JP4151619B2

JP4151619B2 - ディジタルテレビジョン放送信号受信装置

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Publication number: JP4151619B2
Application number: JP2004189974A
Authority: JP
Inventors: 敏弘高城; 吉富長村; 泰寛乾
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2024-06-28
Also published as: US20050289607A1; JP2006014059A; US7716706B2

Description

本発明は、例えばＡＴＳＣなどのディジタルテレビジョン放送信号を受信するためのディジタルテレビジョン放送信号受信装置に関する。

ＡＴＳＣディジタルテレビジョン放送（以下、ＴＶ放送と略称する）が行われている北米大陸では、平野部に大都市が点在し、各都市の近郊で放送されているＴＶ放送信号を受信するユーザ側から見ると、様々な方向からＴＶ放送信号が送信されてくるため、自分の見たい番組が放送されている放送局の方向にアンテナの向きを調整する必要がある。そこで、スマートアンテナなど多指向性アンテナが実用化されつつある。一般的な地上波テレビジョン放送用のアンテナは、八木アンテナと呼ばれる形状をしており、これは、強い指向性により、弱い電波でも受信することができるのが特徴のアンテナである。一方、指向性が強いために、ある放送局の電波しか受信できないと言う弱点もある。同時に、指向性が高い分、わずかな方向変化でも信号受信強度が変化する。

なお、アンテナの受信方向を制御する装置に関しては、アンテナの回転角度を感知するセンサーを用いて最適受信状態にアンテナを制御する方法（特許文献１参照）、また車載用衛星放送受信アンテナで、信号レベル判別と連動する駆動信号と方向信号を発生することによりアンテナを回転制御する方法（特許文献２参照）、また、車載用の衛星放送受信ンテナで受信強度の変化にともないアンテナの回転速度を変化させて追尾を行う方法が知られている（特許文献３参照）。
特開平０５−２６７９１９号公報特開平０６−２２５２３０号公報特開２００３−３４４５１７号公報

上述のように、米国のＡＴＳＣディジタルテレビジョン放送では、放送電波が全方向から来る可能性があり、そのため、ＴＶ放送受信においては、多指向性のアンテナ（スマートアンテナ）が必要とされ、ＥＩＡ−９０９規格によれば、スマートアンテナは円を１６分割した各方向に受信方向を有すると規定されている。一方、ＴＶ放送信号を受信するディジタルテレビジョン放送信号受信装置としては、ＥＩＡ−９０９規格に準拠して１６方向の全てに対して多指向性アンテナ受信方向を調整できるように設定されている。

また、ディジタルテレビジョン放送信号受信装置（以下、ディジタルＴＶ放送信号受信装置と略称する）には、ユーザが選択したチャンネルのＴＶ放送信号を最も状態良く受信できるアンテナの方向を選択するオートスキャン機能が備え付けられているものも存在する。通常、放送局側のアンテナ、すなわち送信塔の位置は変化しないので、各チャンネル毎に１６方向についてスキャンを行い、最も受信状態の良い方向をそのチャンネルの受信方向に設定すればよい。ところが、米国などでは、比較的容易に放送局が新規開業する一方、放送局が倒産することもあり得る。そのため、従来受信できなかったチャンネルが新たに受信できるようになったり、従来受信できていたチャンネルが受信できなくなったりすることがある。さらに、高層ビルの建設によってＴＶ放送信号の受信状態が変化することもあり得る。そのため、必要に応じてユーザが選択したチャンネルについて最適な受信方向を設定し直す必要がある場合もあり得る。オートスキャン機能が備えられたディジタルＴＶ放送信号受信装置に、受信方向の切り換えに要する時間が短い多指向性アンテナが接続された場合であっても、受信方向切り替えるための制御信号が出力される間隔が長いので、選択されたチャンネルのＴＶ放送信号の最適受信方向を決定するのに要する時間が非常に長くなり、ユーザを苛立たせることになる。

