JP4367260B2

JP4367260B2 - 放送受信機

Info

Publication number: JP4367260B2
Application number: JP2004188645A
Authority: JP
Inventors: 丈洋小野松; 修輔成田
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: US20060003691A1; JP2006013931A; US7689161B2

Description

本発明は、複数の放送局から送信される所定チャンネルの放送電波を、指向性切替アンテナによって受信する放送受信機に関するものである。

日本では一般に、一箇所の基地局からテレビジョン放送等の放送電波が送信されている。そのため、住居の屋根やベランダ等に放送受信用のアンテナを基地局へ向けて固定し、アンテナと放送受信機とをケーブルで接続することで、複数の放送局が送信している放送電波をほぼ全て受信することができる。これに対して、例えば米国では、複数の放送局からそれぞれ個別に放送電波が送信されている。そのため、アンテナを一箇所に向けて固定すると、アンテナの向いている方向にある放送局の放送電波は受信することができるが、アンテナの向いていない方向にある放送局の放送電波は受信することができない。

そこで、異なる方位にある複数の放送局からの電波を１つのアンテナで受信するには、アンテナの指向性を複数方向に切り替える必要がある。このような指向性の切り替えが可能なアンテナ（以下、「指向性切替アンテナ」という）は、例えば後記の特許文献１、特許文献２に記載されている。指向性切替アンテナは、複数のアンテナ素子と、各アンテナ素子に対応する移相器等から構成され、各アンテナ素子で受信した信号の位相を各移相器で調整して合成することにより、指向性を電気的に可変させる。例えば、指向性切替アンテナの一例であるスマートアンテナでは、指向性を１６方向に切り替えることが規格で規定されている。

このような指向性切替アンテナを用いると、放送受信機からアンテナに制御信号を送信して、当該アンテナの指向性を所定方向に切り替えることにより、各放送局からの放送電波を受信することができる。これにより、ユーザは、指向性切替アンテナを住居の屋根等に固定して取り付けても、点在している複数の放送局から送信されている放送電波を殆ど全て受信することができる。
特開２００１−１６８６２７号公報（段落００１５、図１）特開昭５４−１６１５５号公報（第２頁左上欄第１行〜第３頁右上欄第１２行、第１図〜第５図）

上述したような指向性切替アンテナで放送電波を受信する放送受信機において、周波数のロック状態が外れると、それまで受信していた放送電波が正常に受信できなくなる受信不能の状態が発生する。このような場合には、正常受信状態に戻すための信号復帰処理が必要となる。信号復帰処理の方法として、例えば、アンテナの全方位を順にスキャンして受信可能な方向を検索することが考えられる。しかしながら、この方法は全ての方向に対して受信可否をサーチするため、検索精度は高いが、信号復帰までに時間がかかることが多く、あらゆる場合について必ずしも最適の方法とはいえない。

そこで、本発明の目的は、指向性切替アンテナで受信不能が発生したときに、受信可能な方向を効率良く検出して、信号復帰までの時間を短縮することができる放送受信機を提供することにある。

本発明の放送受信機は、スマートアンテナで受信した放送電波から所定チャンネルの信号を取り出すチューナと、このチューナで取り出された信号を処理する信号処理部とを備えた放送受信機であって、スマートアンテナで放送電波が受信不能となった場合に、正常受信状態に復帰させるための信号復帰処理を行う制御手段と、過去の指向方向決定に関する情報をチャンネルごとに記憶した記憶手段と、を備える。信号復帰処理は、受信不能時の指向方向を基準方向として、この基準方向から左回りまたは右回りへ指向方向を所定量だけシフトさせ、当該シフト量を増加させながら、左回りのシフトと右回りのシフトとを交互に反復して受信可能な方向を検索する第１の信号復帰処理と、アンテナの全方位にわたって指向方向を順次シフトさせながら受信可能な方向を検索する第２の信号復帰処理と、受信不能の発生時点から一定時間が経過するのを待ち、一定時間内に正常受信状態に復帰しなかった場合に受信可能な方向の検索を開始する第３の信号復帰処理とからなる。制御手段は、受信不能が発生した場合に、そのときのチャンネルに対応する過去の指向方向決定情報を記憶手段から読み出し、当該チャンネルについて決定された指向方向が、受信不能発生時の指向方向に近い方向である場合が多いと判定したときは第１の信号復帰処理を実行し、受信不能発生時の指向方向から離れた方向である場合が多いと判定したときは第２の信号復帰処理を実行し、受信不能発生時の指向方向と同じ方向である場合が多いと判定したときは第３の信号復帰処理を実行する。

