JP3053208B2

JP3053208B2 - 車両用受信装置

Info

Publication number: JP3053208B2
Application number: JP2253696A
Authority: JP
Inventors: 龍昭谷口; 信行島谷
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 2000-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JPH04132317A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、位置を異ならせて複数の受信用アンテナが
設けられ、該受信アンテナのうち受信状態の良好なもの
を自動的に選択して電波受信を行う車両用受信装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

移動体受信では、フェージング或いはマルチパス等に
より周期的或いはランダムに変動している電界中を移動
するので、移動により受信状態が変化し、受信レベルが
受信限界レベル以下に低下すると、マルチパスノイズ等
のノイズが発生することとなっている。従来、このよう
な受信状態を改善するものとして自動車に位置を異なら
せて複数の受信用アンテナを設け、これら受信用アンテ
ナの内、受信状態が良好なものを切換選択するようにし
た、いわゆるダイバーシティ受信装置が知られている。

例えば特開昭61−109331号公報には、それぞれ２本の
受信用アンテナを有する２個の受信装置を備え、各受信
装置では受信状態の良好なアンテナを選択して受信する
とともに、更に両受信装置の受信レベルを比較し、受信
レベルの大きい方のオーディオ信号を再生手段に導くよ
うにしたものが示されている。上記公報には、各受信装
置におけるアンテナ切換の詳細な制御方法は示されてい
ないが、従来、例えば予め設定された基準時間t_R内に受
信レベルの低下量ΔＥが予め設定された基準低下量ΔE_R
を越えると、マルチパスノイズが発生すると予測して受
信用アンテナを切換えるアンテナ切換の制御方法が知ら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のダイバーシティ受信装置は、２個のダイバ
ーシティ受信装置を設けているので、多数の受信用アン
テナを必要とするとともに受信装置が大型化するという
問題がある。

一方、１個の受信装置で複数の受信用アンテナを切換
制御することも考えられるが、上記従来の切換制御方法
では、受信レベルの変動パターンが車速に応じて変化す
るにも拘らず一定の基準時間t_R内における受信レベルの
低下量ΔＥを一定の基準低下量ΔE_Rと比較しているの
で、以下のような問題がある。

第４図は異なる車速における受信レベルの変動パター
ンの一例であって、Ａは高速時の場合、Ｂ低速時の場合
を示している。同図において、a,a′,bは受信レベルが
低下した場合の最低点（以下、ディップ点という）であ
り、受信レベルE_Lは受信レベルがこのレベル以下になる
と受信不能となる受信限界レベルである。

予め設定されている基準時間t_R及び基準低下量ΔE_Rが
同図のようであるとすると、ディップ点ａについては基
準時間t_R内のT₁時点で受信レベルの低下量ΔＥが基準低
下量ΔE_Rを越え、アンテナが切換えられるが、ディップ
点ａ′、ｂについては基準時間t_R内で受信レベルの低下
量ΔＥが基準低下量ΔE_Rを越えず、アンテナが切換えら
れない。従って、高速時では、受信レベルが低下する割
合からディップ点が受信限界レベル以下に低下すると予
測されるような場合は、有効に受信用アンテナが切換え
られ、そのディップ点を回避することができるが、低速
時ではディップ点が受信限界レベル以下となる場合でも
受信レベルが緩やかに低下するので、受信レベルが低下
する割合からディップ点の状態を正確に予測することが
できず、受信不能となるディップ点を回避することでき
ない場合が生じる。