一方、室内アンテナを使用時の場合、部屋を人が横切った時など、一時的に信号受信強度が減衰することがあり、また、へリコプター等の飛行物体が、低空で飛行した場合に瞬間的に電波が乱され、信号受信強度が低下することがあり得る。ところで、スマートアンテナのように、受信最適方向を探して常に方向回転するようなアンテナでは、一般に、受信レベルが低下すると直ぐにアンテナサーチ応答が作動し、信号受信強度を改善しようとする。しかし、電波の変動が瞬時的で直ぐに、もとの受信レベル状態に復帰した場合でも、アンテナがサーチ応答し、回転を始めて別の方向を向いているので、指向性が大きくずれた状態になり、受信電波が一層弱くなって（図７参照）、正常なＴＶ放送受像が出来なくなり、再度、最適な受信方向を決定するのに、アンテナを一回転するなど、無駄な時間とエネルギーを費やすことが生じるという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、無駄な多指向性アンテナのサーチ回転を防ぎ、迅速に最大信号受信強度方向にアンテナを制御し、最適な受信方向を決定、維持し、常に最適な受信状態を得るとともに、所望の受信チャンネル選局に要する時間を短縮及びスキャン数の削減を可能とするディジタルＴＶ信号受信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、予め規格で定められている１６の受信方向を有する多指向性アンテナが接続されて、前記受信方向のうちいずれか１つの受信方向のみを有効にして、テレビジョン放送信号を受信するディジタルテレビジョン放送信号受信装置において、前記多指向性アンテナに対して、テレビジョン放送信号を受信するための受信方向を指示するための制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記多指向性アンテナが接続され、テレビジョン放送信号の受信を行う放送信号受信手段と、前記テレビジョン放送信号受信手段により受信されたテレビジョン放送信号に対して所定の信号処理を行う放送信号処理手段と、前記放送信号処理手段により処理された信号をモニタ装置に出力する信号出力手段と、前記放送信号処理手段により処理された信号を一時的に記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された信号を用いて、受信可能な各チャンネルについての最適な受信方向を決定する受信方向決定手段と、ディジタルテレビジョン放送信号受信装置の各部を制御する全体制御手段と、を備え、前記制御信号出力手段は、前記多指向性アンテナへ制御信号を送り、この多指向性アンテナの受信方向が、順に前記受信方向を向くように、所定の間隔で制御信号を出力し、前記放送信号処理手段は、順に所定のチャンネルのテレビジョン放送信号の信号受信強度の測定を行い、測定した各受信方向の信号受信強度と、各チャンネル毎に最適な受信方向と、この方向で得られるベスト信号受信強度のレベル値、及び前記多指向性アンテナの追尾の起動を決めるために、前記ベスト信号受信強度から一定レベル低い値に設定された信号受信強度の閾値とを前記記憶手段に記憶し、前記制御信号出力手段は、前記放送信号処理手段がテレビジョン放送受信時に、受信チャンネルにおける信号受信強度のレベルが、記憶されている前記受信チャンネルの閾値以下に低下したことを検出した場合に、前記多指向性アンテナの指向性を制御する指向性制御手段を備え、前記受信チャンネルの信号受信強度が、前記記憶手段に記憶されている前記閾値レベル以下に低下した時、前記低下時点から少なくとも一定の遅延時間内は、前記多指向性アンテナの指向性を回転させず、前記一定の遅延時間内で継続して、前記信号受信強度が前記閾値レベル以下である場合には、前記多指向性アンテナの指向性を１回転し、前記１回転後に、受像表示可能な一定レベル以上の最適な信号受信強度が得られた場合は、前記記憶手段に記憶されている前記ベスト信号受信強度の方向とレベル値を、前記１回転後の最適な信号受信強度の方向とレベル値に更新し、同時に前記閾値も、更新されたベスト信号受信強度から求まる閾値に更新して、前記記憶手段に記憶し、その後、受信中の信号受信強度が、前記更新された閾値以下のレベルに低下する毎に、上記同様、少なくとも一定の遅延時間内で継続して前記信号受信強度が前記閾値以下のレベルを示す場合は、前記一定の遅延時間後に前記多指向性アンテナの指向性を１回転し、得られた最適の信号受信強度の方向とレベル値，及びこのレベル値より求めた閾値でもって、その都度、前記記憶手段に記憶されたデータを更新し、前記受信チャンネルの信号受信強度が、受像表示可能な一定レベル以上の最適な信号受信強度が得られない場合は、前記ベスト信号受信強度、方向及び閾値を更新しないものである。

