JP2011502396A - Short range FM modulator / transmitter and system incorporating the same - Google Patents
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Abstract
短距離無線送信器装置が無線信号変調器および送信器と、受信器と、受信器に結合された制御装置とを含む。制御装置および受信器は、無線信号変調器および送信器の送信周波数を選択するために周波数スペクトルを検査するように動作する。送信器とともに使用する受信器システムがデータ・チャネル・サービス対応受信器と制御装置とを含む。受信器システムの制御装置はデータ・チャネル・サービス対応受信器を受信信号のデータ・チャネル・サービス・コンポーネント中で識別された周波数に自動的に同調させる。A short range radio transmitter device includes a radio signal modulator and transmitter, a receiver, and a controller coupled to the receiver. The controller and receiver operate to examine the frequency spectrum to select the radio signal modulator and transmitter transmission frequencies. A receiver system for use with a transmitter includes a data channel service capable receiver and a controller. The controller of the receiver system automatically tunes the data channel service capable receiver to the frequency identified in the data channel service component of the received signal.
Description
本発明は短距離送信および受信システムに関する。 The present invention relates to short range transmission and reception systems.
携帯衛星受信器、MP3プレーヤおよび他の家庭用電子装置からのコンテンツを再生用の標準FM無線受信器に短距離(たとえば家庭内)放送するための短距離FM変調器/送信器装置が普及している。一例では、MP3プレーヤが低電力短距離FM変調器/送信器にドッキングあるいは他の方法で接続される。FM変調器/送信器がユーザの家庭用ステレオとともに選択された放送周波数に同調される。次いで、コンテンツが選択された周波数で送信され、家庭用ステレオ(または他のFM受信器)によって受信され、再生される。 Short-range FM modulator / transmitter devices for short-range (eg, home) broadcast content from portable satellite receivers, MP3 players and other home electronic devices to standard FM radio receivers for playback ing. In one example, an MP3 player is docked or otherwise connected to a low power short range FM modulator / transmitter. The FM modulator / transmitter is tuned to the selected broadcast frequency along with the user's home stereo. The content is then transmitted at the selected frequency and received and played by a home stereo (or other FM receiver).
FM帯域内での妨害、ノイズまたは認可無線局放送により短距離FM変調器/送信器からの受信信号が損なわれるか、または失われることがある。たとえば、これらのシステムを車内などのモバイル環境内で使用する場合、地理上の変化または周囲の車で使用中のシステムからの妨害が受信信号に影響を及ぼすことがある。家庭環境では、同じ家庭内での複数のシステムの使用または隣人の使用により妨害が起こることがある。一般に、この妨害は、空いているFM帯域を手作業で探索し、次いで変調器/送信器と無線受信器の両方を新しい周波数に手作業で同調させることによって対処される。このプロセスは、特にモバイル環境では、苛立たしく、問題になることがある。 Interference, noise, or licensed radio station broadcasts within the FM band may cause the received signal from the short range FM modulator / transmitter to be lost or lost. For example, when these systems are used in a mobile environment such as in a car, geographic changes or interference from systems in use in surrounding cars may affect the received signal. In a home environment, interference may be caused by the use of multiple systems or neighbors in the same home. In general, this interference is addressed by manually searching for free FM bands and then manually tuning both the modulator / transmitter and the radio receiver to the new frequency. This process can be frustrating and problematic, especially in mobile environments.
短距離無線送信器装置は、無線信号変調器および送信器、受信器、ならびに受信器に結合された制御装置を含む。制御装置および受信器は、無線信号変調器および送信器の送信周波数を選択するために周波数スペクトルを検査するように動作する。送信器とともに使用する受信器システムはデータ・チャネル・サービス対応受信器と制御装置とを含む。受信器システムの制御装置はデータ・チャネル・サービス対応受信器を受信信号のデータ・チャネル・サービス・コンポーネント中で識別された周波数に自動的に同調させる。 The short-range radio transmitter device includes a radio signal modulator and transmitter, a receiver, and a controller coupled to the receiver. The controller and receiver operate to examine the frequency spectrum to select the radio signal modulator and transmitter transmission frequencies. A receiver system for use with a transmitter includes a data channel service capable receiver and a controller. The controller of the receiver system automatically tunes the data channel service capable receiver to the frequency identified in the data channel service component of the received signal.
本発明の上記および他の特徴は、添付の図面とともに行われる本発明の好ましい実施形態についての以下の詳細な説明からよりよく理解されよう。 These and other features of the present invention will be better understood from the following detailed description of preferred embodiments of the invention taken together with the accompanying drawings.
