JP2014053670A - 電子機器およびその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】TV放送用のチューナモジュールの動作時に、他のモジュールの使用をできるだけ中断しないようにする。
【解決手段】電子機器1は、チューナモジュール15、他のモジュール13、およびそれらの制御装置2を含む。制御装置2は、選択中のチャンネルの信号品質の情報をチューナモジュール15から取得する。制御装置2は、チューナモジュール15および他のモジュール13が共に動作中のときに選択中のチャンネルの信号品質が許容レベルに達していない場合には、他のモジュール13を一時的に停止し、他のモジュール13を停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質を比較する。そして、制御装置2は、比較の結果に基づいて他のモジュール13の動作を制御する。
【選択図】図1

Description

この発明は、テレビジョン(TV:Television)用のチューナモジュールを含む複数のモジュールを内蔵した電子機器およびその制御方法に関するものであり、たとえば、デジタルTV受信用のチューナモジュールを内蔵した携帯端末装置に好適に用いられる。
デジタルTV放送の開始によって、スマートフォンなどの携帯電話機にもデジタルTV用のチューナモジュールが搭載されるようになってきている。携帯電話機にはTVチューナモジュール以外にも種々のモジュールが内蔵されているので、他のモジュールが発生するノイズによって受信したTV放送波の信号品質が劣化することがしばしば問題となる。
たとえば、特開2004−112370号公報(特許文献1)に開示された携帯電話機は、携帯電話機の通話時の電波の送受信によって放送受信障害が生じることを避けるために、テレビ放送視聴を行なう際には留守番登録モードの実行をセンターに要請する。
特開2007−324779号公報(特許文献2)に開示された携帯端末装置は、カメラと、テレビチューナと、テレビチューナの出力から映像信号を生成する映像復号回路とを備える。カメラによって撮影され生成される映像信号と映像復号回路から出力される映像信号とは、共通バス経由で表示モニタに伝送される。テレビ放送の受信中には、カメラからのノイズがテレビ用のアンテナに回り込むのを防ぐために、共通バスとカメラとの接続がスイッチ回路によって切り離される。
特開2004−112370号公報 特開2007−324779号公報
ところで、本願の発明者らは、スマートフォンなどの携帯端末装置に放射線センサモジュールを内蔵した製品を開発している。携帯端末装置に放射線計測機能を付加することによって、放射線を手軽に測定できるというメリットがある。
放射線センサモジュールは、上記特許文献の場合と同様に、受信したTV放送波の信号品質を劣化するノイズ源となり得る。しかしながら、TV放送の受信障害を避けるために、放射線センサモジュールの使用を無条件で中断することは望ましくない。放射線の測定精度は、測定時間が長いほど向上するので、TV放送の視聴時においてもできるだけ中断をせずに測定時間を確保することが望ましいからである。
この発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、その目的は、TV放送用のチューナモジュールの動作時に、他のモジュールの使用をできるだけ中断しないようにすることである。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
この発明は一局面において電子機器であって、チューナモジュールと、他のモジュールと、チューナモジュールおよび他のモジュールの動作を制御する制御装置とを備える。チューナモジュールは、受信したTV(Television)放送波のうち希望のチャンネルの信号を選択して周波数変換する。他のモジュールは、TV放送波の周波数範囲内の一部の周波数でノイズを発生する。制御装置は、選択中のチャンネルの信号品質の情報をチューナモジュールから取得し、チューナモジュールおよび他のモジュールが共に動作中のときに選択中のチャンネルの信号品質が許容レベルに達していない場合には、他のモジュールを一時的に停止し、他のモジュールを停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質を比較し、比較の結果に基づいて、他のモジュールの動作を制御するように構成されている。
