JP3566066B2 - Ｆｍ多重放送受信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる受信周波数を有する複数のＦＭ多重放送を受信するＦＭ多重放送受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に対して渋滞や通行規制等の各種情報をＦＭ多重放送で提供する道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ）が実用化されており、利用者が所定のＦＭ放送を受信することにより所望のＶＩＣＳサービス画面を得ることができる。このＶＩＣＳ対応のＦＭ多重放送受信機は、一般には表示装置を有するナビゲーション装置と組み合わせて使用されることが多い。
【０００３】
また、最近では他のＦＭ多重放送を利用して差動グローバルポジショニングシステム（以下、ＤＧＰＳと称する）データを送信し、ナビゲーション装置に使用されるＧＰＳ受信機による測位位置を補正しようとする計画がある。このＤＧＰＳは、正確な位置が既知の場所においてＧＰＳ受信機によってＧＰＳ衛星電波を受信測位してその誤差を決定し、決定した誤差の補正係数等のデータをＦＭ多重放送によって送信するものであり、これを受信したナビゲーション装置においてＧＰＳ受信機による測位位置に上述した誤差分の補正が加えられる。
【０００４】
上述したナビゲーション装置においては、ＶＩＣＳデータに基づいて渋滞情報等の交通情報を取得し、ＤＧＰＳデータに基づいて自車位置の補正を行おうとすると、ＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータの両方が必要になる。しかし、一般にＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数と、ＤＧＰＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数は異なっている。そこで、１台のＦＭ多重放送受信機においてＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数とＤＧＰＳデータが含まれるＦＭ放送の受信周波数とを選択的に切り替えることによって、ＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータの両方を受信する場合が考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＦＭ多重放送受信機において、特に１つのチューナの受信周波数を切り替えて、ＤＡＲＣ（Ｄａｔａ Ｒａｄｉｏ Ｃｈａｎｎｅｌ）方式を用いたＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータとを受信する場合には、以下の問題がある。
【０００６】
すなわち、ＤＧＰＳデータを受信するためには、ＤＧＰＳデータが送られてくるタイミングまでに同期を確立しておく必要があるため、通常はこのタイミングの数ブロック前にＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数からＤＧＰＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数へ切り替えなければならない。また、ＤＧＰＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数からＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数に戻した後に同期を確立するために数ブロック分の時間がかかる。したがって、２ブロックのＤＧＰＳデータを受信するために、その前後の数ブロックを含めた４〜８ブロックといった多くのＶＩＣＳデータが欠落してしまうという問題があった。
【０００７】
通常は、少しのデータ欠落が発生しても、誤り訂正処理によって正しいデータを復元することができるが、欠落するデータ量が多くなると、特に弱電界地域で受信したデータのようにデータ自体に誤りが多い場合には、データの復元が困難な場合も多く、できるだけデータの欠落は少ない方が好ましい。
【０００８】
また、上述したようにＤＧＰＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数からＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数に戻した後に同期を確立するために数ブロック分の時間がかかるが、ここで確立されるのはブロック同期であり、フレーム同期を確立するためにはさらに多くの時間がかかる。例えば、ＤＡＲＣ方式のフレームには４つの変化点が含まれており、いずれかの変化点を検出したときにフレーム同期が確立される。通常、このフレームのデータに対する誤り訂正は、（２７２，１９０）短縮化差集合巡回符号を縦横二重に用いた積符号によって、横訂正、縦訂正、横訂正の順序で行われ、これにより高い確率で正しいデータが復元される。ここで、横訂正とはフレームを構成するブロック単位で行う誤り訂正をいい、縦訂正とはブロックの同じ位置にあるビットについてフレーム単位で行う誤り訂正をいう。ところが、フレーム同期が確立されない状態では縦訂正が行えないため、１回の横訂正のみによって誤り訂正処理がなされ、データの復元能力が若干低下し、結果的にＶＩＣＳデータが欠落する可能性が増すという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、複数のＦＭ放送を切り替えて多重化データを受信する場合に、多重化データが欠落する量を減らすことができ、誤り訂正によるデータ復元の可能性を高めることができるＦＭ多重放送受信機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のＦＭ多重放送受信機は、受信周波数を切り替えることにより第１および第２の多重化データのそれぞれが含まれる複数のＦＭ多重放送を選択的に受信しており、受信したＦＭ多重放送から第１の多重化データあるいは第２の多重化データが分離される。そして、第１の多重化データが分離された場合には、同期を確立した後にこの第１の多重化データの取り込みが行われる。また、第２の多重化データが分離された場合には、既知の受信タイミングで、同期を確立する動作を行わずに第２の多重化データの取り込みが行われる。このように、第２の多重化データを受信する際に、同期をとる動作が行われないため、同期確立に要する時間分だけ第１の多重化データを長時間受信することができ、データの欠落を低減することができる。また、取り込んだ第１の多重化データについて誤り訂正を行っている場合には、欠落データが減った分、データを復元することができる可能性が増える。
【００１１】
また、第２の多重化データを取り込んでいる間、第１のデータの取り込みを行う第１のデータ取込手段によって既に確立した同期を維持することが好ましい。第２の多重化データを取り込む際に同期を確立する必要がないため、同期回路を第１の多重化データ専用に使用することができ、しかも第１の多重化データが含まれるＦＭ多重放送の受信を再開したときにその都度同期を確立する動作が不要であり、その分第１の多重化データを取り込むタイミングを早めることができ、データの欠落を低減することができる。
【００１２】
特に、上述した第２の多重化データは、差動グローバルポジショニングシステムデータとすることが好ましい。差動グローバルポジショニングシステムデータは、一定時間間隔で（４．８９６秒毎に）規則正しく配信されており、その先頭ビットの受信タイミングを知ることができるため、同期をとることなく取り込むことができる。また、差動グローバルポジショニングシステムデータであれば、ＤＡＲＣ方式に適用した場合には、２７２ブロックで構成される１フレームの先頭の２ブロックを用いるだけで必要なデータの配信が行われるため、第１の多重化データに生じるブロックデータの欠落を低減することにより、第１の多重化データに生じたブロックデータの欠落分を誤り訂正によって完全に復元することも可能になる。
【００１３】
また、本発明の他のＦＭ多重放送受信機では、複数ブロックからなるフレーム構成の多重化データがＦＭ多重放送から分離され、ブロック同期とフレーム同期をとる動作が行われる。ＦＭ多重放送の受信を開始した後であってフレーム同期が確立される前にブロック同期が確立されると、フレーム内の正しいブロック位置を考慮することなく各ブロックデータが格納され、フレーム同期確立後に正しいブロック位置に対応させ、これに基づいてフレーム単位の誤り訂正処理が行われる。したがって、フレーム同期が確立する前に受信したデータを含めて誤り訂正処理を行うことができ、その分だけデータを復元することができる可能性が増える。
【００１４】
また、上述したフレームデータには、フレーム同期の確立に必要な複数の変化点を含めることが好ましい。変化点を増やすことにより、フレーム同期が確立する時点が早くなるため、正しいブロック位置のデータを得ることができるタイミングも早めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を適用したＦＭ多重放送受信機は、ＶＩＣＳデータが含まれるＦＭ放送とＤＧＰＳが含まれるＦＭ放送とを切り替えて受信する場合に、ＶＩＣＳデータの欠落を最小限に抑え、誤り訂正によるデータ復元の可能性を高めることに特徴がある。以下、本発明を適用した一実施形態のＦＭ多重放送受信機について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
〔第１の実施形態〕
本発明を適用した第１の実施形態におけるＦＭ多重放送受信機は、ＤＡＲＣ方式を用いたＶＩＣＳ用のＦＭ多重放送とＤＧＰＳ用のＦＭ多重放送とを交互に切り替えて受信するものであり、ＤＧＰＳデータの受信タイミングをＣＰＵによるソフトウエア処理によって保持することにより、ＦＭ多重放送の受信周波数を切り替える毎に行う同期確立動作を不要としている。
【００１７】
図１は、第１の実施形態のＦＭ多重放送受信機の構成を示す図である。同図に示すＦＭ多重放送受信機１は、アンテナ１０で受信したＦＭ放送信号からＦＭ多重データを復調して格納するために、フロントエンド（Ｆ／Ｅ）１２、中間周波増幅／ＦＭ検波回路（ＩＦ／ＤＥＴ）１４、フィルタ回路１６、ＤＡＲＣデコーダ１７、ＣＰＵ２４、メモリ２６および選局回路３０を含んで構成されている。また、このＦＭ多重放送受信機１は、外部に接続されたナビゲーション装置２との間で各種のデータ通信を行うために入出力インタフェース（ＩＦ）部２８を備えている。
【００１８】