一方、低速時においてディップ点ｂを回避できるよう
に、例えば第４図に示すように基準時間t_Rを長い時間
t_R′に設定すると、高速時においてはディップ点ａ′に
おいても基準時間t_R内に受信レベルの低下量ΔＥが基準
低下量ΔE_Rを越え、受信用アンテナが切換えられること
となる。従って、特に必要でない場合にも受信用アンテ
ナが頻繁に切換えられ、その切換ノイズ等より受信品質
が劣化することとなる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複数
の受信用アンテナを設けるとともに、アンテナ切換を制
御するための受信レベルの基準低下率、基準時間又は基
準低下量を車速に応じて変化させ、車速に拘らず確実に
受信状態の良好な受信用アンテナを選択して受信品質を
向上させることのできる車両用受信装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、位
置を異ならせて設けられた受信用アンテナのうち、受信
状態の良好な受信用アンテナが切換選択される車両用受
信装置において、受信レベルの低下率を検出する低下率
検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車速の上
昇に応じて基準低下率を大きい値に変更する基準低下率
変更手段と、検出された低下率と前記基準低下率とを比
較する比較手段と、検出された低下率が前記基準低下率
を越えると前記受信用アンテナを切換えるアンテナ切換
手段とを備えたものである。

また、請求項２記載の発明は、位置を異ならせて設け
られた複数の受信用アンテナを有し、基準時間内で受信
レベルの低下量が基準低下量を越えると該受信用アンテ
ナが切換えられる車両用受信装置において、車速を検出
する車速検出手段と、車速の上昇に応じて前記基準時間
を短い時間に変更する基準時間変更手段とを備えたもの
である。

また、請求項３記載の発明は、位置を異ならせて設け
られた複数の受信用アンテナを有し、基準時間内で受信
レベルの低下量が基準低下量を越えると該受信用アンテ
ナが切換えられる車両用受信装置において、車速を検出
する車速検出手段と、車速の上昇に応じて前記基準低下
量を大きい値に変更する基準低下量変更手段とを備えた
ものである。

〔作用〕

請求項１記載の発明では、受信レベルの低下率が検出
され、該低下率が基準低下率を越えると、受信用アンテ
ナが切換えられる。前記基準低下率は低速時には、小さ
い値に設定され、高速時には大きい値に設定される。こ
れにより受信レベルの低下率が小さい低速時でも、ま
た、受信レベルの低下率が大きい高速時でも、それぞれ
受信レベルの低下率が車速に対応して設定された基準低
下率と比較され、訂正にアンテナ切換が行われる。

また、請求項２記載の発明では、設定された基準時間
内で受信レベルの低下量が基準低下量を越えるとアンテ
ナが切換えられる。前記基準時間は低速時には、長い時
間に設定され、高速時には短い時間に設定される。これ
により受信レベルが緩やかに低下する低速時でも、ま
た、受信レベルが急激に低下する高速時でも、それぞれ
車速に対応して設定された基準時間内で受信レベルの低
下量が基準低下量と比較され、適正にアンテナ切換が行
われる。

また、請求項３記載の発明では、設定された基準時間
内で受信レベルの低下量が基準低下量を越えるとアンテ
ナが切換えられる。前記基準低下量は低速時には、小さ
い値に設定され、高速時には大きい値に設定される。こ
れにより受信レベルが緩やかに低下する低速時でも、ま
た、受信レベルが急激に低下する高速時でも、それぞれ
基準時間内で受信レベルの低下量が車速に対応して設定
された基準低下量と比較され、適正にアンテナ切換が行
われる。