好ましくは、制御装置は、他のモジュールを停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質が実質的に変化していない場合には、他のモジュールの動作を継続するように構成されている。
好ましくは、制御装置は、他のモジュールの停止中のほうが動作中に比べて選択中のチャンネルの信号品質が改善している場合には、選択中のチャンネルでのTV放送の視聴を終了するまで、またはチューナモジュールによって選択するチャンネルを変更するまで、他のモジュールを停止するように構成されている。
好ましくは、他のモジュールの少なくとも一部は、クロック信号に基づいて動作する。クロック信号の高調波の周波数は、TV放送波の周波数範囲に含まれる。
好ましくは、他のモジュールは、放射線を検出する放射線センサと、上記のクロック信号に基づいて動作し、前記放射線センサの出力信号の処理を行なうための回路とを含む。
好ましくは、電子機器は、通信端末装置を含む。
この発明は、他の局面において電子機器の制御方法である。ここで、電子機器は、受信したTV放送波のうち希望のチャンネルの信号を選択して周波数変換するチューナモジュールと、TV放送波の周波数範囲の一部の周波数でノイズを発生する他のモジュールとを含む。電子機器の制御方法は、チューナモジュールおよび他のモジュールが共に動作中のときに、選択中のチャンネルの信号品質が許容レベルに達しているか否かを判定するステップと、判定の結果、選択中のチャンネルの信号品質が許容レベルに達していない場合に、他のモジュールを一時的に停止し、他のモジュールを停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質を比較するステップと、比較の結果に基づいて、他のモジュールの動作を制御するステップとを備える。
この発明によれば、TV放送用のチューナモジュールの動作時に、他のモジュールの使用をできるだけ中断しないようにできる。
一実施の形態による携帯端末装置の構成を示すブロック図である。 図1の放射線センサモジュールの構成の一例を示すブロック図である。 図1のチューナモジュールの構成の一例を示すブロック図である。 放射線センサモジュール使用時のTV放送波の信号品質の劣化について説明するための図である。 放射線センサモジュールからのノイズ波形の一例を示す図である。 図1の放射線センサモジュールとチューナモジュールとを同時に動作する場合の携帯端末装置の制御方法を示すフローチャートである。
以下、実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。各図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない場合がある。
なお、以下の実施の形態では、スマートフォンなどの携帯端末装置に内蔵されたTVチューナモジュールおよび放射線センサモジュールを、同時に使用する場合を例に挙げている。しかしながら、以下の技術は、このような例に限られず、たとえば、通信機能を備えていないPDA(Personal Digital Assistants)などの電子機器にも適用可能であるし、放射線センサモジュール以外の他のモジュールとTVチューナモジュールとを同時に使用する場合にも適用可能である。
[携帯端末装置の構成]
図1は、一実施の形態による携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
図1を参照して、携帯端末装置1は、ホストコントローラとしての中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)2、RAM(Random Access Memory)3、ROM(Read Only Memory)4、不揮発性メモリ5、表示部6、入力部7、アンテナ8、通信装置9、マイク10、スピーカ11、および音声信号処理回路12を含む。
CPU2は、ROM4および不揮発性メモリ5に格納されたプログラムを実行することによって、携帯端末装置1の全体の動作を制御する。RAM3およびROM4は、CPU2の主記憶として用いられる。
不揮発性メモリ5は、たとえば、フラッシュメモリなどのEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)によって構成される。不揮発性メモリに代えてハードディスクを設けてもよい。不揮発性メモリ5は、CPU2などから出力されたデータを格納する。
表示部6は、液晶表示パネルなどによって構成され、CPU2の指令に基づいて文字情報および画像(動画像(映像)を含む)を表示する。
