JP4594954B2 - 受信状況測定システム、受信状況測定装置及び受信状況測定プログラム - Google Patents

受信状況測定システム、受信状況測定装置及び受信状況測定プログラム Download PDF

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Description

本発明は、ワンセグ放送の受信状況を測定する用途に用いて好適な、受信状況測定システム、受信状況測定装置及び受信状況測定プログラムに関する。
周知のように、日本国内では、2003年12月に地上デジタル放送が開始され、2006年4月にワンセグ放送が開始された。
地上デジタル放送では、所定帯域の1チャンネル内に13のセグメント放送が多重化され、この13セグメント放送中、1セグメント放送が携帯端末装置向けデジタル放送(ワンセグ放送)とされている。残りの12セグメントは、固定端末向けのハイビジョン放送とされ、家庭のテレビ受像機の他に、車載デジタル放送受信機によっても視聴可能になっている。
ところで、前記したデジタル放送の開始に伴い、受信状況調査が全国各地で行われているが、測定ポイント毎に放送映像の目視調査や、放送電波の電界強度測定を行い、その後データを纏めるといった手作業が必要となる(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−223666号公報(段落〔0021〕〜〔0024〕、図1、図2)
前記した作業の手間を省くため、自動測定システムとして、例えば、ワンセグ放送を受信可能な携帯端末を携行し、走行しながら受信状況の測定を行おうとした場合、携帯端末本体から受信状況を把握するデータ、例えば、ビットエラーレート(BER:Bit Error Rate)を抽出する必要がある。この場合、携帯端末にビットエラーレートを抽出するための特別な装置を装備しなければならず、全国的に受信状況調査を行おうとすると、コスト高になってしまうという問題がある。
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、特別な装置を必要とすることなく、例えば、一般的なパーソナルコンピュータ(PC:Personal Computer)等を用いて、受信状況を測定する仕組みを構築することにより、作業を効率化して調査範囲の拡大に役立てることが可能な受信状況測定システム、受信状況測定装置及び受信状況測定プログラムを提供することを目的とする。
前記した課題を解決するために本発明の受信状況測定システムは、デジタル放送受信装置の受信状況を測定する受信状況測定システムであって、デジタル放送を受信する前記デジタル放送受信装置と、現在地の位置情報を測定する現在位置測定装置と、前記デジタル情報受信装置から音声信号を取得し、当該取得した音声信号から判定される音声情報の有無と、前記現在位置測定装置から取得される位置情報とにより、現在位置における前記デジタル放送の受信状況を測定する受信状況測定装置と、を備える構成とした。
かかる構成によれば、受信状況測定装置が、デジタル情報受信装置から音声信号を取得し、当該取得した音声信号から判定される音声情報の有無と、現在位置測定装置から取得される位置情報とにより、現在位置におけるデジタル放送の受信状況を測定することにより、デジタル放送の受信状況を測定することができる。また、デジタル放送受信装置は、音声信号を出力するだけでよいため、デジタル放送受信装置に特別な装置を装備する必要がない。
また、本発明の受信状況測定装置は、デジタル放送を受信するデジタル放送受信装置と、現在地の位置情報を測定する現在位置測定装置とを接続し、前記デジタル放送受信装置の受信状況を測定する受信状況測定装置であって、前記デジタル放送受信装置により受信されるデジタル放送の音声信号を取得する音声信号取得手段と、前記現在位置測定装置により測定される位置情報を取得する現在位置情報取得手段と、前記音声信号取得手段により取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、前記現在位置情報取得部により取得される位置情報とにより、現在位置における前記デジタル放送の受信状況を測定する受信状況測定手段と、を備える構成とした。
かかる構成によれば、受信状況測定手段が、音声信号取得手段により取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、現在位置情報取得部により取得される位置情報とにより、現在位置におけるデジタル放送の受信状況を測定することにより、デジタル放送の受信状況を測定することができる。