添付の図面は、本発明の好ましい実施形態、ならびに本開示に関連する他の情報を示す。 The accompanying drawings illustrate preferred embodiments of the present invention, as well as other information relevant to the present disclosure.
システムが使用するための許容送信周波数を自動的に識別する短距離送信/受信システムについて説明する。実施形態では、FM帯域を走査し、システムが使用するための、信号送信妨害が最小であるFM局を識別または特定するために、FM受信器がFM送信器装置中に組み込まれる。実施形態では、FM送信器は、FM送信器中に組み込まれた無線放送データ・システム(RDBS)または無線データ・システム(RDS)機能を使用するなどして、選択されたFM局を識別するデータを、受信器に送信するように構成される。推奨された新しいFM局への同調は手動または自動で行うことができ、手動の場合は、推奨された送信周波数がディスプレイ上でユーザに表示されるか、可聴式に伝達され、自動の場合は、送信器および/または受信器が、新しい送信周波数に自動的に同調され、実施形態では、認可放送局または他の妨害発生源からの妨害プロファイルが時間および/または場所によって変化するときに、互いを自動的に追跡することができる。 A short range transmission / reception system is described that automatically identifies the allowable transmission frequencies for use by the system. In an embodiment, an FM receiver is incorporated into the FM transmitter device to scan the FM band and identify or identify the FM station with the least signal transmission interference for use by the system. In an embodiment, the FM transmitter is data that identifies the selected FM station, such as using a radio broadcast data system (RDBS) or radio data system (RDS) function embedded in the FM transmitter. Are transmitted to the receiver. Tuning to the recommended new FM station can be done manually or automatically, in which case the recommended transmission frequency is displayed to the user on the display or audibly communicated, if automatic Transmitters and / or receivers are automatically tuned to the new transmission frequency, and in an embodiment, when the jamming profiles from licensed broadcasters or other sources of jamming change with time and / or location, Can be tracked automatically.
RDS標準は、従来のFM無線放送を使用して少量のデジタル情報を送信するために欧州放送連盟によって規定されている。RDSシステムは、時間および局識別情報を含む送信用の様々なタイプの情報を標準化している。同様に、RDBS標準はRDSの米国版である。2つの標準はほとんど同じであるが、主に、RBDSが識別できる31の音楽および他のプログラム・フォーマットの各々に番号が割り当てられるという、ごくわずかな違いがある。RDBS標準は、米国の国内無線規格委員会によって承認され、参照により本明細書に組み込まれる「United States RBDS Standard Specification of the Radio Broadcast Data System (RBDS)」、1998年4月9日(以下「米国RBDS標準規格」)に記載されている。 The RDS standard is defined by the European Broadcasting Federation to transmit small amounts of digital information using conventional FM radio broadcasting. The RDS system standardizes various types of information for transmission including time and station identification information. Similarly, the RDBS standard is the US version of RDS. The two standards are almost the same, but there are very few differences, mainly with a number assigned to each of the 31 music and other program formats that RBDS can identify. The RDBS standard is approved by the US National Radio Standards Committee and is incorporated herein by reference, “United States RBDS Standard Specification of the Radio Broadcast Data System (RBDS)”, April 9, 1998 (hereinafter “United States RBDS standard ").
図1はFM送信器装置100のブロック図である。実施形態では、送信器装置100は、RBDSまたはRDS機能をもつなど、少量のデジタル・データを送信することが可能なFM変調器/送信器110を含む。たとえば、RBDSおよびRDS規格は、1187.5ビット/秒でデータを搬送するために57kHz副搬送波でのデータ送信を規定している。一実施形態では、装置100は、代替送信周波数を伝達するためにRDS/RBDS標準の代替周波数データ・フィールドを利用するが、任意の利用可能なデータ・フィールドを利用することができる。FM変調器/送信器110は、当技術分野でそれ自体知られており、その一例が図2の図に示されており、米国RBDS標準規格に記載されている。FM送信器装置100は、FM信号の送信および受信用のアンテナ160、制御装置120、ディスプレイ130、簡易FM受信器140、ならびにアンテナ160に結合されたスイッチおよびタップ・モジュール150をも含む。
FIG. 1 is a block diagram of an
図2および図4に示すように、送信/受信システムはRBDS対応送信器および受信器を利用するが、送信チャネルの側波帯などで、選択された周波数データを送信することが可能な任意のデータ送信技法が使用できる。実施形態では、データは高解像度無線データ・ストリームまたは他のデータ・ストリームの一部として送信される。このデータを送信および受信することが可能なFM装置は本明細書では「データ・チャネル・サービス対応」と呼ばれる。 As shown in FIG. 2 and FIG. 4, the transmission / reception system uses RBDS-compatible transmitters and receivers, but can transmit any selected frequency data, such as in the sidebands of the transmission channel. Data transmission techniques can be used. In an embodiment, the data is transmitted as part of a high resolution wireless data stream or other data stream. An FM device capable of transmitting and receiving this data is referred to herein as “data channel service capable”.
