JP3561124B2 - FM multiplex broadcast data receiving method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はFM多重放送データ受信方法に係わり、特にDGPS情報とVICS情報を1つの受信機で受信するFM多重放送データ受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車を目的地に向けて案内するナビゲーションシステムにおいては、正確に自動車位置を把握すること及び道路交通情報(渋滞、事故、規制等)を正しく認識することが重要になっている。
現在、自動車位置は、(1) 距離センサー(例えば車速センサー)や方向センサー(例えばジャイロ)を用いた自立航法と、(2) 衛星から位置情報を受信する GPS(Global Positioning System)航法が併用されている。GPSの位置精度は悪く100m以上に及ぶ場合がある。このため、GPSの位置精度を向上することが求められており、DGPS(Differential Global Positioning System)が提案され実用に供されるようになっている。DGPSは、(1) 正確な位置が既知の場所においてGPS衛星電波を受信して測位し、(2) 既知の位置と測位位置間の誤差を決定し、(3) 同じ地域で同じ測位システムのユーザに、決定したその誤差または補正係数を送信することによって測位システムの位置精度や信頼性を向上、確保するもので、(4) ユーザに上記情報を送信する手段とし、FM多重放送電波が利用されている。
【0003】
又、道路交通情報(渋滞、事故、規制等)は、道路交通情報通信システム(VICS)が提供しており、車載のナビゲーションシステムは道路交通情報(VICS情報)を受信してリアルタイムに地図上に表示するようになっている。VICS情報の表示法としてはレベル1〜レベル3が利用でき、状況や目的に応じて所望のレベルで道路交通情報を表示できるようになっている。レベル1は文字情報表示モードであり、ディスプレイ画面の上方エリアに文字で、区間旅行時間情報、障害情報、サービス情報、一般FM文字情報等を表示するものである。レベル2は簡易図形表示モードであり、混雑監視道路の簡易図形を描画し、該簡易図形上に渋滞・障害情報などを表示するものである。レベル3は地図情報表示モードであり、渋滞・事故・規制などの情報を、地図上にリアルタイムに表示するものである。VICS道路交通情報を利用することにより、運転者は渋滞道路、通行規制道路、事故発生道路を回避して目的地に短時間で到達できるようになる。かかるVICS情報を通信する手段としては、現在、光ビーコン、電波ビーコン及びFM多重放送電波が利用されている。各通信手段の通信エリアはFM多重放送が1局につき10〜50km、電波ビーコンが1基につき60〜70m、光ビーコンが1基につき3.5mである。このため、通信エリアの広いFM多重放送は高域の交通情報を流し、電波ビーコンと光ビーコンは限られた地域に交通情報を流すようになっている。
【0004】
図10はFM放送に多重されるFM多重データの構成図であり、1フレーム当たり272ブロック(パケット)からなり、272ブロックのうち190ブロックがデータブロック、82ブロックがパリティのみを伝送するパリティブロックで、パリティブロックはデータブロック内に分散して配置されている。1フレームは4.896秒、1ブロックは18msecである。
各データブロックは、16ビットのブロック識別符号BIC(Block Identify Code)と、176ビットのデータと、14ビットのCRC符号と、82ビットの誤り検出訂正用のパリティ(横符号)で構成されている。又、パリティブロックは、16ビットのブロック識別符号BICと、190ビットのパリティ(縦符号)と、82ビットの誤り検出訂正用のパリティ(横符号)とで構成されている。最初の13ブロックのうちデータブロックの識別符号はBIC1であり、次の123ブロックのうちデータブロックの識別符号はBIC3であり、次の13ブロックのうちデータブロックの識別符号はBIC2であり、最後の123ブロックのうちデータブロックの識別符号はBIC3であり、パリティブロックの識別符号はBIC4である。
【0005】
ブロック識別符号を1ブロック毎に検出することによりブロック同期をとることができ、又、272ブロック毎に(ブロック識別符号BIC4の次にBIC1を検出することにより)フレーム同期をとることができる。又、誤り検出訂正用のパリティ(縦符号、横符号)が含まれているから、これらパリティを用いて誤り検出及び誤り訂正処理(縦訂正、横訂正)を行うことができる。更に、データブロックにはCRC符号が含まれているから1ブロック毎にCRCチェックを行うことができる。
VICS情報は、フレームの全ブロックを用いて送信されるが、DGPS情報は、フレーム先頭の2ブロックを用いて送信される。
【0006】
図11(a)はDGPSデータのブロック構成であり、176ビットのデータブロック(図10の190ビットのデータブロックから14ビットのCRCブロックを除いたもの)のフォーマットを示しており、16ビットのプレフィックス51と160ビットあるいは144ビットのDGPSセグメント52,53と16ビットのCRC54で構成されている。プレフィックス51は、図11(b)に示すように、
▲1▼番組内容の識別と伝送モードを示すと共にデータパケット構成を指定するサービス識別部51aと、
▲2▼誤り訂正回路の復号方法を指定する復号識別フラグ(”1”は横方向のみ復号、”0”横縦横復号)51bと、
▲3▼あるデータグループ番号で伝送するデータグループの終了を示す情報終了フラグ(”1”は終了)51cと、
▲4▼あるデータグループ番号で伝送するデータグループが更新されていることを示す更新フラグ51dと、
▲5▼データグループ番号を指定するデータグループ番号部51eと、
▲6▼データパケット番号部51fとで構成されている。
【0007】
DGPS情報のプレフィックス51は、
(1) サービス識別 :1011
(2) 復号識別フラグ :1
(3) データグループ番号:1100
である。
図12はDGPS情報のセグメント構成であり、DGPSセグメントは160+144ビットの304ビットから構成され、先頭の16ビットは以下の内容
(1) セグメント識別 :1101(D)
(2) セグメント長 :1111(F)
(3) 拡張セグメント長:00100100
となっている。
以上より、プレフィックス51と次の16ビットを参照することによりDGPS情報を識別することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
現在、DGPS情報はJFN系列のFM多重局が送信し、VICS情報はNHK系列のFM多重局が送信するようになっている。このため、FM多重放送受信機としては、2つの受信機を使用する構成及び1つの受信機を切り替えて利用する構成が考えられている。