入力部7は、ユーザが携帯端末装置1に数字および文字などの入力操作を行なうためのハードウェアキーを含む。もしくは、携帯端末装置1がスマートフォンなどの場合には、入力部7は、表示部6と一体化されたタッチパネルを含むように構成されていてもよい。この場合、ユーザは入力操作の大部分をタッチパネルを介して行なうので、ハードウェアキーとして、電源キーおよび音量キーなどの少数のキーのみが設けられ、数字および文字用のキーは設けられていなくてもよい。
通信装置9は、CPU2の指令に基づいて、携帯電話用の無線基地局との間で、アンテナ8を介して音声信号およびデータ信号の無線通信を行なう。
音声信号処理回路12は、マイク10で検出した音声信号をAD(Analog-to-Digital)変換し、変換後のデジタル音声信号に対して符号化およびノイズ除去などの信号処理を行なう。音声信号処理回路12は、さらに、音響出力すべきデジタル信号に対して所定の信号処理を行なってスピーカ11に出力する。なお、図1の場合と異なり、音声信号処理回路12を設けずに、音声信号処理回路12の機能をプログラムに基づいてCPU2が実行するようにしてもよい。
図1の携帯端末装置1は、さらに、放射線センサモジュール13、デジタルTV放送受信用のアンテナ14、およびデジタルTV用のチューナモジュール15を含む。以下、放射線センサモジュール13およびチューナモジュール15のより詳細な構成を図2、図3を参照して説明する。
[放射線センサモジュールの構成例]
図2は、図1の放射線センサモジュール13の構成の一例を示すブロック図である。図2を参照して、放射線センサモジュール13は、センサ本体20と、アナログフロントエンド22と、デジタルノイズキャンセラ23と、カウンタ24と、EEPROMなどのメモリ26とを含む。図2の場合、アナログフロントエンド22、デジタルノイズキャンセラ23、およびカウンタ24は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)として構成され、図1のCPU2からの制御信号に応じて動作する。
センサ本体20は、放射線を検知したときにパルス信号を出力する。たとえば、センサ本体20は、逆方向にバイアス電圧が印加されたシリコンPINフォトダイオードを含む。この場合、放射線が空乏層を通過したときに発生する電子正孔対によって、パルス状の電流信号が生成される。
アナログフロントエンド22は、センサ本体20から出力されたパルス信号を増幅するアンプと、アンプの出力が閾値を超えたか否かを判定する比較器とを含む。比較器によって、パルスの有無が検出される。
デジタルノイズキャンセラ23は、アナログフロントエンド22の出力をAD変換した後、AD変換後の信号のノイズを除去する。デジタルノイズキャンセラ23は、クロック生成回路25によって生成されたクロック信号に同期して動作する。クロック周波数は、一例として数MHz〜数十MHz程度の値にしている。
カウンタ24は、パルス信号のパルス数をカウントする。カウンタの出力はメモリ26に記憶される。図1のCPU2は、パルスのカウント数に基づいて、放射線量率[μSv/h]およびその統計誤差(相対誤差)を算出する。放射線量率の相対誤差は、全カウント数の平方根の逆数によって決まるので、測定時間が長いほど相対誤差が小さくなる(すなわち、測定精度が向上する)。
[チューナモジュールの構成例]
図3は、図1のチューナモジュールの構成の一例を示すブロック図である。図3を参照して、チューナモジュール15は、チューナ部35と、伝送路復号部36とを含む。伝送路復号部36は信号品質検出部37を含む。
チューナ部35は、アンテナ14を介して受信したRF(Radio Frequency)信号(TV放送波)の信号レベルを調整する機能、希望のチャンネルの信号を選択するフィルタリング機能、およびRF信号をIF(Intermediate Frequency)信号にダウンコンバートする周波数変換機能を有する。
伝送路復号部36は、チューナ部35から出力されたIF信号をA/D(Analog-to-Digital)変換し、AD変換後の信号に対して伝送路復号化などの信号処理を行なう。たとえば、日本の地上デジタル放送の方式であるISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)では、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数多重)変調方式が用いられているので、伝送路復号部36においてOFDM復調が行なわれる。