フロントエンド１２は、アンテナ同調回路や高周波増幅回路、局部発振回路、混合回路等を含んでおり、アンテナ１０から入力されるＦＭ放送信号に対して高周波増幅を行うとともに所定の周波数変換を行う。例えば、受信したい所望の周波数のＦＭ放送信号がフロントエンド１２に入力されたときに１０．７ＭＨｚの中間周波信号に変換される。中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４は、フロントエンド１２から出力される中間周波信号を増幅するとともに同調動作を行い、その同調結果に対してＦＭ検波処理を行うものである。フィルタ回路１６は、ＦＭ検波後の信号に含まれる多重信号を分離するためのものである。ＤＡＲＣ方式を用いたＦＭ多重放送を考えた場合には、図２に示すように、ＦＭ検波後の信号には７６ｋＨｚ前後の多重信号が含まれており、フィルタ回路１６によってこの信号成分のみが抽出される。
【００１９】
ＤＡＲＣデコーダ１７は、ＬＭＳＫ（Ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ）復調回路１８、同期回路２０、誤り検出訂正回路２２、メモリ２３を備えている。ＬＭＳＫ復調回路１８は、フィルタ回路１６から出力されるＬＭＳＫ変調信号に対して遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデータ列の復調を行う。同期回路２０は、ＶＩＣＳデータの受信に際して、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるビットデータ列に対してブロック同期とフレーム同期を確立する。この同期回路２０は、ブロック同期保護機能を有しており、一旦ブロック同期が確立された後は、数ブロック分同期が外れてもそれ以前に確立したブロック同期が維持される。
【００２０】
誤り検出訂正回路２２は、誤り検出・訂正部２２ａとＣＲＣチェック部２２ｂを備えている。ＣＲＣチェック部２２ｂは、同期回路２０によって同期がとられたビットデータ列に対して、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ ）コードに基づいて誤り検出を行うために、所定の演算を行う。誤り検出・訂正部２２ａは、ＣＲＣチェック部２２ｂによる演算結果に基づいて誤り検出を行うとともに、誤りがあった場合にはその訂正を行う。上述したように、誤り訂正は（２７２，１９０）短縮化差集合巡回符号を縦横二重に用いた積符号によって行われ、高い確率で正しいデータが復元される。誤り検出訂正回路２２によって訂正されたＶＩＣＳデータやＤＧＰＳデータは、メモリ２３に格納される。
【００２１】
ＣＰＵ２４は、このＦＭ多重放送受信機１の受信周波数をＶＩＣＳ用あるいはＤＧＰＳ用のいずれかに設定する。また、ＣＰＵ２４は、あらかじめ、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを保持している。この受信タイミングの検出方法については後述する。ＤＧＰＳデータは各フレームの先頭の２ブロックに含まれているため、ＣＰＵ２４は、この保持した受信タイミングを基準にして、ＤＧＰＳデータに含まれる各ビットを認識することができる。ＣＰＵ２４は、ＤＧＰＳデータの受信タイミングに達する直前に、受信周波数をＤＧＰＳデータが含まれるＦＭ放送用に切り替えて、受信タイミングに達した後は、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＤＧＰＳデータの各ビットを一定時間間隔で取り込む。さらに、ＣＰＵ２４は、所定のタイミングで誤り検出訂正回路２２から出力される訂正後のデータを編集し、それらの上位階層の各種データを作成する。メモリ２６は、一部がＣＰＵ２４の作業領域として使用され、他の一部がＣＰＵ２４によって作成された各種データの格納領域として使用される。
【００２２】
選局回路３０は、ＦＭ多重放送受信機１の受信周波数を設定するためのものであり、フロントエンド１２内の局部発振回路とともにＰＬＬ（位相同期ループ）を構成する。例えば、プログラマブルカウンタからなる分周回路を有しており、この分周比をＣＰＵ２４からの指示によって変更することによりフロントエンド１２内の局部発振回路の発振周波数を変えて、受信周波数の切り替えを行う。
【００２３】
上述したフロントエンド１２、中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４、ＣＰＵ２４、選局回路３０が多重放送受信手段に、フィルタ回路１６およびＬＭＳＫ復調回路１８がデータ分離手段に、同期回路２０、誤り検出訂正回路２２が第１のデータ取込手段に、ＣＰＵ２４が第２のデータ取込手段にそれぞれ対応する。
【００２４】
次に、ＤＡＲＣ方式を用いたＦＭ多重放送の階層構造の一部について簡単に説明する。上述したＦＭ多重放送受信機１による処理の対象となるＤＡＲＣの階層構造には、伝送路についての階層１、誤り訂正についての階層２、データパケットについての階層３等が含まれており、これらは各種の交通情報が含まれるＶＩＣＳデータとＧＰＳの測位位置に対する補正係数が含まれるＤＧＰＳデータとで基本的に共通している。
【００２５】
伝送路についての階層１は、上述した中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４から出力されるＦＭ検波後の信号（ベースバンド信号）に対応している。図２に示すように、ＦＭ検波後の信号には７６ｋＨｚ前後のＦＭ多重信号が含まれており、このＦＭ多重信号のみがフィルタ回路１６によって分離され、ＬＭＳＫ復調回路１８を通すことによりこのＦＭ多重放送信号に対応したＦＭ多重データが得られる。
【００２６】
誤り訂正についての階層２は、誤り検出や誤り訂正を行う際のフレーム構造を示している。図３は、階層２に対応したフレーム構造を示す図である。同図に示すように、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＦＭ多重放送データは１フレームあたり合計で２７２ブロックからなり、この内１９０ブロックはデータパケットを含むブロックであり、残りの８２ブロックはパリティパケットを含むブロックである。この８２ブロックは、データパケットを含むブロックの間に分散して配置されている。
【００２７】
同期回路２０は、各ブロックの先頭部分に含まれるブロック識別符号ＢＩＣ（Ｂｌｏｃｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｙ Ｃｏｄｅ ）を１ブロックごとに検出することによりブロック同期をとっており、同図に示すいずれかの変化点（例えば、ブロック識別符号ＢＩＣ４からＢＩＣ１へ変化する点）を検出することにより２７２ブロックごとにフレーム同期をとっている。また、誤り検出訂正回路２２は、各ブロックに含まれるＣＲＣに基づいて、データパケットを構成する各ビットデータの誤りを検出し、パリティパケットあるいはパリティを用いて誤り訂正を行う。
【００２８】
ＶＩＣＳデータは、図３に示した１フレーム内の１９０ブロックに含まれるデータパケットを用いて伝送される。また、ＤＧＰＳデータは、この１９０ブロック内の先頭に位置する２つのデータパケットを用いて伝送される。フレームの伝送速度は、１６ｋｂｐｓであるため、１フレーム（＝２８８ビット×２７２ブロック）は４．８９６秒ごとに受信され、ＤＧＰＳデータは４．８９６秒周期で繰り返し受信される。
【００２９】
階層３は、データパケットの構造を示しており、その詳細が図４に示されている。同図に示す各データパケットは、３２ビットあるいは１６ビットのプリフィックスと、残りの１４４ビットあるいは１６０ビットのデータブロックを含んで構成される。先頭のプリフィックスは、情報内容であるデータブロックの識別を行うために付加されており、サービス識別ＳＩ、復号識別フラグ、情報終了フラグ、更新フラグ、データグループ番号、データパケット番号からなっている。
【００３０】
交通情報を含むＶＩＣＳデータの場合には、上述したデータパケットに含まれるデータブロックが複数個集まって階層４のデータグループが形成される。また、ＤＧＰＳデータの場合には、図５に示すように、２つのデータパケットに含まれるデータブロックが２個集まって、ＧＰＳ測位位置の補正に必要なＤＧＰＳデータが含まれる階層４のデータグループが形成される。この階層４のデータグループは、同図に示すようにセグメント識別、セグメント長、拡張セグメント長、ＤＧＰＳセグメントデータからなっている。先頭のセグメント識別を解析することにより、ＤＧＰＳセグメントデータがＤＧＰＳデータであることを認識することができる。
【００３１】
次に、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングの検出方法について説明する。図６は、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミング検出の動作手順を示す流れ図である。まず、ＦＭ多重放送受信機１の動作が開始されると、ＣＰＵ２４は、受信可能なＦＭ放送の周波数を検出する（ステップ１００）。例えば、ＣＰＵ２４から選局回路３０に対して周波数掃引指示が送られ、選局回路３０によってフロントエンド１２の受信周波数が所定の開始周波数から一方向に掃引される。この周波数掃引動作と並行して、各受信周波数における電界強度の強弱を測定することにより（具体的には、中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４によって中間周波増幅された後の信号強度を調べることにより）、受信可能な１または複数のＦＭ放送の検出が行われる。
【００３２】
受信可能なＦＭ放送の周波数が検出された後、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信可能な一のＦＭ放送を受信するようにフロントエンド１２の受信周波数を切り替えて、このＦＭ放送の受信を開始するとともに（ステップ１０１）、受信したＦＭ放送に多重化データが含まれているか否かを判定する（ステップ１０２）。多重化データが含まれていない場合には、ステップ１０１に戻って、受信可能な他のＦＭ放送を受信するために、受信周波数が切り替えられる。
【００３３】
受信したＦＭ放送に多重化データが含まれる場合には、ＬＭＳＫ復調回路１８から図３に示した各ブロックのデータが出力され、各ブロックの先頭１６ビットのブロック識別符号ＢＩＣに基づいて同期回路２０によってブロック同期とフレーム同期がとられて、フレームの先頭の同期タイミングがＣＰＵ２４によって検出される（ステップ１０３）。そして、誤り検出訂正回路２２によって、データパケットに付加されたＣＲＣに基づく誤り検出と、誤りを検出した場合にはパリティに基づく誤り訂正が行われる（ステップ１０４）。このようにして、誤り検出訂正回路２２からは、図４に示した階層３に対応した誤り訂正後のデータパケットが出力され、ＣＰＵ２４に入力される。
【００３４】
ＣＰＵ２４は、誤り検出訂正回路２２から出力される階層３に対応したデータパケットを編集して階層４に対応したデータグループを作成し、作成されたデータグループを解析して受信した多重化データがＤＧＰＳデータであるか否かを判定する（ステップ１０５）。具体的には、図５に示す階層４に対応したデータグループの先頭の「セグメント識別」を解析することによって、この多重化データがＤＧＰＳデータであるか否かが判断される。
【００３５】