しかし、VICS情報とDGPS情報を受信するために2つの受信機を使うのはコスト、スペースの点で問題がある。このため、1つの受信機を切り替えて使用することになるが、フレーム毎にVICS情報とDGPS情報の受信を切り替える方法では、1フレームは約5秒であるため、5秒間分のVICS情報(1フレーム分のVICS情報)が失われてしまう問題がある。
【0009】
以上から、本発明の目的はVICS情報を失うことなく、DGPS情報を受信することができるFM多重放送の受信方法を提供することである。
本発明の別の目的は、デコーダやメモリをDGPS情報とVICS情報で共用することができるFM多重放送の受信方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明によれば、(1) FM多重放送データをデコードするデコーダとメモリをそれぞれDGPS情報用とVICS情報用に共通に1つ設けると共に、予め、DGPS情報を放送するFM多重放送局からのFM多重放送データのフレーム同期タイミングを設定しておき、 (2) VICS情報を放送するFM多重放送局からの情報受信中に、前記フレーム同期タイミングより所定時間前になった時、DGPS情報を放送するFM多重放送局に受信局を切り替えると共にVICS情報のブロック同期を保持し、 (3) しかる後、受信情報よりブロック識別符号の検出を行い、デコーダはブロック識別符号が検出された後の2ブロックをDGPS情報としてメモリに保存し、 (4) DGPS情報が保存された後、VICS情報を放送するFM多重放送局に受信局を切り替えると共に、デコーダは保持しているVICS情報のブロック同期に基づいてVICS情報を取り込んでメモリに記憶することにより達成される。このようにすれば、構成を簡単にでき、しかも、DGPS情報受信中に失われるVICS情報を少なくでき、確実に失われたVICS情報を復元できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(A)第1実施例
(a)構成
図1は本発明の第1実施例のFM多重放送受信機の構成図である。FM多重放送受信機は、FM放送信号を受信し、該FM放送信号に多重されて送られてくるVICS情報、DGPS情報、文字情報等のFM多重放送データを分離、復調してナビゲーションシステムに渡し、あるいはディスプレイ装置に表示する。
図中、1はアンテナ、4はフロントエンド(F/E)であり図示しないがアンテナ同調回路や高周波増幅回路、局部発振器、混合器等を有している。5はPLL回路、6はローパスフィルタ、7は中間周波増幅/FM検波器(IF/DET)である。PLL回路5、ローパスフィルタ6及びフロントエンド4内蔵の局部発振器は電子選局装置を構成し、局部発振器を受信周波数(選局操作で選択されたFM放送局の周波数)に応じた周波数で発振させ、フロントエンド4内の混合器により中間周波数信号を出力するようになっている。8はノイズキャンセルとステレオ復調を行うノイズキャンセラ/ステレオ復調回路(NC/MPX)、9はFM検波信号からL−MSK変調信号成分を取り出すフィルタ回路である。以上によりチューナが形成される。
【0015】
10はVICS情報受信中か、DGPS情報受信中かにより出力方向を切り替える切替回路、21はVICS用多重デコーダ、22はDGPS用多重デコーダ、23はプロセッサ(CPU)であり、VICS情報/DGPS情報の受信制御、文字情報表示制御、選局制御等を行うもの、24は同期カウンタで、DGPSのフレーム同期タイミングで計数値が0になり、以後、クロックを計数して繰り返し1フレーム期間(=4.896秒)を計数するものである。すなわち、予め、DGPS情報を放送するFM多重局からのFM多重放送データのフレーム同期タイミングを検出し、該タイミングで同期カウンタ24の計数値を0にし、以後、クロックを計数させる。25は受信したFM多重データ(VICS情報、DGPS情報、文字放送番組情報等)を記憶するメモリ、26はユーザが選局操作を行ったり、所望の文字放送番組の選択等を行う操作部、27は文字情報(ニュース、天気予報等)を画面に表示するディスプレイ装置である。
【0016】
図2(a)VICS用多重デコーダ21の構成図であり、31はL−MSK変調信号に遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデータ列の復調を行うL−MSK復調回路、32はブロック同期とフレーム同期の検出を行う同期回路、33は訂正処理部、34はVICS情報を記憶する1フレーム分のRAMである。訂正処理部33は、CRCチェック部33aと、横訂正/縦訂正を行う誤り検出訂正部33bを備えている。CRCチェック部33aは1ブロック毎のCRCチェックを行い、誤り検出訂正部33bは同期回路から入力したブロック同期とフレーム同期の検出信号に基づいて、ビットデータ列にPN復号を施した後、所定のフォーマットに区切りながらRAM34に一時記憶させると共に、パリティ符号を用いてシンドロームデータを生成し、シンドロームに対する多数決判定により横訂正、縦訂正の誤り訂正を行う。
図2(b)はDGPS用多重デコーダ22の構成図である。図中、41はL−MSK復調回路、42は同期回路、43は訂正処理部、44はDGPS情報を記憶するRAMであり、図2(a)と同様の構成を備えている。ただし、誤り検出訂正部43はDGPS情報に対して横訂正のみを行い、訂正結果をCPU23に送る。又、同期回路42はフレーム同期タイミング信号をCPU23に送る。
【0017】
(b)同期タイミングの設定
図3は同期タイミングの設定処理フローである。
予め、チューナはCPU23の制御でDGPS情報を放送するJFN系列のFM多重局に同調し、該FM多重局からのFM多重放送データを受信する。これにより、DGPS用デコーダ22の同期回路42は該FM多重データのフレーム同期タイミングを検出してCPU23に通知する(ステップ101)。1フレームのFM多重データは272ブロックよりなり、ブロック識別符号BIC4の次にブロック識別符号BIC1を有するブロックがフレームの先頭ブロックである。ブロック識別符号BIC1〜BIC4は、図4に示すパターンを有しているから、同期回路42は、ブロック識別符号BIC4の次にBIC1を検出することによりフレーム同期タイミングを検出してCPU23に通知する。
CPU23はフレーム同期タイミングの通知を受信すれば、同期カウンタ24の内容をクリアし、以後、図示しないクロックを計数して1フレーム期間(=4.896秒)を繰り返し計数する(ステップ102)。
尚、JFN系列FM多重局間ではフレーム同期タイミングが一致していない(NHK系列FM多重局間ではフレーム同期タイミングは一致している)。又、自動車の走行に応じて受信可能なJFN系列FM局が変化する。そこで、適宜、受信可能なJFN系列FM局のフレーム同期タイミングを測定して記憶しておき、受信電界強度により他のJFN系列FM局に切り替える際に該記憶してあるフレーム同期タイミングを同期カウンタに設定する。
【0018】
(c)DGPS情報、VICS情報の受信
図5はDGPS情報、VICS情報の受信処理フローである。