また、本発明の受信状況測定装置において、前記受信状況測定手段は、前記取得した音声信号を所定の単位時間毎に加算して得られる値が、予め受信不可状態として定めた基準値を超えた場合に受信可状態と判定する音声有無判定手段を備え、構成してもよい。
かかる構成によれば、音声有無判定手段が、取得した音声信号を所定の単位時間毎に加算して得られる値が、受信不可状態における基準値を超えた場合に受信可状態と判定することで音声の有無判定が可能となる。このとき、前記所定の時間を事前実験に基づき誤判定が発生しにくい時間に設定することで比較的正確な音声有無判定が可能になる。また、この所定時間を調整することで、例えば、短くすることにより、より細かい受信不良も検知できるようにしたうえで所定周波数の一定出力を受信する等の性能調査が可能になる。
また、本発明の受信状況測定装置において、前記受信状況測定手段は、所定の測定時間内で前記所定の単位時間毎に受信の可否を判定し、前記所定の測定時間と受信可と判定された時間との割合を算出して前記受信状況を測定する受信時間率算出手段を備え、構成してもよい。
かかる構成によれば、受信時間率算出手段が、所定の測定時間内で所定の単位時間毎に受信の可否を判定し、所定の測定時間と受信可と判定された時間との割合を算出して受信状況を測定することにより、受信可否の判定だけではなく、受信可と受信不可の中間的な状況を判定することができる。
また、本発明の受信状況測定装置において、前記音声信号取得手段は、前記デジタル放送の音声信号を取得し、量子化する構成にしてもよい。
かかる構成によれば、音声信号取得手段が、デジタル放送の音声信号を取得し、量子化することにより、音声有無の判定を行う際の時間に応じて受信状況の検知時間を調整することができる。
また、本発明の受信状況測定プログラムは、デジタル放送を受信するデジタル放送受信装置と、現在地の位置情報を測定する現在位置測定装置とが接続された受信状況測定装置において、前記デジタル放送受信装置の受信状況を測定するために、コンピュータを、前記デジタル放送受信装置により受信されるデジタル放送の音声信号を取得する音声信号取得手段、前記現在位置測定装置により測定される位置情報を取得する位置情報取得手段、前記音声信号取得手段により取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、前記位置情報取得手段により取得される位置情報とにより、現在位置における前記デジタル放送の受信状況を測定する受信状況測定手段、として機能させるものである。
かかる機能を有する受信状況測定プログラムによれば、取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、取得される現在位置情報とにより、現在位置におけるデジタル放送の受信状況を測定することで、デジタル放送の受信状況を測定することができる。このため、本発明の受信状況測定プログラムを、PC等に搭載することで、容易にデジタル放送の受信状況を測定することができ、作業を効率化して調査範囲の拡大に役立てることができる。
本発明によれば、デジタル放送受信装置に特別な装置を装備することなく受信状況を測定する仕組みを構築することができる。これによって、安価にデジタル放送の受信状況を測定するシステムが構築できる。
また、本発明によれば、PC等によって、システムを構築することができるため、作業を効率化して調査範囲の拡大に役立てることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[受信状況測定システムの構成]
最初に、図1を参照して、受信状況測定システムの構成について説明を行う。図1は、本発明の実施の形態に係る受信状況測定システムのシステム構成を示す全体図である。
受信状況測定システムSは、デジタル放送を受信するデジタル放送受信装置から入力される音声信号と、現在地の位置情報を測定する現在位置測定装置から入力される位置情報とに基づいて、現在位置におけるデジタル放送受信装置の受信状況を測定するものである。図1に示すように、本発明の実施の形態に係る受信状況測定システムSは、デジタル放送を受信するデジタル放送受信装置としてのワンセグ携帯受信機1と、現在地の位置情報を測定する現在位置測定装置としてのGPS(Global Positioning System)レシーバ2と、受信状況測定装置としてのPC3から構成される。