請求項１の発明によれば、信号受信強度に閾値を設け、この閾値を受信強度低下時のアンテナサーチの基準とするとともに、受信強度レベルを回復するための多指向性アンテナのサーチにおいて、アンテナを起動するタイミングに一定の遅延時間（Weak attack delay）をもたせることにより、室内アンテナ使用時などに、人が横切った場合等に起こる信号受信強度の瞬時的なレベル変動があっても、アンテナが直ぐ追従しないので、アンテナの方向の変化がない。従って、受信状態が戻った場合でも、そのまま元の受信状態を保つことができ、アンテナを一回転するなど、無駄な時間とエネルギーを費やすことなく、直ぐに正常な受信をすることができる。

また、ＴＶ受信中に、信号受信強度が設定された閾値より低下した場合、低下したレベルにその都度、ベスト信号受信強度、その方向及び閾値を設定し、更新することにより、受信レベルが変動しても、何回でもアンテナの方向設定のし直しをすることができる。従って、受信レベルが低下しても、其の時点の、最適な信号受信強度を得ることができるので、常に高画質なＴＶ画像を受信することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態に係るディジタルＴＶ放送信号受信装置について図面を参照して説明する。図１は、ユーザが家庭においてＴＶ放送信号を受信する状況を示す。ディジタル（地上波）ＴＶ放送が行われている地域では、受信したディジタルＴＶ放送信号の強度が一定の閾値以上であれば、補正などにより一定の画質の画像が得られる。そのため、図１に示すように、Ａ地域、Ｂ地域、Ｃ地域など複数箇所の点在する放送局から送信されてくるＴＶ放送信号を受信して、ＴＶ番組を視聴することができる。このような状況に対応して、複数の受信方向を有するスマートアンテナと呼ばれる多指向性アンテナが実用化されている。

ディジタルＴＶ放送信号受信装置は、アナログＴＶ放送信号も受信することができ、ディジタルＴＶ放送信号と同様に、多指向性アンテナの受信方向の数を確認して、無駄のない最適な受信方向制御を行うことができる。従って、特にディジタルＴＶ放送信号とアナログＴＶ放送信号を区別する必要がないときは、単にＴＶ放送信号とする。

一方、ＥＩＡ−９０９規格に準拠したディジタルＴＶ放送信号受信装置は、接続される多指向性アンテナの種類や受信方向の数などにかかわらず、１６の受信方向の全てに対して切り換えが可能でなければならない。

本実施の形態に係るディジタル放送信号受信装置は、多指向性アンテナが接続されたときに、規格で定められている１６の受信方向のそれぞれについてＴＶ放送信号の受信を行い、受信状態を測定する。そして、各受信チャンネルの信号受信強度の最大の方向を記憶しておき、チャンネル選択時にすぐに多指向性アンテナを最適方向に向ける。