図3の同期タイミング設定処理により同期カウンタ24にFM多重放送データ(DGPS)のフレーム同期タイミングが設定されている。かかる状態において、チューナはCPU23の制御でNHK系列FM多重局よりVICS情報を受信してVICS用多重デコーダ21に入力し、VICS用多重デコーダ21は受信した各ブロックのデータを内蔵のRAM34に格納する(ステップ201)。
CPU23は同期カウンタ24の計数値を監視し、DGPS情報受信時刻になったかチェックし(ステップ202)、なっていなければステップ201のVICS情報の受信処理が継続する。
尚、NHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替えて電子チューニング回路のPLLをロックさせるのに、10msec必要であり、次いで、同期補足してDGPS情報を受信できるようになるまでには、ブロック同期保護段を2ブロックとすると3ブロック(=3×18msec=54msec)必要であり、しかる後、DGPS情報ブロックを読み取れるようになる。そこで、同期カウンタ24の計数値が同期タイミングの64msec前の時刻に相当する値になった時、DGPS情報受信時刻になったとする。
【0019】
DGPS情報受信時刻になれば、CPU23は電子選局装置を制御してNHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替える(ステップ203)。これにより、チューナはJFN系列FM多重局より受信した情報をDGPS用多重デコーダ22に入力する(ステップ204)。
以後、CPU23はDGPS用多重デコーダ22よりDGPS情報の受信完了通知を待つ(ステップ205)。DGPS用多重デコーダ22は、同期補足後にDGPS情報の受信を開始し、2ブロックのDGPS情報を内蔵のRAM44に記憶し、しかる後、DGPS情報の受信完了をCPU23に通知する。
このDGPS情報の受信完了により、CPU23はJFN系列FM多重局よりNHK系列FM多重局に受信局を切り替える(ステップ206)。これにより、NHK系列FM多重局よりVICS情報を受信してVICS用多重デコーダ21に入力し、VICS用多重デコーダ21は受信した各ブロックのデータを内蔵のRAM34に格納する。尚、VICS用多重デコーダ21はVICS情報を受信できるようになるまでには、すなわち、JFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局を切り替えるのに10msec、しかる後、同期補足してVICS情報を受信できるようになるまでには、3ブロック(=3×18msec=54msec)必要である。
【0020】
以上により、1フレーム分のVICS情報を取り込めば、VICS用多重デコーダ21は横訂正→縦訂正→横訂正を行って、DGPS情報受信中に受信できなかったいくつかのブロックのVICS情報を復元し、VICS情報をCPU23に送信する。又、DGPS用デコーダ22はDGPS情報に横訂正のみを施して訂正結果をCPU23に送出する。CPUは各デコーダ21、22より受信したVICS情報及びDGPS情報をメモリ25に記憶し、適宜、これら情報をナビゲーションコントローラに送信する。
【0021】
ところで、上記DGPS情報の受信により失われるVICS情報を見積もると以下のようになる。すなわち、DGPS情報を受信すべくNHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替え、DGPS情報受信後にJFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局を切り替えてVICS情報を受信できるまでに要する時間は以下の▲1▼〜▲3▼の合計時間になる。
▲1▼NHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替え、同期補足してDGPS情報を受信できるまでの時間64msec、
▲2▼2ブロックのDGPS情報の受信に36msec、
▲3▼JFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局を切り替え、同期補足してVICS情報を受信できるまでの時間64msec、
の 164msecが必要になる。この時間は1フレームの時間4896msecの約3.35%である。パリティ訂正により、DGPS情報の受信により失われたVICS情報をほぼ復元できる。
【0022】
(B)第2実施例
図6は本発明の第2実施例のFM多重放送受信機の構成図であり、図1の第1実施例と同一部分には同一符号を付している。第1実施例と異なる点は、FM多重放送データをデコードするデコーダをDGPS用とVICS用に共通にした点である。
図中、20はDGPS情報とVICS情報に共通に設けたデコーダであり、51はL−MSK変調信号に遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデータ列の復調を行うL−MSK復調回路、52はブロック同期とフレーム同期の検出を行う同期回路、53は訂正処理部、54はVICS情報を記憶する1フレーム分のVICS用RAM、55はDGPS情報を記憶する1フレーム分のDGPS用RAMである。訂正処理部53は、CRCチェック部53aと、VICS情報に対して横訂正/縦訂正を行うと共に、DGPS情報に対して横訂正を行う誤り検出訂正部53bを備えている。CRCチェック部53aは1ブロック毎のCRCチェックを行い、誤り訂正回路53bは同期回路から入力したブロック同期とフレーム同期の検出信号に基づいてVICS情報をRAM54に、DGPS情報をRAM55に一時記憶し、しかる後、パリティ符号を用いてVICS情報には横訂正→縦訂正→横訂正を行い、DGPS情報には横訂正を行う。
【0023】
予め同期タイミング設定処理(図3参照)により同期カウンタ24にFM多重放送データ(DGPS)のフレーム同期タイミングを設定する。かかる状態において、チューナはCPU23の制御でNHK系列FM多重局よりVICS情報を受信してデコーダ20に入力し、デコーダ20は受信した各ブロックのVICS情報をRAM54に格納する。
CPU23は同期カウンタ24の計数値を監視し、DGPS情報受信時刻になったかチェックし、なっていなければVICS情報の受信処理が継続する。DGPS情報受信時刻になれば、CPU23は電子選局装置を制御してNHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替える。これにより、チューナはJFN系列FM多重局より受信した情報をデコーダ20に入力する。以後、CPU23はデコーダ20よりDGPS情報の受信完了通知を待つ。デコーダ20は、同期補足後にDGPS情報の受信を開始し、DGPS情報をRAM55に記憶する。そして、2ブロックのDGPS情報の受信が完了すれば、DGPS情報受信完了をCPU23に通知する。
【0024】
