い。
In more detail, the
操作部8は、例えば、FMチューナー100の電源をON/OFFするための電源スイッチ、チューニングを行うためのつまみやボタン等により構成されており、ユーザの入力操作に対応した指示信号を制御部9に出力するようになっている。
The
制御部9は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM、ROM(Read Only Memory)、E2PROM(E squared Programmable Read Only Memory)等により構成されており、ROM等に記憶された制御プログラムを読み出し実行することにより、FMチューナー100全体を統括制御するようになっている。
The
例えば、制御部9は、ユーザが操作部8を操作することにより受信したいチャネルが指定されると、受信部2aと受信部2b夫々に対して、同調すべきチャネルを設定するようになっている。このとき、制御部9は、E2PROM等に記憶されている受信設定に基づいて、受信部2aと受信部2bとに対して同一のチャネル、または、異なるチャネルを設定するようになっている。具体的に、制御部9は、受信部2aに対しては、ユーザから指定されたチャネルを設定する。また、制御部9は、受信部2bに対しては、受信設定が同一チャネルを受信することを示している場合には、ユーザから指定されたチャネルを設定する。一方、制御部9は、受信設定が異なるチャネルを受信することを示している場合には、ユーザから指定されたチャネルとは異なるチャネルを受信部2bに対して設定するようになっており、このときのチャネルは、例えば、予め定められているチャネルであっても良いし、ユーザにより事前に設定されているチャネルでも良い。なお、受信設定は、例えば、FMチューナー100の工場出荷時や、操作部8の操作によるユーザ設定により設定されるようになっている。
For example, when a channel that the user wants to receive is designated by operating the
また、制御部9は、ユーザが操作部8を操作することにより受信したいチャネルが指定されると、受信設定の内容を制御信号として第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bに出力するようになっている。
In addition, when the user wants to receive a channel by operating the
[1.2 FMチューナーの動作]
次に、FMチューナー100の動作について、図4乃至6を用いて説明する。図4は、第1実施形態に係るFMチューナー100のチャネル設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。また、図5は、第1実施形態に係るFMチューナー100の同一チャネル受信処理における処理の流れの一例を示すフローチャートである。また、図6は、第1実施形態に係るFMチューナー100の非同一チャネル受信処理における処理の流れの一例を示すフローチャートであり、同図において、図5と同様の要素については同様の符号を付してある。
[1.2 FM tuner operation]
Next, the operation of the
はじめに、チャネル設定時の処理について説明する。 First, processing at the time of channel setting will be described.
ユーザが操作部8を操作することによって、受信したいチャネルAを指定すると、図4に示すように、制御部9は、受信設定は同一チャネル受信か否かを判定する(ステップS1)。
When the user designates channel A to be received by operating the
このとき、制御部9は、受信設定が同一チャネル受信である場合には(ステップS1:YES)、ユーザから指定されたチャネルAを第1受信部2a及び第2受信部2b双方に対して設定し(ステップS2)、次いで、同一チャネル受信処理を実行させる(ステップS3)。この、同一チャネル受信処理を終えると、制御部9は、処理を終了させる。
At this time, if the reception setting is the same channel reception (step S1: YES), the
一方、制御部9は、受信設定が同一チャネル受信ではない場合には(ステップS1:NO)、ユーザから指定されたチャネルAを第1受信部2aに対して設定するとともに(ステップS4)、チャネルAとは異なるチャネルBを第2受信部2bに対して設定し(ステップS5)、次いで、非同一チャネル受信処理を実行させる(ステップS6)。この、非同一チャネル受信処理を終えると、制御部9は、処理を終了させる。
On the other hand, when the reception setting is not the same channel reception (step S1: NO), the
次に、図4のステップS3における同一チャネル受信処理について説明する。 Next, the same channel reception process in step S3 of FIG. 4 will be described.
図5に示すように、先ず、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとは、制御部9からの制御信号に基づいて、適応アルゴリズムとして、互いに同一のアルゴリズムのCMAを設定し、この適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定する(ステップS11)。
As shown in FIG. 5, first, the first adaptive
具体的に、第1適応アンテナ処理部4aは、ステップサイズαAとして、例えば、1/128を設定し、第2適応アンテナ処理部4bは、ステップサイズαBとして、ステップαAよりも小さい、例えば、1/256を設定する。上述したように、ステップサイズの大きさによって、2乗誤差の収束速度と収束後の安定性が変化することから、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとで互いに異なるステップサイズを設定することにより、状況に応じて、より最適な方のオーディオ信号を出力することが可能となる。
Specifically, the first adaptive
また、判定部7は、時間nとしてt1を設定する。このt1は、例えば、数十ミリ秒から数秒である。
Moreover, the
次いで、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが、並行して受信動作を行う(ステップS12、S13)。
Next, the first reception
具体的に、第1受信信号処理部1aでは、受信部2aがチャネルAの同調動作を行い、第1適応アンテナ処理部4aが、設定された適応アルゴリズム及びステップサイズαAで適応動作を行い、第1復調部5aが復調動作を行うとともに、オーディオ信号sa1を当該第1復調部5a内部のメモリ53に記憶させる(ステップS12)。このとき、判定部7は、FM復調信号sf1の各サンプルの差分をとり、その累積値を記憶する。
Specifically, the first received
また、第2受信信号処理部1bでは、受信部2bがチャネルAの同調動作を行い、第2適応アンテナ処理部4bが、設定された適応アルゴリズム及びステップサイズαBで適応動作を行い、第2復調部5bが復調動作を行うとともに、オーディオ信号sa2を当該第2復調部5b内部のメモリ53に記憶させる(ステップS13)。このとき、判定部7は、FM復調信号sf2の各サンプルの差分をとり、その累積値を記憶する。
In the second reception
そして、時間nの経過後に、判定部7は、記憶している双方の累積値を比較し(ステップS14)、当該累積値が小さい方、すなわち、信号品質が良いと判定した方の復調部内部のメモリ53に記憶されているオーディオ信号を外部出力させるようにスイッチ6を制御する(ステップS15)。
Then, after the elapse of time n, the
次いで、制御部9は、受信動作を終了させるか否かを判定する(ステップS16)。受信動作の終了タイミングとしては、例えば、ユーザにより電源OFFが選択された場合、別のチャネルにチューニングされた場合などがある。
Next, the
ここで、制御部9は、受信動作を終了させない場合には(ステップS16:NO)、ステップS12及びS13に移行し、ステップS12〜S16の処理が繰り返される。このとき、ステップS12及びS13においては、信号品質が良いと判定された方の復調部内部のメモリ53に記憶されているオーディオ信号が順次外部出力されつつ、ステレオデマルチプレクサ52から出力されたオーディオ信号がメモリ53に記憶される。
Here, the
一方、制御部9は、受信動作を終了させる場合には、(ステップS16:YES)、同一チャネル受信処理を終了させる。
On the other hand, when ending the reception operation (step S16: YES), the
次に、図4のステップS6における非同一チャネル受信処理について説明する。 Next, the non-identical channel reception process in step S6 of FIG. 4 will be described.