このように構成することによって、制御手段は、受信不能が発生したときのチャンネルに対応する過去の指向方向決定情報を記憶手段から読み出し、当該情報に基づいて複数の信号復帰処理の中から最適の信号復帰処理を選択する。これにより、指向方向の決定傾向に応じた最適の信号復帰処理を行うことができるので、信号復帰までの時間を短縮することが可能となる。なお、本発明でいう「受信不能」とは、受信信号を全く検出できない場合だけを指すのではなく、受信信号が検出できてもそのレベルが一定値未満である場合を含む。

また、本発明の放送受信機は、複数方向に指向性の切り替えが可能な指向性切替アンテナで放送電波を受信する放送受信機であって、アンテナで放送電波が受信不能となった場合に、正常受信状態に復帰させるための信号復帰処理を行う制御手段と、放送電波の受信感度をチャンネルごとに記憶した記憶手段と、を備える。信号復帰処理は、受信不能時の指向方向を基準方向として、この基準方向から左回りまたは右回りへ指向方向を所定量だけシフトさせ、当該シフト量を増加させながら、左回りのシフトと右回りのシフトとを交互に反復して受信可能な方向を検索する第１の信号復帰処理と、アンテナの全方位にわたって指向方向を順次シフトさせながら受信可能な方向を検索する第２の信号復帰処理と、受信不能の発生時点から一定時間が経過するのを待ち、一定時間内に正常受信状態に復帰しなかった場合に受信可能な方向の検索を開始する第３の信号復帰処理とからなる。制御手段は、受信不能が発生した場合に、そのときのチャンネルに対応する受信感度を記憶手段から読み出し、受信感度が所定の範囲内であると判定したときは第１の信号復帰処理を実行し、受信感度が所定の範囲よりも低いと判定したときは第２の信号復帰処理を実行し、受信感度が所定の範囲よりも高いと判定したときは第３の信号復帰処理を実行する。

このように構成することによって、制御手段は、受信不能が発生したときのチャンネルに対応する受信感度を記憶手段から読み出し、当該受信感度に基づいて複数の信号復帰処理の中から最適の信号復帰処理を選択する。これにより、受信感度に応じた精度の高い復帰処理を行うことができる。

本発明によれば、指向性切替アンテナでの受信不能が発生したときに、受信可能な方向を効率良く検出できるので、正常受信状態への復帰を迅速に行うことが可能となる。

図１は、本発明に係る放送受信機を用いたテレビジョン放送の受信システムを示す図である。図１において、１は放送受信機、２はスマートアンテナ、３はテレビジョン受像機（以下、「テレビ」という）である。放送受信機１とテレビ３とは、一般家庭の住居内に据置されていて、ケーブルにより接続されている。スマートアンテナ２は、住居の屋根またはベランダに取付固定されていて、放送受信機１とケーブルにより接続されている。

スマートアンテナ２は、４本のアンテナ素子２ａ〜２ｄと、各アンテナ素子２ａ〜２ｄに対応させて設けた移相器、合成器、および制御回路等（アンテナ素子２ａ〜２ｄ以外は図示省略）を備えていて、各アンテナ素子２ａ〜２ｄによって受信した信号の位相を各移相器で調整し、調整後の信号を合成器で合成することにより、指向性を電気的に１６方向に切り替える。なお、１６方向とは、スマートアンテナ２の周囲３６０°を１６分割した各方向のことであり、当該各方向は、０〜１５の番号で示される（例えば図２参照）。放送受信機１は、スマートアンテナ２を制御して、スマートアンテナ２の指向性を切り替えることにより、住居の周辺に点在している複数の放送局より送信されるテレビジョン放送電波を受信する。スマートアンテナ２は、本発明における指向性切替アンテナの一実施形態を構成する。

４はＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭ等からなる制御部であって、放送受信機１の各部を制御する。制御部４のＲＯＭには、制御用のプログラムおよびデータが記憶されていて、ＲＡＭには、制御用のデータが読み書き可能に記憶される。この制御部４は、後述するように、受信不能が発生した際に、スマートアンテナ２の指向性を切り替えて、受信可能な方向を検出する。制御部４は、本発明における制御手段の一実施形態を構成する。

５はチューナであって、スマートアンテナ２で受信した放送電波から所定チャンネルの信号を取り出す。６は信号処理部であって、チューナ５で取り出された信号を処理して、再生映像信号および再生音声信号を生成する。７はＯＳＤ（On Screen Display）回路であって、信号処理部６から出力される再生映像信号に制御部４から出力される画像データを重畳させて、テレビ３のモニタの画面上にオンスクリーン表示させる。テレビ３は、信号処理部６から出力される再生映像信号に基づいて、映像をモニタに表示するとともに、信号処理部６から出力される再生音声信号に基づいて、音声をスピーカから出力する（図１では、音声系統の図示を省略）。

８は不揮発性のメモリ、９はチャンネルキーや電源キー等の各種のキーを備えた操作部、１０はリモートコントローラ（以下、「リモコン」という）１１からの信号を受信するリモコン受信部である。リモコン１１は、チャンネルキー、メニューキー、および十字キー等の各種のキーを備えている。メモリ８は、本発明における記憶手段の一実施形態を構成する。

上述した構成において、ユーザが放送受信機１とスマートアンテナ２とを接続した後、放送受信機１の電源を投入すると、制御部４は、チャンネルのプリセット（初期設定）を行う。なお、ユーザがリモコン１１を操作して、プリセットを指示したときにも、制御部４は、チャンネルのプリセットを行う。チャンネルプリセットにおいては、チャンネル番号と、当該チャンネルにおいて受信可能な方向の番号とが、メモリ８に順次記録される。そして、全てのチャンネルのプリセットが完了すると、メモリ８の所定領域には、チャンネル番号と方向番号とが対応付けられたチャンネルプリセットテーブルが作成される。

チャンネルプリセットテーブルが作成されたことは、住居の周囲に点在している複数の放送局から送信されている放送電波を殆ど全て受信して、チャンネル番号毎に受信可能なアンテナの方向を放送受信機１に設定できたことを意味する。このため、上記テーブルの作成後、ユーザがリモコン１１を操作してチャンネルを切り替えたときに、制御部４が、切り替え先のチャンネルの放送電波を受信できる方向をテーブルから読み出し、当該番号の示す方向にスマートアンテナ２の指向性を切り替えることにより、同チャンネル番号の放送電波を即座に受信することができる。そして、受信した放送電波をチューナ５および信号処理部６により処理して、即座にテレビ３に映像を表示させ、また音声を出力することができる。これによって、ユーザが切り替え先のチャンネル番号の放送を視聴可能になるまでの時間を短縮することが可能となる。

次に、上述した放送受信機１において、受信不能が発生した場合の動作について説明する。図２は、全体の動作を示したフローチャートである。この手順は、制御部４のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに従って実行する。制御部４は、常時、スマートアンテナ２の受信状態を監視している（ステップＳ１１）。スマートアンテナ２での受信信号のレベルが閾値以上であれば、受信不能状態は発生しておらず（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１１に戻って受信状態の監視を継続する。スマートアンテナ２での受信信号のレベルが閾値未満になると、受信不能状態が発生したと判定し（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、信号復帰処理の実行に移る（ステップＳ１３）。

図３は、上記ステップＳ１３における信号復帰処理の具体的手順を示したフローチャートである。この手順は、制御部４のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに従って実行する。信号復帰処理が開始されると、制御部４は、まず、メモリ８に記憶されている過去の指向方向決定情報を読み出す（ステップＳ２１）。

図１１は、指向方向決定情報の一例を示したテーブルである。選局時または信号復帰処理時に受信可能と決定されたアンテナの指向方向が、受信不能発生時の指向方向とどのような遠近関係にあったかを判定し、「近い方向」「遠い方向」「同じ方向」のいずれかに分類する。選局または信号復帰処理のたびに、そのときの受信チャンネルについてこの判定・分類を行い、図１１のテーブルの該当する欄に１ずつ加算してゆく。したがって、このテーブルに記録された数字は、各チャンネルにおいて、受信可能な指向方向がどの方向に決定される傾向があるかを示す指標となっている。