図２は、本実施の形態に係るディジタルＴＶ放送信号受信装置１の構成を示す。ディジタルＴＶ放送信号受信装置１は多指向性アンテナ２に接続され、ＴＶ放送信号を受信するチューナ（放送信号受信手段）１１、チューナ１１で受信したディジタルＴＶ放送信号に対して所定の信号処理を行い、復号化するＡＴＳＣフロントエンド（ディジタル信号処理手段）１２、チューナ１１で受信したアナログＴＶ放送信号を復号化するＮＴＳＣデコーダ（アナログ信号処理手段）１３、ＭＰＥＧ圧縮されていたＴＶ放送信号をデコードするＭＰＥＧデコーダ（信号出力手段）１４、デコードされたＴＶ放送信号に所定の表示画像を重畳させるオンスクリーンディスプレイ部（ＯＳＤ）１５、チューナ１１により受信したＴＶ放送信号の受信状態を検知し、多指向性アンテナ２の制御ユニット２１を制御する（受信方向決定手段、制御信号出力手段及び指向性制御手段として機能する）とともに、ＡＴＳＣフロントエンド１２やＮＴＳＣデコーダ１３などを制御する（全体制御手段として機能する）制御部（ＣＰＵ）１６、デコードされたＴＶ放送信号を一時的に記憶し、またデコードされたＴＶ放送信号に重畳させる表示画像を記憶するメモリ（記憶手段）１７などで構成されている。ＭＰＥＧデコーダ１４によりデコードされたＴＶ放送信号は、オンスクリーンディスプレイ部１５を介してモニタ装置３に出力され、表示される。なお、ディジタルＴＶ放送では、ユーザ側のディジタルＴＶ放送信号受信装置１から放送局に向けてデータの送信が可能であるが、本発明とは直接関係がないので、その説明は省略する。

多指向性アンテナ２の制御ユニット２１は、制御部１６からの制御信号に応じて起動し、多指向性アンテナの検出後、多指向性アンテナ２の複数ある受信方向のうち、指示された方向のみを有効にする。多指向性アンテナ２がモータでアンテナを回転させて受信方向を切り換えるタイプである場合、制御ユニット２１はモータの回転を制御して、アンテナを指示された方向に向ける。一方、多指向性アンテナ２が電子スイッチのオン／オフにより有効なアンテナの方向を切り換えるタイプである場合、指示された方向のアンテナに接続された電子スイッチのみをオンし、その他の電子スイッチをオフする。

図３は、多指向性アンテナ２がＥＩＡ−９０９規格で定められた１６方向の受信方向を有する場合おけるＴＶ放送信号の受信状態の一例を示す。図３中、符号Ｉ〜ＸVIは、それぞれＥＩＡ−９０９規格で定められた１６の受信方向を示し、アラビヤ数字は各受信方向における特定のチャンネルのＴＶ放送信号の信号受信強度を示す。

次に、ディジタルＴＶ放送信号受信装置１の制御部１６による多指向性アンテナ２の受信方向制御について、図４（ａ）、（ｂ）に示すフローチャートを参照しつつ説明する。まず、図４（ａ）において、制御部１６は、チューナ１１に多指向性アンテナ２に接続されたことを検出すると、オートスキャンが開始し、所定のチャンネル（チャンネルＰとする）が設定されると（Ｓ１）、制御部１６は、カウンタにｎ＝１６をセットし（Ｓ２）、第ｎ番目の方向を指定する制御信号を出力する（Ｓ３）。制御信号を多指向性アンテナ２の制御ユニット２１に出力し、多指向性アンテナ２の受信方向切り換えに要する時間を経過した後、チューナ１１により所定のチャンネルのＴＶ放送信号を受信する（Ｓ４）。ＴＶ放送信号を受信すると、制御部１６は、受信したＴＶ放送信号の信号受信強度を測定し、測定結果をメモリ１７に保存する（Ｓ５）。そして、カウンタを１つ減算し（Ｓ６）、１６の受信方向の全てについてディジタルＴＶ放送信号の信号強度を測定したか否かを判断する（Ｓ７）。１６の全ての受信方向についてディジタルＴＶ放送信号の信号受信強度を測定していない場合は、ステップＳ３に戻って次の受信方向についてディジタルＴＶ放送信号の信号受信強度を測定する。