〔実施例〕

本発明に係る車両用受信装置について図を用いて説明
する。

第１図は本発明に係る車両用受信装置のブロック構成
図であり、第２図は、該車両用受信装置に用いられる受
信用アンテナの一例である。

本発明に係る車両用受信装置は、第２図に示すように
自動車10のフロントガラス11とリアガラス12とに設けら
れた２本のガラスアンテナA,Bを備えている。

また、本車両用受信装置は、第１図に示すように前記
アンテナA,Bを切換えるアンテナ切換回路１、アンテナ
Ａ又はＢから入力されるRF信号（ラジオ周波数信号）を
増幅するRFアンプ２、RF信号をIF信号（中間周波数信
号）に変換し、該IF信号から受信電界のレベル（以下、
受信レベルという）を検出する電界検出回路３、IF信号
を増幅するIFアンプ４、IF信号からAF信号（オーディオ
信号）を検波するAF検波回路５、受信レベルの基準時間
t_R内での低下量ΔＥに基づいて前記アンテナ切換回路１
の切換動作を制御するアンテナ切換制御回路６、受信機
の受信動作を集中的に統括するマイクロコンピュータ
（以下、CPUという）７及び前記AF検波回路５の後段に
接続される不図示のオーディオ回路部から構成されてい
る。また、前記CPU7には車速センサ８で検出された自動
車10の速度情報が入力されている。

上記構成において、例えばアンテナＡが選択されてい
る場合、アンテナＡから入力されたRF信号はRFアンプ２
で増幅された後、電界検出回路３に入力され、該電界検
出回路３でIF信号が生成されるとともに受信レベルが検
出される。なお、この受信レベルは直流電圧値で出力さ
れる。前記IF信号はIFアンプ４で増幅された後、AF検波
回路５に入力され、該AF検波回路５でAF信号が検波され
る。そして、AF信号は後段のオーディオ回路部で再生さ
れる。

また、検出された前記受信レベルはアンテナ切換制御
回路６に入力される。アンテナ切換制御回路６では、受
信レベルが低下し始めると、予め設定された所定タイミ
ングで受信レベルの低下量ΔＥ（前記所定タイミングに
おける受信レベルを初期値とし、該初期値からの低下量
の絶対値）と予め設定された基準低下量ΔE_R（＞０、例
えば0.5v）とが比較される。そして、前記低下量ΔＥが
CPU7により設定された基準時間t_R内に基準低下量ΔE_Rを
越えると、受信レベルのディップ点が受信限界レベル以
下に低下すると予測し、該ディップ点を回避すべく前記
アンテナ切換回路１に切換信号が出力され、受信アンテ
ナがアンテナＡからアンテナＢに切換えられる。

前記基準時間t_Rは車速が上昇すると、それに応じて短
い時間に変更されるようになっている。例えば車速が20
km/hでは100msec、車速が40km/hで50msecに設定され
る。CPU7は、検出された車速から該車速に応じた適切な
基準時間t_Rを演算し、その演算結果を前記アンテナ切換
制御回路６に送出する。なお、この基準時間t_Rは、演算
式を用いて算出してもよく、或いは所定の変換テーブル
により直接変換して算出するようにしてもよい。また、
この基準時間t_Rは、車速に応じて連続的に変化させても
よく、段階的に変化させてもよい。

次に、第３図（ａ），（ｂ）を参照してアンテナの切
換動作を説明する。

第３図（ａ），（ｂ）は受信レベルの変動パターンの
一例を示す図である。同図（ａ）は、実験サイトを低速
走行した場合であり、同図（ｂ）は同一の実験サイトを
高速走行した場合である。受信レベルE_Lは受信可能な受
信限界レベルであり、ａ、ａ′点は、マルチパスノイズ
が発生し、受信品質が著しく劣化する受信レベルのディ
ップ点を示し、ｂ、ｂ′点はアンテナを切換えなくても
受信可能なディップ点を示している。なお、低速時のデ
ィップ点a,bは、それぞれ高速時のディップ点ａ′,b′
に対応するものである。

低速時の場合は、第３図（ａ）に示すように受信レベ
ルは緩やかに低下するので、基準時間t_Rはその車速に応
じた適宜の長い時間t₁が設定される。この基準時間t
₁は、低速時における受信レベルの変動パターンからデ
ィップ点の受信不能状態を予測し得る適宜の時間であ
る。従って、受信限界レベルE_L以上のディップ点ｂで
は、受信レベルが非常に緩やかに低下し、前記基準時間
t₁内では受信レベルの低下量ΔＥは基準低下量ΔE_Rを越
えず、受信用アンテナは切換えられない。一方、受信限
界レベルE_L以下のディップ点ａでは、受信レベルはディ
ップ点ｂよりも急峻に低下し、基準時間t₁内のT₁時点で
受信レベルの低下量ΔＥが基準低下量ΔE_Rを越え、該T₁
時点で受信用アンテナが切換えられ、ディップ点ａで発
生するマルチパスノイズは回避される。