このDGPS情報の受信完了により、CPU23はJFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局を切り替える。これにより、NHK系列FM多重局よりVICS情報を受信してデコーダ20入力し、デコーダ20は受信したVICS情報の各ブロックのデータをRAM54に格納する。
以上により、1フレーム分のVICS情報を取り込めば、デコーダ20の誤り検出訂正部53bはVICS情報に対し横訂正→縦訂正→横訂正を行って、DGPS情報受信中に受信できなかったいくつかのブロックのVICS情報を復元し、VICS情報をCPU23に送信する。又、誤り検出訂正部53bはDGPS情報に横訂正のみを施して訂正結果をCPU23に送出する。CPUはデコーダ20より受信したVICS情報及びDGPS情報をメモリ25に記憶し、適宜、これら情報をナビゲーションコントローラに送信する。
【0025】
(C)第3実施例
図7は本発明の第3実施例のFM多重放送受信機の構成図であり、第1実施例と異なる点は、(1) FM多重放送データをデコードするデコーダをDGPS情報用とVICS用に共通にした点、(2) VICS情報とDGPS情報を記憶するメモリ(RAM)を共用し、これら情報を該メモリに混在して記憶する点である。尚、図7において、図6の第2実施例と同一部分には同一符号を付している。
図中、20はDGPS情報とVICS情報に共通に設けたデコーダであり、51はL−MSK変調信号に遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデータ列の復調を行うL−MSK復調回路、52はブロック同期とフレーム同期の検出を行う同期回路、53は訂正処理部、56はVICS情報及びDGPS情報を混在して記憶する1フレーム分のRAMである。訂正処理部53は、CRCチェック部53aと、VICS情報に対して横訂正/縦訂正を行うと共に、DGPS情報に対して横訂正を行う誤り検出訂正部53bを備えている。CRCチェック部53aは1ブロック毎のCRCチェックを行い、誤り検出訂正部53bは同期回路から入力したブロック同期とフレーム同期の検出信号に基づいてVICS情報をRAM56に順次記憶し、同様にDGPS情報をRAM56に順次記憶し、しかる後、パリティ符号を用いてDGPS情報に横訂正を行い、VICS情報には横訂正→縦訂正→横訂正を行行う。
【0026】
予め同期タイミング設定処理(図3参照)により同期カウンタ24にFM多重放送データ(DGPS)のフレーム同期タイミングを設定する。かかる状態において、チューナはCPU23の電子選局制御でNHK系列FM多重局よりVICS情報を受信してデコーダ20に入力し、デコーダ20は受信した各ブロックのVICS情報をRAM56に順次格納する。
CPU23は同期カウンタ24の計数値を監視し、DGPS情報受信時刻になったかチェックし、なっていなければVICS情報の受信処理が継続する。DGPS情報受信時刻になれば、CPU23はNHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替える。これにより、チューナはJFN系列FM多重局より受信した情報をデコーダ20に入力する。以後、CPU23はデコーダ20よりDGPS情報の受信完了通知を待つ。デコーダ20は、同期補足後にDGPS情報の受信を開始し、DGPS情報をRAM56に記憶する。そして、2ブロックのDGPS情報の受信が完了すれば、DGPS情報受信完了をCPU23に通知する。
【0027】
このDGPS情報の受信完了により、CPU23はJFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局を切り替える。これにより、NHK系列FM多重局よりVICS情報を受信してデコーダ20入力し、デコーダ20は受信したVICS情報の各ブロックのデータをRAM56に格納する。
以上により、1フレーム分のVICS情報を取り込めば、デコーダ20の誤り検出訂正部53bは、まず、RAM56に記憶されている2ブロック分のDGPS情報に対して横訂正を施し、訂正結果をCPU23に送信する。ついで、誤り検出訂正部53bは、RAM56に記憶されている1フレーム分のVICS情報に対し横訂正→縦訂正→横訂正を行って、DGPS情報受信中に受信できなかったいくつかのブロックのVICS情報を復元し、VICS情報をCPU23に送信する。CPU23はデコーダ20より受信したVICS情報及びDGPS情報をメモリ25に記憶し、適宜、これら情報をナビゲーションコントローラに送信する。
【0028】
(D)第4実施例
図8は本発明の第4実施例のFM多重放送受信機の構成図であり、第1実施例と異なる点は、(1) FM多重放送データをデコードするデコーダをDGPS情報用とVICS情報用に共通にした点、(2) VICS情報とDGPS情報を記憶するメモリ(RAM)を共用し、これら情報を該メモリに混在して記憶する点である。図8において、図7の第3実施例と同一部分には同一符号を付している。
図中、20はDGPS情報とVICS情報に共通に設けたデコーダであり、51はL−MSK変調信号に遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデータ列の復調を行うL−MSK復調回路、52はブロック同期とフレーム同期の検出を行う同期回路、53は訂正処理部、57はVICS情報及びDGPS情報を混在して記憶する1フレーム分のRAMである。訂正処理部53は、CRCチェック部53aと、VICS情報に対して横訂正/縦訂正を行うと共に、DGPS情報に対して横訂正を行う誤り検出訂正部53bを備えている。CRCチェック部53aは1ブロック毎のCRCチェックを行い、誤り検出訂正部53bは同期回路から入力したブロック同期とフレーム同期の検出信号に基づいてVICS情報をRAM57に順次記憶し、同様に、DGPS情報をRAM57に順次記憶し、しかる後、パリティ符号を用いてDGPS情報に横訂正を行い、VICS情報には横訂正→縦訂正→横訂正を行う。
【0029】
図9は第4実施例の処理フローである。
予め同期タイミング設定処理(図3参照)により同期カウンタ24にFM多重放送データ(DGPS)のフレーム同期タイミングを設定する。かかる状態において、チューナはCPU23の制御でNHK系列FM多重局よりVICS情報を受信してデコーダ20に入力し、デコーダ20は受信した各ブロックのVICS情報をRAM57に順次格納する(ステップ401)。
CPU23は同期カウンタ24の計数値を監視し、DGPS情報受信時刻になったかチェックする(ステップ402)。
尚、DGPS情報を受信できるようになるまでには、
▲1▼NHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替えて電子チューニング回路のPLLがロックするまでに約10msec、
▲2▼BICの検出(ブロック同期)に数ビット分の9msec、
のトータル29msecが必要である。そこで、同期カウンタ24の計数値が同期タイミングの29msec前の時刻に相当する値になった時、DGPS情報受信時刻になったとする。