ここでは、ワンセグ携帯受信機1のイヤホン出力端子10と、PC3のマイク入力端子20とを接続している。PC3は、ワンセグ携帯受信機1から音声信号を取得し、当該取得した音声信号から判定される音声情報の有無と、GPSレシーバ2から取得される現在の位置情報とにより、現在位置におけるワンセグ携帯受信機1の受信状況を測定する。
なお、本発明の実施の形態に係る受信状況測定システムSは、通常、デジタル放送の放送時間帯において、無音状態である時間は少なく、仮に、人が話していないときや音が流れていないときであっても、スタジオや中継先では何かしらの物音がしていることを利用し、デジタル放送受信装置から入力される音声信号に基づいて受信状況を測定する
[受信状況測定装置の構成]
次に、図2を参照して、受信状況測定装置の構成について説明を行う。図2は、本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置の内部構成を示すブロック図であり、図1に示すPC3を構成するハードウェアコンポーネントを示している。
具体的に、PC3は、制御部30と、記憶部4と、入力部5と、表示部6とにより構成される。制御部30は、記憶部4に格納されたプログラムに従い、ワンセグ携帯受信機1から音声信号を取得し、当該取得した音声信号から判定される音声情報の有無と、GPSレシーバ2から取得される位置情報とにより、現在位置におけるワンセグ携帯受信機1の受信状況を測定する受信状況測定装置3として機能する。以下、PC3を受信状況測定装置3として説明する。
制御部30は、受信状況測定装置3全体の動作を制御するものである。ここでは、制御部30は、図2に、その内部構成が機能展開され示されているように、音声信号取得部31と、位置情報取得部32と、受信状況測定部33とにより構成される。
音声信号取得部(音声信号取得手段)31は、ワンセグ携帯受信機1により受信されるデジタル放送の音声信号を取得するものである。この音声信号取得部31は、デジタル放送の音声信号を取得し、量子化する。例えば、音声信号取得部31は、ワンセグ放送の音声規格に準拠した量子化16ビット、サンプリング周波数48kHzで音声信号を取得し、量子化する。なお、この音声信号取得部31で量子化された音声信号は、受信状況測定部33に出力される。
位置情報取得部(位置情報取得手段)32は、GPSレシーバ2により測定される現在地の位置情報を取得するものである。この位置情報は、一般的なGPSレシーバ2の出力データであって、例えば、経度、緯度、高度等の情報である。なお、この位置情報取得部32で取得された位置情報は、受信状況測定部33に出力される。
受信状況測定部(受信状況測定手段)33は、音声信号取得部31により取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、位置情報取得部32により取得される位置情報とにより、現在位置におけるデジタル放送の受信状況を測定するものである。ここでは、受信状況測定部33は、主制御部330と、音声有無判定部331と、受信時間率算出部332とにより構成される。
主制御部330は、接続される周辺デバイス(記憶部4、入力部5、表示部6)を制御する他に、音声信号取得部31、位置情報取得部32、音声有無判定部331、受信時間率算出部332のシーケンス制御を行う。なお、主制御部330は、受信状況の測定結果を加工し、例えば、地図上の受信位置毎に受信状態を色分けした画像を生成し、映像信号として表示部6に出力する機能を有する。
音声有無判定部(音声有無判定手段)331は、音声信号取得部31で取得した音声信号を所定の単位時間毎に加算して得られる値が、受信不可状態として定めた基準値を超えた場合に受信可状態と判定するものである。この基準値は、事前実験等によって予め誤判定が発生しにくい時間を定めておくこととする。なお、この音声有無判定部331で判定された単位時間毎の判定結果は、受信時間率算出部332に出力される。
受信時間率算出部(受信時間率算出手段)332は、所定の測定時間内で所定の単位時間毎に受信の可否を判定し、当該所定の測定時間と受信可と判定された時間との割合を算出して受信状況を測定するものである。この受信時間率の算出については、後で詳述することとする。
記憶部4は、一般的な記憶装置であって、プログラム(受信状況測定プログラム)の他に、取得される音声データの時系列他、各種作業データが格納される。この記憶部4は、例えば、不揮発性の記憶デバイス(不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など)やランダムアクセス可能な記憶デバイス(例えばSRAM、DRAM)などによって構成される。