１６の受信方向の全てについてＴＶ放送信号の信号受信強度の測定が完了すると（Ｓ７でＹＥＳ）、制御部１６は、メモリ１７に保存されている測定データを読み出し、全信号受信強度比較（Ｓ８）、受信チャンネルでの信号受信強度の最大方向Ａ_１と、このＡ_１方向の受信信号強度Ｅ（Ａ_１）を検出、記憶し（Ｓ９）、信号受信強度Ｅ（Ａ_１）に基づく第１の閾値を設定し、記憶し（Ｓ１０）、次に、チャンネルを切り換えて同様の測定を、地域全チャンネルについて行い、それぞれの信号受信強度最大方向Ａ_Ｐ（Ｐは任意のチャンネル番号）、信号受信強度Ｅ（Ａ_Ｐ）、信号受信強度Ｅ（Ａ_Ｐ）に基づく各チャンネルの第１の閾値Ｅ_ＴＨ（Ａ_Ｐ）を設定し、各値をメモリ１７に記憶しておく。

次に、図４（ａ）において得られた全ての地域チャンネルの信号受信強度最大方向Ａ_Ｐ、最適の信号受信強度Ｅ（Ａ_Ｐ）、第１の閾値Ｅ_ＴＨ（Ａ_Ｐ）を基に、任意のチャンネルが受信された場合におけるアンテナの制御について、図４（ｂ）のフローチャートを参照して説明する。同図において、選択された受信チャンネルで、信号受信強度が設定された第１の閾値より低下した場合（Ｓ２１）、制御部１６は信号受信強度の測定を継続し、低下した時点からある一定の遅延時間（Ｗｅａｋａｔｔａｃｋｄｅｌａｙ）経過後も（Ｓ２２）、なお信号受信強度が第１の閾値より低いままである場合には（Ｓ２３）、アンテナへ制御信号を送り、アンテナを１回転し（Ｓ２４）、信号受信強度の最大になる方向を探し、その時の信号受信強度が、受像表示可能な一定レベル以上の最適な信号受信強度である場合には、記憶されている最適な信号受信強度レベル、及び方向をアンテナ回転後の値に更新する（Ｓ２５）。このことにより、この時点での最適の信号受信強度レベルを得ることができる。さらに、信号受信強度レベルの変動が起きる度に同様な動作を行い、更新された最適の信号受信強度に対する新たな第ｎの閾値を設定し、更新する。これにより、信号受信強度がさらに低下した場合も同様に、遅延時間（Ｗｅａｋａｔｔａｃｋｄｅｌａｙ）を持たし（Ｓ２７）、第ｎの閾値と比較することにより（Ｓ２６、Ｓ２８）、信号受信強度を改善するために、何度もアンテナを回転させ、低下した信号受信強度を向上し、受信ＴＶの画質を常により高い方向にもっていくことができる。なお、閾値が、ディジタルＴＶの受信電力の少なくともスレッショルド以下であった場合は、正常な受信ができないので、アンテナの回転は止め、記憶されている最適の信号受信強度のレベル、方角、閾値は更新しない。なお、図４（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ２１、Ｓ２３、Ｓ２６、Ｓ２８で「ＮＯ」の場合は、いずれも各信号受信強度が対応する各閾値より高いので、スマートアンテナは回転させない。

次に、図５、図６、図７は、本発明のアルゴリズム適用の有無に伴う信号受信強度変化例を示す。

図５は、ＴＶ受信時の受信チャンネルにおける到来電波の強度を示したもので、スマートアンテナを受信方向に向けサーチ動作を止めて、一定方向で受信した場合の信号受信強度の変化と等価であり、人の移動などで環境変化による定常的な変化を示す。従って、本アルゴリズムは適用されていない。図５において，縦軸は信号受信強度、横軸は時間を示し、ｌ_１は信号受信強度Ｅ_１が最大のベスト信号受信強度レベルで、ｍ_１は、このベスト信号受信強度から求まる閾値のレベルを示し、ｎ_１は、スマートアンテナの回転がある場合に、縦軸方向にレベル変動を表示させるために説明上設けた基準ラインであるが、図５では、スマートアンテナの回転はなく、アルゴリズム未適用であるので、レベル変動の生じない直線を示している。