図6に示すように、先ず、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとは、制御部9からの制御信号に基づいて、適応アルゴリズムとして、互いに異なるアルゴリズムのCMAを設定し、この適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定する(ステップS21)。
As shown in FIG. 6, first, the first adaptive
具体的に、第1適応アンテナ処理部4aは、適応アルゴリズムとして基本CMAを設定するとともに、ステップサイズαAとして、例えば、1/128を設定する一方、第2適応アンテナ処理部4bは、適応アルゴリズムとして変形CMAを設定するとともに、ステップサイズαBとして、ステップαAと同一の1/128を設定する。FMチューナー100が自動車に搭載されることを想定した場合には、電波状況が劣悪であることが予想されるため、乗誤差の収束を速めるため、同一チャネル受信処理において設定したステップサイズαB=1/256よりも大きい値を設定することとした。なお、必ずしもステップサイズαAとステップサイズαBとに同一の値を設定する必要はない。
Specifically, the first adaptive
また、判定部7は、時間nとしてt2を設定する。このt2は、同一チャネル受信処理において設定したt1よりも大きく、例えば、数分程度である。本実施形態では、オーディオ信号sa1とオーディオ信号sa2とのうち、より信号品質の良い方を外部出力するようになっているが、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとで互いに異なるチャネルの受信動作を行っているときに、時刻nの値を小さくすると、電波状況が悪い場所では、音声としてユーザに聞こえる放送の切り替えが頻繁に発生し、ユーザに対して不快感を与えてしまう。そこで、時刻nを、1曲分の楽曲の演奏時間程度確保することとした。
Moreover, the
次いで、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが、並行して受信動作を行う(ステップS12、S22)。この受信動作において、第1受信信号処理部1aでは、受信部2aがチャネルAの同調動作を行う一方、第2受信信号処理部1bでは、受信部2bがチャネルBの同調動作を行う(ステップS22)。
Next, the first reception
そして、時間nの経過後に、判定部7は、記憶している双方の累積値を比較し(ステップS14)、当該累積値が小さい方の復調部内部のメモリ53に記憶されているオーディオ信号を外部出力させるようにスイッチ6を制御する(ステップS15)。
Then, after the time n has elapsed, the
次いで、制御部9は、受信動作を終了させるか否かを判定し(ステップS16)、受信動作を終了させない場合には(ステップS16:NO)、ステップS12及びS22に移行し、受信動作を終了させる場合には、(ステップS16:YES)、非同一チャネル受信処理を終了させる。
Next, the
以上説明したように、本実施形態によれば、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが、夫々FM復調信号及びオーディオ信号を生成し、判定部7は、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとにより夫々生成されたFM復調信号に基づいて、当該第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bにより生成されたオーディオ信号の何れか一方を選択して、スイッチ6が、選択されたオーディを信号を外部出力するようになっている。このとき、第1受信部2aと第2受信部2bとが互いに同一のチャネルに同調する場合には、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとで互いに同一の適応アルゴリズムを用い、且つ、ステップサイズを互いに異なる値に設定して適応動作を行う一方、第1受信部2aと第2受信部2bとが互いに異なるチャネルに同調する場合には、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとで互いに異なる適応アルゴリズムを用いて適応動作を行うようになっている。
As described above, according to the present embodiment, the first reception
従って、同一のチャネルの受信動作を行う場合には、互いに同一適応アルゴリズムと互いに異なるステップサイズが用いられ、FM復調信号の信号品質に応じて適宜切り替え出力が行われるので、一方が、アンテナAT1〜AT3の指向性を誤った方向に制御してしまった場合でも、他方でそれを補うことができ、また、2乗誤差の収束速度と収束後の安定性との双方を両立させることもできる。一方、異なるチャネルの受信動作を行う場合には、互いに異なる適応アルゴリズムが用いられ、FM復調信号の信号品質に応じて適宜切り替え出力が行われるので、FMチューナー100から放送局までの距離や方向等によって、チャネル間で受信環境が互いに異なる場合にも対応することができる。
Therefore, when performing reception operation on the same channel, the same adaptive algorithm and different step sizes are used, and switching output is appropriately performed according to the signal quality of the FM demodulated signal. Even if the directivity of AT3 is controlled in the wrong direction, it can be compensated for on the other side, and both the convergence speed of the square error and the stability after convergence can be made compatible. On the other hand, when performing reception operations for different channels, different adaptive algorithms are used, and switching output is appropriately performed according to the signal quality of the FM demodulated signal, so the distance, direction, etc. from the
このように、本実施形態によれば、あらゆる電波状況に対応して、受信性能を向上させることができる。 Thus, according to the present embodiment, it is possible to improve reception performance in response to all radio wave conditions.
[2.第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。以下に説明する第2実施形態は、第1受信信号処理部と第2受信信号処理部とが互いに異なるチャネルの受信動作を行う場合に、第2受信信号処理部において、復調されたオーディオ信号を記憶しておき、第1受信信号処理部において、ユーザから指定されたチャネルの受信動作ができなくなった場合に、第2受信信号処理部において記憶しておいたオーディオ信号を外部出力する場合の実施形態である。
[2. Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment described below, when the first reception signal processing unit and the second reception signal processing unit perform reception operations on different channels, the second reception signal processing unit outputs a demodulated audio signal. Implementation when the first received signal processing unit outputs the audio signal stored in the second received signal processing unit when the first received signal processing unit cannot receive the channel specified by the user. It is a form.
[2.1 FMチューナーの構成]
先ず、第2実施形態に係るFMチューナー101の構成について、図7を用いて説明する。図7は、第2実施形態に係るFMチューナー101の概要構成の一例を示すブロック図であり、同図において、図1と同様の要素については同様の符号を付してある。
[2.1 FM tuner configuration]
First, the configuration of the
図7に示すように、本実施形態に係るFMチューナー101は、第2受信信号処理部1bに記憶手段の一例としての記憶部10が追加されている点が、第1実施形態で説明したFMチューナー100と相違する。ここで、スイッチ6及び第2復調部5bは、本実施形態に係る信号出力手段を構成する。
As shown in FIG. 7, the
記憶部10には、第2適応アンテナ処理部から出力されたオーディオ信号sa2が入力されるようになっている。この記憶部10は、最大数時間から数十時間程度の音声出力に対応するオーディオ信号を記憶することが可能な、例えば、RAMまたはハードディスクドライブ等により構成されており、スイッチ6が端子6aに切り替えられているときには、第2適応アンテナ処理部から出力されたオーディオ信号sa2を記憶するようになっている。
The
また、記憶部10は、スイッチ6が端子6bに切り替えられているときには、FIFO(First in First out)方式で、第2適応アンテナ処理部から出力されたオーディオ信号sa2を記憶するとともに、スイッチ6にオーディオ信号sa2を出力するようになっている。
In addition, when the
本実施形態に係る判定部7は、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが互いに同一のチャネルの受信動作を行う場合には、第1実施形態の場合と同様の動作を行うが、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが互いに異なるチャネルの受信動作を行う場合には、第1実施形態の場合とは異なる動作を行うようになっている。
The
具体的に、判定部7は、第1受信信号処理部1aにおける電波の受信状況に応じて、スイッチ6を制御するようになっている。より詳細に、判定部7は、第1復調部5aから出力されたFM復調信号sf1のレベルと所定レベル値とを比較する。そして、判定部7は、FM復調信号sf1のレベルが所定レベル値以上である場合には、ユーザから指定されたチャネルの放送波が受信されていると判定して、スイッチ6を端子6aに切り替える一方、FM復調信号sf1のレベルが所定レベル値未満である場合には、ユーザから指定されたチャネルの放送波が受信されていないと判定して、スイッチ6を端子6bに切り替えるようになっている。
Specifically, the
すなわち、判定部7は、ユーザから指定されたチャネルの放送波が受信されている間は、第1復調部5aから出力されたオーディオ信号sa1が外部出力されるようにスイッチ6を制御する一方、ユーザから指定されたチャネルの放送波が受信されなくなったときに、記憶部10に記憶されているオーディオ信号sa2が外部出力されるようにスイッチ6を制御するのである。
That is, the
[2.2 FMチューナーの動作]
次に、FMチューナー101の動作について、図8を用いて説明する。図8は、第2実施形態に係るFMチューナー101の非同一チャネル受信処理における処理の流れの一例を示すフローチャートであり、同図において、図6と同様の要素については同様の符号を付してある。
[2.2 FM tuner operation]
Next, the operation of the
なお、チャネル設定時の処理及び同一チャネル受信処理については、第1実施形態の場合と同様であるので、以下においては、非同一チャネル受信処理についてのみ説明する。 In addition, since the process at the time of channel setting and the same channel reception process are the same as those of the first embodiment, only the non-identical channel reception process will be described below.