信号品質検出部37は、チューナ部35によって選択されているチャンネルの信号品質を検出する。具体的に、選択中のチャンネルの信号品質の情報として、IF信号に基づいたC/N比(Carrier-to-Noise Ratio、以下「CN値」とも称する。)および/またはOFDM復調後の信号に基づいたMER(Modulation Error Ratio:変調誤差比)などを用いることができる。信号品質の情報は、たとえば、内蔵のレジスタに格納され、レジスタの情報がCPU2から読み出される。
上記の構成要素はワンチップのIC(Integrated Circuit)として集積化してもよいし、チューナ部35と伝送路復号部36(信号品質検出部37を含む)とが別々のICに集積化されて共通のパッケージに収納されるようにしてもよい。
[同時動作の場合の問題点]
次に、図1の放射線センサモジュール13とチューナモジュール15の両方を同時に動作した場合の問題点について説明する。
図4は、放射線センサモジュール使用時のTV放送波の信号品質の劣化について説明するための図である。図4では、図1の放射線センサモジュール13、ホストコントローラとしてのCPU2、デジタルTV用のアンテナ14およびデジタルTV用のチューナモジュール15を抜き出して示している。
図4を参照して、放射線センサモジュール13からは、クロック信号およびその高調波信号30がノイズとして発生する。この高調波信号30は、デジタルTV用のアンテナ14によって受信されてTV放送波に重畳されるので、TV放送波の信号品質(C/N比)に劣化が生じる。
図5は、放射線センサモジュールからのノイズ波形の一例を示す図である。図5では、日本の地上デジタルTV放送で用いられている470MHz(13ch(チャンネル))〜770MHz(62ch(チャンネル))の周波数範囲での受信信号レベルが示されている。470MHz〜770MHzの周波数範囲には50のチャンネルに区分される。たとえば、チャンネル13の帯域は470MHz〜476MHzである。なお、日本の地上デジタルTV放送のチャンネル数は、2013年3月までに13〜52チャンネルの40個のチャンネルに変更になる。
図5に示すように、470MHz〜770MHzの周波数範囲には、放射線センサモジュールで用いられているクロック信号の高調波信号30が比較的大きな信号レベルのノイズとして含まれている。このクロック信号の高調波信号30が、この周波数範囲に割り当てられた50個のチャンネルのうちのどのチャンネルに現れるかを、特定することはできない。なぜなら、クロック周波数の設計値は、たとえば、数MHz〜数十MHz程度の値であるが、実際のクロック周波数は、回路を構成する素子特性のばらつきによって必ずしも設計値どおりにはならないからである。さらには、温度の変動に伴って素子特性が変化するために、クロック周波数は一定値に定まらないからである。
上記のようにノイズが生じるチャンネルを特定できないために、チューナモジュール15で選択したチャンネルごとに、放射線センサモジュール13の動作を継続する場合と中断する場合とに予め区別することはできない。一方、選択したチャンネルによらず、TV視聴中には放射線センサモジュール13の動作を一律に停止することは望ましくない。なぜなら、放射線の測定精度は、測定時間が長いほど向上するので、できるだけ中断をせずに測定時間を確保することが望ましいからである。
さらに、放射線センサモジュール13の使用がTV放送の受信障害の原因となっているか否かを確認する必要もあると考えられる。さもないと、別の原因で受信障害が生じている場合でも、放射線センサモジュール13の使用が制限されてしまう。以上の問題点を考慮した携帯端末装置1の制御方法を次に説明する。
[携帯端末装置の制御方法]
図6は、図1の放射線センサモジュールおよびチューナモジュールを同時に動作する場合の携帯端末装置の制御方法を示すフローチャートである。
図1および図6を参照して、ユーザが入力部7を操作して放射線計測の開始指令を入力すると、CPU2は、放射線センサモジュール13を起動することにより、放射線計測を開始する(ステップS1)。CPU2は、所定の計測期間が終了したら、もしくは、統計的な相対誤差が所定値以下になったら、放射線センサモジュール13を停止し、放射線計測を終了する。