制御部４は、受信不能発生時の受信チャンネルにつき、図１１のテーブルを参照して、指向方向の決定傾向を調べる。例えば、受信チャンネルが２チャンネルであれば、受信可能な指向方向は、受信不能発生時の指向方向と近い方向に決定される場合が多いから（ステップＳ２２）、信号復帰処理として後述する左右交互スキャンを選択し、これを実行する（ステップＳ２５）。

また、受信チャンネルが６チャンネルであれば、受信可能な指向方向は、受信不能発生時の指向方向から遠い方向に決定される場合が多いから（ステップＳ２３）、信号復帰処理として後述する全周スキャンを選択し、これを実行する（ステップＳ２６）。

また、受信チャンネルが８チャンネルであれば、受信可能な指向方向は、受信不能発生時の指向方向と同じ方向に決定される場合が多いから（ステップＳ２４）、信号復帰処理として後述する待機スキャンを選択し、これを実行する（ステップＳ２７）。

また、受信チャンネルが１０チャンネルであれば、近い方向に決定される場合と同じ方向に決定される場合の割合は等しいので、左右交互スキャン（ステップＳ２５）か待機スキャン（ステップＳ２７）のいずれかを選択し、これを実行する。

そして、信号復帰処理により受信可能な指向方向が見つかると、その方向が新たな指向方向に決定され、スマートアンテナ２は、その方向に指向性を設定して以後の放送電波の受信を行う。また、制御部４は、決定された指向方向と受信不能発生時の指向方向との遠近関係を判定して、その判定結果を今回の指向方向決定情報としてメモリ８に保存する（ステップＳ２８）。これによって、図１１のテーブルが更新され、信号復帰処理は終了する。

図４は、左右交互スキャンの動作を説明する図である。図４において、円の外周に沿う０〜１５の数字はアンテナの方向を示している。また、○の中の数字は、指向方向のシフトの順番を表している。図６および図７においても同様である。

いま、受信不能が発生した際のアンテナの指向方向が方向０であったとする。この方向０を基準方向として、まず左回りに指向方向を１つシフトさせ、方向１における受信信号のレベルを検出する。そして、レベルが所定の閾値以上であれば受信可能と判定し、閾値未満であれば受信不能と判定する。この判定方法は、以下の説明においても同様である。方向１においても受信不能であった場合は、次に、基準方向（方向０）から右回りに指向方向を１つシフトさせ、方向１５における受信信号のレベルを検出する。方向１５においても受信不能であった場合は、次に、基準方向（方向０）から左回りに指向方向を２つシフトさせ、方向２における受信信号のレベルを検出する。方向２においても受信不能であった場合は、基準方向（方向０）から右回りに指向方向を２つシフトさせ、方向１４における受信信号のレベルを検出する。

このようにして、左回りと右回りに交互にスキャンを行いながら、指向方向を順次シフトさせてゆき、各方向での放送電波の受信可否を判定する。そして、その過程で受信可能な方向が見つかった場合は、その時点でスキャンを停止し、その方向を新たな指向方向に決定し、以後は、その方向にアンテナの指向方向を固定して放送電波の受信を行う。

以上のように、左右交互スキャンは、受信不能発生時の指向方向を基準方向とし、この方向から左右に徐々に検索範囲を広げてゆく方式であるから、指向方向が受信不能発生時の指向方向と近い方向（例えば、図４の方向１〜３、１３〜１５）に決定される傾向が強い場合は（図３のステップＳ２２）、信号復帰処理の手段として左右交互スキャンが最も適しており、これを実行することにより、受信可能な方向を短時間で検出して、迅速な信号復帰を行うことができる。

なお、指向方向の左右へのシフト範囲は無制限ではなく、基準方向付近の所定領域に限定してもよい。例えば、基準方向（方向０）の左側については方向０〜方向２、基準方向（方向０）の右側については方向０〜方向１４の範囲に設定することで、シフト範囲を左右４５°の範囲に限定することができる。また、基準方向の左側を方向０〜方向３、基準方向の右側を方向０〜方向１３とすれば、シフト範囲を左右６７．５°の範囲に限定することができる。