図8に示すように、先ず、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとは、制御部9からの制御信号に基づいて、適応アルゴリズムとして、互いに異なるアルゴリズムのCMAを設定し(第1適応アンテナ処理部4aは基本CMA、第2適応アンテナ処理部4bは変形CMA)、また、この適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定する(例えば、αA=1/128、αB=1/128)。また、判定部7は、時間nとしてt2を設定する(ステップS21)。
As shown in FIG. 8, first, the first adaptive
次いで、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが、並行して受信動作を行う(ステップS31、S32)。この受信動作において、判定部7は、スイッチ6を端子6aに切り替え、第1復調部5aから出力されたオーディオ信号sa1を外部出力させる(ステップS31)。また、第2受信信号処理部1bでは、第2復調部5bから出力されたオーディオ信号sa2が記憶部10に記憶される(ステップS32)。
Next, the first reception
そして、時間nの経過後に、判定部7は、第1復調部から出力されたオーディオ信号sa1のレベルに基づいて、チャネルAの放送波が受信されているか否かを判定する(ステップS33)。このとき、チャネルAの放送波が受信されている場合には、次いで、制御部9は、受信動作を終了させるか否かを判定し(ステップS16)、受信動作を終了させない場合には(ステップS16:NO)、ステップS31及びS32に移行し、受信動作を終了させる場合には、(ステップS16:YES)、非同一チャネル受信処理を終了させる。
Then, after the elapse of time n, the
一方、チャネルAの放送波が受信されていない場合には、判定部7は、スイッチ6を端子6bに切り替える。これによって、第1受信信号処理部1aでは受信動作が継続されつつも、第1復調部5a内部のメモリ53にオーディオ信号sa1が記憶される(ステップS34)。また、第2受信信号処理部1bでも受信動作が継続されつつ、記憶部10に記憶されているオーディオ信号sa2が外部出力される(ステップS35)。
On the other hand, when the broadcast wave of channel A is not received, the
そして、時間nの経過後に、ステップS33に移行し、チャネルAの放送波が受信されているか否かの判定が行われる。ここで、チャネルAの放送波が未だ受信されていない場合には、記憶部10に記憶されているオーディオ信号sa2の外部出力が継続され(ステップS34、S35)、チャネルAの放送波が受信されるようになった場合には、スイッチ6が端子6aに切り替えられて、第1復調部5aから出力されたオーディオ信号sa1が外部出力されるようになる。
Then, after the time n elapses, the process proceeds to step S33, and it is determined whether or not the broadcast wave of channel A is received. If the broadcast wave of channel A has not been received yet, the external output of the audio signal sa2 stored in the
以上説明したように、本実施形態によれば、第1実施形態に係るFMチューナー100の動作による効果に加えて、第1受信部2aと第2受信部2bとが互いに異なるチャネルに同調する場合には、第2受信信号処理部1bでは、復調されたオーディオ信号sa2を記憶部10に記憶させておき、ユーザから指定されたチャネルの放送波が受信されている場合には、第1復調部5aから出力されたオーディオ信号sa1を外部出力し、ユーザから指定されたチャネルの放送波が受信されていない場合には、記憶部10に記憶されているオーディオ信号sa2を外部出力するので、例えば、FM放送の再送信が行われていないトンネルに入った場合や、周りを山々で囲まれている場所に入った場合などのように、指定したチャネルの放送をユーザが全く聴けないようになっている間に、ユーザは別のチャネルの放送を聴くことができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effect of the operation of the
[3.第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。以下に説明する第3実施形態は、FMチューナーをナビゲーション装置に搭載させ、ナビゲーション装置により取得される情報に基づいて受信動作を行う場合の実施形態である。
[3. Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. The third embodiment described below is an embodiment in which an FM tuner is mounted on a navigation device and a reception operation is performed based on information acquired by the navigation device.
[3.1 ナビゲーション装置の構成]
先ず、第3実施形態に係るナビゲーション装置200の構成について、図9を用いて説明する。図9は、第3実施形態に係るナビゲーション装置200の概要構成の一例を示すブロック図である。
[3.1 Configuration of navigation device]
First, the configuration of the
図9に示すように、ナビゲーション装置200は、GPS(Global Positioning System)データを受信するGPS受信部201と、車両の走行速度、加速度、進行方向などの走行データを検出するセンサ部202と、GPSデータ及び走行データに基づいて自車位置を算出するインターフェース部203と、FM放送を受信し、オーディオ信号sa及びVICS(Vehicle Information Communication System)データ(交通情報の一例)を供給するFMチューナー102と、地図データ等の各種データが格納されたハードディスクに対してデータの書き込み及び読み出しを行うHD(Hard Disc)ドライブ204と、DVDディスク(Digital Versatile Disk)から各種データを読み出すDVDドライブ205と、経路誘導や操作ガイダンス等の音声を生成する音声処理部206と、音声処理部206により生成された音声を可聴周波数の音波として出力するスピーカ207と、ユーザがシステムに対する命令を入力する際に用いられる操作部208と、地図データ及び車両の位置等を表示する表示部209と、バッファメモリ210を用いて表示部209を制御する表示制御部211と、システム全体を制御するシステム制御部212と、RAM/ROM213と、により構成され、システム制御部212と各部とはシステムバス214により相互に接続されている。
As shown in FIG. 9, the
入力手段の一例としての操作部208は、各種ボタン(FMチューナー102を制御するためのボタンを含む)、数字キー、カーソルキー等の有するリモートコントロール装置等により構成されており、ユーザの入力操作に対応した指示信号をシステム制御部212に出力するようになっている。
The
システム制御部212は、主としてCPU(Central Processing Unit)により構成され、ナビゲーション装置200全体を制御するようになっており、HDドライブ204、RAM/ROM213等に格納された制御プログラムを読み出して各種処理を実行するとともに、このRAM/ROM213に処理中のデータを一時的に保存するようになっている。
The
例えば、システム制御部212は、インターフェース部203から出力された自車位置データと、HDドライブ204を制御してハードディスクから読み出した地図データと、操作部208により設定された目的地情報と、FMチューナー102から出力されたVICSデータsvとに基づいて、目的地までの経路探索を行うようになっている。
For example, the
また、システム制御部212は、経路誘導を行う際に、自車位置データ及び地図データに基づいてマップマッチング等の補正処理を行うとともに、表示部209において、車両の現在位置を含む周辺地域を示す地図上に経路誘導情報が表示されるように制御し、音声処理部206から経路誘導情報が音声として出力されるように制御するようになっている。
Further, the
更に、システム制御部212は、表示部209において、VICSデータsvに基づいて交通情報が表示されるように制御し、音声処理部206から交通情報が音声として出力されるように制御するようになっている。
Further, the
更にまた、システム制御部212は、操作部208によるユーザ操作に基づいて、FMチューナー102から出力されたオーディオ信号saに対応する音声を、音声処理部206及びスピーカ207により拡声させたり、当該オーディオ信号saを、HDドライブによりハードディスクに記憶させたり、DVDドライブにより記憶可能なDVDディスクに記憶させるようになっている。
Furthermore, the
また更に、システム制御部212は、インターフェース部203から出力された車速データを含むチューナー制御信号scをFMチューナー102に出力したり、ユーザが操作部8を操作することにより指定されたチャネルを含むチューナー制御信号scをFMチューナー102に出力するようになっている。
Furthermore, the
[3.2 FMチューナーの構成]
次に、第3実施形態に係るFMチューナー102の構成について、図10を用いて説明する。図10は、第3実施形態に係るFMチューナー102の概要構成の一例を示すブロック図であり、同図において、図1と同様の要素については同様の符号を付してある。また、図11は、第3実施形態に係る第2復調部5bの概要構成の一例を示すブロック図であり、同図において、図3と同様の要素については同様の符号を付してある。
[3.2 Configuration of FM tuner]
Next, the configuration of the
図10に示すように、本実施形態に係るFMチューナー102は、操作部8が設けられていない点が、第1実施形態で説明したFMチューナー100と相違する。
As shown in FIG. 10, the
また、スイッチ6から出力されたオーディオ信号saは、システムバス214を介して音声処理部206等に供給されるようになっている。
The audio signal sa output from the
第2復調部5bからは、渋滞情報、所要時間、通行止めに関する情報、速度規制や車線規制に関する情報、駐車場の位置や空車の情報などの交通情報を含むVICSデータsvが出力されるようになっており、当該VICSデータは、システムバス214を介してシステム制御部212に供給されるようになっている。
From the
図11に示しように、本実施形態に係る第2復調部5bは、VICSデコーダ54が追加されている点が、第1実施形態に係る第1復調部5bと相違する。
As shown in FIG. 11, the
VICSデコーダ54には、アークタンジェントFM復調部51から出力されたFM復調信号sf2が入力されるようになっており、当該VICSデコーダ54は、第2受信部2bが、例えば、NHK(登録商標)−FMなどのVICS情報が多重化されているチャネルに同調する場合には、FM復調信号sf2からVICS情報を抽出し、VICSデータとして出力するようになっている。
The
速度情報受信手段の一例としての制御部9には、システム制御部212から出力されたチューナー制御信号scが入力されるようになっており、当該チューナー制御信号scにユーザ指定されたチャネルの情報が含まれている場合には、受信設定に基づいて、第1受信部2a及び第2受信部2bに対して夫々受信すべきチャネルを設定するようになっている。また、制御部9は、チューナー制御信号scに車速データが含まれている場合には、当該車速データを、第1受信部2a、第2受信部2b、第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bに出力するようになっている。
The
時定数設定手段の一例としての第1受信部2a及び第2受信部2bは、夫々制御部9から出力された車速データに基づいて、AGCの時定数を設定するようになっている。具体的に、第1受信部2a及び第2受信部2bは、車速が速いほど、可変増幅器の利得の変化が速くなるように時定数を設定するようになっている。
The
車両の移動速度が速くなると、マルチパスフェージングやシャドウイングの影響により、放送波の受信レベルの変化度も大きくなる。そこで、車速に応じて時定数を変えることによって、A/D変換部311〜316において、適切なレベルでデジタル信号に変換することが可能となり、第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bにおける、2乗誤差の収束速度及び収束度後の安定性を増すことができる。
As the moving speed of the vehicle increases, the degree of change in the reception level of broadcast waves also increases due to the effects of multipath fading and shadowing. Therefore, by changing the time constant according to the vehicle speed, the A /
第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bには、制御部9から出力された車速データが入力されるようになっており、第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bは、車速に応じてステップサイズαを設定するようになっている。
Vehicle speed data output from the
具体的に、第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bは、夫々、車速が速くなるほど、大きい値をステップサイズαとして設定、すなわち、車速が速くなるほど、2乗誤差の収束速度を上げるのである。このステップサイズαの設定方法としては、例えば、所定時速未満である場合にはα1を設定し、所定時速以上である場合にはα2を設定したり(α1<α2)、また、例えば、時速sを変数として、α=sK1+K2(K1、K2は、夫々定数)の演算により求めたり、ROM等に記憶されているテーブルに基づいて設定しても良い。
Specifically, each of the first adaptive
[3.3 FMチューナーの動作]
次に、FMチューナー102の動作について、図12乃至13を用いて説明する。図12は、第3実施形態に係るFMチューナー102の同一チャネル受信処理における処理の流れの一例を示すフローチャートであり、同図において、図5と同様の要素については同様の符号を付してある。また、図13は、第3実施形態に係るFMチューナー102の非同一チャネル受信処理における処理の流れの一例を示すフローチャートであり、同図において、図12と同様の要素については同様の符号を付してある。
[3.3 Operation of FM tuner]
Next, the operation of the
なお、チャネル設定時の処理については、第1実施形態の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。 Since the processing at the time of channel setting is the same as in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
はじめに、同一チャネル受信処理について説明する。 First, the same channel reception process will be described.