図６は、図５における信号受信強度Ｅ_１と同様に変化する到来電波をスマートアンテナで受信した場合において、本アルゴリズムを適用した場合の信号受信強度Ｅ_２の変化を示す。図６において、縦軸は信号受信強度、横軸は時間を示し、ｌ_１、ｍ_１、及びｌ_２、ｍ_２は、信号受信強度Ｅ_２が低下する前後におけるそれぞれ信号受信強度が最大の各ベスト信号受信強度と、この各ベスト信号受信強度から求まる各閾値のレベルで、ｎ_２は、スマートアンテナの回転がある場合に、縦軸方向にレベル変動を表示させるために説明上設けた基準ラインであり、図６では、本アルゴリズムが適用されているので、アンテナが回転があった場合は、縦軸の上下方向でのレベル変動ｒ_３、ｒ_５が発生しており、逆に、閾値ｍ_１を下回るレベル変動があっても、遅延時間（Ｗｅａｋａｔｔａｃｋｄｅｌａｙ）効果でアンテナは回転せず、この場合のｎ_２はｒ_１、ｒ_２、ｒ_４に見られるように直線を示す。

また、同図６において、受信電波に突発的変化があった場合、時間ｔ_１で信号受信強度Ｅ_２が閾値ｍ_１より低下しているが、スマートアンテナの回転起動に対して遅延時間Ｔ_１を設定されているため、時間ｔ_１からｔ_２までは回転せず、その間、信号受信強度Ｅ_２が閾値ｍ_１より大きくなり、信号受信強度レベルが元に回復したため、スマートアンテナは回転する必要はなくそのままである。図７で後述するように、もし、スマートアンテナが直ぐに応答して回転を始めると、受信方向がずれて、一時的に全く受信できない状態が発生する。

次に、時間ｔ_３で再度、信号受信強度Ｅ_２が閾値ｍ_１より低下した場合、時間ｔ_３からｔ_４の遅延時間Ｔ_２の後も、信号受信強度Ｅ_２が閾値ｍ_１まで復帰していないので、スマートアンテナは１回転ｒ_３を始め、信号受信強度Ｅ_２の最大となるレベルｌ_２の方角が検出されて、閾値ｍ_２が設定される。この場合、スマートアンテナが１回転する過程で、スマートアンテナの回転方向により、一時的に信号受信強度レベルが劣化することがあるが、１回転後に最適の信号受信強度が得られ、少なくとも図５のＥ_１の低下したとき以上に改善される。

さらに、時間ｔ_６からｔ_７で信号受信強度Ｅ_２が閾値ｍ_２を下回ると、遅延時間Ｔ_３の後、再度、スマートアンテナは時間ｔ_７からｔ_８で１回転するが、放送終了などで電波が存在せず、アンテナを回転ｒ_５しても信号受信強度Ｅ_２は改善されない。このように、信号受信強度Ｅ_２が非常に低い場合は、方角も、ベスト信号受信強度も記憶データは変更されない。これにより、記憶データは常に、最新の最適受信状態のデータに保たれ、次回のチャンネル選択時に、ユーザはスムーズに希望のチャンネルを選局することができる。

図７は、本アルゴリズムを用いない時で、突発的な電波強度変化が生じた場合のスマートアンテナの回転による信号受信強度変化例を示す。同図において、縦軸は信号受信強度、横軸は時間を示し、ｌ_３、ｍ_３は、信号受信強度Ｅ_３が最大のベスト信号受信強度、このベスト信号受信強度から求まる閾値のレベルを示す。ｎ_３は、スマートアンテナの回転がある場合に、縦軸方向にレベル変動を表示させるために説明上設けた基準ラインであり、時間ｔ_ａからｔ_ｂに見られる突発的な信号受信強度Ｅ_０（点線で示し、スマートアンテナが回転しない場合の信号受信強度となる。）が閾値ｍ_３以下に低下する変化が起こった場合、瞬間的なレベル低下の変化にも拘らず、このレベル低下を感知して、スマートアンテナが１回転の起動をスタートする。スマートアンテナは、一旦、起動すると１回転するまで元に戻らないため、一時的に全く離れた方角にアンテナが向いてしまうことになり、信号受信強度Ｅ_３がますます劣化し、映像が極端に悪くなり、スマートアンテナが１回転するまで元に戻らないので、正常な受信まで無駄な時間を要してしまう。これに対して、本アルゴリズムを適用した場合は、信号受信強度Ｅ_０が遅延時間Ｔ_０（ｔ_ａからｔ_c）後に閾値ｍ_３以上に回復するので、スマートアンテナは回転せず、Ｅ_３は、Ｅ_０のままに保たれ、正常なＴＶ受像を受信することができる。