シフト範囲において受信可能な方向が検出されなかった場合は、最初に戻って、方向０を基準方向として、左回りに指向方向を１つシフトさせることから再開する。この動作を放送電波の受信が可能となるまで反復する。基準方向は、受信不能が発生するまで放送電波を正常に受信できていた方向であり、その付近の方向は再受信できる確率が高いため、上記のように範囲を制限して指向方向のシフトを行うことにより、受信可能な方向を短時間で見つけることが可能となる。

また、図４では、一度受信可否を判定した方向を除外して指向性をシフトさせている。すなわち、方向１から方向１５へシフトする場合は、受信可否を判定済の方向０はスキップし、方向１５から方向２へシフトする場合は、受信可否を判定済の方向０と方向１はスキップし、方向２から方向１４へシフトする場合は、受信可否を判定済の方向１と方向０と方向１５はスキップしている。このようにすることで、同じ方向についての重複判定をなくし、受信可能な方向を検出するまでのサーチ時間を短縮することができる。

図５は、図３のステップＳ２５における左右交互スキャンの具体的な手順を表したフローチャートである。この手順は、制御部４のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに従って実行する。

左右交互スキャンの処理が開始されると、制御部４は、カウンタＮの値をＮ＝１に設定する（ステップＳ３１）。このカウンタは、例えば、制御部４のメモリ（ＲＡＭ）の所定領域に設けられている。そして、受信不能発生時のアンテナの指向方向を基準方向として、左回りにＮ方向だけ指向方向をシフトする（ステップＳ３２）。今の時点では、Ｎ＝１であるから、指向方向は左回りに１方向だけシフトする。このときの指向方向は、図４の方向１となる。

次に、シフト後の指向方向（方向１）における受信信号のレベルを検出して、受信の可否を判定する（ステップＳ３３）。当該方向において受信が可能な場合は（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、処理を終了して図３のステップＳ２８へ移行する。一方、受信不能の場合は（ステップＳ３３：ＮＯ）、基準方向（方向０）から右回りにＮ方向だけ指向方向をシフトする（ステップＳ３４）。今の時点では、Ｎ＝１であるから、指向方向は右回りに１方向だけシフトする。このときの指向方向は、図４の方向１５となる。

次に、シフト後の指向方向（方向１５）における受信信号のレベルを検出して、受信の可否を判定する（ステップＳ３５）。当該方向において受信が可能な場合は（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、処理を終了して図３のステップＳ２８へ移行する。一方、受信不能の場合は（ステップＳ３５：ＮＯ）、Ｎの値が所定値に達したか否かを判定する（ステップＳ３６）。この所定値は、指向方向のシフト範囲、換言すれば受信可能方向の探索範囲を一定範囲に限定するためのもので、例えば３に設定される。所定値を３とした場合は、後述の説明からわかるように、指向方向のシフト範囲は、基準方向の左側については方向０〜方向３の領域、基準方向の右側については方向０〜方向１３の領域となる。今の時点では、Ｎ＝１であるのでＮ＜３となり（ステップＳ３６：ＮＯ）、Ｎの値に１を加算してＮ＝Ｎ＋１とする（ステップＳ３７）。これにより、Ｎの値は２となる。

その後、ステップＳ３２に戻り、基準方向（方向０）から左回りにＮ方向だけ指向方向をシフトする。今の時点では、Ｎ＝２であるから、指向方向は左回りに２方向だけシフトする。このときの指向方向は、図４の方向２となる。そして、シフト後の指向方向（方向２）における受信信号のレベルを検出して、受信の可否を判定する（ステップＳ３３）。当該方向において受信が可能な場合は（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、処理を終了して図３のステップＳ２８へ移行する。一方、受信不能の場合は（ステップＳ３３：ＮＯ）、基準方向（方向０）から右回りにＮ方向だけ指向方向をシフトする（ステップＳ３４）。今の時点では、Ｎ＝２であるから、指向方向は右回りに２方向だけシフトする。このときの指向方向は、図４の方向１４となる。