図12に示すように、先ず、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとは、制御部9からの制御信号に基づいて、適応アルゴリズムとして、互いに同一のアルゴリズムのCMAを設定し、また、この適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定する(例えば、αA=1/128、αB=1/256)。また、判定部7は、時間nとしてt1を設定する(ステップS11)。
As shown in FIG. 12, first, the first adaptive
次いで、チューナー制御信号としてナビゲーション装置200から制御部9に出力され、制御部9から出力された車速データに基づいて、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bは、ステップサイズαA、αBを更新設定し、第1受信部2a及び第2受信部2bは、AGCの時定数を設定する(ステップS41)。
Next, the first adaptive
次いで、第1実施形態の場合と同様にして、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが、並行して受信動作を行う(ステップS12、S13)。なお、チャネルAが、VICS情報が多重化されているチャネルである場合には、第2受信信号処理部1bにおいては、VICSデコーダ54が、FM復調信号sf2からVICS情報を抽出し、VICSデータsvとしてナビゲーション装置200のシステム制御部212に出力する。
Next, as in the case of the first embodiment, the first reception
そして、時間nの経過後に、判定部7は、記憶している双方の累積値を比較し(ステップS14)、当該累積値が小さい方の復調部内部のメモリ53に記憶されているオーディオ信号をナビゲーション装置200に出力させるようにスイッチ6を制御する(ステップS15)。
Then, after the time n has elapsed, the
次いで、制御部9は、受信動作を終了させるか否かを判定し(ステップS16)、受信動作を終了させない場合には(ステップS16:NO)、ステップS12及びS13に移行し、受信動作を終了させる場合には、(ステップS16:YES)、非同一チャネル受信処理を終了させる。
Next, the
次に、非同一チャネル受信処理についてのみ説明する。なお、以下の説明の前提として、第2受信部2bに対して設定されるチャネルBは、VICS情報が多重化されているチャネルであるものとする。
Next, only non-identical channel reception processing will be described. As a premise for the following description, it is assumed that the channel B set for the
先ず、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとは、制御部9からの制御信号に基づいて、適応アルゴリズムとして、互いに異なるアルゴリズムのCMAを設定し(第1適応アンテナ処理部4aは基本CMA、第2適応アンテナ処理部4bは変形CMA)、また、この適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定する(例えば、αA=1/128、αB=1/128)。また、判定部7は、時間nとしてt2を設定する(ステップS51)。
First, the first adaptive
次いで、制御部9から出力された車速データに基づいて、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bは、ステップサイズαA、αBを更新設定し、第1受信部2a及び第2受信部2bは、AGCの時定数を設定する(ステップS41)。
Next, based on the vehicle speed data output from the
次いで、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが、並行して受信動作を行う(ステップS12、S52)。この受信動作において、第2受信信号処理部1bにおいては、VICSデコーダ54が、FM復調信号sf2からVICS情報を抽出し、VICSデータとしてナビゲーション装置200のシステム制御部212に出力する(ステップS52)。
Next, the first reception
そして、時間nの経過後に、判定部7は、記憶している双方の累積値を比較し(ステップS14)、当該累積値が小さい方の復調部内部のメモリ53に記憶されているオーディオ信号をナビゲーション装置200に出力させるようにスイッチ6を制御する(ステップS15)。
Then, after the time n has elapsed, the
次いで、制御部9は、受信動作を終了させるか否かを判定し(ステップS16)、受信動作を終了させない場合には(ステップS16:NO)、ステップS12及びS52に移行し、受信動作を終了させる場合には、(ステップS16:YES)、非同一チャネル受信処理を終了させる。
Next, the
以上説明したように、本実施形態によれば、第1実施形態に係るFMチューナー102の動作による効果に加えて、制御部9が、ナビゲーション装置200から車速データを受信し、第1受信信号処理部1a及び第2受信信号処理部1bは、車速データに基づいて、ステップサイズαを夫々設定するので、車速に応じた最適な2乗誤差の収束速度及び収束後の安定性を選択することができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effect by the operation of the
また、第1受信部2a及び第2受信部2bは、車速データに基づいて、AGCの時定数を設定するので、A/D変換部311〜316において、適切なレベルでデジタル信号に変換することが可能となり、第1適応アンテナ処理部4a及び第2適応アンテナ処理部4bにおける、2乗誤差の収束速度及び収束度後の安定性を増すことができる。
Moreover, since the
更に、第2復調部5bは、第2適応アンテナ処理部4bから出力された合成信号y2を復調することにより、オーディオ信号sa2とVICSデータsvとを生成するようになっている。そして、第1受信部2aがユーザから指定されたチャネルに同調し、且つ、第2受信部2bがVICS情報が多重化されているチャネルに同調する場合には、スイッチ6からオーディオ信号saが出力されるとともに、これと同時に、第2復調部5bからVICSデータが出力されるので、VICS情報が多重化されていないチャネルがユーザから指定された場合でも、ユーザから指定されたチャネルの放送をユーザに聴かせながら、これと同時に、ナビゲーション装置200により、VICSデータに基づく経路誘導や交通案内等の処理を行うことができる。
Further, the
なお、車両が都市部の交差点を通過するような場合においては、例えば、第1適応アンテナ処理部2aでは、車両の進行方向にアンテナAT1〜AT3の指向性の重みを増やすように制御する一方、第2適応アンテナ処理部4bでは、車両の進行する道路と交差する道路の延びる方向にアンテナAT1〜AT3の指向性の重みを増やすように制御しても良い。ビルに囲まれた道路上においては、道路に沿って電波が伝達しやすいため、上記のように制御することにより、受信性能を向上させることができる。
In the case where the vehicle passes through an intersection in an urban area, for example, the first adaptive
[4.第4実施形態]
次に、第4実施形態について説明する。
以下に説明する第4実施形態は、FMチューナーをナビゲーション装置に搭載させるとともに、第2受信信号処理部に記憶部を設けた場合の実施形態である。
[4. Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.
The fourth embodiment described below is an embodiment in which an FM tuner is mounted on a navigation device and a storage unit is provided in the second received signal processing unit.