入力部5は、キーボード、マウス等の入力装置である。ここでは、複数のキーに操作内容が割当てられ、これらのキーがユーザによって操作(押圧及び解放)された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部30に入力する。ここでは、例えば、単位時間設定や測定時間に関するユーザ設定が行われる。
表示部6は、例えば、液晶表示パネルや有機EL(Electro-Luminescence)パネルなどの表示デバイスを用いて構成されており、制御部30により生成される映像信号に応じて、例えば、図6にその一例が示されるような画面情報を表示する。
[受信状況測定装置の動作]
次に、図3を参照(適宜図1及び図2参照)して、受信状況測定装置の動作について説明を行う。図3は、本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置の動作を示すフローチャートである。図3は、本発明のプログラムの処理手順についても併せて示している。
まず、受信状況測定装置(PC)3は、音声信号取得部31によって、ワンセグ携帯受信機1からイヤホン出力端子10、そして、自身のマイク入力端子20を介して入力される音声信号を取得する。なお、入力された音声は、デジタル信号として取得が可能であり、例えば、ワンセグ放送の音声規格に準拠した量子化16ビット、サンプリング周波数48kHzで取得する(ステップS301)。ここで取得したサンプリングデータは、受信状況測定部33の主制御部330による制御の下、時系列で記憶部4に保存される(ステップS302)。
なお、取得したデータは、後記するように、設定した単位時間内で音声の有無が判定され、指定された時間間隔での時間率の計算に使用される。
すなわち、受信状況測定装置3は、受信状況測定部33の音声有無判定部331によって、予め測定モードとして定めた単位時間毎(ステップS303)、単位時間内に取得した音声振幅の絶対値を加算し、その値を例えばレジスタXに代入する(ステップS304)。
そして、音声有無判定部331が、レジスタ設定値Xと、予め規定された閾値(基準値)αとを比較する(ステップS305)。ここで、音声有無判定部331は、加算値(レジスタXの値)が閾値α以上の場合に音声有りと判定して受信可能と判断し(ステップS306)、閾値α未満の場合は音声無しと判定して受信不可と判断する(ステップS307)。なお、ここで、単位時間は、誤判定が発生しにくい時間の設定が必要であるため、例えば、事前実験に基づき42msと設定した。また、閾値として設定される値αは、受信不可状態として予め定めた基準値とする。このとき、サンプル毎の判定結果○×は、主制御部330による制御の下、図示を省略したタイマで計時される時刻情報とともに記憶部4に保存される(ステップS308)。
なお、使用する測定モード(ステップS303における単位時間)は、一例として、量子化16ビット、サンプリング周波数48kHzで取得することを前提とし、以下の5個のモード(モード0〜モード4)を用意した。サンプル数が少ない方が短時間の受信不能などが検知可能であるが、受信中でも無音に近い放送内容の場合に受信不可と誤判定する確率が高くなる。
(1)モード0:16384バイト(8192サンプル)、判定単位170.67ms
(2)モード1: 8192バイト(4096サンプル)、判定単位 85.33ms
(3)モード2: 4096バイト(2048サンプル)、判定単位 42.67ms
(4)モード3: 2048バイト(1024サンプル)、判定単位 21.33ms
(5)モード4: 1024バイト( 512サンプル)、判定単位 10.67ms
なお、判定単位時間は、総ビット数/(量子化ビット*サンプリング周波数)により算出できる。図4にモード1と、モード2による判定結果が○×で示されている。中央に示される波形は、取得される入力音声波形であり、サンプル数の大小(判定単位時間)により判定精度に差があることがわかる。
一方、ある一定時間で音声の有無を判定するだけでは、受信状況の「○」「×」は判定できるが、その中間状態を示す「△」を表現することはできない。このため、ここでは、以下に説明する受信時間率を用いた。この受信時間率は、ある測定時間を設定し、その測定時間内で単位時間(例えば42ms)毎に受信可否を判定し、受信できた時間がどの程度あったかという割合で表現する。例えば、30s毎に測定した結果の受信時間率を算出して表示し、保存することとした。