FM受信器140は従来の設計のものであり、当技術分野でそれ自体知られている。FM受信器140はスイッチおよびタップ・モジュール150を介してアンテナ160に結合される。スイッチおよびタップ・モジュール150は、アンテナ160による、および/または制御装置120の制御下のFM変調器/送信器110による信号の送信を中断することができるスイッチと、アンテナ160によって受信されたFM信号をFM受信器140に供給するためのタップとを含む。もちろん、FM受信器140が自身のアンテナ160を有する場合、タップ・コンポーネントは不要である。実施形態では、本明細書で説明される送信器制御装置120は、以下の説明に従って動作するようにプログラムされたマイクロプロセッサとすることができる。
FM受信器140は、いくつかのBLUETOOTH(登録商標)対応装置で使用されるような簡易スペクトル分析器として構成できる。制御装置120はFM帯域の走査を開始する。FM受信器140または簡易RF検出器さえも、各無線局周波数でのRFエネルギー量を測定する周波数を掃引する。FM受信器は通常、局にロッキングし、信号を復調するであろうが、この機能は、妨害を検出するためにFM受信器140に要求されない。FM受信器140はFM帯域上のパワー・スペクトルを制御装置120に与える。制御装置120は、FM帯域のパワー・スペクトルを検査して、妨害の量が最少である1つまたは複数の周波数、すなわち、パワー・レベルが最小である周波数を識別する。次いで、制御装置120は、パワー・レベルが最低である周波数など、FM変調器/送信器110が使用するための周波数を選択する。
The
制御装置120およびFM受信器140はFM帯域のパワー・スペクトルを連続的にまたは周期的に監視することができる。選択されたパワーしきい値を上回るパワーの増加がFM変調器/送信器110によって現在使用中の送信周波数および/またはその周辺で検出された場合、制御装置120は、容認できないレベルのノイズまたは妨害が存在すると判断し、新たな送信周波数の容認できる代替がないか、すなわちパワー・レベルが選択されたパワーしきい値を下回る周波数がないか、FM帯域を検査する。
The
実施形態では、制御装置120は、スイッチおよびタップ・モジュール150の切替えによって送信のスイッチを切ることによって、この検査の間、FM変調器/送信器110による送信を一時的に停止させる。このようにすると、装置100のFM受信器140および制御装置120によって検査されたFM帯域がFM変調器/送信器110からのそれ自身の送信によって占拠または埋没されることがない。FM帯域のパワー・スペクトルのスナップ・ショットを撮るために、受信者には感知できないまたはほとんど感知できない期間など、極めて短い期間のみ、FM変調器/送信器110からの送信を止めるだけでよい。
In an embodiment, the
前述のように、一実施形態では、制御装置120およびFM受信器140は、30秒ごとに、または他の増分などで、周期的にそれらの解析を実行する。あるいは、制御装置120およびFM受信器140はFMパワー・スペクトルを連続的に監視することができる。
As described above, in one embodiment,
実施形態では、制御装置はFMスペクトル全体を調べる必要はない。そうではなく、指定されたしきい値を上回るノイズまたは妨害が送信器によって現在使用中の送信周波数で検出されると、制御装置は、FM帯域(たとえば87.5MHzから108.0MHz)の走査を始め、容認できるパワー・レベルしきい値を下回る第1の周波数を選択することができる。もちろん、任意の容認できるアルゴリズムを使用して、パワー・フットプリントが最小である周波数の選択、パワー・フットプリントが選択されたしきい値を下回る周波数の選択、魅力的なパワー・フットプリントを示す隣接する周波数の選択など、新たな送信周波数を選択することができる。 In an embodiment, the controller need not examine the entire FM spectrum. Rather, if noise or disturbance above a specified threshold is detected by the transmitter at the currently used transmission frequency, the controller will scan the FM band (eg, 87.5 MHz to 108.0 MHz). Initially, a first frequency below an acceptable power level threshold can be selected. Of course, use any acceptable algorithm to select the frequency with the smallest power footprint, select the frequency with a power footprint below the selected threshold, show an attractive power footprint A new transmission frequency can be selected, such as selection of adjacent frequencies.