高速時の場合は、第３図（ｂ）に示すように受信レベ
ルは低速時よりも更に急峻に低下するようになるが、基
準時間t_Rはその車速に応じて適宜の短い時間t₂（＜t₁）
が設定される。この基準時間t₂は、高速時における受信
レベルの変動パターンに対してディップ点の受信不能状
態を予測し得る適宜の時間である。従って、低速時のデ
ィップ点ｂに対応するディップ点ｂ′では、受信レベル
が低速時よりも急峻に低下するように変化するが、基準
時間t_Rが時間t₁よりも短い時間t₂に設定されるので、該
基準時間t₂内では受信レベルの低下量ΔＥは基準低下量
ΔE_Rを越えず、低速時と同様にアンテナが切換えられな
い。一方、低速時のディップ点ａに対応するディップ点
ａ′では、受信レベルが急激に低下し、基準時間t₂内の
T₂時点で受信レベルの低下量ΔＥが基準低下量ΔE_Rを越
え、該T₂時点で受信用アンテナが切換えられ、ディップ
点ａ′におけるマルチパスノイズは回避される。

従来のように基準時間t_Rが、例えば高速時の基準時間
t₂に固定されていると、低速時のディップ点a,bでは、
高速時におけるディップ点ａ′,b′に比べて受信レベル
が緩やかに低下するので、ディップ点ｂだけでなくディ
ップ点ａでも該基準時間t₂内に受信レベルの低下量ΔＥ
が基準低下量ΔE_Rを越えず、受信アンテナが切換えられ
ないこととなり、ディップ点ａで発生するマルチパスノ
イズが回避できなくなる。一方、逆に基準時間t_Rが前記
低速時の基準時間t₁に固定されていると、高速時におけ
るディップ点ａ′,b′では、低速時におけるディップ点
a,bに比べて受信レベルが急激に低下するので、ディッ
プ点ａ′だけでなくディップ点ｂ′でも該基準時間t₁内
に受信レベルの低下量ΔＥが基準低下量ΔE_Rを越え、受
信アンテナが不必要に切換えられることとなる。

本発明では、上記のように車速に応じて好適な基準時
間t_Rが設定されるので、車速に応じて受信レベルの変動
パターンが変化しても好適に受信状態の良好な受信用ア
ンテナが選択され、受信品質の向上を図ることができ
る。

ところで、上記実施例では、基準時間t_R内で受信レベ
ルの低下量ΔＥが基準低下量ΔE_Rを越えるとアンテナを
切換えていたが、このことは、受信レベルの低下率Ｋが
基準低下率K_R（＝ΔE_R/t_R）を越えた時点でアンテナを
切換えていることと同じである。すなわち、受信レベル
の低下量ΔＥが基準低下量ΔE_Rに達する時間をｔとする
と、前記低下率ＫはΔE_R/tとなるので、K_R＜Ｋとなる場
合を求めると、ΔE_R/t_R＜ΔE_R/tよりｔ＜t_Rとなる。従
って、基準時間t_R内で受信レベルの低下量ΔＥが基準低
下量ΔE_Rを越えるとアンテナが切換えられる。

上記実施例において、車速に応じて前記基準時間t_Rを
小さい値に変化させる制御は、前記基準低下率K_Rを車速
に応じて大きい値に変化させる制御と等価になるから、
基準時間t_Rを固定し、受信レベルの基準低下量ΔE_Rを車
速に応じて大きい値に変化させるようにしても同様の効
果を得ることができる。例えば上述の例で、基準時間t_R
を50msecに固定し、車速20km/hにおける受信レベルの基
準低下量ΔE_Rを0.25vに設定し、車速40km/hにおける受
信レベルの低下量ΔE_Rを0.5vに設定するようにしてもよ
い。