[4.1 FMチューナーの構成]
先ず、第4実施形態に係るFMチューナー103の構成について、図14を用いて説明する。図14は、第4実施形態に係るFMチューナー103の概要構成の一例を示すブロック図であり、同図において、図10と同様の要素については同様の符号を付してある。
[4.1 Configuration of FM tuner]
First, the configuration of the
図14に示すように、本実施形態に係るFMチューナー103は、第2受信信号処理部1bに記憶手段の一例としての記憶部10が追加されている点が、第3実施形態で説明したFMチューナー102と相違する。なお、記憶部10の構成は、第2実施形態の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 14, the
本実施形態においては、ナビゲーション装置200のシステム制御部212は、インターフェース部203から出力された自車位置データと、HDドライブ204を制御してハードディスクから読み出した地図データとに基づいて、車両の現在位置におけるFM放送の受信環境を特定し、この受信環境を示す受信環境データ(環境情報の一例)を含むチューナー制御信号scをFMチューナー103に出力するようになっている。この受信環境データには、例えば、車両が、FM放送の再送信が行われていないトンネル(非常に短いトンネルは除く)内を走行中であるか否か、車両が走行している地域において受信可能なFM放送(チャネル)のリスト等が含まれている。
In the present embodiment, the
制御部9は、チューナー制御信号scとして入力された受信環境データを判定部7に出力されるようになっており、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが互いに異なるチャネルの受信動作を行う場合には、判定部7は、第1受信信号処理部1aにおける電波の受信状況と、受信環境データとに基づいて、スイッチ6を制御するようになっている。
The
[4.2 FMチューナーの動作]
次に、FMチューナー103の動作について、図15を用いて説明する。図15は、第4実施形態に係るFMチューナー103の非同一チャネル受信処理における処理の流れの一例を示すフローチャートであり、同図において、図13と同様の要素については同様の符号を付してある。
[4.2 FM tuner operation]
Next, the operation of the
なお、チャネル設定時の処理及び同一チャネル受信処理については、第3実施形態の場合と同様であるので、以下においては、非同一チャネル受信処理についてのみ説明する。 In addition, since the process at the time of channel setting and the same channel reception process are the same as those of the third embodiment, only the non-identical channel reception process will be described below.
先ず、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bとは、制御部9からの制御信号に基づいて、適応アルゴリズムとして、互いに異なるアルゴリズムのCMAを設定し(第1適応アンテナ処理部4aは基本CMA、第2適応アンテナ処理部4bは変形CMA)、また、この適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定する(例えば、αA=1/128、αB=1/128)。また、判定部7は、時間nとしてt2を設定する(ステップS51)。
First, the first adaptive
次いで、制御部9から出力された車速データに基づいて、第1適応アンテナ処理部4aと第2適応アンテナ処理部4bは、ステップサイズαA、αBを更新設定し、第1受信部2a及び第2受信部2bは、AGCの時定数を設定する(ステップS41)。
Next, based on the vehicle speed data output from the
次いで、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが、並行して受信動作を行う(ステップS61、S62)。この受信動作において、判定部7は、スイッチ6を端子6aに切り替え、第1復調部5aから出力されたオーディオ信号sa1をナビゲーション装置200に出力させる(ステップS61)。また、第2受信信号処理部1bでは、第2復調部5bから出力されたオーディオ信号sa2が記憶部10に記憶され、また、第2復調部5bからナビゲーション装置200のシステムバス214にVICSデータsvが出力される(ステップS62)。
Next, the first reception
次いで、時間nの経過後に、判定部7は、第1復調部から出力されたオーディオ信号sa1のレベルに基づいて、チャネルAの放送波が受信されているか否かを判定する(ステップS63)。このとき、チャネルAの放送波が受信されている場合には、次いで、制御部9は、受信動作を終了させるか否かを判定し(ステップS16)、受信動作を終了させない場合には(ステップS16:NO)、ステップS61及びS62に移行し、受信動作を終了させる場合には、(ステップS16:YES)、非同一チャネル受信処理を終了させる。
Next, after the elapse of time n, the
一方、チャネルAの放送波が受信されていない場合には、判定部7は、制御部9から出力された受信環境データに基づいて、車両が現在FM放送の再送信が行われていないトンネル内を走行中であるか否かを判定する(ステップS64)。このとき、車両が現在FM放送の再送信が行われていないトンネル内を走行中ではない場合には(ステップS64:NO)、ステップS16に移行する。
On the other hand, when the broadcast wave of channel A is not received, the
一方、車両が現在FM放送の再送信が行われていないトンネル内を走行中である場合には(ステップS64:YES)、判定部7は、スイッチ6を端子6bに切り替え、記憶部10に記憶されているオーディオ信号sa2をナビゲーション装置200に出力させる(ステップS65)。
On the other hand, when the vehicle is traveling in a tunnel where the FM broadcast is not currently being retransmitted (step S64: YES), the
第1受信信号処理部1aにおいて、受信すべきチャネルAの放送波が受信できなくなった場合においても、それが一時的なものであれば、切り替えは行わない方が望ましい。そこで、車両が、FM放送の再送信が行われていないトンネルに入った場合であれば、FM放送を受信することはしばらく不可能であることから、このタイミングで切り替えを行うこととしたのである。
Even when the first received
そして、更に時間nの経過後に、判定部7は、制御部9から出力された受信環境データに基づいて、車両がトンネルを抜けたが否かを判定する(ステップS66)。このとき、車両がトンネルを抜けていない場合には(ステップS66:NO)、ステップS65に移行し、記憶部10に記憶されているオーディオ信号sa2の出力を継続させる。
Then, after the elapse of time n, the
一方、車両がトンネルを抜けた場合には(ステップS66:YES)、判定部7は、受信環境データに基づいて、車両が現在走行している地域がチャネルAを受信可能な地域であるか否かを判定する(ステップS67)。このとき、車両が現在走行している地域が、チャネルAを受信可能である地域である場合には(ステップS67:YES)、ステップS41に移行する。
On the other hand, when the vehicle has passed through the tunnel (step S66: YES), the
一方、車両が現在走行している地域がチャネルAを受信可能な地域ではない場合には(ステップS67:NO)、受信環境データに基づいて、車両が現在走行している地域で受信可能なチャネル(チャネルAとは異なるチャネル)を第1受信部2aに対して設定し(ステップS68)、ステップS41に移行する。これにより、ステップS61においては、第1受信信号処理部1aは、ステップS68で設定されたチャネルに対する受信動作が行われる。
On the other hand, if the region where the vehicle is currently traveling is not a region where channel A can be received (step S67: NO), a channel which can be received in the region where the vehicle is currently traveling based on the reception environment data. (A channel different from channel A) is set for the
車両がトンネルを抜けた後は、チャネルAの放送のサービスエリアから車両が完全に離れてしまう場合があるので、本実施形態においては、受信環境データに基づいて、車両が走行している地域で受信可能なチャネルを設定することとした。 After the vehicle exits the tunnel, the vehicle may be completely separated from the broadcast service area of channel A. In this embodiment, in the area where the vehicle is traveling based on the reception environment data. It was decided to set a receivable channel.
以上説明したように、本実施形態によれば、第2実施形態に係るFMチューナー101及び第3実施形態に係るFMチューナー102の動作による効果に加えて、第1受信部2aと第2受信部2bとが互いに異なるチャネルに同調する場合には、判定部7は、第1受信信号処理部1aにおける電波の受信状況と受信環境データとに基づいて、車両がFM放送の再送信が行われていないトンネル内を走行しているか否かに応じて、スイッチ6を制御するので、第1受信信号処理部1aからのオーディオ信号sa1の出力と、第2受信信号処理部からのオーディオ信号sa2の出力と、を円滑に切り替えることができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the operations of the
なお、スイッチ6の切り替えの制御は、例えば、FM放送を全く受信できないような山中で行うようにしても良い。
Note that the switching control of the
[5.第5実施形態]
次に、第5実施形態について説明する。以下に説明する第5実施形態は、FMチューナーをナビゲーション装置に搭載させるとともに、第1受信信号処理部1aでのみ適応動作、復調動作を行う場合の実施形態である。
[5. Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described. The fifth embodiment described below is an embodiment in which an FM tuner is mounted on a navigation device and an adaptive operation and a demodulation operation are performed only in the first received
[5.1 FMチューナーの構成]
先ず、第5実施形態に係るFMチューナー104の構成について、図16を用いて説明する。図16は、第5実施形態に係るFMチューナー104の概要構成の一例を示すブロック図であり、同図において、図14と同様の要素については同様の符号を付してある。
[5.1 Configuration of FM tuner]
First, the configuration of the FM tuner 104 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the FM tuner 104 according to the fifth embodiment. In FIG. 16, elements similar to those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals.