次に、シフト後の指向方向（方向１４）における受信信号のレベルを検出して、受信の可否を判定する（ステップＳ３５）。当該方向において受信が可能な場合は（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、処理を終了して図３のステップＳ２８へ移行する。一方、受信不能の場合は（ステップＳ３５：ＮＯ）、Ｎの値が所定値に達したか否かを判定する（ステップＳ３６）。今の時点では、Ｎ＝２であるのでＮ＜３となり（ステップＳ３６：ＮＯ）、Ｎの値に１を加算してＮ＝Ｎ＋１とする（ステップＳ３７）。これにより、Ｎの値は３となる。

その後、ステップＳ３２に戻り、基準方向（方向０）から左回りにＮ方向だけ指向方向をシフトする。今の時点では、Ｎ＝３であるから、指向方向は左回りに３方向だけシフトする。このときの指向方向は、図４の方向３となる。そして、シフト後の指向方向（方向３）における受信信号のレベルを検出して、受信の可否を判定する（ステップＳ３３）。当該方向において受信が可能な場合は（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、処理を終了して図３のステップＳ２８へ移行する。一方、受信不能の場合は（ステップＳ３３：ＮＯ）、基準方向（方向０）から右回りにＮ方向だけ指向方向をシフトする（ステップＳ３４）。今の時点では、Ｎ＝３であるから、指向方向は右回りに３方向だけシフトする。このときの指向方向は、図４の方向１３となる。

次に、シフト後の指向方向（方向１３）における受信信号のレベルを検出して、受信の可否を判定する（ステップＳ３５）。当該方向において受信が可能な場合は（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、処理を終了して図３のステップＳ２８へ移行する。一方、受信不能の場合は（ステップＳ３５：ＮＯ）、Ｎの値が所定値に達したか否かを判定する（ステップＳ３６）。今の時点では、Ｎ＝３となっているのでＮ≧３となり（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、ステップＳ３１へ移ってＮの値をＮ＝１に戻し、上述した一連の手順を繰り返す。

なお、左右交互スキャンとしては、図４に示した方式に限らず、他の方式を採用してもよい。例えば、図６に示したように、一度受信可否を判定した方向も含めて指向性をシフトさせてもよい。この場合は、図４の方式よりも多少時間はかかるが、同じ方向について複数回の判定が行われるため、受信可能な方向の検出精度を向上させることができる。また、他の例として、図７に示したように、図４の方式を複数サイクル繰り返す過程で、シフト範囲を拡大してゆくようにしてもよい。この場合は、受信可能な方向を検出するまでのサーチ時間は図６の方式よりも短くなり、また、受信可能な方向の検出精度は図４の方式よりも向上する。

図８は、全周スキャンの動作を説明する図である。図８において、円の外周に沿う０〜１５の数字はアンテナの方向を示している。全周スキャンでは、受信不能が発生した場合に、アンテナの全方向（ここでは１６方向）を順にスキャンして、それぞれの方向における受信信号のレベルを検出することにより、受信可能な方向を検索する。

全周スキャンは、検索に時間がかかるが、すべての方向に対して順にサーチを行うため、受信可能な方向が確実に見つかるという利点がある。したがって、指向方向が受信不能発生時の指向方向から遠い方向（例えば、図８の方向４〜１２）に決定される傾向が強い場合は（図３のステップＳ２３）、信号復帰処理の手段として前述の左右交互スキャンを用いるよりも、全周スキャンを用いたほうが、受信可能な方向を早く検出できる可能性が高い。

図９は、図３のステップＳ２６における全周スキャンの具体的な手順を表したフローチャートである。この手順は、制御部４のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに従って実行する。

全周スキャンの処理が開始されると、制御部４は、左回りまたは右回りに指向方向を１つシフトさせ（ステップＳ４３）、その方向におけるアンテナでの受信信号のレベルを検出する（ステップＳ４４）。そして、検出した受信信号のレベルを閾値と比較し（ステップＳ４５）、受信の可否を判定する（ステップＳ４６）。受信信号のレベルが閾値未満であれば、受信不能と判定し（ステップＳ４６：ＮＯ）、ステップＳ４３に戻って、指向方向を１つシフトさせ、次の方向について受信信号のレベルを検出する（ステップＳ４４）。以下同様にして、受信可能な方向が検出されるまで、ステップＳ４３〜Ｓ４６を繰り返し実行する。そして、受信信号のレベルが閾値以上となって、受信可能と判定すると（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、処理を終了して図３のステップＳ２８へ移行する。