受信した多重化データがＤＧＰＳデータであった場合には、ＣＰＵ２４は、上述したステップ１０３で検出したフレーム先頭の同期タイミングをＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングとして保持する（ステップ１０６）。受信した多重化データがＤＧＰＳデータでなかった場合には、ステップ１０１に戻って、受信可能な他のＦＭ放送を受信するために受信周波数が切り替えられる。
【００３６】
このように、ＦＭ多重放送受信機１の動作開始時に、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングが保持される。上述したように、１フレームの伝送に要する時間は４．８９６秒であり、この周期で繰り返しＤＧＰＳデータが配信されるため、一度ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを保持した後は、この受信タイミングに４．８９６秒の整数倍の時間を加算することにより、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを計算により求めることができ、同期回路２０によってフレーム同期を確立する動作を行うことなく、ＤＧＰＳデータの受信タイミングを知ることができる。
【００３７】
次に、ＦＭ多重放送受信機１の動作手順について説明する。図７は、本実施形態のＦＭ多重放送受信機１の動作手順を示す流れ図である。通常はＶＩＣＳデータを受信しており、ＤＧＰＳデータが受信可能な間だけＤＧＰＳデータを受信する場合の動作手順が示されている。
【００３８】
まず、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信周波数をＶＩＣＳデータが多重化されているＦＭ放送の周波数に設定する（ステップ２００）。次に、ＣＰＵ２４は、あらかじめ保持されているＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングに対して所定時間前に達したか否かを判定する（ステップ２０１）。なお、この所定時間とは、選局回路３０に対して周波数切替の指示を送ってから実際に受信周波数の切り替えが終了する間での時間である。
【００３９】
ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングより所定時間前に達していない場合には、ＣＰＵ２４は、ブロック同期保護機能によって同期回路２０にＶＩＣＳデータの同期タイミングが保持されているか否かを判定する（ステップ２０２）。同期タイミングが保持されていない場合（例えばＶＩＣＳデータを最初に受信したとき）には、同期回路２０によって同期を確立した後にＶＩＣＳデータが受信され（ステップ２０３、２０４）、この受信されたＶＩＣＳデータが誤り検出訂正回路２２によってメモリ２３に格納される（ステップ２０５）
このメモリ２３に格納されたＶＩＣＳデータは、ＶＩＣＳデータの受信動作と並行してＣＰＵ２４によって読み出され、階層３あるいはこれより上位階層の各種データに編集され、必要に応じて入出力インタフェース部２８を介してナビゲーション装置２に向けて転送される。また、上述したＶＩＣＳデータの受信動作は、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングより所定時間前に達するまで繰り返される。
【００４０】
また、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングより所定時間前に達すると（ステップ２０１での肯定判断すると）、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信周波数をＤＧＰＳデータが多重化されているＦＭ放送の周波数に切り替えた後に（ステップ２０６）、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングに達したか否かを判定する（ステップ２０７）。この受信タイミングに達した場合には、ＣＰＵ２４は、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＤＧＰＳデータのビットデータ列を直接読み込んで（ステップ２０８）、メモリ２６に格納する（ステップ２０９）。１フレームは２７２ブロックで構成されており、各ブロックは２８８ビットからなっているため、１フレーム全体は７８３３６ビットから構成される。したがって、１フレームが４．８９６秒で伝送される場合の各ビットの伝送周期を計算すると６２．５μ秒となる。ＣＰＵ２４は、ＤＧＰＳデータの先頭ビットをその受信タイミングで読み込んだ後は、正確に６２．５μ秒毎にデータを読み込むことにより、ＤＡＲＣデコーダ１７を用いることなくデータの取り込みを行うことができる。
【００４１】
なお、ＬＭＳＫ復調回路１８によってＶＩＣＳデータに対応したビットデータ列とこれに同期したクロック信号が抽出されるため、ＣＰＵ２４は、このＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるクロック信号に同期してＤＧＰＳデータの各ビットを取り込むようにしてもよい。
【００４２】
また、ＣＰＵ２４は、このようにしてメモリ２６に格納したＤＧＰＳデータを誤り検出訂正回路２２に送って、誤り検出訂正回路２２による誤り検出および訂正処理が行われ（ステップ２１０）、その結果がメモリ２３に格納される（ステップ２１１）。
【００４３】
このメモリ２３に格納されたＤＧＰＳデータは、再びＣＰＵ２４によって読み出され、図４あるいは図５に示すような階層３あるいはこれより上位階層のデータに編集され、入出力インタフェース部２８を介してナビゲーション装置２に向けて転送される。また、ＤＧＰＳデータの受信が終了すると、ステップ２００に戻って再びＶＩＣＳデータ用の受信周波数に切り替えられ、ステップ２０１以降の処理が繰り返される。
【００４４】
本実施形態のＦＭ多重放送受信機１は、ＣＰＵ２４があらかじめＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを保持しており、ＶＩＣＳ用の受信周波数からＤＧＰＳ用の受信周波数に切り替えたときに、ＤＡＲＣデコーダ１７によって同期を確立する動作を行うことなく、直ちにＤＧＰＳデータの受信を開始することができる。したがって、ＶＩＣＳデータをできるだけ長時間受信することができ、ＶＩＣＳデータの欠落を最小限に抑えることができる。このため、ＶＩＣＳデータの縦訂正に使用するブロック数を増やすことができ、誤り訂正によるデータ復元の可能性を高めることができる。特に、ＤＧＰＳデータを受信するために欠落するＶＩＣＳデータが少なくなるため、２回の横訂正と１回の縦訂正を組み合わせて行われる誤り訂正によってＤＧＰＳデータ受信によって生じたＶＩＣＳデータの欠落分を完全に復元することも可能になる。
【００４５】
また、ＤＧＰＳデータを受信中は、同期回路２０は、ブロック同期保護機能によってＶＩＣＳデータについての同期状態を維持しているため、ＶＩＣＳ用の受信周波数に再び切り替えたときに、新たな同期確立動作を行うことなく同期が確立された状態で直ちにＶＩＣＳデータを受信することができ、欠落するＶＩＣＳデータをさらに低減することができる。
【００４６】
このように、本実施形態のＦＭ多重放送受信機１では、２つの受信周波数のＦＭ放送を切り替えて受信することによりＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータを受信する場合に、ＤＧＰＳデータについてはＣＰＵ２４によって受信タイミングを検出し、これを保持して各ビットデータを直接取り込んでいるため、同期回路２０をＶＩＣＳデータ専用に用いることができる。したがって、常にＶＩＣＳ用に同期を確立した状態を維持することができ、２つの多重化データを受信周波数を切り替えて受信する場合にその都度同期を確立する処理が不要になって、この間に生じるデータの欠落をなくすことができる。
【００４７】
〔第２の実施形態〕
本発明を適用した第２の実施形態におけるＦＭ多重放送受信機は、上述した第１の実施形態と同様に、ＶＩＣＳ用のＦＭ多重放送とＤＧＰＳ用のＦＭ多重放送とを交互に切り替えて受信する場合であって、ＤＧＰＳデータを受信して再びＶＩＣＳデータの受信状態に戻ったときに、フレーム同期が外れた状態で受信したＶＩＣＳデータを一時的に格納しておいて、フレーム同期をとるための変化点を検出したときにそれまで一時的に格納しておいたデータをフレーム内の正しい位置に対応させることにより、これらのデータが縦訂正に使用することができるようになり、縦訂正によるデータ復元の可能性を高めている。
【００４８】
図８は、第２の実施形態のＦＭ多重放送受信機の構成を示す図である。同図に示すＦＭ多重放送受信機１Ａは、図１に示したＦＭ多重放送受信機１に比べると、ＬＭＳＫ復調回路１８からＣＰＵ２４に対してビットデータ列データおよびビットクロックを入力する接続線がない点が異なっており、基本的な構成は共通している。但し、同期回路２０、誤り検出訂正回路２２、ＣＰＵ２４については図１に示したＦＭ多情放送受信機１に含まれるそれらとは動作が異なる。それぞれの動作を以下に説明する。
【００４９】
同期回路２０は、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＶＩＣＳデータあるいはＤＧＰＳデータのビットデータ列に対してブロック同期とフレーム同期をとるためのものであり、誤り検出訂正回路２２は、同期が確立されたビットデータ列に対して、ＣＲＣによる誤り検出を行うとともに誤りがあった場合にはその訂正を行う。ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、ＦＭ多重放送受信機１Ａの受信周波数をＶＩＣＳ用あるいはＤＧＰＳ用のいずれかに設定し、それぞれに対応して誤り検出訂正回路２２から出力されるデータ（データパケット）を編集して、階層３あるいはそれより上位階層の各種データを作成する。
【００５０】
上述したフロントエンド１２、中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４、ＣＰＵ２４、選局回路３０が多重放送受信手段に、フィルタ回路１６およびＬＭＳＫ復調回路１８がデータ分離手段に、同期回路２０が同期確立手段に、誤り検出訂正回路２２およびメモリ２３が未確定データ格納手段、データ確定処理手段にそれぞれ対応する。
【００５１】
次に、ＦＭ多重放送受信機１Ａの動作手順について説明する。図９は、本実施形態のＦＭ多重放送受信機１Ａの動作手順を示す流れ図である。このＦＭ多重放送受信機１Ａは、図１に示したＦＭ多重放送受信機１と同様に、通常はＶＩＣＳ用の受信周波数に設定されてＶＩＣＳデータを受信しており、ＤＧＰＳデータを受信可能なときにのみＤＧＰＳ用の受信周波数に設定されてＤＧＰＳデータを受信する。
【００５２】