ユーザが入力部7を操作してデジタルTV放送の視聴を開始する指令を入力すると、CPU2は、チューナモジュール15を起動し、ユーザが選択したチャンネルのTV放送波をチューナモジュール15によって選局する(ステップS2)。さらに、CPU2は、チューナモジュール15の出力信号に基づいてTS(Transport Stream)信号を再生し、再生したTS信号に基づいて映像信号と音声信号を再生する。CPU2は再生した映像信号を表示部6に表示させ、再生した音声信号をスピーカ11に出力させる。
CPU2は、放射線センサモジュール13とチューナモジュール15とが同時に動作している場合、チューナモジュール15から選択中のチャンネルの信号品質の情報(ここでは、CN値とする)を取得する(ステップS3)。CPU2は、取得したCN値が許容レベル以上であるか否かを判定する(ステップS4)。
CPU2は、CN値が許容レベル以上の場合には(ステップS4でYES)、放射線センサモジュールがオンのままでTV視聴を継続する。その後、ユーザによってチャンネルが変更された場合には(ステップS10でYES)、CPU2は、変更後のチャンネルのCN値を取得し(ステップS3)、取得したCN値が許容レベル以上であるか否かを判定する(ステップS4)。
一方、CPU2は、CN値が許容レベルに満たない場合(ステップS4でNO)、放射線センサモジュール13を一時的に停止し(ステップS5)、放射線センサモジュール13が停止中の状態で、選択中のチャンネルのCN値を取得する。そして、CPU2は、放射線センサモジュール13の停止前に比べてCN値が改善したか否かを判定する(ステップS7)。
センサ停止前に比べてCN値が改善していない場合(すなわち、放射線センサモジュール13の動作中と停止中とでCN値に実質的に変化がない場合)には(ステップS7でNO)、放射線センサモジュール13の動作がTV受信障害の原因ではないので、CPU2は放射線センサモジュール13を再起動する(ステップS8)。CPU2は、さらに、表示部6にメッセージを表示することにより、受信チャンネルを変更するか否かをユーザに問合わせる(ステップS9)。
問合わせの結果、ユーザによってチャンネルが変更された場合には(ステップS10でYES)、CPU2は、変更後のチャンネルのCN値を取得し(ステップS3)、取得したCN値が許容レベル以上であるか否かを判定する(ステップS4)。ユーザによってチャンネルが変更されなかった場合には(ステップS10でNO)、ユーザによって入力部7を介して視聴終了指令が入力されるまで(ステップS11でYES)、デジタルTV放送の視聴が継続される。
センサ停止前に比べてCN値が改善している場合には(ステップS7でYES)、放射線センサモジュール13の動作がTV受信障害の原因であるので、放射線センサモジュール13は停止状態のまま維持される。CPU2は、TV受信障害を回避するために放射線計測を一時的に停止したことを表示部6に表示するとともに、受信チャンネルを変更するか、またはTV視聴を終了するかの問合わせを表示部6に表示する(ステップS12)。
問合わせの結果、ユーザによってチャンネルが変更された場合には(ステップS13でYES)、CPU2は、放射線センサモジュール13を再起動してから(ステップS16)、変更後のチャンネルのCN値を取得し(ステップS3)、取得したCN値が許容レベル以上であるか否かを判定する(ステップS4)。ユーザによってチャンネルが変更されなかった場合には(ステップS10でNO)、ユーザによって入力部7を介して視聴終了指令が入力されるまで(ステップS14でYES)、デジタルTV放送の視聴が継続される。CPU2は、デジタルTV放送の視聴の終了後に、放射線センサモジュール13を再起動して放射線計測を再開する(ステップS15)。
[実施の形態の効果]
上記の実施の形態によれば、CPU2は、TV用のチューナモジュール15および放射線センサモジュール14が共に動作中のときに選択中のチャンネルの信号品質(たとえば、CN値)が許容レベルに達していない場合には、放射線センサモジュール13を一時的に停止し、放射線センサモジュール13を停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質を比較する。これによって、TV放送の受信障害の原因が放射線センサモジュール13であるか否かを検知することができる。
放射線センサモジュール13を停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質が実質的に変化していない場合には、TV放送の受信障害の原因は放射線センサモジュール13ではない。この場合、CPU2は、放射線センサモジュール13の動作を継続する。これによって、放射線計測をできるだけ中断することなく、より多くの放射線計測データを取得できる。