ステップ402のチェックで、DGPS情報受信時刻になっていなければVICS情報の受信処理が継続する。一方、DGPS情報受信時刻になれば、CPU23はNHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替える(ステップ403)。
同時に、CPU23は同期回路52に同期保持を指令する。これにより、同期回路はVICS情報のブロック同期及びフレーム同期を保持する(ステップ404)。以後、チューナはJFN系列FM多重局より受信した情報をデコーダ20に入力すると共に、復調回路51を介してCPU23に入力する。
【0030】
CPU23は復調回路51の出力よりブロック識別符号BICの検出処理を行い(ステップ405)、BIC情報を検出すれば次のブロックがDGPS情報ブロックであるか、プレフィックスと16ビットの先頭セグメント情報を参照して確認する。DGPS情報ブロックであればデコーダ20に通知し、これにより、デコーダは2ブロックのDGPS情報をRAM57に記憶する(ステップ406)。DGPS情報の記憶が完了すれば、デコーダ20はDGPS情報受信完了をCPU23に通知する。
このDGPS情報の受信完了により、CPU23はJFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局を切り替える(ステップ407)。以後、チューナは、NHK系列FM多重局よりVICS情報を受信してデコーダ20入力し、デコーダ20は保持しているブロック同期に基づいて(同期補足せず)、受信したVICS情報をRAM57に書き込む(ステップ408)。
【0031】
以上により、1フレーム分のVICS情報を取り込めば、デコーダ20の誤り訂正部53bは、まず、RAM57に記憶されている2ブロック分のDGPS情報に対して横訂正を施し、訂正結果をCPU23に送信する。ついで、誤り訂正部53bは、RAM57に記憶されている1フレーム分のVICS情報に対し横訂正→縦訂正→横訂正を行って、DGPS情報受信中に受信できなかったいくつかのブロックのVICS情報を復元し、VICS情報をCPU23に送信する。CPU23はデコーダ20より受信したVICS情報及びDGPS情報をメモリ25に記憶し、適宜、これら情報をナビゲーションコントローラに送信する。
【0032】
第4実施例において、DGPS情報の受信により失われるVICS情報を見積もると以下のようになる。すなわち、DGPS情報を受信すべくNHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替え、DGPS情報受信後にJFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局を切り替えてVICS情報を受信できるまでに要する時間は以下の▲1▼〜▲7▼の合計時間になる。すなわち、
▲1▼NHK系列FM多重局よりJFN系列多重局に受信局を切り替えて電子チューニング回路のPLLがロックするまでに約10msec、
▲2▼BICの検出(ブロック同期)に数ビット分の9msec、
▲3▼2ブロックのDGPS情報の受信に36msec、
▲4▼JFN系列FM多重局よりNHK系列多重局に受信局を切り替えて電子チューニング回路のPLLがロックするまでに約10msec、
の65msecが必要になる。この時間は1フレームの時間4896msecの1.3%である。パリティ訂正により、DGPS情報の受信により失われたVICS情報は余裕をもって復元できる。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【0033】
【発明の効果】
以上本発明によれば、(1) FM多重放送データをデコードするデコーダとメモリをそれぞれDGPS情報用とVICS情報用に共通に1つ設けると共に、予め、DGPS情報を放送するFM多重放送局からのFM多重放送データのフレーム同期タイミングを設定しておき、 (2) VICS情報を放送するFM多重放送局からの情報受信中に、前記フレーム同期タイミングより所定時間前になった時、DGPS情報を放送するFM多重放送局に受信局を切り替えると共にVICS情報のブロック同期を保持し、 (3) しかる後、受信情報よりブロック識別符号の検出を行い、デコーダはブロック識別符号が検出された後の2ブロックをDGPS情報としてメモリに保存し、 (4) DGPS情報が保存された後、VICS情報を放送するFM多重放送局に受信局を切り替えると共に、デコーダは保持しているVICS情報のブロック同期に基づいてVICS情報を取り込んでメモリに記憶するようにしたから、DGPS情報受信中に失われるVICS情報を少なくでき、誤り訂正処理により確実に失われたVICS情報を復元できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のFM多重放送受信機の構成図(第1実施例)である。
【図2】多重デコーダの構成図である。
【図3】同期タイミング設定制御のフロー図である。
【図4】ブロック識別符号のパターンである。
【図5】VICS情報及びDGPS情報の受信制御のフローである。
【図6】本発明のFM多重放送受信機の別の構成図(第2実施例)である。
【図7】本発明のFM多重放送受信機の別の構成図(第3実施例)である。
【図8】本発明のFM多重放送受信機の別の構成図(第4実施例)である。
【図9】第4実施例の処理フローである。
【図10】FM多重データのフレーム構成図である。
【図11】DGPSデータの構成図である。
【図12】DGPSセグメント内容説明図である。
【符号の説明】
4・・フロントエンド(F/E)
5・・PLL回路
7・・中間周波増幅/FM検波器(IF/DET)
9・・フィルタ回路
10・・切替回路
21・・VICS用多重デコーダ
22・・DGPS用多重デコーダ
23・・プロセッサ(CPU)
24・・同期カウンタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an FM multiplex broadcast data receiving method, and more particularly to an FM multiplex broadcast data receiving method in which DGPS information and VICS information are received by one receiver.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a navigation system that guides an automobile to a destination, it is important to accurately grasp the location of the automobile and to correctly recognize road traffic information (congestion, accidents, regulations, and the like).