すなわち、受信時間率算出部332は、測定時間毎(ステップS309)、受信時間比率を算出する。図5に、この受信時間比率の算出方法を示している。この例では、受信時間比率は、受信可サンプル数と全サンプル数との割合(受信可と判定された時間と測定時間との割合)である(17/20)×100を算出することにより85%になる(ステップS310)。そして、主制御部330は、受信時間率算出部332により算出された受信時間率を記憶部4に保存するとともに、表示部6に表示する(ステップS311)。
なお、受信状況測定装置3は、位置情報取得部32によって、別処理でGPSレシーバ2から所定間隔(例えば、1秒間隔)でワンセグ携帯受信機1の現在位置を取得しており(図3中、A)、主制御部330による制御の下で、受信時間率算出部332により算出される受信時間率とともに表示部6に表示する。
〔画面表示例〕
次に、図6を参照して、受信状況測定装置3が表示部6に表示する画面表示例について説明する。図6は、本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置により表示部に表示される画面構成の一例である。
図6に符号Aで示すように、閾値と、波形の絶対値がそれぞれ数値で表現され、閾値より絶対値が高い場合に受信中と判定される。また、符号Bで示すように、前記のように算出される指定サンプル間隔での受信時間率が数値と記号で表示される。ここで、記号は、◎、○、◇、△、×の5種類で表現することとし、良好に受信できる場所(◎)、受信可能地点が容易に見つかる(○)、受信可能地点が見つかる(◇)、安定受信が難しい(△)、受信不可(×)のそれぞれを示す。
また、符号Cで示すようにGPS受信データも併せて表示することで現在位置における受信時間率を視覚的に提示する。さらに、ここでは、入力音声信号波形(D)、入力音声のFFT解析波形(E)、及び、現在位置を中心とする周辺地図(F)も表示することとしている。
なお、符号Gで示すように、音声データ取得時間間隔の設定が可能であり、ここでは、ユーザが入力部5を操作することにより選択される。
以上説明のように本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置によれば、電界強度からではなく、音声信号の有無から受信可否判定を行うことにより、特別な装置を必要とすることなく、受信状況を自動測定することができる。このことにより、作業を効率化して調査範囲の拡大に役立てることができる。
なお、本発明の実施の形態に係るプログラムは、例えば、図1において、デジタル放送受信装置(ワンセグ携帯受信機1)と現在位置測定装置(GPSレシーバ2)とが接続される受信状況測定装置(PC3)に用いられるプログラムであって、例えば、図3のフローチャートにおいて、音声信号取得部31によって、前記デジタル放送受信装置により受信されるデジタル放送の音声信号を取得する処理(S301、S302)と、位置情報取得部32によって、前記現在位置測定装置により測定される現在位置情報を取得する処理(A)と、受信状況測定部33によって、前記取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、前記取得される現在位置情報とにより、現在位置における前記デジタル放送の受信状況を測定する処理(S303〜S310)と、をコンピュータに実行させるものである。
本発明の実施の形態に係るプログラムによれば、取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、取得される現在位置情報とにより、現在位置におけるデジタル放送の受信状況を測定することで、デジタル放送の受信状況を自動測定することができ、このため、当該プログラムは、一般的なノートパソコン等に組み込むことができ、作業を効率化して調査範囲の拡大に役立てることが可能である。
なお、前記した本発明の実施の形態によれば、デジタル放送受信装置として、ワンセグ携帯受信機1を想定したが、ワンセグ携帯受信機1に限らず、ワンセグ受信機が搭載される車載機等移動機全般に応用が可能である。また、放送波ではなく、1kHz等の一定信号が入ったOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)波を受信することにより、受信機性能調査等にも応用が可能である。
また、図2に示す本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置(PC)3が持つ各構成ブロックの機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。例えば、音声信号取得部31、位置情報取得部32、受信状況測定部33(主制御部330と、音声有無判定部331と、受信時間率算出部332)におけるデータ処理は、1又は複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウエアで実現してもよい。