次に、待機スキャンについて説明する。待機スキャンでは、受信不能が発生した時点から一定時間が経過するのを待ち、一定時間内に正常受信状態に復帰しなかった場合に、受信可能な方向の検索が開始される。指向方向が受信不能発生時の指向方向と同じ方向（図４、図８等の方向０）に決定される傾向が強い場合は（図３のステップＳ２４）、受信不能が発生しても、暫く待てばその方向で再び受信が可能となる確率が高い。したがって、受信不能発生と同時に別の方向へのスキャンを開始したのでは、受信可能な方向を検出するまでに、かえって時間がかかってしまう。そこで、このような場合は、一定時間をおいてからスキャンを開始する待機スキャンが最も適していることになる。

図１０は、図３のステップＳ２７における待機スキャンの具体的な手順を表したフローチャートである。この手順は、制御部４のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに従って実行する。

待機スキャンの処理が開始されると、タイマが計時動作を開始する（ステップＳ５１）。このタイマは、制御部４に設けられている。制御部４は、タイマがスタートした後、アンテナの指向方向を受信不能発生時の方向に維持したまま、その方向で受信が可能となったか否かを監視する（ステップＳ５２）。受信が可能でなければ（ステップＳ５２：ＮＯ）、タイマがタイムアップしたか否か、すなわち一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５３）。そして、タイムアップしていなければ（ステップＳ５３：ＮＯ）、ステップＳ５２に戻って、受信の可否を監視する。タイマがタイムアップするまでに（ステップＳ５３：ＮＯ）、受信が可能となれば（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、タイマをリセットし（ステップＳ５６）、処理を終了して、図３のステップＳ２８へ移る。この場合は、もとの指向方向において再受信ができたことになる。

一方、受信が可能とならないまま（ステップＳ５２：ＮＯ）、タイマがタイムアップすれば（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、この時点からスキャン処理を開始する（ステップＳ５４）。このときのスキャンとしては、例えば、前述の左右交互スキャンが用いられる。左右交互スキャンを一定時間行っても受信可能な状態が検出されなければ、全周スキャンに切り替えるようにしてもよい。制御部４は、スキャン処理の開始後、受信可能となったか否かを判定し（ステップＳ５５）、受信可能とならなければ（ステップＳ５５：ＮＯ）、ステップＳ５４へ戻ってスキャン処理を継続する。また、受信可能となった場合は（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、タイマをリセットし（ステップＳ５６）、処理を終了して、図３のステップＳ２８へ移る。

以上述べた実施形態では、指向方向決定情報に基づいて複数の信号復帰処理の中から最適の信号復帰処理を選択する場合を例に挙げたが、指向方向決定情報に代えて、受信感度情報に基づいて信号復帰処理を選択するようにしてもよい。この場合、メモリ８には図１２に示したような受信感度テーブルが設けられる。この受信感度テーブルには、チャンネルごとの受信感度が記録されている。受信感度としては、例えば最近の一定期間における受信感度の平均値が用いられる。受信不能時において、受信感度が高いほど、現在の指向方向で再受信できる可能性が高いことから、例えば、受信感度が９０％以上の場合は待機スキャンを選択し、受信感度が７０％以上９０％未満の場合は左右交互スキャンを選択し、受信感度が７０％未満の場合は全周スキャンを選択する。このようにすることにより、受信感度に応じた精度の高い復帰処理を行うことができる。

また、指向方向決定情報に代えて、時間帯情報に基づいて信号復帰処理を選択するようにしてもよい。例えば、米国などでは、昼間は放送の全くない時間帯が存在し、アンテナに到来する電波が夜間に比べてまばらになっている。したがって、このような場合は、各方向を満遍なく検索できる全周スキャンを用いることで、受信可能な方向を早く検出することができる。一方、アンテナに到来する電波が昼間に比べて多い夜間の時間帯では、左右交互スキャンを用いたほうが、効率のよい検索を行うことができる。