At present, the position of an automobile is determined by using (1) self-contained navigation using a distance sensor (for example, a vehicle speed sensor) or a direction sensor (for example, a gyro) and (2) GPS (Global Positioning System) navigation that receives position information from a satellite. ing. The position accuracy of the GPS is bad and may reach 100 m or more. For this reason, it is required to improve the positional accuracy of the GPS, and DGPS (Differential Global Positioning System) has been proposed and put to practical use. DGPS is based on (1) receiving and positioning GPS satellite radio waves at a location where the exact location is known, (2) determining the error between the known location and the location, and (3) using the same location system in the same area. By transmitting the determined error or the correction coefficient to the user, the position accuracy and the reliability of the positioning system are improved and secured. (4) A means for transmitting the above information to the user, using the FM multiplex broadcast wave. Have been.
[0003]
Road traffic information (congestion, accidents, regulations, etc.) is provided by a road traffic information communication system (VICS), and an on-vehicle navigation system receives the road traffic information (VICS information) and displays it on a map in real time. It is displayed.
[0004]
FIG. 10 is a diagram showing the structure of FM multiplexed data multiplexed in FM broadcasting. One frame consists of 272 blocks (packets), 190 blocks of 272 blocks are data blocks, and 82 blocks are parity blocks transmitting only parity. , The parity blocks are distributed in the data block. One frame is 4.896 seconds, and one block is 18 msec.
Each data block is composed of a 16-bit block identification code BIC (Block Identify Code), 176-bit data, a 14-bit CRC code, and 82-bit parity (horizontal code) for error detection and correction. . The parity block is composed of a 16-bit block identification code BIC, a 190-bit parity (vertical code), and an 82-bit parity for error detection and correction (horizontal code). The identification code of the data block in the first 13 blocks is BIC1, the identification code of the data block in the next 123 blocks is BIC3, the identification code of the data block in the next 13 blocks is BIC2, and the last The identification code of the data block among the 123 blocks is BIC3, and the identification code of the parity block is BIC4.
[0005]
Block synchronization can be achieved by detecting the block identification code every block, and frame synchronization can be achieved every 272 blocks (by detecting BIC1 next to block identification code BIC4). Further, since parity (vertical code, horizontal code) for error detection and correction is included, error detection and error correction processing (vertical correction, horizontal correction) can be performed using these parities. Further, since the data block contains a CRC code, a CRC check can be performed for each block.
The VICS information is transmitted using all blocks of the frame, while the DGPS information is transmitted using the first two blocks of the frame.
[0006]
FIG. 11A shows a block structure of DGPS data, which shows a format of a 176-bit data block (a 190-bit data block in FIG. 10 excluding a 14-bit CRC block), and has a 16-bit prefix. It is composed of 51 and 160 bits or 144 bits of
(1) a service identification unit 51a for identifying program contents and indicating a transmission mode and designating a data packet configuration;
{Circle around (2)} A decoding identification flag (“1” is decoding only in the horizontal direction, “0” is horizontal, vertical, and horizontal decoding) 51b for specifying a decoding method of the error correction circuit;
(3) An information end flag (“1” is end) 51c indicating the end of the data group transmitted by a certain data group number;
{Circle around (4)} an
(5) a data group number part 51e for designating a data group number;
{Circle around (6)} data
[0007]
The
(1) Service identification: 1011
(2) Decryption identification flag: 1
(3) Data group number: 1100
It is.
FIG. 12 shows a segment configuration of the DGPS information. The DGPS segment is composed of 304 bits of 160 + 144 bits, and the first 16 bits have the following contents.
(1) Segment identification: 1101 (D)
(2) Segment length: 1111 (F)
(3) Extended segment length: 00100100
It has become.
As described above, the DGPS information can be identified by referring to the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
At present, DGPS information is transmitted by an FM multiplex station of the JFN sequence, and VICS information is transmitted by an FM multiplex station of the NHK sequence. For this reason, a configuration using two receivers and a configuration using one receiver by switching are considered as FM multiplex broadcast receivers.
However, using two receivers to receive VICS information and DGPS information is problematic in terms of cost and space. For this reason, one receiver is switched and used. However, in the method of switching the reception of the VICS information and the DGPS information for each frame, since one frame is about 5 seconds, the VICS information (1 There is a problem that VICS information for a frame is lost.
[0009]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a method for receiving FM multiplex broadcasting that can receive DGPS information without losing VICS information.