まず、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信周波数をＶＩＣＳデータが多重化されているＦＭ放送の周波数に設定する（ステップ３００）。次に、ＣＰＵ２４は、ＤＧＰＳデータ用の受信周波数の切り替え動作の開始タイミングに達したか否かを判定する（ステップ３０１）。この切り替え動作の開始タイミングは、ＤＧＰＳデータの受信タイミングよりも受信周波数の切り替え動作や受信周波数切り替え後の同期確立に必要な時間分先行した時点が設定される。 ＤＧＰＳデータ用の受信周波数の切り替え動作の開始タイミングに達していない場合には、ＶＩＣＳデータの受信動作が開始される。まず、同期回路２０によって、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＶＩＣＳデータのビットデータ列に対してビット同期およびブロック同期をとる（ステップ３０２）。次に、誤り検出訂正回路２２は、ビット同期とブロック同期が確立されたＶＩＣＳデータのビットデータ列を取り込んで、メモリ２３に一時的に格納する（ステップ３０３）。この状態では、ブロック同期が確立しているため、横訂正を行うことができるが、本実施形態では横訂正を行わずに、誤り検出訂正回路２２に取り込まれたデータがブロック単位でメモリ２３に格納される。
【００５３】
誤り検出訂正回路２２によるメモリ２３へのデータの格納動作と並行して、同期回路２０は、１フレーム内に４箇所存在する変化点の検出を行ってフレーム同期をとる（ステップ３０４）。変化点が検出されれば、フレーム同期がとられる前に一時的にメモリ２３に格納されたＶＩＣＳデータの各ブロックがフレーム内のどの位置に対応するのかを判定することができるため、誤り検出訂正回路２２は、同期回路２０からの変化点検出の通知に基づいて、メモリ２３に一時的に格納されたＶＩＣＳデータの各ブロックを、メモリ２３のフレーム格納領域の正しいブロック位置に格納する（ステップ３０５）。
【００５４】
例えば、図３に示す階層２に対応したフレームにおいてブロック識別符号ＢＩＣがＢＩＣ４からＢＩＣ２に変わる変化点は、フレームの先頭から１３６ブロック目と１３７ブロック目の間にある。すなわち、同期回路２０は、ブロック識別符号ＢＩＣを解析して、ＢＩＣ４のブロックからＢＩＣ２のブロックに切り替わるタイミングを変化点として検出して、フレーム同期を確立する。誤り検出訂正回路２２は、同期回路２０からこの変化点検出の通知を受け取ると、フレーム同期がとられる前に一時的にメモリ２３に格納したＶＩＣＳデータのフレーム内の正しいブロック位置をこの変化点の位置から逆算して求めることができる。図３に示した他の３箇所の変化点についても同様である。
【００５５】
このようにしてフレーム同期が確立されて１フレーム分のＶＩＣＳデータがメモリ２３に格納された後（但し、必ずしも１フレームの全ブロックのデータがそろっている必要はなく、ブロックの欠落があってもよい）、誤り検出訂正回路２２は、メモリ２３のフレーム格納領域に格納された１フレーム分のデータに対して、ＣＲＣによる誤り検出を行い、誤りがあった場合には、１回目の横訂正、縦訂正、２回目の横訂正を順に行う（ステップ３０６）。この誤り訂正後のデータは、誤り検出訂正回路２２によってメモリ２３に再度格納される（ステップ３０７）。
【００５６】
このメモリ２３に格納されたＶＩＣＳデータは、ＶＩＣＳデータの受信動作と並行してＣＰＵ２４によって読み出され、階層３あるいはこれより上位階層の各種データに編集され、必要に応じて入出力インタフェース部２８を介してナビゲーション装置２に向けて転送される。また、上述したＶＩＣＳデータの受信動作は、ＤＧＰＳデータ用の受信周波数の切り替え動作の開始タイミングに達するまで繰り返される。
【００５７】
また、ＤＧＰＳデータ用の受信周波数の切り替え動作の開始タイミングに達すると（ステップ３０１で肯定判断すると）、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信周波数をＤＧＰＳデータが多重化されているＦＭ放送の周波数に設定して、受信周波数を切り替える（ステップ３０８）。ＤＧＰＳデータが含まれるフレームのデータ受信が開始されると、同期回路２０は、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＤＧＰＳデータのビットデータ列に対してビット同期およびブロック同期をとる（ステップ３０９）。
【００５８】
次に、誤り検出訂正回路２２は、ビット同期とブロック同期が確立されたＤＧＰＳデータのビットデータ列を取り込んでメモリ２３に格納し（ステップ３１０）、この格納されたＤＧＰＳデータ（２ブロック）に含まれるデータパケットに対してＣＲＣによる誤り検出を行うとともに、誤りがあった場合にはその訂正（２ブロックしかないため横訂正のみ）を行う（ステップ３１１）。この誤り訂正後のデータは、誤り検出訂正回路２２によってメモリ２３に再度格納される（ステップ３１２）。
【００５９】
このメモリ２３に格納されたＤＧＰＳデータは、ＣＰＵ２４によって読み出され、図４あるいは図５に示すような階層３あるいはこれより上位階層のデータに編集され、入出力インタフェース部２８を介してナビゲーション装置２に向けて転送される。また、ＤＧＰＳデータの受信が終了すると、ステップ３００に戻って再びＶＩＣＳデータ用の受信周波数に切り替えられ、ステップ３０１以降の処理が繰り返される。
【００６０】
このように、本実施形態のＦＭ多重放送受信機１では、受信周波数を切り替えた直後や電源を投入した直後に、ブロック同期のみが確立し、フレーム同期が確立していない状態でＶＩＣＳデータを受信したときに、メモリ２３に一時的にブロック位置が不確定なデータを格納しておいて、変化点を検出してフレーム同期をとった後に、これらのデータのブロック位置を正しい位置に対応させている。したがって、縦訂正の対象となるデータにフレーム同期が確立していない状態で受信したデータも含めることができる。したがって、フレーム同期が確立される前に取り込んだＶＩＣＳデータのブロックについても、フレーム同期が確立した後のブロックと同様にフレーム内の正しい位置に格納されるため、これらのブロックに対する縦訂正を行うことが可能となる。すなわち、従来であれば、フレーム同期が確立する前に取り込んだＶＩＣＳデータのブロックについては、フレーム内の正しい位置がわからないために横訂正しかできなかったものが、本実施形態では横訂正、縦訂正、横訂正を行うことができ、フレーム内のブロックデータの欠落が生じた場合に誤り訂正によるデータ復元の可能性を高めることができる。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した第１の実施形態では、ＣＰＵ２４が取り込んだＤＧＰＳデータの誤り検出・訂正処理を誤り検出訂正回路２２が行ったが、ＣＰＵ２４に誤り検出・訂正の機能を持たせることにより、ＤＧＰＳデータについてはＣＰＵ２４自身が誤り検出・訂正を行うようにしてもよい。
【００６２】
また、上述した各実施形態では、ＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータとを組み合わせて交互に受信するようにしたが、組み合わせる多重化データはこれ以外であってもよい。例えば、ＶＩＣＳ以外の各種情報が含まれる文字放送データとＤＧＰＳデータを組み合わせる場合などが考えられる。
【００６３】
また、上述した第２の実施形態では、２つの多重化データを交互に受信したが、単独の多重化データを受信する場合にも本発明を適用することができる。この場合には、電源投入直後のフレーム同期が確立されていない状態で各ブロックのデータを受信したときにこれらを一時的にメモリ２３に格納しておいて、その後フレーム同期が確立された後に正しいブロック位置に対応させることにより、このフレーム内での縦訂正処理が可能になり、データ復元の可能性を高めることができる。
【００６４】
また、上述した第２の実施形態では、誤り検出訂正回路２２によって、フレーム同期を確立する前にメモリ２３に一時的に格納しておいたデータをフレーム同期確立後メモリ２３から読み出した後に、再度メモリ２３のフレーム格納領域に格納するようにしたが、メモリ２３に格納する代わりにＣＰＵ２４に送り、ＣＰＵ２４の制御によってフレーム内のブロック位置の入れ替えを行うようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、第２の多重化データを受信する際に、同期をとる動作が必要ないため、同期確立に要する時間分だけ第１の多重化データを長時間受信することができ、データの欠落を低減することができ、取り込んだ第１の多重化データについて誤り訂正を行っている場合には、欠落データが減った分、データを復元することができる可能性が増える。
【００６６】
また、第２の多重化データを取り込んでいる間、第１のデータの取り込みを行う第１のデータ取込手段によって既に確立した同期を維持することにより、第１の多重化データが含まれるＦＭ多重放送の受信を再開したときにその都度同期を確立する動作が不要となり、その分第１の多重化データを取り込むタイミングを早めることができ、データの欠落を低減することができる。
【００６７】
また、本発明によれば、ＦＭ多重放送の受信を開始した後であってフレーム同期が確立される前にブロック同期が確立されると、フレーム内の正しいブロック位置を考慮することなく各ブロックデータが格納され、フレーム同期確立後に正しいブロック位置に対応させており、フレーム同期が確立する前に受信したデータを含めて誤り訂正処理を行うことができるため、その分だけデータを復元することができる可能性が増える。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のＦＭ多重放送受信機の構成を示す図である。
【図２】階層１の伝送路信号を示す図である。
【図３】階層２に対応したフレーム構造を示す図である。
【図４】階層３のデータパケットの構造を示す図である。
【図５】２つのデータパケットに含まれるＤＧＰＳデータの構造を示す図である。
【図６】第１の実施形態のＦＭ多重放送受信機においてＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを検出する動作手順を示す流れ図である。
【図７】第１の実施形態のＦＭ多重放送受信機の動作手順を示す流れ図である。
【図８】第２の実施形態のＦＭ多重放送受信機の構成を示す図である。
【図９】第２の実施形態のＦＭ多重放送受信機の動作手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
１ ＦＭ多重放送受信機
２ ナビゲーション装置
１２ フロントエンド（Ｆ／Ｅ）
１４ 中間周波増幅／ＦＭ検波回路（ＩＦ／ＤＥＴ）
１６ フィルタ回路
１７ ＤＡＲＣデコーダ
１８ ＬＭＳＫ復調回路
２０ 同期回路
２２ 誤り検出訂正回路
２２ａ 誤り検出・訂正部
２２ｂ ＣＲＣチェック部
２３、２６ メモリ
２４ ＣＰＵ
２８ 入出力インタフェース（ＩＦ）部