一方、放射線センサモジュール13の停止中のほうが動作中に比べて選択中のチャンネルの信号品質が改善している場合には、放射線センサモジュール13の動作が受信障害の原因である。この場合、ユーザに対して、チャンネルを変更するかTV放送の視聴を停止するかを促す通知をすることによって、放射線計測をできるだけ早く再開することができる。放射線センサモジュール13は、TV放送の視聴を終了した後、またはチャンネルが変更された後に再起動される。チャンネルが変更されたときには、変更後のチャンネルで、再度、受信障害の有無が確認される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 携帯端末装置、2 CPU、8,14 アンテナ、9 通信装置(携帯電話用)、13 放射線センサモジュール、15 チューナモジュール、20 放射線センサ本体、21 ASIC、25 クロック生成回路、35 チューナ部、36 伝送路復号部、37 信号品質検出部。

Claims (7)

  1. 受信したTV(Television)放送波のうち希望のチャンネルの信号を選択して周波数変換するチューナモジュールと、
    前記TV放送波の周波数範囲内の一部の周波数でノイズを発生する他のモジュールと、
    前記チューナモジュールおよび前記他のモジュールの動作を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、
    選択中のチャンネルの信号品質の情報を前記チューナモジュールから取得し、
    前記チューナモジュールおよび前記他のモジュールが共に動作中のときに選択中のチャンネルの信号品質が許容レベルに達していない場合には、前記他のモジュールを一時的に停止し、前記他のモジュールを停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質を比較し、
    前記比較の結果に基づいて、前記他のモジュールの動作を制御するように構成されている、電子機器。
  2. 前記制御装置は、前記他のモジュールを停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質が実質的に変化していない場合には、前記他のモジュールの動作を継続するように構成されている、請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記制御装置は、前記他のモジュールの停止中のほうが動作中に比べて選択中のチャンネルの信号品質が改善している場合には、選択中のチャンネルでのTV放送の視聴を終了するまで、または前記チューナモジュールによって選択するチャンネルを変更するまで、前記他のモジュールを停止するように構成されている、請求項1または2に記載の電子機器。
  4. 前記他のモジュールの少なくとも一部は、クロック信号に基づいて動作し、
    前記クロック信号の高調波の周波数は、前記TV放送波の周波数範囲に含まれる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子機器。
  5. 前記他のモジュールは、
    放射線を検出する放射線センサと、
    前記クロック信号に基づいて動作し、前記放射線センサの出力信号の処理を行なうための回路とを含む、請求項4に記載の電子機器。
  6. 前記電子機器は、通信端末装置を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子機器。
  7. 電子機器の制御方法であって、
    前記電子機器は、
    受信したTV放送波のうち希望のチャンネルの信号を選択して周波数変換するチューナモジュールと、
    前記TV放送波の周波数範囲の一部の周波数でノイズを発生する他のモジュールとを含み、
    前記電子機器の制御方法は、
    前記チューナモジュールおよび前記他のモジュールが共に動作中のときに、選択中のチャンネルの信号品質が許容レベルに達しているか否かを判定するステップと、
    前記判定の結果、選択中のチャンネルの信号品質が許容レベルに達していない場合に、前記他のモジュールを一時的に停止し、前記他のモジュールを停止する前後で選択中のチャンネルの信号品質を比較するステップと、
    前記比較の結果に基づいて、前記他のモジュールの動作を制御するステップとを備える、電子機器の制御方法。
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