Another object of the present invention is to provide a method for receiving FM multiplex broadcasting, which can share a decoder and a memory for DGPS information and VICS information.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above object is provided.(1) One decoder and one memory for decoding the FM multiplex broadcast data are provided in common for the DGPS information and the VICS information, respectively, and the frame synchronization timing of the FM multiplex broadcast data from the FM multiplex broadcast station broadcasting the DGPS information is set in advance. Aside, (2) During reception of information from an FM multiplex broadcasting station that broadcasts VICS information, when a predetermined time comes before the frame synchronization timing, the receiving station is switched to an FM multiplex broadcasting station that broadcasts DGPS information, and block synchronization of VICS information is performed. Hold and (3) Thereafter, the block identification code is detected from the received information, and the decoder stores the two blocks after the block identification code is detected in the memory as DGPS information, (Four) After the DGPS information is saved, the receiving station is switched to the FM multiplex broadcasting station that broadcasts the VICS information, and the decoder fetches the VICS information based on the block synchronization of the held VICS information and stores it in the memory. Is done. By doing so, the configuration can be simplified, the VICS information lost during reception of the DGPS information can be reduced, and the lost VICS information can be reliably restored.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(A) First embodiment
(A) Configuration
FIG. 1 is a configuration diagram of an FM multiplex broadcast receiver according to a first embodiment of the present invention. The FM multiplex broadcast receiver receives the FM broadcast signal, separates and demodulates the FM multiplex broadcast data such as VICS information, DGPS information, and text information which are multiplexed and transmitted to the FM broadcast signal, and passes the data to the navigation system. Or on a display device.
In the figure,
[0015]
Reference numeral 10 denotes a switching circuit that switches the output direction depending on whether VICS information or DGPS information is being received, 21 is a VICS multiplex decoder, 22 is a DGPS multiplex decoder, and 23 is a processor (CPU). A
[0016]
FIG. 2 (a) is a configuration diagram of a
FIG. 2B is a configuration diagram of the
[0017]
(B) Setting synchronization timing
FIG. 3 is a flow chart of the synchronization timing setting process.
In advance, the tuner tunes to a JFN-series FM multiplex station that broadcasts DGPS information under the control of the
When receiving the notification of the frame synchronization timing, the
Note that the frame synchronization timings do not match between the JFN-series FM multiplex stations (the frame synchronization timings match between the NHK-series FM multiplex stations). Also, the receivable JFN-series FM stations change according to the running of the automobile. Therefore, the frame synchronization timing of the receivable JFN-series FM station is measured and stored as appropriate, and when switching to another JFN-series FM station based on the received electric field strength, the stored frame synchronization timing is stored in the synchronization counter. Set.
[0018]
(C) Reception of DGPS information and VICS information
FIG. 5 is a reception processing flow of DGPS information and VICS information.
The frame synchronization timing of the FM multiplex broadcast data (DGPS) is set in the
The
Note that it takes 10 msec to switch the receiving station from the NHK-series FM multiplex station to the JFN-series multiplex station and lock the PLL of the electronic tuning circuit. Requires 3 blocks (= 3 × 18 msec = 54 msec) if the block synchronization protection stage is 2 blocks, and then the DGPS information block can be read. Therefore, it is assumed that the DGPS information reception time has come when the count value of the
[0019]
When the DGPS information reception time comes, the
Thereafter, the
Upon completion of the reception of the DGPS information, the
[0020]
As described above, when the VICS information for one frame is captured, the
[0021]
By the way, when the VICS information lost due to the reception of the DGPS information is estimated, the following is obtained. That is, the receiving station is switched from the NHK-sequence FM multiplex station to the JFN-sequence multiplex station to receive the DGPS information, and after the DGPS information is received, the receiving station is switched from the JFN-sequence FM multiplex station to the NHK-sequence multiplex station and the VICS information can be received. Is the total time of the following (1) to (3).
{Circle around (1)} The receiving station is switched from the NHK-series FM multiplex station to the JFN-series multiplex station, and the time until the DGPS information can be received in synchronization with the reception is 64 msec.
(2) 36 msec for receiving two blocks of DGPS information,
{Circle around (3)} The receiving station is switched from the JFN-series FM multiplex station to the NHK-series multiplex station, and the time until the VICS information can be received in synchronization with the reception is 64 msec.
164 msec is required. This time is about 3.35% of the time of 4896 msec for one frame. By parity correction, VICS information lost due to reception of DGPS information can be almost restored.
[0022]
(B) Second embodiment
FIG. 6 is a configuration diagram of an FM multiplex broadcast receiver according to a second embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment of FIG. The difference from the first embodiment is that a decoder for decoding FM multiplex broadcast data is used in common for DGPS and VICS.
In the figure,
[0023]
The frame synchronization timing of the FM multiplex broadcast data (DGPS) is set in the
The
[0024]
Upon completion of the reception of the DGPS information, the
As described above, if the VICS information for one frame is fetched, the error detection and
[0025]
(C) Third embodiment
FIG. 7 is a block diagram of an FM multiplex broadcast receiver according to a third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that (1) Decoders for decoding FM multiplex broadcast data are used for DGPS information and VICS. A common point is that (2) a memory (RAM) for storing VICS information and DGPS information is shared, and the information is mixed and stored in the memory. In FIG. 7, the same parts as those in the second embodiment of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
In the figure,
[0026]
The frame synchronization timing of the FM multiplex broadcast data (DGPS) is set in the
The
[0027]
Upon completion of the reception of the DGPS information, the
As described above, when one frame of VICS information is fetched, the error detection and
[0028]
(D) Fourth embodiment
FIG. 8 is a block diagram of an FM multiplex broadcasting receiver according to a fourth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that (1) a decoder for decoding FM multiplex broadcasting data is used for DGPS information and VICS information. (2) A memory (RAM) for storing VICS information and DGPS information is shared, and these information are mixed and stored in the memory. 8, the same parts as those in the third embodiment in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals.
In the figure,
[0029]
FIG. 9 is a processing flow of the fourth embodiment.