３０ 選局回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる受信周波数を有する複数のＦＭ多重放送を受信するＦＭ多重放送受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に対して渋滞や通行規制等の各種情報をＦＭ多重放送で提供する道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ）が実用化されており、利用者が所定のＦＭ放送を受信することにより所望のＶＩＣＳサービス画面を得ることができる。このＶＩＣＳ対応のＦＭ多重放送受信機は、一般には表示装置を有するナビゲーション装置と組み合わせて使用されることが多い。
【０００３】
また、最近では他のＦＭ多重放送を利用して差動グローバルポジショニングシステム（以下、ＤＧＰＳと称する）データを送信し、ナビゲーション装置に使用されるＧＰＳ受信機による測位位置を補正しようとする計画がある。このＤＧＰＳは、正確な位置が既知の場所においてＧＰＳ受信機によってＧＰＳ衛星電波を受信測位してその誤差を決定し、決定した誤差の補正係数等のデータをＦＭ多重放送によって送信するものであり、これを受信したナビゲーション装置においてＧＰＳ受信機による測位位置に上述した誤差分の補正が加えられる。
【０００４】
上述したナビゲーション装置においては、ＶＩＣＳデータに基づいて渋滞情報等の交通情報を取得し、ＤＧＰＳデータに基づいて自車位置の補正を行おうとすると、ＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータの両方が必要になる。しかし、一般にＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数と、ＤＧＰＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数は異なっている。そこで、１台のＦＭ多重放送受信機においてＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数とＤＧＰＳデータが含まれるＦＭ放送の受信周波数とを選択的に切り替えることによって、ＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータの両方を受信する場合が考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＦＭ多重放送受信機において、特に１つのチューナの受信周波数を切り替えて、ＤＡＲＣ（Ｄａｔａ Ｒａｄｉｏ Ｃｈａｎｎｅｌ）方式を用いたＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータとを受信する場合には、以下の問題がある。
【０００６】
すなわち、ＤＧＰＳデータを受信するためには、ＤＧＰＳデータが送られてくるタイミングまでに同期を確立しておく必要があるため、通常はこのタイミングの数ブロック前にＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数からＤＧＰＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数へ切り替えなければならない。また、ＤＧＰＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数からＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数に戻した後に同期を確立するために数ブロック分の時間がかかる。したがって、２ブロックのＤＧＰＳデータを受信するために、その前後の数ブロックを含めた４〜８ブロックといった多くのＶＩＣＳデータが欠落してしまうという問題があった。
【０００７】
通常は、少しのデータ欠落が発生しても、誤り訂正処理によって正しいデータを復元することができるが、欠落するデータ量が多くなると、特に弱電界地域で受信したデータのようにデータ自体に誤りが多い場合には、データの復元が困難な場合も多く、できるだけデータの欠落は少ない方が好ましい。
【０００８】
また、上述したようにＤＧＰＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数からＶＩＣＳデータが多重化されたＦＭ放送の受信周波数に戻した後に同期を確立するために数ブロック分の時間がかかるが、ここで確立されるのはブロック同期であり、フレーム同期を確立するためにはさらに多くの時間がかかる。例えば、ＤＡＲＣ方式のフレームには４つの変化点が含まれており、いずれかの変化点を検出したときにフレーム同期が確立される。通常、このフレームのデータに対する誤り訂正は、（２７２，１９０）短縮化差集合巡回符号を縦横二重に用いた積符号によって、横訂正、縦訂正、横訂正の順序で行われ、これにより高い確率で正しいデータが復元される。ここで、横訂正とはフレームを構成するブロック単位で行う誤り訂正をいい、縦訂正とはブロックの同じ位置にあるビットについてフレーム単位で行う誤り訂正をいう。ところが、フレーム同期が確立されない状態では縦訂正が行えないため、１回の横訂正のみによって誤り訂正処理がなされ、データの復元能力が若干低下し、結果的にＶＩＣＳデータが欠落する可能性が増すという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、複数のＦＭ放送を切り替えて多重化データを受信する場合に、多重化データが欠落する量を減らすことができ、誤り訂正によるデータ復元の可能性を高めることができるＦＭ多重放送受信機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のＦＭ多重放送受信機は、受信周波数を切り替えることにより第１および第２の多重化データのそれぞれが含まれる複数のＦＭ多重放送を選択的に受信しており、受信したＦＭ多重放送から第１の多重化データあるいは第２の多重化データが分離される。そして、第１の多重化データが分離された場合には、同期を確立した後にこの第１の多重化データの取り込みが行われる。また、第２の多重化データが分離された場合には、既知の受信タイミングで、同期を確立する動作を行わずに第２の多重化データの取り込みが行われる。このように、第２の多重化データを受信する際に、同期をとる動作が行われないため、同期確立に要する時間分だけ第１の多重化データを長時間受信することができ、データの欠落を低減することができる。また、取り込んだ第１の多重化データについて誤り訂正を行っている場合には、欠落データが減った分、データを復元することができる可能性が増える。
【００１１】
また、第２の多重化データを取り込んでいる間、第１のデータの取り込みを行う第１のデータ取込手段によって既に確立した同期を維持することが好ましい。第２の多重化データを取り込む際に同期を確立する必要がないため、同期回路を第１の多重化データ専用に使用することができ、しかも第１の多重化データが含まれるＦＭ多重放送の受信を再開したときにその都度同期を確立する動作が不要であり、その分第１の多重化データを取り込むタイミングを早めることができ、データの欠落を低減することができる。
【００１２】
特に、上述した第２の多重化データは、差動グローバルポジショニングシステムデータとすることが好ましい。差動グローバルポジショニングシステムデータは、一定時間間隔で（４．８９６秒毎に）規則正しく配信されており、その先頭ビットの受信タイミングを知ることができるため、同期をとることなく取り込むことができる。また、差動グローバルポジショニングシステムデータであれば、ＤＡＲＣ方式に適用した場合には、２７２ブロックで構成される１フレームの先頭の２ブロックを用いるだけで必要なデータの配信が行われるため、第１の多重化データに生じるブロックデータの欠落を低減することにより、第１の多重化データに生じたブロックデータの欠落分を誤り訂正によって完全に復元することも可能になる。
【００１３】
また、本発明の他のＦＭ多重放送受信機では、複数ブロックからなるフレーム構成の多重化データがＦＭ多重放送から分離され、ブロック同期とフレーム同期をとる動作が行われる。ＦＭ多重放送の受信を開始した後であってフレーム同期が確立される前にブロック同期が確立されると、フレーム内の正しいブロック位置を考慮することなく各ブロックデータが格納され、フレーム同期確立後に正しいブロック位置に対応させ、これに基づいてフレーム単位の誤り訂正処理が行われる。したがって、フレーム同期が確立する前に受信したデータを含めて誤り訂正処理を行うことができ、その分だけデータを復元することができる可能性が増える。
【００１４】
また、上述したフレームデータには、フレーム同期の確立に必要な複数の変化点を含めることが好ましい。変化点を増やすことにより、フレーム同期が確立する時点が早くなるため、正しいブロック位置のデータを得ることができるタイミングも早めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を適用したＦＭ多重放送受信機は、ＶＩＣＳデータが含まれるＦＭ放送とＤＧＰＳが含まれるＦＭ放送とを切り替えて受信する場合に、ＶＩＣＳデータの欠落を最小限に抑え、誤り訂正によるデータ復元の可能性を高めることに特徴がある。以下、本発明を適用した一実施形態のＦＭ多重放送受信機について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
〔第１の実施形態〕
本発明を適用した第１の実施形態におけるＦＭ多重放送受信機は、ＤＡＲＣ方式を用いたＶＩＣＳ用のＦＭ多重放送とＤＧＰＳ用のＦＭ多重放送とを交互に切り替えて受信するものであり、ＤＧＰＳデータの受信タイミングをＣＰＵによるソフトウエア処理によって保持することにより、ＦＭ多重放送の受信周波数を切り替える毎に行う同期確立動作を不要としている。
【００１７】
図１は、第１の実施形態のＦＭ多重放送受信機の構成を示す図である。同図に示すＦＭ多重放送受信機１は、アンテナ１０で受信したＦＭ放送信号からＦＭ多重データを復調して格納するために、フロントエンド（Ｆ／Ｅ）１２、中間周波増幅／ＦＭ検波回路（ＩＦ／ＤＥＴ）１４、フィルタ回路１６、ＤＡＲＣデコーダ１７、ＣＰＵ２４、メモリ２６および選局回路３０を含んで構成されている。また、このＦＭ多重放送受信機１は、外部に接続されたナビゲーション装置２との間で各種のデータ通信を行うために入出力インタフェース（ＩＦ）部２８を備えている。
【００１８】
フロントエンド１２は、アンテナ同調回路や高周波増幅回路、局部発振回路、混合回路等を含んでおり、アンテナ１０から入力されるＦＭ放送信号に対して高周波増幅を行うとともに所定の周波数変換を行う。例えば、受信したい所望の周波数のＦＭ放送信号がフロントエンド１２に入力されたときに１０．７ＭＨｚの中間周波信号に変換される。中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４は、フロントエンド１２から出力される中間周波信号を増幅するとともに同調動作を行い、その同調結果に対してＦＭ検波処理を行うものである。フィルタ回路１６は、ＦＭ検波後の信号に含まれる多重信号を分離するためのものである。ＤＡＲＣ方式を用いたＦＭ多重放送を考えた場合には、図２に示すように、ＦＭ検波後の信号には７６ｋＨｚ前後の多重信号が含まれており、フィルタ回路１６によってこの信号成分のみが抽出される。