以上述べた実施形態では、スマートアンテナ２を接続した放送受信機１に、本発明を適用した場合を例に挙げているが、本発明は、スマートアンテナ以外にも、例えばアダプティブアレイアンテナのような複数の方向に指向性を切替可能なアンテナを接続した放送受信機に適用することが可能である。また、例えばラジオ放送を受信する放送受信機や、衛星放送を受信する放送受信機のようなものにも適用することが可能である。

本発明に係る放送受信機を用いた受信システムを示す図である。全体の動作を表したフローチャートである。信号復帰処理の手順を表したフローチャートである。左右交互スキャンを説明する図である。左右交互スキャンの手順を表したフローチャートである。左右交互スキャンの他の例を説明する図である。左右交互スキャンの他の例を説明する図である。全周スキャンを説明する図である。全周スキャンの手順を表したフローチャートである。待機スキャンの手順を表したフローチャートである。指向方向決定情報の一例を示したテーブルである。受信感度テーブルを示した図である。

１放送受信機
２スマートアンテナ
３テレビジョン受像機
４制御部
５チューナ
６信号処理部
８メモリ
９操作部

Claims

スマートアンテナで受信した放送電波から所定チャンネルの信号を取り出すチューナと、このチューナで取り出された信号を処理する信号処理部とを備えた放送受信機において、
前記スマートアンテナで放送電波が受信不能となった場合に、正常受信状態に復帰させるための信号復帰処理を行う制御手段と、
過去の指向方向決定に関する情報をチャンネルごとに記憶した記憶手段と、
を備え、
前記信号復帰処理は、受信不能時の指向方向を基準方向として、この基準方向から左回りまたは右回りへ指向方向を所定量だけシフトさせ、当該シフト量を増加させながら、左回りのシフトと右回りのシフトとを交互に反復して受信可能な方向を検索する第１の信号復帰処理と、アンテナの全方位にわたって指向方向を順次シフトさせながら受信可能な方向を検索する第２の信号復帰処理と、受信不能の発生時点から一定時間が経過するのを待ち、前記一定時間内に正常受信状態に復帰しなかった場合に受信可能な方向の検索を開始する第３の信号復帰処理とからなり、
前記制御手段は、受信不能が発生した場合に、そのときのチャンネルに対応する過去の指向方向決定情報を前記記憶手段から読み出し、当該チャンネルについて決定された指向方向が、受信不能発生時の指向方向に近い方向である場合が多いと判定したときは前記第１の信号復帰処理を実行し、受信不能発生時の指向方向から離れた方向である場合が多いと判定したときは前記第２の信号復帰処理を実行し、受信不能発生時の指向方向と同じ方向である場合が多いと判定したときは前記第３の信号復帰処理を実行することを特徴とする放送受信機。
複数方向に指向性の切り替えが可能な指向性切替アンテナで放送電波を受信する放送受信機において、
前記アンテナで放送電波が受信不能となった場合に、正常受信状態に復帰させるための信号復帰処理を行う制御手段と、
放送電波の受信感度をチャンネルごとに記憶した記憶手段と、
を備え、
前記信号復帰処理は、受信不能時の指向方向を基準方向として、この基準方向から左回りまたは右回りへ指向方向を所定量だけシフトさせ、当該シフト量を増加させながら、左回りのシフトと右回りのシフトとを交互に反復して受信可能な方向を検索する第１の信号復帰処理と、アンテナの全方位にわたって指向方向を順次シフトさせながら受信可能な方向を検索する第２の信号復帰処理と、受信不能の発生時点から一定時間が経過するのを待ち、前記一定時間内に正常受信状態に復帰しなかった場合に受信可能な方向の検索を開始する第３の信号復帰処理とからなり、
前記制御手段は、受信不能が発生した場合に、そのときのチャンネルに対応する受信感度を前記記憶手段から読み出し、受信感度が所定の範囲内であると判定したときは前記第１の信号復帰処理を実行し、受信感度が所定の範囲よりも低いと判定したときは前記第２の信号復帰処理を実行し、受信感度が所定の範囲よりも高いと判定したときは前記第３の信号復帰処理を実行することを特徴とする放送受信機。