以上述べたように、本発明によるディジタルＴＶ放送受信装置によれば、予め測定した値に基づき、信号受信強度が最大となるベスト信号受信強度及びこのベスト信号受信強度から求まる閾値（例えば、ベスト信号受信強度から受信電界強度で３〜６ｄＢ低下した値等）を設け、この閾値を、ＴＶ受信時に信号受信強度が低下した場合におけるスマートアンテナの回転起動時の基準とするとともに、スマートアンテナを起動するタイミングにおいて、一定の遅延時間（Ｗｅａｋａｔｔａｃｋｄｅｌａｙ）をもたせ、一定時間遅延後もなお、信号受信強度が閾値以下である場合にのみ、スマートアンテナの回転起動をスタート始めるようにしている。従って、室内アンテナ使用時などに、人が横切った場合に起こる信号受信強度の瞬時的なレベル変動に対して、従来はアンテナが直ぐ追従して、電波状態が元の状態に戻っても、アンテナだけ別の方向を向いて直ぐに正常な受信ができないという問題が発生したが、本アルゴリズムを適用すると、このような突発的に受信電波の瞬時低下変動があっても、アンテナが直ぐ追従しないので、アンテナの方向の変化がなく、受信状態が戻った時に、元の受信状態を保っているので、直ぐに正常なＴＶ映像を受信を楽しむことができる。従って、不必要にアンテナを１回転するなど、無駄な時間とエネルギーを費やすことなく、安定したＴＶ映像を受信をすることができ、ユーザに不安を与えることもない。

また、ＴＶ受信中に、信号受信強度が設定された閾値より低下した場合、低下したレベルにその都度、ベスト信号受信強度、その方向及び閾値を設定し、更新することにより、受信レベルが変動しても、何回でもアンテナの方向設定のし直しをすることができる。従って、受信レベルが低下しても、その時点の、最適な信号受信強度を得ることができるので、常に高画質なＴＶ画像を受信することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、アンテナを起動するタイミングをずらす一定の遅延時間（Ｗｅａｋａｔｔａｃｋｄｅｌａｙ）及びアンテナのサーチ起動の基準となる閾値の値を可変にすることで、例えば、受信電波の瞬時変動が多い状況では遅延時間を大きくし、閾値を下げることにより、瞬時変動に対するスマートンテナのサーチ応答を抑えられ、信号受信強度の極端な低下による受像画面の乱れを防ぐことができ、一方、比較的受信電波のレベルが高い受信環境では、設定の閾値を上げることによって、信号受信強度が少しでも劣化すれば、より画質の良い受信を求めて、スマートアンテナを早く回転させて、受信電界の高い方向にスマートアンテナの追従を早めるなど、受信電波状態により、ユーザは、スマートアンテナの起動を、使用環境条件に合わせて自由に設定でき、常に安定した、最適なＴＶ受像を得ることができる。

ユーザが家庭においてディジタルＴＶ放送信号を受信する状況を示す概念図。本発明の一実施形態に係るディジタルＴＶ放送信号受信装置の構成を示す電気的ブロック図。ＴＶ放送信号の受信状態の一例を示す図。（ａ）、（ｂ）は上記ディジタルＴＶ放送信号受信装置によるオートスキャンの動作を示すフローチャート。本アルゴリズムの適用の無い到来電波の信号受信強度変化例を示す図。本アルゴリズムの適用による信号受信強度変化例を示す図。受信レベルの瞬間的変動時の本アルゴリズム適用による信号受信強度変化例を示す図。