【００１９】
ＤＡＲＣデコーダ１７は、ＬＭＳＫ（Ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ）復調回路１８、同期回路２０、誤り検出訂正回路２２、メモリ２３を備えている。ＬＭＳＫ復調回路１８は、フィルタ回路１６から出力されるＬＭＳＫ変調信号に対して遅延検波を施し、ビットクロックの再生とビットデータ列の復調を行う。同期回路２０は、ＶＩＣＳデータの受信に際して、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるビットデータ列に対してブロック同期とフレーム同期を確立する。この同期回路２０は、ブロック同期保護機能を有しており、一旦ブロック同期が確立された後は、数ブロック分同期が外れてもそれ以前に確立したブロック同期が維持される。
【００２０】
誤り検出訂正回路２２は、誤り検出・訂正部２２ａとＣＲＣチェック部２２ｂを備えている。ＣＲＣチェック部２２ｂは、同期回路２０によって同期がとられたビットデータ列に対して、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ ）コードに基づいて誤り検出を行うために、所定の演算を行う。誤り検出・訂正部２２ａは、ＣＲＣチェック部２２ｂによる演算結果に基づいて誤り検出を行うとともに、誤りがあった場合にはその訂正を行う。上述したように、誤り訂正は（２７２，１９０）短縮化差集合巡回符号を縦横二重に用いた積符号によって行われ、高い確率で正しいデータが復元される。誤り検出訂正回路２２によって訂正されたＶＩＣＳデータやＤＧＰＳデータは、メモリ２３に格納される。
【００２１】
ＣＰＵ２４は、このＦＭ多重放送受信機１の受信周波数をＶＩＣＳ用あるいはＤＧＰＳ用のいずれかに設定する。また、ＣＰＵ２４は、あらかじめ、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを保持している。この受信タイミングの検出方法については後述する。ＤＧＰＳデータは各フレームの先頭の２ブロックに含まれているため、ＣＰＵ２４は、この保持した受信タイミングを基準にして、ＤＧＰＳデータに含まれる各ビットを認識することができる。ＣＰＵ２４は、ＤＧＰＳデータの受信タイミングに達する直前に、受信周波数をＤＧＰＳデータが含まれるＦＭ放送用に切り替えて、受信タイミングに達した後は、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＤＧＰＳデータの各ビットを一定時間間隔で取り込む。さらに、ＣＰＵ２４は、所定のタイミングで誤り検出訂正回路２２から出力される訂正後のデータを編集し、それらの上位階層の各種データを作成する。メモリ２６は、一部がＣＰＵ２４の作業領域として使用され、他の一部がＣＰＵ２４によって作成された各種データの格納領域として使用される。
【００２２】
選局回路３０は、ＦＭ多重放送受信機１の受信周波数を設定するためのものであり、フロントエンド１２内の局部発振回路とともにＰＬＬ（位相同期ループ）を構成する。例えば、プログラマブルカウンタからなる分周回路を有しており、この分周比をＣＰＵ２４からの指示によって変更することによりフロントエンド１２内の局部発振回路の発振周波数を変えて、受信周波数の切り替えを行う。
【００２３】
上述したフロントエンド１２、中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４、ＣＰＵ２４、選局回路３０が多重放送受信手段に、フィルタ回路１６およびＬＭＳＫ復調回路１８がデータ分離手段に、同期回路２０、誤り検出訂正回路２２が第１のデータ取込手段に、ＣＰＵ２４が第２のデータ取込手段にそれぞれ対応する。
【００２４】
次に、ＤＡＲＣ方式を用いたＦＭ多重放送の階層構造の一部について簡単に説明する。上述したＦＭ多重放送受信機１による処理の対象となるＤＡＲＣの階層構造には、伝送路についての階層１、誤り訂正についての階層２、データパケットについての階層３等が含まれており、これらは各種の交通情報が含まれるＶＩＣＳデータとＧＰＳの測位位置に対する補正係数が含まれるＤＧＰＳデータとで基本的に共通している。
【００２５】
伝送路についての階層１は、上述した中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４から出力されるＦＭ検波後の信号（ベースバンド信号）に対応している。図２に示すように、ＦＭ検波後の信号には７６ｋＨｚ前後のＦＭ多重信号が含まれており、このＦＭ多重信号のみがフィルタ回路１６によって分離され、ＬＭＳＫ復調回路１８を通すことによりこのＦＭ多重放送信号に対応したＦＭ多重データが得られる。
【００２６】
誤り訂正についての階層２は、誤り検出や誤り訂正を行う際のフレーム構造を示している。図３は、階層２に対応したフレーム構造を示す図である。同図に示すように、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＦＭ多重放送データは１フレームあたり合計で２７２ブロックからなり、この内１９０ブロックはデータパケットを含むブロックであり、残りの８２ブロックはパリティパケットを含むブロックである。この８２ブロックは、データパケットを含むブロックの間に分散して配置されている。
【００２７】
同期回路２０は、各ブロックの先頭部分に含まれるブロック識別符号ＢＩＣ（Ｂｌｏｃｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｙ Ｃｏｄｅ ）を１ブロックごとに検出することによりブロック同期をとっており、同図に示すいずれかの変化点（例えば、ブロック識別符号ＢＩＣ４からＢＩＣ１へ変化する点）を検出することにより２７２ブロックごとにフレーム同期をとっている。また、誤り検出訂正回路２２は、各ブロックに含まれるＣＲＣに基づいて、データパケットを構成する各ビットデータの誤りを検出し、パリティパケットあるいはパリティを用いて誤り訂正を行う。
【００２８】
ＶＩＣＳデータは、図３に示した１フレーム内の１９０ブロックに含まれるデータパケットを用いて伝送される。また、ＤＧＰＳデータは、この１９０ブロック内の先頭に位置する２つのデータパケットを用いて伝送される。フレームの伝送速度は、１６ｋｂｐｓであるため、１フレーム（＝２８８ビット×２７２ブロック）は４．８９６秒ごとに受信され、ＤＧＰＳデータは４．８９６秒周期で繰り返し受信される。
【００２９】
階層３は、データパケットの構造を示しており、その詳細が図４に示されている。同図に示す各データパケットは、３２ビットあるいは１６ビットのプリフィックスと、残りの１４４ビットあるいは１６０ビットのデータブロックを含んで構成される。先頭のプリフィックスは、情報内容であるデータブロックの識別を行うために付加されており、サービス識別ＳＩ、復号識別フラグ、情報終了フラグ、更新フラグ、データグループ番号、データパケット番号からなっている。
【００３０】
交通情報を含むＶＩＣＳデータの場合には、上述したデータパケットに含まれるデータブロックが複数個集まって階層４のデータグループが形成される。また、ＤＧＰＳデータの場合には、図５に示すように、２つのデータパケットに含まれるデータブロックが２個集まって、ＧＰＳ測位位置の補正に必要なＤＧＰＳデータが含まれる階層４のデータグループが形成される。この階層４のデータグループは、同図に示すようにセグメント識別、セグメント長、拡張セグメント長、ＤＧＰＳセグメントデータからなっている。先頭のセグメント識別を解析することにより、ＤＧＰＳセグメントデータがＤＧＰＳデータであることを認識することができる。
【００３１】
次に、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングの検出方法について説明する。図６は、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミング検出の動作手順を示す流れ図である。まず、ＦＭ多重放送受信機１の動作が開始されると、ＣＰＵ２４は、受信可能なＦＭ放送の周波数を検出する（ステップ１００）。例えば、ＣＰＵ２４から選局回路３０に対して周波数掃引指示が送られ、選局回路３０によってフロントエンド１２の受信周波数が所定の開始周波数から一方向に掃引される。この周波数掃引動作と並行して、各受信周波数における電界強度の強弱を測定することにより（具体的には、中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４によって中間周波増幅された後の信号強度を調べることにより）、受信可能な１または複数のＦＭ放送の検出が行われる。
【００３２】
受信可能なＦＭ放送の周波数が検出された後、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信可能な一のＦＭ放送を受信するようにフロントエンド１２の受信周波数を切り替えて、このＦＭ放送の受信を開始するとともに（ステップ１０１）、受信したＦＭ放送に多重化データが含まれているか否かを判定する（ステップ１０２）。多重化データが含まれていない場合には、ステップ１０１に戻って、受信可能な他のＦＭ放送を受信するために、受信周波数が切り替えられる。
【００３３】
受信したＦＭ放送に多重化データが含まれる場合には、ＬＭＳＫ復調回路１８から図３に示した各ブロックのデータが出力され、各ブロックの先頭１６ビットのブロック識別符号ＢＩＣに基づいて同期回路２０によってブロック同期とフレーム同期がとられて、フレームの先頭の同期タイミングがＣＰＵ２４によって検出される（ステップ１０３）。そして、誤り検出訂正回路２２によって、データパケットに付加されたＣＲＣに基づく誤り検出と、誤りを検出した場合にはパリティに基づく誤り訂正が行われる（ステップ１０４）。このようにして、誤り検出訂正回路２２からは、図４に示した階層３に対応した誤り訂正後のデータパケットが出力され、ＣＰＵ２４に入力される。
【００３４】
ＣＰＵ２４は、誤り検出訂正回路２２から出力される階層３に対応したデータパケットを編集して階層４に対応したデータグループを作成し、作成されたデータグループを解析して受信した多重化データがＤＧＰＳデータであるか否かを判定する（ステップ１０５）。具体的には、図５に示す階層４に対応したデータグループの先頭の「セグメント識別」を解析することによって、この多重化データがＤＧＰＳデータであるか否かが判断される。
【００３５】
受信した多重化データがＤＧＰＳデータであった場合には、ＣＰＵ２４は、上述したステップ１０３で検出したフレーム先頭の同期タイミングをＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングとして保持する（ステップ１０６）。受信した多重化データがＤＧＰＳデータでなかった場合には、ステップ１０１に戻って、受信可能な他のＦＭ放送を受信するために受信周波数が切り替えられる。
【００３６】