図16に示すように、FMチューナー104は、アンテナAT1〜AT3と、第1受信信号処理部1aと、第2受信信号処理部1bと、判定部7と、制御部9と、を含んで構成されている。
As shown in FIG. 16, the FM tuner 104 includes antennas AT1 to AT3, a first reception
第1受信信号処理部1aは、第1受信部2aと、第1信号変換部3aと、スイッチ11〜13と、第1適応アンテナ処理部4aと、第1復調部5aとにより構成されている。一方、第2受信信号処理部1bは、第2受信部2bと、第2信号変換部3bと、記憶部10とにより構成されている。
The first received
第2受信信号処理部1bにおいて、記憶部10には、フィルター部334〜335から出力された出力信号x4、x5及びx6が入力されるようになっており、当該記憶部10は、出力信号x4、x5及びx6を記憶するようになっている。
In the second received
第1受信信号処理部1aにおいて、スイッチ11は端子11a及び11bを、スイッチ12は端子12a及び12bを、スイッチ13は端子13a及び13bを、夫々備えており、端子11a、12a、13aは、夫々フィルター部331、332、333に接続され、また、端子11b、12b、13bは、夫々記憶部10に接続されている。
In the first received
このスイッチ11〜13は、判定部7の制御に基づいて、端子11a、12a及び13a、または、端子11b、12b及び13bの何れか一方に切り替えられるようになっており、スイッチ11〜13が端子11a、12a及び13aに切り替えられている場合には、フィルター部331〜333から出力された出力信号x1、x2及びx3が第1適応アンテナ処理部4aに入力され、スイッチ11〜13が端子11b、12b及び13bに切り替えられている場合には、記憶部10に記憶されている出力信号x4、x5及びx6が第1適応アンテナ処理部4aに入力されるようになっている。
The
第1復調部5aは、アークタンジェント復調器51と、ステレオでマルチプレクサ52と、メモリ53と、VICSデコーダ54と、により構成されており、第1適応アンテナ処理部4aから出力された合成信号y1を復調して、FM復調信号sf1を判定部7に出力するとともに、オーディオ信号sa1とVICSデータsvとをナビゲーション装置200に出力するようになっている。
The
判定部7は、第1受信信号処理部1aにおける電波の受信状況に応じて、スイッチ6を制御するようになっている。なお、本実施形態においては、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが互いに異なるチャネルの受信動作のみを行うように、制御部9から第1受信部2a及び第2受信部2bに対してチャネルの設定が行われる。
The
[5.2 FMチューナーの動作]
次に、FMチューナー103の動作について、図17を用いて説明する。図17は、第5実施形態に係るFMチューナー104の非同一チャネル受信処理における処理の流れの一例を示すフローチャートであり、同図において、図15と同様の要素については同様の符号を付してある。
[5.2 FM tuner operation]
Next, the operation of the
なお、チャネル設定時においては、制御部9は、ユーザから指定されたチャネルAを第1受信部2aに対して設定するとともに、チャネルAとは異なるチャネルBを第2受信部2bに対して設定する。また、本実施形態においては同一チャネル受信処理は行われないので、以下においては、非同一チャネル受信処理についてのみ説明する。
At the time of channel setting, the
先ず、第1適応アンテナ処理部4aは、制御部9からの制御信号に基づいて、適応アルゴリズムとしてCMAを設定し、また、この適応アルゴリズムで用いられるパラメータを設定する(例えば、αA=1/128)。また、判定部7は、時間nとしてt2を設定する(ステップS71)。
First, the first adaptive
次いで、制御部9から出力された車速データに基づいて、第1適応アンテナ処理部4aは、ステップサイズαAを更新設定し、第1受信部2a及び第2受信部2bは、AGCの時定数を設定する(ステップS72)。
Then, based on the vehicle speed data outputted from the
次いで、第1受信信号処理部1aと第2受信信号処理部1bとが、並行して受信動作を行う(ステップS61、S73)。この受信動作において、判定部7は、スイッチ11〜13を端子11a、12a及び13aに切り替えて、第1信号変換部3aから出力された出力信号x1、x2及びx3を第1適応アンテナ処理部4aに入力させ、当該出力信号に基づき、第1受信信号処理部1aにおいて、適応動作、復調動作が行われる(ステップS61)。なお、チャネルAが、VICS情報が多重化されているチャネルである場合には、第1復調部5aからナビゲーション装置200にVICSデータが出力される。一方、第2受信信号処理部1bでは、第2信号変換部3bから出力された出力信号x4、x5及びx6が記憶部10に記憶される(ステップS73)。
Next, the first reception
そして、時間nの経過後に、判定部7は、第1復調部から出力されたオーディオ信号sa1のレベルに基づいて、チャネルAの放送波が受信されているか否かを判定する(ステップS63)。このとき、チャネルAの放送波が受信されている場合には、次いで、制御部9は、受信動作を終了させるか否かを判定し(ステップS16)、受信動作を終了させない場合には(ステップS16:NO)、ステップS61及びS73に移行し、受信動作を終了させる場合には、(ステップS16:YES)、非同一チャネル受信処理を終了させる。
Then, after the elapse of time n, the
一方、チャネルAの放送波が受信されていない場合には、判定部7は、制御部9から出力された受信環境データに基づいて、車両が現在FM放送の再送信が行われていないトンネル内を走行中であるか否かを判定する(ステップS64)。このとき、車両が現在FM放送の再送信が行われていないトンネル内を走行中ではない場合には(ステップS64:NO)、ステップS16に移行する。
On the other hand, when the broadcast wave of channel A is not received, the
一方、車両が現在FM放送の再送信が行われていないトンネル内を走行中である場合には(ステップS64:YES)、判定部7は、スイッチ11〜13を端子11b、12b及び13bに切り替えて、記憶部10に記憶されているx4、x5及びx6を第1適応アンテナ処理部4aに入力させる、これにより、当該出力信号に基づき、第1受信信号処理部1aにおいて、適応動作、復調動作が行われる(ステップS74)。なお、チャネルBが、VICS情報が多重化されているチャネルである場合には、第1復調部5aからナビゲーション装置200にVICSデータが出力される。また、このとき、第1適応アンテナ処理部4aは、ステップS71で設定したCMAとはアルゴリズムが異なるCMAを設定しても良いし、ステップS71で設定したステップサイズαAとは異なるステップサイズを設定しても良い。
On the other hand, when the vehicle is traveling in a tunnel where the FM broadcast is not currently being retransmitted (step S64: YES), the
一方、第2受信信号処理部1bでは、第2信号変換部3bから出力された出力信号x4、x5及びx6が記憶部10に記憶される(ステップS75)。
On the other hand, in the second received
そして、更に時間nの経過後に、判定部7は、制御部9から出力された受信環境データに基づいて、車両がトンネルを抜けたが否かを判定する(ステップS66)。このとき、車両がトンネルを抜けていない場合には(ステップS66:NO)、ステップS74及びS75に移行する。
Then, after the elapse of time n, the
一方、車両がトンネルを抜けた場合には(ステップS66:YES)、判定部7は、受信環境データに基づいて、車両が現在走行している地域がチャネルAを受信可能な地域であるか否かを判定する(ステップS67)。このとき、車両が現在走行している地域が、チャネルAを受信可能である地域である場合には(ステップS67:YES)、ステップS72に移行する。
On the other hand, when the vehicle has passed through the tunnel (step S66: YES), the
一方、車両が現在走行している地域がチャネルAを受信可能な地域ではない場合には(ステップS67:NO)、受信環境データに基づいて、車両が現在走行している地域で受信可能なチャネルを第1受信部2aに対して設定し(ステップS68)、ステップS72に移行する。
On the other hand, if the region where the vehicle is currently traveling is not a region where channel A can be received (step S67: NO), a channel which can be received in the region where the vehicle is currently traveling based on the reception environment data. Is set for the
以上説明したように、本実施形態によれば、第1受信部2aと第2受信部2bとが互いに異なるチャネルに同調し、記憶部10は、第2信号変換部3bから出力された出力信号x4、x5及びx6を記憶し、第1適応アンテナ処理部4aが、信号変換部3aから出力された出力信号x1、x2及びx3、または、記憶部10に記憶されている出力信号x4、x5及びx6の何れか一方に基づいて、適応動作を行い、第1復調部5aは、第1適応アンテナ処理部4aから出力された合成信号y1を復調して、オーディオ信号sa1及びVICSデータsvをナビゲーション装置200に出力するとともに、FM復調信号を判定部7に出力し、判定部7は、FM復調信号に基づいて、ユーザから指定されたチャネルの放送波が受信されている場合には、信号変換部3aから出力された出力信号x1、x2及びx3を第1適応アンテナ処理部4aに入力させ、ユーザから指定されたチャネルの放送波が受信されていない場合には、記憶部10に記憶されている出力信号x4、x5及びx6を第1適応アンテナ処理部4aに入力させるようにスイッチ11〜13を制御するようになっている。
As described above, according to the present embodiment, the
従って、例えば、FM放送の再送信が行われていないトンネルに入った場合や、周りを山々で囲まれている場所に入った場合などのように、指定したチャネルの放送をユーザが全く聴けないようになっている間に、ユーザは別のチャネルの放送を聴くことができる。 Therefore, for example, when entering a tunnel where FM broadcast is not retransmitted or entering a place surrounded by mountains, the user cannot listen to the broadcast of the specified channel at all. The user can listen to another channel's broadcast.