符号の説明

１ディジタルＴＶ放送信号受信装置
２多指向性アンテナ（スマートアンテナ）
３モニタ装置
１１チューナ（放送信号受信手段）
１２ＡＴＳＣフロントエンド（ディジタル信号処理手段）
１３ＮＴＳＣデコーダ
１４ＭＰＥＧデコーダ
１５オンスクリーンディスプレイ部
１６制御部（制御信号出力手段、受信方向決定手段、指向性制御手段、全体制御手段）
１７メモリ（記憶手段）
２１制御ユニット

Claims

予め規格で定められている１６の受信方向を有する多指向性アンテナが接続されて、前記受信方向のうちいずれか１つの受信方向のみを有効にして、テレビジョン放送信号を受信するディジタルテレビジョン放送信号受信装置において、
前記多指向性アンテナに対して、テレビジョン放送信号を受信するための受信方向を指示するための制御信号を出力する制御信号出力手段と、
前記多指向性アンテナが接続され、テレビジョン放送信号の受信を行う放送信号受信手段と、
前記テレビジョン放送信号受信手段により受信されたテレビジョン放送信号に対して所定の信号処理を行う放送信号処理手段と、
前記放送信号処理手段により処理された信号をモニタ装置に出力する信号出力手段と、
前記放送信号処理手段により処理された信号を一時的に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された信号を用いて、受信可能な各チャンネルについての最適な受信方向を決定する受信方向決定手段と、
ディジタルテレビジョン放送信号受信装置の各部を制御する全体制御手段と、を備え、
前記制御信号出力手段は、前記多指向性アンテナへ制御信号を送り、この多指向性アンテナの受信方向が、順に前記受信方向を向くように、所定の間隔で制御信号を出力し、
前記放送信号処理手段は、順に所定のチャンネルのテレビジョン放送信号の信号受信強度の測定を行い、測定した各受信方向の信号受信強度と、各チャンネル毎に最適な受信方向と、この方向で得られるベスト信号受信強度のレベル値、及び前記多指向性アンテナの追尾の起動を決めるために、前記ベスト信号受信強度から一定レベル低い値に設定された信号受信強度の閾値とを前記記憶手段に記憶し、
前記制御信号出力手段は、前記放送信号処理手段がテレビジョン放送受信時に、受信チャンネルにおける信号受信強度のレベルが、記憶されている前記受信チャンネルの閾値以下に低下したことを検出した場合に、前記多指向性アンテナの指向性を制御する指向性制御手段を備え、
前記受信チャンネルの信号受信強度が、前記記憶手段に記憶されている前記閾値レベル以下に低下した時、前記低下時点から少なくとも一定の遅延時間内は、前記多指向性アンテナの指向性を回転させず、前記一定の遅延時間内で継続して、前記信号受信強度が前記閾値レベル以下である場合には、前記多指向性アンテナの指向性を１回転し、
前記１回転後に、受像表示可能な一定レベル以上の最適な信号受信強度が得られた場合は、前記記憶手段に記憶されている前記ベスト信号受信強度の方向とレベル値を、前記１回転後の最適な信号受信強度の方向とレベル値に更新し、同時に前記閾値も、更新されたベスト信号受信強度から求まる閾値に更新して、前記記憶手段に記憶し、
その後、受信中の信号受信強度が、前記更新された閾値以下のレベルに低下する毎に、上記同様、少なくとも一定の遅延時間内で継続して前記信号受信強度が前記閾値以下のレベルを示す場合は、前記一定の遅延時間後に前記多指向性アンテナの指向性を１回転し、得られた最適の信号受信強度の方向とレベル値，及びこのレベル値より求めた閾値でもって、その都度、前記記憶手段に記憶されたデータを更新し、
前記受信チャンネルの信号受信強度が、受像表示可能な一定レベル以上の最適な信号受信強度が得られない場合は、前記ベスト信号受信強度、方向及び閾値を更新しないことを特徴とするディジタルテレビジョン放送信号受信装置。