このように、ＦＭ多重放送受信機１の動作開始時に、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングが保持される。上述したように、１フレームの伝送に要する時間は４．８９６秒であり、この周期で繰り返しＤＧＰＳデータが配信されるため、一度ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを保持した後は、この受信タイミングに４．８９６秒の整数倍の時間を加算することにより、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを計算により求めることができ、同期回路２０によってフレーム同期を確立する動作を行うことなく、ＤＧＰＳデータの受信タイミングを知ることができる。
【００３７】
次に、ＦＭ多重放送受信機１の動作手順について説明する。図７は、本実施形態のＦＭ多重放送受信機１の動作手順を示す流れ図である。通常はＶＩＣＳデータを受信しており、ＤＧＰＳデータが受信可能な間だけＤＧＰＳデータを受信する場合の動作手順が示されている。
【００３８】
まず、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信周波数をＶＩＣＳデータが多重化されているＦＭ放送の周波数に設定する（ステップ２００）。次に、ＣＰＵ２４は、あらかじめ保持されているＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングに対して所定時間前に達したか否かを判定する（ステップ２０１）。なお、この所定時間とは、選局回路３０に対して周波数切替の指示を送ってから実際に受信周波数の切り替えが終了する間での時間である。
【００３９】
ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングより所定時間前に達していない場合には、ＣＰＵ２４は、ブロック同期保護機能によって同期回路２０にＶＩＣＳデータの同期タイミングが保持されているか否かを判定する（ステップ２０２）。同期タイミングが保持されていない場合（例えばＶＩＣＳデータを最初に受信したとき）には、同期回路２０によって同期を確立した後にＶＩＣＳデータが受信され（ステップ２０３、２０４）、この受信されたＶＩＣＳデータが誤り検出訂正回路２２によってメモリ２３に格納される（ステップ２０５）
このメモリ２３に格納されたＶＩＣＳデータは、ＶＩＣＳデータの受信動作と並行してＣＰＵ２４によって読み出され、階層３あるいはこれより上位階層の各種データに編集され、必要に応じて入出力インタフェース部２８を介してナビゲーション装置２に向けて転送される。また、上述したＶＩＣＳデータの受信動作は、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングより所定時間前に達するまで繰り返される。
【００４０】
また、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングより所定時間前に達すると（ステップ２０１での肯定判断すると）、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信周波数をＤＧＰＳデータが多重化されているＦＭ放送の周波数に切り替えた後に（ステップ２０６）、ＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングに達したか否かを判定する（ステップ２０７）。この受信タイミングに達した場合には、ＣＰＵ２４は、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＤＧＰＳデータのビットデータ列を直接読み込んで（ステップ２０８）、メモリ２６に格納する（ステップ２０９）。１フレームは２７２ブロックで構成されており、各ブロックは２８８ビットからなっているため、１フレーム全体は７８３３６ビットから構成される。したがって、１フレームが４．８９６秒で伝送される場合の各ビットの伝送周期を計算すると６２．５μ秒となる。ＣＰＵ２４は、ＤＧＰＳデータの先頭ビットをその受信タイミングで読み込んだ後は、正確に６２．５μ秒毎にデータを読み込むことにより、ＤＡＲＣデコーダ１７を用いることなくデータの取り込みを行うことができる。
【００４１】
なお、ＬＭＳＫ復調回路１８によってＶＩＣＳデータに対応したビットデータ列とこれに同期したクロック信号が抽出されるため、ＣＰＵ２４は、このＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるクロック信号に同期してＤＧＰＳデータの各ビットを取り込むようにしてもよい。
【００４２】
また、ＣＰＵ２４は、このようにしてメモリ２６に格納したＤＧＰＳデータを誤り検出訂正回路２２に送って、誤り検出訂正回路２２による誤り検出および訂正処理が行われ（ステップ２１０）、その結果がメモリ２３に格納される（ステップ２１１）。
【００４３】
このメモリ２３に格納されたＤＧＰＳデータは、再びＣＰＵ２４によって読み出され、図４あるいは図５に示すような階層３あるいはこれより上位階層のデータに編集され、入出力インタフェース部２８を介してナビゲーション装置２に向けて転送される。また、ＤＧＰＳデータの受信が終了すると、ステップ２００に戻って再びＶＩＣＳデータ用の受信周波数に切り替えられ、ステップ２０１以降の処理が繰り返される。
【００４４】
本実施形態のＦＭ多重放送受信機１は、ＣＰＵ２４があらかじめＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを保持しており、ＶＩＣＳ用の受信周波数からＤＧＰＳ用の受信周波数に切り替えたときに、ＤＡＲＣデコーダ１７によって同期を確立する動作を行うことなく、直ちにＤＧＰＳデータの受信を開始することができる。したがって、ＶＩＣＳデータをできるだけ長時間受信することができ、ＶＩＣＳデータの欠落を最小限に抑えることができる。このため、ＶＩＣＳデータの縦訂正に使用するブロック数を増やすことができ、誤り訂正によるデータ復元の可能性を高めることができる。特に、ＤＧＰＳデータを受信するために欠落するＶＩＣＳデータが少なくなるため、２回の横訂正と１回の縦訂正を組み合わせて行われる誤り訂正によってＤＧＰＳデータ受信によって生じたＶＩＣＳデータの欠落分を完全に復元することも可能になる。
【００４５】
また、ＤＧＰＳデータを受信中は、同期回路２０は、ブロック同期保護機能によってＶＩＣＳデータについての同期状態を維持しているため、ＶＩＣＳ用の受信周波数に再び切り替えたときに、新たな同期確立動作を行うことなく同期が確立された状態で直ちにＶＩＣＳデータを受信することができ、欠落するＶＩＣＳデータをさらに低減することができる。
【００４６】
このように、本実施形態のＦＭ多重放送受信機１では、２つの受信周波数のＦＭ放送を切り替えて受信することによりＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータを受信する場合に、ＤＧＰＳデータについてはＣＰＵ２４によって受信タイミングを検出し、これを保持して各ビットデータを直接取り込んでいるため、同期回路２０をＶＩＣＳデータ専用に用いることができる。したがって、常にＶＩＣＳ用に同期を確立した状態を維持することができ、２つの多重化データを受信周波数を切り替えて受信する場合にその都度同期を確立する処理が不要になって、この間に生じるデータの欠落をなくすことができる。
【００４７】
〔第２の実施形態〕
本発明を適用した第２の実施形態におけるＦＭ多重放送受信機は、上述した第１の実施形態と同様に、ＶＩＣＳ用のＦＭ多重放送とＤＧＰＳ用のＦＭ多重放送とを交互に切り替えて受信する場合であって、ＤＧＰＳデータを受信して再びＶＩＣＳデータの受信状態に戻ったときに、フレーム同期が外れた状態で受信したＶＩＣＳデータを一時的に格納しておいて、フレーム同期をとるための変化点を検出したときにそれまで一時的に格納しておいたデータをフレーム内の正しい位置に対応させることにより、これらのデータが縦訂正に使用することができるようになり、縦訂正によるデータ復元の可能性を高めている。
【００４８】
図８は、第２の実施形態のＦＭ多重放送受信機の構成を示す図である。同図に示すＦＭ多重放送受信機１Ａは、図１に示したＦＭ多重放送受信機１に比べると、ＬＭＳＫ復調回路１８からＣＰＵ２４に対してビットデータ列データおよびビットクロックを入力する接続線がない点が異なっており、基本的な構成は共通している。但し、同期回路２０、誤り検出訂正回路２２、ＣＰＵ２４については図１に示したＦＭ多情放送受信機１に含まれるそれらとは動作が異なる。それぞれの動作を以下に説明する。
【００４９】
同期回路２０は、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＶＩＣＳデータあるいはＤＧＰＳデータのビットデータ列に対してブロック同期とフレーム同期をとるためのものであり、誤り検出訂正回路２２は、同期が確立されたビットデータ列に対して、ＣＲＣによる誤り検出を行うとともに誤りがあった場合にはその訂正を行う。ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、ＦＭ多重放送受信機１Ａの受信周波数をＶＩＣＳ用あるいはＤＧＰＳ用のいずれかに設定し、それぞれに対応して誤り検出訂正回路２２から出力されるデータ（データパケット）を編集して、階層３あるいはそれより上位階層の各種データを作成する。
【００５０】
上述したフロントエンド１２、中間周波増幅／ＦＭ検波回路１４、ＣＰＵ２４、選局回路３０が多重放送受信手段に、フィルタ回路１６およびＬＭＳＫ復調回路１８がデータ分離手段に、同期回路２０が同期確立手段に、誤り検出訂正回路２２およびメモリ２３が未確定データ格納手段、データ確定処理手段にそれぞれ対応する。
【００５１】
次に、ＦＭ多重放送受信機１Ａの動作手順について説明する。図９は、本実施形態のＦＭ多重放送受信機１Ａの動作手順を示す流れ図である。このＦＭ多重放送受信機１Ａは、図１に示したＦＭ多重放送受信機１と同様に、通常はＶＩＣＳ用の受信周波数に設定されてＶＩＣＳデータを受信しており、ＤＧＰＳデータを受信可能なときにのみＤＧＰＳ用の受信周波数に設定されてＤＧＰＳデータを受信する。
【００５２】
まず、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信周波数をＶＩＣＳデータが多重化されているＦＭ放送の周波数に設定する（ステップ３００）。次に、ＣＰＵ２４は、ＤＧＰＳデータ用の受信周波数の切り替え動作の開始タイミングに達したか否かを判定する（ステップ３０１）。この切り替え動作の開始タイミングは、ＤＧＰＳデータの受信タイミングよりも受信周波数の切り替え動作や受信周波数切り替え後の同期確立に必要な時間分先行した時点が設定される。 ＤＧＰＳデータ用の受信周波数の切り替え動作の開始タイミングに達していない場合には、ＶＩＣＳデータの受信動作が開始される。まず、同期回路２０によって、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＶＩＣＳデータのビットデータ列に対してビット同期およびブロック同期をとる（ステップ３０２）。次に、誤り検出訂正回路２２は、ビット同期とブロック同期が確立されたＶＩＣＳデータのビットデータ列を取り込んで、メモリ２３に一時的に格納する（ステップ３０３）。この状態では、ブロック同期が確立しているため、横訂正を行うことができるが、本実施形態では横訂正を行わずに、誤り検出訂正回路２２に取り込まれたデータがブロック単位でメモリ２３に格納される。