The frame synchronization timing of the FM multiplex broadcast data (DGPS) is set in the
The
By the way, before DGPS information can be received,
(1) It takes about 10 msec until the receiving station is switched from the NHK-series FM multiplex station to the JFN-series multiplex station and the PLL of the electronic tuning circuit is locked.
(2) 9 msec for several bits for BIC detection (block synchronization)
Is required for a total of 29 msec. Therefore, it is assumed that the DGPS information reception time has come when the count value of the
If it is determined in
At the same time, the
[0030]
The
Upon completion of the reception of the DGPS information, the
[0031]
As described above, when one frame of VICS information is captured, the
[0032]
In the fourth embodiment, the VICS information lost due to the reception of the DGPS information is estimated as follows. That is, the receiving station is switched from the NHK sequence FM multiplex station to the JFN sequence multiplex station to receive the DGPS information, and after the DGPS information is received, the receiving station is switched from the JFN sequence FM multiplex station to the NHK sequence multiplex station and the VICS information can be received. Is the total time of the following (1) to (7). That is,
(1) It takes about 10 msec until the receiving station is switched from the NHK-series FM multiplex station to the JFN-series multiplex station and the PLL of the electronic tuning circuit is locked.
(2) 9 msec for several bits for BIC detection (block synchronization)
(3) 36 msec to receive 2 blocks of DGPS information,
{Circle around (4)} It takes about 10 msec until the receiving station is switched from the JFN-series FM multiplex station to the NHK-series multiplex station and the PLL of the electronic tuning circuit is locked.
Of 65 msec is required. This time is 1.3% of the time of 4896 msec for one frame. By the parity correction, the VICS information lost due to the reception of the DGPS information can be restored with a margin.
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention can be variously modified in accordance with the gist of the present invention described in claims, and the present invention does not exclude these.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention,(1) One decoder and one memory for decoding the FM multiplex broadcast data are provided in common for the DGPS information and the VICS information, respectively, and the frame synchronization timing of the FM multiplex broadcast data from the FM multiplex broadcast station broadcasting the DGPS information is set in advance. Aside, (2) During reception of information from an FM multiplex broadcasting station that broadcasts VICS information, when a predetermined time comes before the frame synchronization timing, the receiving station is switched to an FM multiplex broadcasting station that broadcasts DGPS information, and block synchronization of VICS information is performed. Hold and (3) Thereafter, the block identification code is detected from the received information, and the decoder stores the two blocks after the block identification code is detected in the memory as DGPS information, (Four) After the DGPS information is stored, the receiving station is switched to the FM multiplex broadcasting station that broadcasts the VICS information, and the decoder takes in the VICS information based on the block synchronization of the held VICS information and stores it in the memory. Accordingly, VICS information lost during reception of DGPS information can be reduced, and VICS information lost by error correction processing can be reliably restored.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram (first embodiment) of an FM multiplex broadcast receiver of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a multiplex decoder.
FIG. 3 is a flowchart of synchronization timing setting control.
FIG. 4 is a pattern of a block identification code.
FIG. 5 is a flowchart of control of receiving VICS information and DGPS information.
FIG. 6 is another configuration diagram (second embodiment) of the FM multiplex broadcast receiver of the present invention.
FIG. 7 is another configuration diagram (third embodiment) of the FM multiplex broadcast receiver of the present invention.
FIG. 8 is another configuration diagram (fourth embodiment) of the FM multiplex broadcast receiver of the present invention.
FIG. 9 is a processing flow of a fourth embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a frame configuration of FM multiplexed data.
FIG. 11 is a configuration diagram of DGPS data.
FIG. 12 is an explanatory diagram of DGPS segment contents.
[Explanation of symbols]
4. Front end (F / E)
5 ··· PLL circuit
7. Intermediate frequency amplification / FM detector (IF / DET)
9. Filter circuit
10. Switching circuit
21. Multiplex decoder for VICS
22..Multiple decoder for DGPS
23. Processor (CPU)
24 ··· Synchronous counter
Claims (1)
FM多重放送データをデコードするデコーダとメモリをDGPS情報用とVICS情報用に共通に1つ設けると共に、予め、DGPS情報を放送するFM多重放送局からのFM多重放送データのフレーム同期タイミングを設定しておき、
VICS情報を放送するFM多重放送局からの情報受信中に、前記フレーム同期タイミングより所定時間前になった時、DGPS情報を放送するFM多重放送局に受信局を切り替えると共にVICS情報のブロック同期を保持し、
しかる後、受信情報よりブロック識別符号の検出を行い、デコーダはブロック識別符号が検出された後の2ブロックをDGPS情報としてメモリに保存し、
DGPS情報が保存された後、VICS情報を放送するFM多重放送局に受信局を切り替えると共に、デコーダは保持しているVICS情報のブロック同期に基づいてVICS情報を取り込んでメモリに記憶することを特徴とするFM多重放送データ受信方法。In an FM multiplex broadcast data receiving method in which DGPS information and VICS information respectively broadcast by FM multiplex from different broadcast stations are received by one receiver,
One decoder and one memory for decoding the FM multiplex broadcast data are provided in common for the DGPS information and the VICS information, and the frame synchronization timing of the FM multiplex broadcast data from the FM multiplex broadcast station for broadcasting the DGPS information is set in advance. In addition,
During reception of information from an FM multiplex broadcasting station that broadcasts VICS information, when a predetermined time comes before the frame synchronization timing, the receiving station is switched to an FM multiplex broadcasting station that broadcasts DGPS information, and block synchronization of VICS information is performed. Hold and
Thereafter, the block identification code is detected from the received information, and the decoder stores the two blocks after the block identification code is detected in the memory as DGPS information,
After the DGPS information is stored, the receiving station is switched to the FM multiplex broadcasting station that broadcasts the VICS information, and the decoder fetches the VICS information based on the block synchronization of the stored VICS information and stores it in the memory. FM multiplex broadcast data receiving method.
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