また、判定部7は、第1受信信号処理部1aにおける電波の受信状況と受信環境データとに基づいて、車両がFM放送の再送信が行われていないトンネル内を走行しているか否かに応じて、スイッチ11〜13を制御するので、チャネルの切り替えを円滑に行うことができる。
In addition, the
また、一つの適応アンテナ処理部及び復調部を用いてFMチューナーを構成することができるので、第4実施形態に係るFMチューナー103と比較して、製造コストを低くすることができる。
In addition, since the FM tuner can be configured by using one adaptive antenna processing unit and demodulating unit, the manufacturing cost can be reduced as compared with the
なお、上記説明した各実施形態においては、FM放送を受信する場合に本願を適用していたが、これとは異なる通信方式に適用しても良い。 In each of the embodiments described above, the present application is applied when receiving FM broadcasts. However, the present invention may be applied to a different communication method.
また、上記説明した各実施形態においては、干渉波の影響を除去するアルゴリズムとしてCMAを適用していたが、これとは異なるアルゴリズムを用いても良い。例えば、デジタル通信であれば、移動通信に適したCMAと、SN比を向上させることが可能な最大比合成法とを用いることにより、夫々の短所を補うことができる。この場合であれば、例えば、放送局から近い方のチャネルにはCMAを用い、放送局から非常に離れた方のチャネルには最大比合成法を用いることで、一方は干渉波の影響を効果的に除去しつつ、他方では、弱まった受信感度を上げることができる。 In each of the above-described embodiments, CMA is applied as an algorithm for removing the influence of interference waves. However, an algorithm different from this may be used. For example, in the case of digital communication, the respective disadvantages can be compensated by using CMA suitable for mobile communication and the maximum ratio combining method capable of improving the SN ratio. In this case, for example, CMA is used for the channel closer to the broadcasting station, and the maximum ratio combining method is used for the channel very far from the broadcasting station. On the other hand, it is possible to increase the weak reception sensitivity.
また、振幅または位相の何れか一方のみを制御することにより干渉波の影響を除去するアルゴリズムを用いても良い。 An algorithm that removes the influence of interference waves by controlling only one of the amplitude and phase may be used.
また、上記各実施形態においては、FMチューナーを2個の受信信号処理部で構成するようにしていたが、3個以上の受信信号処理部で構成するようにしても良い。 Further, in each of the above embodiments, the FM tuner is configured by two received signal processing units, but may be configured by three or more received signal processing units.
また、上記各実施形態においては、上述のFMチューナーによって受信動作及び当該受信動作の制御を行うようになっているが、FMチューナーにコンピュータ及び記録媒体を備え、この記録媒体に上述の受信動作及び当該受信動作の制御を行うプログラム(受信処理プログラムの一例)を格納し、このコンピュータによってプログラムを読み込むことによって上述と同様の動作を行うようにしても良い。 In each of the above embodiments, the FM tuner described above controls the reception operation and the reception operation. The FM tuner includes a computer and a recording medium, and the recording medium includes the reception operation described above. A program (an example of a reception processing program) for controlling the reception operation may be stored, and the same operation as described above may be performed by reading the program with this computer.
また、この場合に、この記録媒体は、DVDやCDなどの記録媒体により構成し、FMチューナーには、記録媒体からプログラムを読み出す読出装置を備えるようにしても良い。 In this case, the recording medium may be a recording medium such as a DVD or a CD, and the FM tuner may be provided with a reading device that reads a program from the recording medium.
また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、如何にしてものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is merely an example, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and has the same function and effect as anything. It is included in the technical scope of the present invention.
AT1、AT2、AT3 アンテナ
1a 第1受信信号処理部
1b 第2受信信号処理部
2a 第1受信部
2b 第2受信部
21、22、23、24、25、26 RF/IF処理部
3a 第1信号変換部
3b 第2信号変換部
311、312、313、314、315、316 A/D変換部
321、322、323、324、325、326 デジタルミキサー
331、332、333、334、335、336 フィルター部
4a 第1適応アンテナ処理部
4b 第2適応アンテナ処理部
41、42、43 乗算器
44 加算部
45 ウエイト制御部
5a 第1復調部
5b 第2復調部
51 アークタンジェントFM復調部
52 ステレオデマルチプレクサ
53 メモリ
54 VICSデコーダ
6、11、12、13 スイッチ
7 判定部
8 操作部
9 制御部
10 記憶部
100、101、102、103、104 FMチューナー
200 ナビゲーション装置
201 GPS受信部
202 センサ部
203 インターフェース部
204 HDドライブ
205 DVDドライブ
206 音声処理部
207 スピーカ
208 操作部
209 表示部
210 バッファメモリ
211 表示制御部
212 システム制御部
213 RAM/ROM
214 システムバス
AT1, AT2,
214 System bus
Claims (12)
前記受信信号を夫々生成する複数の受信信号生成手段と、
前記複数の受信信号生成手段により生成された複数の前記受信信号夫々の信号品質に基づいて、当該複数の受信信号のうち一の前記受信信号を選択する信号選択手段と、
前記選択された受信信号を出力する信号出力手段と、を備え、
各前記受信信号生成手段は、
各前記アンテナ素子から夫々出力されたアンテナ信号の受信すべきチャネルに同調した同調信号を出力する同調手段であって、他の前記受信信号生成手段に含まれる同調手段とは異なるチャネルが設定可能な同調手段と、
前記出力された各同調信号の振幅及び位相を制御しながら当該各同調信号に基づいて前記受信信号を生成することによって、当該受信信号から前記各アンテナ素子により受信された干渉波の影響を除去する干渉波影響除去手段と、を備え、
前記複数の受信信号生成手段に含まれる前記干渉波影響除去手段は、当該受信信号生成手段間で互いに同一のチャネルに同調する場合には、当該互いに同一のアルゴリズムを用い、且つ、前記振幅及び位相の制御に用いられる重み付け係数の変動量を決定するパラメータを当該互いに異なる値に設定して前記干渉波の影響を除去し、当該受信信号生成手段間で互いに異なるチャネルに同調する場合には、当該互いに異なるアルゴリズムを用いて前記干渉波の影響を除去することを特徴とする受信装置。 In a receiving apparatus that variably controls the directivity of a plurality of antenna elements and outputs a received signal,
A plurality of reception signal generating means for generating each of the reception signals;
Signal selecting means for selecting one of the plurality of received signals based on the signal quality of each of the plurality of received signals generated by the plurality of received signal generating means;
Signal output means for outputting the selected received signal,
Each of the received signal generating means
Tuning means for outputting a tuning signal tuned to a channel to receive the antenna signal output from each of the antenna elements, and a different channel from the tuning means included in the other received signal generating means can be set. Tuning means;
The influence of the interference wave received by each antenna element is removed from the received signal by generating the received signal based on each tuned signal while controlling the amplitude and phase of each output tuned signal. Interference wave influence removing means,
The interference wave effect removing means included in the plurality of received signal generating means uses the same algorithm and tunes the amplitude and phase when tuning to the same channel between the received signal generating means. When the parameter for determining the amount of fluctuation of the weighting coefficient used for the control of the above is set to a value different from each other to remove the influence of the interference wave and tuned to a different channel between the reception signal generating means, A receiving apparatus that removes the influence of the interference wave using different algorithms.
前記干渉波の影響の除去に用いられる前記アルゴリズムの少なくとも一つは、CMA(Constant Modulus Algorithm)であることを特徴とする受信装置。 The receiving device according to claim 1,
At least one of the algorithms used for removing the influence of the interference wave is CMA (Constant Modulus Algorithm).
前記干渉波の影響の除去に用いられる前記アルゴリズムの他の少なくとも一つは、前記CMAとは異なるアルゴリズムであることを特徴とする受信装置。 The receiving device according to claim 2,
At least one of the algorithms used for removing the influence of the interference wave is an algorithm different from the CMA.
当該受信装置が搭載された移動体の経路誘導を行うナビゲーション装置から、当該移動体の移動速度を示す速度情報を受信する速度情報受信手段を更に備え、
各前記干渉波影響除去手段は、前記受信された速度情報に基づいて、各前記パラメータを設定することを特徴とする受信装置。 The receiving apparatus according to any one of claims 1 to 3,
It further comprises speed information receiving means for receiving speed information indicating the moving speed of the moving body from a navigation device that performs route guidance of the moving body on which the receiving apparatus is mounted,
Each said interference wave influence removal means sets each said parameter based on the said received speed information, The receiver characterized by the above-mentioned.
前記各受信信号生成手段は、各前記アンテナ信号を増幅し、且つ、当該各アンテナ信号毎に利得を可変に制御可能な増幅手段を更に備え、
前記受信された速度情報に基づいて、各前記増幅手段における利得の時定数を設定する時定数設定手段を更に備えることを特徴とする受信装置。 The receiving device according to claim 4,
Each of the reception signal generation means further includes amplification means capable of amplifying each of the antenna signals and variably controlling a gain for each of the antenna signals.