一実施形態では、制御装置120が新たな送信周波数を選択すると、制御装置120は、その周波数をディスプレイ130上に表示するか、またはスピーカ(図示せず)を使用して、その周波数の可聴識別情報を提供する。制御装置は、新たな周波数が利用可能であるという可聴通知を提供し、それによってユーザにディスプレイ130を見るように促すこともできる。
In one embodiment, when
代替実施形態では、図2を参照すると、制御装置120はFM変調器/送信器110のVHF/FM送信器を制御することによってFM変調器/送信器110の送信周波数を自動的に変更する。実施形態では、制御装置120は、FM変調器/送信器110の送信周波数を変更する前のある期間遅延し、それにより、たとえば図3に示すように、すでに使用中の送信周波数を使用して、新たに選択された送信周波数を識別するデータを遠隔受信器装置に送ることができる。
In an alternative embodiment, referring to FIG. 2, the
制御装置120は選択された周波数を識別するデータをFM変調器/送信器110に与える。より具体的には、制御装置120は、そのデータをFM変調器/送信器110の無線データ・メッセージ・ソース・コンポーネント(図2)に与え、FM変調器/送信器110によって送られるFM送信の側波帯に含まれるようにする。後述するように、この周波数識別データは、表示のために、または受信器を選択された周波数に自動的に同調させるために図3および図4に示された受信器装置に送信される。
The
図3は、図1および図2に関連して前述したFM送信器100とともに使用するFM受信器装置200のブロック図である。FM受信器装置200は、RBDSまたはRDS機能を有する受信器など、データ・チャネル・サービス対応FM受信器/復調器210を含む。この受信器/復調器ユニット210は当技術分野でそれ自体知られており、その一例が図4により詳細に示されており、米国RBDS標準規格に記載されている。受信器ユニット200は、以下でより詳細に説明するFM受信器同調制御装置220およびディスプレイ230をも備える。実施形態では、本明細書で説明されるFM受信器同調制御装置220は、以下の説明に従って動作するようにプログラムされたマイクロプロセッサとすることができる。
FIG. 3 is a block diagram of an
図4を参照すると、データ・チャネル・サービス対応FM受信器/復調器ユニット210は、アンテナ240で受信されたFM信号を受信し、同調させる周波数で復調する標準VHF/FM受信器/復調器を含む。ユニット210の図示された残りのコンポーネントは、受信器ユニット200で受信されたFM信号とともに送信される新たに選択された送信周波数を識別するデータを取得する無線データ受信器/復号器を与える。動作中、ユニット210のVHF/FM受信器/復調器は、手動か、またはFM受信器同調制御装置220によって送信器100の予め選択された送信周波数に同調される。VHF/FM受信器/復調器は、FM信号を受信し、再生用の音声信号を供給するために、その信号を復調する。新たに選択された送信周波数を識別するFM信号からのデータはユニット210の無線データ受信器/復号器コンポーネントによって取り出され、ユニット210のデータ処理装置からFM受信器同調制御装置220に与えられる。
Referring to FIG. 4, a data channel service capable FM receiver /
手動の実施形態では、FM受信器同調制御装置220は、新たに選択された周波数をディスプレイ230上に表示し、また新たな周波数が利用可能であるという可聴警報を提供することもできる。次いで、ユーザは、VHF/FM方式の受信器/復調器を新たな周波数に手動で同調させる。
In a manual embodiment, the FM
自動の実施形態では、FM受信器同調制御装置220は、ユニット210のVHF/FM受信器復調器を、受信された周波数データによって識別された周波数に自動で同調させる。
In the automatic embodiment, the FM
本明細書で説明される本発明は、衛星受信器、MP3プレーヤ、セル電話、パーソナル・メディア・プレーヤ、メディア・センタ、パーソナル・コンピュータおよびFM無線受信器に短距離(たとえば10メートル以下)にわたってコンテンツを送信する他の家庭用電子機器などの様々な家庭用電子機器とともに使用するのに特に適している。 The invention described herein can be used for content over short distances (eg, 10 meters or less) to satellite receivers, MP3 players, cell phones, personal media players, media centers, personal computers and FM radio receivers. Is particularly suitable for use with a variety of household electronic devices, such as other household electronic devices that transmit.