【００５３】
誤り検出訂正回路２２によるメモリ２３へのデータの格納動作と並行して、同期回路２０は、１フレーム内に４箇所存在する変化点の検出を行ってフレーム同期をとる（ステップ３０４）。変化点が検出されれば、フレーム同期がとられる前に一時的にメモリ２３に格納されたＶＩＣＳデータの各ブロックがフレーム内のどの位置に対応するのかを判定することができるため、誤り検出訂正回路２２は、同期回路２０からの変化点検出の通知に基づいて、メモリ２３に一時的に格納されたＶＩＣＳデータの各ブロックを、メモリ２３のフレーム格納領域の正しいブロック位置に格納する（ステップ３０５）。
【００５４】
例えば、図３に示す階層２に対応したフレームにおいてブロック識別符号ＢＩＣがＢＩＣ４からＢＩＣ２に変わる変化点は、フレームの先頭から１３６ブロック目と１３７ブロック目の間にある。すなわち、同期回路２０は、ブロック識別符号ＢＩＣを解析して、ＢＩＣ４のブロックからＢＩＣ２のブロックに切り替わるタイミングを変化点として検出して、フレーム同期を確立する。誤り検出訂正回路２２は、同期回路２０からこの変化点検出の通知を受け取ると、フレーム同期がとられる前に一時的にメモリ２３に格納したＶＩＣＳデータのフレーム内の正しいブロック位置をこの変化点の位置から逆算して求めることができる。図３に示した他の３箇所の変化点についても同様である。
【００５５】
このようにしてフレーム同期が確立されて１フレーム分のＶＩＣＳデータがメモリ２３に格納された後（但し、必ずしも１フレームの全ブロックのデータがそろっている必要はなく、ブロックの欠落があってもよい）、誤り検出訂正回路２２は、メモリ２３のフレーム格納領域に格納された１フレーム分のデータに対して、ＣＲＣによる誤り検出を行い、誤りがあった場合には、１回目の横訂正、縦訂正、２回目の横訂正を順に行う（ステップ３０６）。この誤り訂正後のデータは、誤り検出訂正回路２２によってメモリ２３に再度格納される（ステップ３０７）。
【００５６】
このメモリ２３に格納されたＶＩＣＳデータは、ＶＩＣＳデータの受信動作と並行してＣＰＵ２４によって読み出され、階層３あるいはこれより上位階層の各種データに編集され、必要に応じて入出力インタフェース部２８を介してナビゲーション装置２に向けて転送される。また、上述したＶＩＣＳデータの受信動作は、ＤＧＰＳデータ用の受信周波数の切り替え動作の開始タイミングに達するまで繰り返される。
【００５７】
また、ＤＧＰＳデータ用の受信周波数の切り替え動作の開始タイミングに達すると（ステップ３０１で肯定判断すると）、ＣＰＵ２４は、選局回路３０に指示を送って、受信周波数をＤＧＰＳデータが多重化されているＦＭ放送の周波数に設定して、受信周波数を切り替える（ステップ３０８）。ＤＧＰＳデータが含まれるフレームのデータ受信が開始されると、同期回路２０は、ＬＭＳＫ復調回路１８から出力されるＤＧＰＳデータのビットデータ列に対してビット同期およびブロック同期をとる（ステップ３０９）。
【００５８】
次に、誤り検出訂正回路２２は、ビット同期とブロック同期が確立されたＤＧＰＳデータのビットデータ列を取り込んでメモリ２３に格納し（ステップ３１０）、この格納されたＤＧＰＳデータ（２ブロック）に含まれるデータパケットに対してＣＲＣによる誤り検出を行うとともに、誤りがあった場合にはその訂正（２ブロックしかないため横訂正のみ）を行う（ステップ３１１）。この誤り訂正後のデータは、誤り検出訂正回路２２によってメモリ２３に再度格納される（ステップ３１２）。
【００５９】
このメモリ２３に格納されたＤＧＰＳデータは、ＣＰＵ２４によって読み出され、図４あるいは図５に示すような階層３あるいはこれより上位階層のデータに編集され、入出力インタフェース部２８を介してナビゲーション装置２に向けて転送される。また、ＤＧＰＳデータの受信が終了すると、ステップ３００に戻って再びＶＩＣＳデータ用の受信周波数に切り替えられ、ステップ３０１以降の処理が繰り返される。
【００６０】
このように、本実施形態のＦＭ多重放送受信機１では、受信周波数を切り替えた直後や電源を投入した直後に、ブロック同期のみが確立し、フレーム同期が確立していない状態でＶＩＣＳデータを受信したときに、メモリ２３に一時的にブロック位置が不確定なデータを格納しておいて、変化点を検出してフレーム同期をとった後に、これらのデータのブロック位置を正しい位置に対応させている。したがって、縦訂正の対象となるデータにフレーム同期が確立していない状態で受信したデータも含めることができる。したがって、フレーム同期が確立される前に取り込んだＶＩＣＳデータのブロックについても、フレーム同期が確立した後のブロックと同様にフレーム内の正しい位置に格納されるため、これらのブロックに対する縦訂正を行うことが可能となる。すなわち、従来であれば、フレーム同期が確立する前に取り込んだＶＩＣＳデータのブロックについては、フレーム内の正しい位置がわからないために横訂正しかできなかったものが、本実施形態では横訂正、縦訂正、横訂正を行うことができ、フレーム内のブロックデータの欠落が生じた場合に誤り訂正によるデータ復元の可能性を高めることができる。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した第１の実施形態では、ＣＰＵ２４が取り込んだＤＧＰＳデータの誤り検出・訂正処理を誤り検出訂正回路２２が行ったが、ＣＰＵ２４に誤り検出・訂正の機能を持たせることにより、ＤＧＰＳデータについてはＣＰＵ２４自身が誤り検出・訂正を行うようにしてもよい。
【００６２】
また、上述した各実施形態では、ＶＩＣＳデータとＤＧＰＳデータとを組み合わせて交互に受信するようにしたが、組み合わせる多重化データはこれ以外であってもよい。例えば、ＶＩＣＳ以外の各種情報が含まれる文字放送データとＤＧＰＳデータを組み合わせる場合などが考えられる。
【００６３】
また、上述した第２の実施形態では、２つの多重化データを交互に受信したが、単独の多重化データを受信する場合にも本発明を適用することができる。この場合には、電源投入直後のフレーム同期が確立されていない状態で各ブロックのデータを受信したときにこれらを一時的にメモリ２３に格納しておいて、その後フレーム同期が確立された後に正しいブロック位置に対応させることにより、このフレーム内での縦訂正処理が可能になり、データ復元の可能性を高めることができる。
【００６４】
また、上述した第２の実施形態では、誤り検出訂正回路２２によって、フレーム同期を確立する前にメモリ２３に一時的に格納しておいたデータをフレーム同期確立後メモリ２３から読み出した後に、再度メモリ２３のフレーム格納領域に格納するようにしたが、メモリ２３に格納する代わりにＣＰＵ２４に送り、ＣＰＵ２４の制御によってフレーム内のブロック位置の入れ替えを行うようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、第２の多重化データを受信する際に、同期をとる動作が必要ないため、同期確立に要する時間分だけ第１の多重化データを長時間受信することができ、データの欠落を低減することができ、取り込んだ第１の多重化データについて誤り訂正を行っている場合には、欠落データが減った分、データを復元することができる可能性が増える。
【００６６】
また、第２の多重化データを取り込んでいる間、第１のデータの取り込みを行う第１のデータ取込手段によって既に確立した同期を維持することにより、第１の多重化データが含まれるＦＭ多重放送の受信を再開したときにその都度同期を確立する動作が不要となり、その分第１の多重化データを取り込むタイミングを早めることができ、データの欠落を低減することができる。
【００６７】
また、本発明によれば、ＦＭ多重放送の受信を開始した後であってフレーム同期が確立される前にブロック同期が確立されると、フレーム内の正しいブロック位置を考慮することなく各ブロックデータが格納され、フレーム同期確立後に正しいブロック位置に対応させており、フレーム同期が確立する前に受信したデータを含めて誤り訂正処理を行うことができるため、その分だけデータを復元することができる可能性が増える。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のＦＭ多重放送受信機の構成を示す図である。
【図２】階層１の伝送路信号を示す図である。
【図３】階層２に対応したフレーム構造を示す図である。
【図４】階層３のデータパケットの構造を示す図である。
【図５】２つのデータパケットに含まれるＤＧＰＳデータの構造を示す図である。
【図６】第１の実施形態のＦＭ多重放送受信機においてＤＧＰＳデータの先頭ビットの受信タイミングを検出する動作手順を示す流れ図である。
【図７】第１の実施形態のＦＭ多重放送受信機の動作手順を示す流れ図である。
【図８】第２の実施形態のＦＭ多重放送受信機の構成を示す図である。
【図９】第２の実施形態のＦＭ多重放送受信機の動作手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
１ ＦＭ多重放送受信機
２ ナビゲーション装置
１２ フロントエンド（Ｆ／Ｅ）
１４ 中間周波増幅／ＦＭ検波回路（ＩＦ／ＤＥＴ）
１６ フィルタ回路
１７ ＤＡＲＣデコーダ
１８ ＬＭＳＫ復調回路
２０ 同期回路
２２ 誤り検出訂正回路
２２ａ 誤り検出・訂正部
２２ｂ ＣＲＣチェック部
２３、２６ メモリ
２４ ＣＰＵ
２８ 入出力インタフェース（ＩＦ）部
３０ 選局回路
Claims (2)
- 受信周波数を切り替えることにより第１および第２の多重化データのそれぞれが含まれる複数のＦＭ多重放送を受信する多重放送受信手段と、
前記多重放送受信手段によって受信された前記ＦＭ多重放送に含まれる前記第１および第２の多重化データを分離するデータ分離手段と、
前記データ分離手段によって分離された前記第１の多重化データに対して、同期を確立した後にデータの取り込みを行う第１のデータ取込手段と、
前記データ分離手段によって分離された前記第２の多重化データに対して、既知の受信タイミングで、同期を確立する動作を行わずにデータの取り込みを行う第２のデータ取込手段と、
を備え、前記第１のデータ取込手段は、前記第２のデータ取込手段によってデータの取り込みを行っているときに、確立した同期を維持することを特徴とするＦＭ多重放送受信機。 - 請求項１において、
前記第２の多重化データは、差動グローバルポジショニングシステムデータであり、一定周期で受信タイミングが周期的に到来することを特徴とするＦＭ多重放送受信機。
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