また、車速に応じて前記基準時間t_Rと基準低下量ΔE_R
の両方を変化させ、基準低下率K_Rを車速に応じて大きい
値に変化させるようにしてもよい。また、車速の上昇に
応じて受信レベルは急激に変動し、かつ、その変動周期
が短くなるので、受信レベルの変動の緩やかな低速時で
は基準時間t_Rを変化させ、受信レベルの変動の激しい高
速時では基準低下量ΔE_Rを変化させて基準低下率K_Rを車
速に応じて大きい値に変化させるようにしてもよい。

なお、受信用アンテナはフロント及びリヤーのガラス
アンテナA,Bに限らず、ホイップアンテナ、ピラーアン
テナ、モータアンテナ、トランクリッドアンテナ等の種
々の車両用アンテナを組み合わせることができる。ま
た、受信用アンテナを２本以上設けるようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、複数の受信用ア
ンテナを設け、受信レベルの低下率が基準低下率を越え
ると受信アンテナを切換えるように制御するとともに、
該基準低下率を車速に応じて大きい値に変化させるよう
にしたので、車速に応じて受信レベルの低下率が変化す
る場合にも受信不能の状態を回避すべく確実にアンテナ
が切換えられ、受信品質の改善を図ることができる。

また、基準時間内で受信レベルの低下量が基準低下量
を越えると受信用アンテナを切換えるように制御すると
ともに、該基準時間を車速に応じて短い時間に変化させ
るか、或いは該基準低下量を車速に応じて大きい値に変
化させるようにしても上記と同様の効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両用受信装置のブロック構成
図、第２図は本発明に係る車両用受信装置に適用される
ガラスアンテナを示す斜視図、第３図（ａ），（ｂ）は
アンテナの切換動作を説明するための受信レベルの変動
パターンの一例を示す図、第４図は異なる車速における
受信レベルの変動パターンの一例を示す図である。１……アンテナ切換回路、２……RFアンプ、３……電界
検出回路、４……IFアンプ、５……AF検波回路、６……
アンテナ切換制御回路、７……CPU、８……車速セン
サ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/00 H04B 7/02 - 7/12 H04B 7/24 - 7/26 113 H04L 1/02 - 1/06 H04Q 7/00 - 7/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】位置を異ならせて設けられた受信用アンテ
ナの内、受信状態の良好な受信用アンテナが切換選択さ
れる車両用受信装置において、受信レベルの低下率を検
出する低下率検出手段と、車速を検出する車速検出手段
と、車速の上昇に応じて基準低下率を大きい値に変更す
る基準低下率変更手段と、検出された低下率と前記基準
低下率とを比較する比較手段と、検出された低下率が前
記基準低下率を越えると前記受信用アンテナを切換える
アンテナ切換手段とを備えたことを特徴とする車両用受
信装置。
【請求項２】位置を異ならせて設けられた複数の受信用
アンテナを有し、基準時間内で受信レベルの低下量が基
準低下量を越えると該受信用アンテナが切換えられる車
両用受信装置において、車速を検出する車速検出手段
と、車速の上昇に応じて前記基準時間を短い時間に変更
する基準時間変更手段とを備えたことを特徴とする車両
用受信装置。
【請求項３】位置を異ならせて設けられた複数の受信用
アンテナを有し、基準時間内で受信レベルの低下量が基
準低下量を越えると該受信用アンテナが切換えられる車
両用受信装置において、車速を検出する車速検出手段
と、車速の上昇に応じて前記基準低下量を大きい値に変
更する基準低下量変更手段とを備えたことを特徴とする
車両用受信装置。