The receiving apparatus further comprising time constant setting means for setting a time constant of a gain in each of the amplifying means based on the received speed information.
一の前記受信信号生成手段は、前記干渉波影響除去手段により生成された前記受信信号を記憶する記憶手段を更に備え、
前記各受信信号生成手段間で互いに異なるチャネルに同調する場合には、前記信号選択手段は、前記一の受信信号生成手段を除く他の前記受信信号生成手段において受信すべきチャネルの電波の受信状況に応じて、当該他の受信信号生成手段により生成された前記受信信号と、前記記憶手段により記憶された前記受信信号と、の何れか一方を選択することを特徴とする受信装置。 The receiving apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The one received signal generating means further comprises storage means for storing the received signal generated by the interference wave effect removing means,
When tuning to different channels between the reception signal generation means, the signal selection means is configured to receive radio waves of channels to be received by other reception signal generation means other than the one reception signal generation means. In response, the receiving apparatus selects one of the received signal generated by the other received signal generating means and the received signal stored by the storage means.
当該受信装置が搭載された移動体の経路誘導を行うナビゲーション装置から、当該移動体の現在位置における電波の受信環境を示す環境情報を受信する環境情報受信手段を更に備え、
前記信号選択手段は、前記受信された環境情報に応じて、前記他の受信信号生成手段により生成された前記受信信号と、前記記憶手段により記憶された前記受信信号と、の何れか一方を選択することを特徴とする受信装置。 The receiving device according to claim 6,
Environment information receiving means for receiving environment information indicating the reception environment of radio waves at the current position of the mobile body from a navigation device that performs route guidance of the mobile body on which the receiver is mounted,
The signal selection unit selects either the reception signal generated by the other reception signal generation unit or the reception signal stored by the storage unit according to the received environment information. And a receiving device.
前記他の受信信号生成手段の前記同調手段は、入力手段を介してユーザにより設定されたチャネルに同調した前記同調信号を出力することを特徴とする受信装置。 The receiving device according to claim 6 or 7,
The receiving device characterized in that the tuning means of the other received signal generating means outputs the tuning signal tuned to a channel set by a user via an input means.
各前記同調手段は、音情報が搬送されているチャネルが設定可能であって、
前記各受信信号生成手段は、前記干渉波影響除去手段により生成された前記受信信号を前記音情報に復調する復調手段を更に備え、
前記信号選択手段は、前記複数の受信信号生成手段に含まれる前記復調手段において復調された複数の前記音情報のうち、信号品質が最良の前記音情報を選択することを特徴とする受信装置。 The receiving apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Each of the tuning means can set a channel in which sound information is carried,
Each received signal generating means further comprises a demodulating means for demodulating the received signal generated by the interference wave effect removing means into the sound information,
The signal selecting means selects the sound information having the best signal quality among the plurality of sound information demodulated by the demodulating means included in the plurality of received signal generating means.
一の受信信号生成手段に含まれる前記復調手段は、前記干渉波影響除去手段により生成された前記受信信号を、前記音信号と、ナビゲーション装置による経路誘導に用いられる交通情報と、に復調し、
前記各受信信号生成手段間で互いに異なるチャネルに同調する場合には、前記一の受信信号生成手段を除く他の前記受信手段に含まれる前記同調手段は、入力手段を介してユーザにより設定されたチャネルに同調した前記同調信号を出力し、当該一の受信信号生成手段に含まれる前記同調手段は、前記交通情報が前記音情報とともに搬送されているチャネルに同調した前記同調信号を出力し、前記信号出力手段は、前記信号選択手段により選択された前記音情報と、前記復調された交通情報と、を同時に前記ナビゲーション装置に出力することを特徴とする受信装置。 The receiving device according to claim 9, wherein
The demodulating means included in one received signal generating means demodulates the received signal generated by the interference wave influence removing means into the sound signal and traffic information used for route guidance by a navigation device,
When tuning to different channels between the reception signal generation means, the tuning means included in the reception means other than the one reception signal generation means are set by the user via the input means. The tuning signal tuned to a channel is output, and the tuning means included in the one reception signal generating means outputs the tuning signal tuned to a channel in which the traffic information is carried together with the sound information, and The signal output means outputs the sound information selected by the signal selection means and the demodulated traffic information simultaneously to the navigation device.
各前記同調手段は、FM(Frequency Modulation)ステレオ方式で前記音信号が変調されているチャネルが設定可能であって、
各前記復調手段は、前記干渉波影響除去手段により生成された前記受信信号からパイロット信号を抽出し、当該パイロット信号と他の前記復調手段により抽出されたパイロット信号との位相差に応じて、自己が復調する前記音信号と当該他の復調手段により復調される前記音信号との位相を合わせることを特徴とする受信装置。 In the receiving device according to claim 9 or 10,
Each of the tuning means can set a channel in which the sound signal is modulated by FM (Frequency Modulation) stereo method,
Each of the demodulating means extracts a pilot signal from the received signal generated by the interference wave influence removing means, and self-modulates according to the phase difference between the pilot signal and the pilot signal extracted by the other demodulating means. The receiving apparatus is characterized in that the phase of the sound signal demodulated by and the sound signal demodulated by the other demodulation means is matched.
前記受信信号を夫々生成する複数の受信信号生成手段、
前記複数の受信信号生成手段により生成された複数の前記受信信号夫々の信号品質に基づいて、当該複数の受信信号のうち一の前記受信信号を選択する信号選択手段、
前記選択された受信信号を出力する信号出力手段、として機能させ、
各前記受信信号生成手段としての前記コンピュータを、
各前記アンテナ素子から夫々出力されたアンテナ信号の受信すべきチャネルに同調した同調信号を出力する同調手段であって、他の前記受信信号生成手段に含まれる同調手段とは異なるチャネルが設定可能な同調手段、
前記出力された各同調信号の振幅及び位相を制御しながら当該各同調信号に基づいて前記受信信号を生成することによって、当該受信信号から前記各アンテナ素子により受信された干渉波の影響を除去する干渉波影響除去手段、として機能させ、
前記複数の受信信号生成手段に含まれる前記干渉波影響除去手段は、当該受信信号生成手段間で互いに同一のチャネルに同調する場合には、当該互いに同一のアルゴリズムを用い、且つ、前記振幅及び位相の制御に用いられる重み付け係数の変動量を決定するパラメータを当該互いに異なる値に設定して前記干渉波の影響を除去し、当該受信信号生成手段間で互いに異なるチャネルに同調する場合には、当該互いに異なるアルゴリズムを用いて前記干渉波の影響を除去することを特徴とする受信処理プログラム。 A computer included in a receiving apparatus that variably controls the directivity of a plurality of antenna elements and outputs a received signal,
A plurality of reception signal generating means for generating each of the reception signals;
Signal selecting means for selecting one of the plurality of received signals based on the signal quality of each of the plurality of received signals generated by the plurality of received signal generating means;
Function as signal output means for outputting the selected received signal,
The computer as each of the received signal generating means,
Tuning means for outputting a tuning signal tuned to a channel to receive the antenna signal output from each of the antenna elements, and a different channel from the tuning means included in the other received signal generating means can be set. Tuning means,
The influence of the interference wave received by each antenna element is removed from the received signal by generating the received signal based on each tuned signal while controlling the amplitude and phase of each output tuned signal. Function as a means for removing interference effects,
The interference wave effect removing means included in the plurality of received signal generating means uses the same algorithm and tunes the amplitude and phase when tuning to the same channel between the received signal generating means. When the parameter for determining the amount of fluctuation of the weighting coefficient used for the control of the above is set to a value different from each other to remove the influence of the interference wave and tuned to a different channel between the reception signal generating means, A reception processing program for removing the influence of the interference wave by using different algorithms.
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JP2012509000A (en) * | 2008-11-14 | 2012-04-12 | アストリウム・リミテッド | Active interference suppression in steering beam satellite communication systems |
US8489055B2 (en) | 2008-11-14 | 2013-07-16 | Astrium Limited | Active interference suppression in a satellite communication system |
JP2014501463A (en) * | 2010-12-15 | 2014-01-20 | ヒルシュマン カー コミュニケーション ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Wideband sampling with phase diversity |
JP2018530220A (en) * | 2015-09-04 | 2018-10-11 | シュアー アクイジッション ホールディングス インコーポレイテッドShure Acquisition Holdings,Inc. | Flexible multi-channel wireless audio receiver system |
-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007095220A patent/JP2008252850A/en active Pending
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