一実施形態では、図1のFM変調器/送信器は第1のIC(集積回路)チップ中に設けられ、制御装置120およびFM受信器/スペクトル分析器140は第2のICチップ中に設けられる。この構成では既存のFM変調器/送信器チップの使用が可能である。もちろん、必要に応じて、制御装置120、FM受信器140およびFM変調器/送信器110を単一のICチップ上に集積することができる。実施形態では、受信器ユニットのFM受信器同調制御装置220は、FM受信器/復調器210と集積するか、または別個のICとすることができる。
In one embodiment, the FM modulator / transmitter of FIG. 1 is provided in a first IC (integrated circuit) chip, and the
前述のように、送信器と受信器との様々な組合せを送信/受信システムで利用することができる。しかし、すべてのシステムに共通していることは、システムが使用するための空いている送信チャネル候補を送信器が自動的に識別することである。可能なシステム実施形態としては、(A)新たに選択された周波数を選択、表示する、送信器とともに使用される標準受信器を含み、ユーザが送信器および受信器上で局を手動で変更すること、(B)データ・チャネル・サービス対応送信器、および新たに選択された周波数を表示するデータ・チャネル・サービス対応受信器を含み、ユーザが受信器上で局を新たな周波数に手動で変更し、送信器が手動または自動で同調されること、および/または(C)データ・チャネル・サービス対応送信器および受信器を含み、受信器および送信器が互いを自動的に追跡すること、がある。 As described above, various combinations of transmitters and receivers can be utilized in a transmit / receive system. However, common to all systems is that the transmitter automatically identifies free transmission channel candidates for use by the system. Possible system embodiments include (A) a standard receiver used with the transmitter that selects and displays the newly selected frequency, and the user manually changes the station on the transmitter and receiver. (B) a data channel service capable transmitter and a data channel service capable receiver that displays the newly selected frequency, and the user manually changes the station to a new frequency on the receiver The transmitter is manually or automatically tuned, and / or (C) includes a data channel service capable transmitter and receiver, and the receiver and transmitter automatically track each other; is there.
本発明は、例示的な実施形態に関して説明したが、それに限定されない。そうではなく、添付の特許請求の範囲は、本発明の均等物の範囲を逸脱せずに当業者がすることができる本発明の他の別形態および実施形態を含むために広く解釈されなければならない。 Although the invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is not limited thereto. Rather, the appended claims should be construed broadly to include other alternatives and embodiments of the invention that can be made by those skilled in the art without departing from the scope of equivalents of the invention. Don't be.
Claims (20)
受信器と、
前記受信器に結合された制御装置と
を備える短距離無線送信器装置であって、
前記制御装置および受信器が、前記無線信号変調器および送信器の送信周波数を選択するために周波数スペクトルを検査するように動作する短距離無線送信器装置。 A radio signal modulator and transmitter;
A receiver,
A short range radio transmitter device comprising: a control device coupled to the receiver;
A short-range radio transmitter apparatus in which the controller and receiver operate to examine a frequency spectrum to select transmission frequencies of the radio signal modulator and transmitter.
制御装置と
を備える受信器システムであって、前記制御装置が前記データ・チャネル・サービス対応受信器を受信信号のデータ・チャネル・サービス・コンポーネント内で識別された周波数に自動的に同調させる受信器システム。 A data channel service capable receiver;
A receiver system comprising: a controller, wherein the controller automatically tunes the data channel service capable receiver to a frequency identified in a data channel service component of a received signal system.
受信器、および
前記受信器に結合された送信器装置制御装置
を備え、
前記制御装置および受信器が、前記無線信号変調器および送信器の送信周波数を選択するために周波数スペクトルを検査するように動作し、前記制御装置が、遠隔受信器への送信のために前記選択された送信周波数の識別情報を前記データ・チャネル・サービス対応無線信号変調器および送信器に与える、短距離無線送信器装置と、
データ・チャネル・サービス対応受信器装置と
を備える送信および受信システム。 Radio signal modulator and transmitter for data channel service,
A receiver, and a transmitter device controller coupled to the receiver;
The controller and receiver operate to examine a frequency spectrum to select a transmission frequency of the radio signal modulator and transmitter, and the controller selects the selection for transmission to a remote receiver; A short-range radio transmitter device for providing said data channel service compliant radio signal modulator and transmitter with identification information of the transmitted frequency,
A transmission and reception system comprising a receiver device for data channel service.
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