本発明の実施の形態に係る受信状況測定システムのシステム構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置の動作を説明するために示した図である。 本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置の動作を説明するために示した図である。 本発明の実施の形態に係る受信状況測定装置により生成される画面構成の一例を示す図である。
符号の説明
S 受信状況測定システム
1 ワンセグ携帯受信機(デジタル放送受信装置)
2 GPSレシーバ(現在位置測定装置)
3 PC(受信状況測定装置)
4 記憶部
5 入力部
6 表示部
30 制御部
31 音声信号取得部(音声信号取得手段)
32 位置情報取得部(位置情報取得手段)
33 受信状況測定部(受信状況測定手段)
330 主制御部
331 音声有無判定部(音声有無判定手段)
332 受信時間率算出部(受信時間率算出手段)

Claims (6)

  1. デジタル放送受信装置の受信状況を測定する受信状況測定システムであって、
    デジタル放送を受信する前記デジタル放送受信装置と、
    現在地の位置情報を測定する現在位置測定装置と、
    前記デジタル情報受信装置から音声信号を取得し、当該取得した音声信号から判定される音声情報の有無と、前記現在位置測定装置から取得される位置情報とにより、現在位置における前記デジタル放送の受信状況を測定する受信状況測定装置と、
    を備えることを特徴とする受信状況測定システム。
  2. デジタル放送を受信するデジタル放送受信装置と、現在地の位置情報を測定する現在位置測定装置とを接続し、前記デジタル放送受信装置の受信状況を測定する受信状況測定装置であって、
    前記デジタル放送受信装置により受信されるデジタル放送の音声信号を取得する音声信号取得手段と、
    前記現在位置測定装置により測定される位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    前記音声信号取得手段により取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、前記位置情報取得手段により取得される位置情報とにより、現在位置における前記デジタル放送の受信状況を測定する受信状況測定手段と、
    を備えることを特徴とする受信状況測定装置。
  3. 前記受信状況測定手段は、
    前記取得した音声信号を所定の単位時間毎に加算して得られる値が、予め受信不可状態として定めた基準値を超えた場合に受信可状態と判定する音声有無判定手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の受信状況測定装置。
  4. 前記受信状況測定手段は、
    所定の測定時間内で所定の単位時間毎に受信の可否を判定し、前記所定の測定時間と受信可と判定された時間との割合を算出して前記受信状況を測定する受信時間率算出手段を備えることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の受信状況測定装置。
  5. 前記音声信号取得手段は、
    前記デジタル放送の音声信号を取得し、量子化することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の受信状況測定装置。
  6. デジタル放送を受信するデジタル放送受信装置と、現在地の位置情報を測定する現在位置測定装置とが接続された受信状況測定装置において、前記デジタル放送受信装置の受信状況を測定するために、コンピュータを、
    前記デジタル放送受信装置により受信されるデジタル放送の音声信号を取得する音声信号取得手段、
    前記現在位置測定装置により測定される位置情報を取得する位置情報取得手段、
    前記音声信号取得手段により取得される音声信号に基づき判定される音声情報の有無と、前記位置情報取得手段により取得される位置情報とにより、現在位置における前記デジタル放送の受信状況を測定する受信状況測定手段、
    として機能させることを特徴とする受信状況測定プログラム。
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