JP5427912B2

JP5427912B2 - 地上デジタルテレビジョン放送受信システム

Info

Publication number: JP5427912B2
Application number: JP2012090652A
Authority: JP
Inventors: 浩山本
Original assignee: 株式会社慶洋エンジニアリング
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2032-04-12
Also published as: JP2013219701A

Description

本発明は地上デジタルテレビジョン放送（以下、「地上デジタルＴＶ放送」という）受信システムに係り、特に車載固定式の受信中継装置とディスプレイ付き携帯型無線通信端末とからなる１セグメント放送（以下、「1SEG放送」という）の受信システムに関する。

地上デジタルＴＶ放送が本格的に普及して、家庭ＴＶなどでフルセグメント放送受信によるハイビジョン映像やデータ放送が楽しめるようになり、また既に飛躍的普及をみせている携帯電話などの携帯型無線通信端末によっても地上デジタル放送の部分受信である1SEG放送が受信でき、手軽にどこでもＴＶ放送が視聴できるようになっている。

ところで、1SEG放送はノイズの影響を受けにくいために街中などの電波の受信条件が悪い場所でも比較的鮮明な映像が得られるとされているが、それでも自動車内ではやはり電界強度が大きく変化することも多く、映像・音声の再生出力が不安定化する場合が少なくない。

これに対して、下記特許文献１では、自動車の外部に磁力で吸着固定して搭載させる衛星ラジオ放送受信用アンテナユニットであり、受信アンテナと、受信信号を増幅して周波数変換する信号処理回路と、信号処理回路によって処理した信号を自動車室内の受信機に送信するための送信アンテナと、信号処理回路のための電力源としての太陽電池とを平板状のアンテナユニット支持容体に配置させると共に、送信アンテナを自動車の後部窓ガラスの外側に沿うように配置構成のものが開示されている。

このアンテナユニットは基本的には無線中継器としての機能を有し、受信信号の増幅と周波数変換を伴った中継送信により自動車内で安定的に放送を受信・再生できるようにし、また電源に太陽電池を用いていることにより、車内から車外へ電源コードを導出することを不要にしている。

また、本願出願人は、下記特許文献２や３において地上デジタルＴＶ放送を受信対象とした車載用アンテナ装置を提案している。
それら装置では、放送受信用のフィルムアンテナと、その受信信号を増幅してケーブル出力させる増幅回路を筐体内に内蔵したアンプユニットとを、増幅回路の入力端子がフィルムアンテナの給電部に接続させる態様で自動車のフロントウィンドウ又はリアウィンドウの内面側に貼着させており、増幅された信号がケーブルを通じて車載チューナに入力され、車載チューナにおいて放送の選局や信号の復号を行ってディスプレイで再生出力される。

特開２０００−０１３２９３号公報特開２００１−２５７５１７号公報特開２００９−０５００８３号公報

前記特許文献１においては、受信対象が衛星ラジオ放送であることからアンテナユニットは自動車の外部に固定されているが、地上デジタルＴＶ放送の場合には各エリアの送信塔から電波を受信すること、最近の自動車ではフロントウィンドウ又はリアウィンドウの傾斜角度を大きく設計する傾向があることを考慮すると、1SEG放送であれば前記特許文献２や３のアンテナ取り付け方式でも良好な受信状態が得られる。

また一方、iPhone（登録商標）等の最近の携帯型無線通信端末では、Ｗi-Ｆi（Wireless Fidelity）等の汎用通信規格に基づいた近距離無線方式による双方向通信機能を搭載している。
したがって、前記特許文献１のアンテナユニットは単なる無線中継機能しか有していないが、前記特許文献２や３の車載用アンテナ装置に更に地上波デジタル放送用チューナとその制御部と近距離無線方式での通信部を併せて搭載させれば、携帯型無線通信端末から車載用アンテナ装置を制御して選局機能まで担わせることができる。
また、前記特許文献１のアンテナユニットの場合と同様に、受信信号や制御信号の伝送ケーブルは当然に不要となり、ウィンドウに取り付けた太陽電池からの給電が可能であればケーブル類が一切不要となる。

そして、前記携帯型無線通信端末はＧＰＳ（Global positioning system）機能を搭載していることが多く、ＧＰＳ信号やＡ（Assisted）-ＧＰＳ信号を受信して自機位置を測位でき、この情報を地上デジタルＴＶ放送の受信対象となる送信塔の判定に利用することが可能になる。
特に、Ａ-ＧＰＳ信号は、携帯型無線通信端末に対するサービスエリア内であれば、車内であっても車外の場合と殆ど同程度に受信できるために、この場合での利用には非常に都合が良い。

そこで、本発明は、自動車のフロントウィンドウ又はリアウィンドウに貼着した地上デジタルＴＶ放送の無線中継ユニットを携帯型無線通信端末から制御し、且つその制御による選局が常に最適な送信塔に係る放送局の選局となるようにした車載用地上デジタルＴＶ放送受信システムを提供することを目的とする。

本発明は、地上デジタルＴＶ放送受信用のフィルムアンテナと、前記フィルムアンテナの受信信号を増幅する増幅回路、前記増幅回路が増幅した受信信号から選局された地上デジタルＴＶ放送局の1SEG放送信号を取り出して出力するチューナ部、前記チューナ部が出力する1SEG放送信号を符号化する符号化部、近距離無線方式の無線通信用アンテナ、前記無線通信用アンテナを用いて前記符号化部が符号化した1SEG放送信号を送信し、また後記携帯型無線通信端末から送信される放送周波数情報信号を受信する無線通信部、前記無線通信部が受信した前記放送周波数情報信号を復号する復号部、及び前記復号部が復号した前記放送周波数情報に基づいて前記チューナ部の同調周波数を対応する地上デジタルＴＶ放送局の周波数に設定するチューナ制御部を一の筐体に内蔵した無線中継ユニットとを、前記無線中継ユニットの増幅回路の信号入力端子が前記フィルムアンテナの給電点に当接接続する態様で自動車のフロントウィンドウ又はリアウィンドウの内面側に貼着せしめる一方、ディスプレイ付き携帯型無線通信端末には、ＧＰＳ信号及び／又はＡ-ＧＰＳ信号を利用して自機位置を求める測位手段と、地上デジタルＴＶ放送の各送信塔に係る放送エリア情報と共に各送信塔で扱われる各放送局の特定情報と放送周波数情報とを対応付けて記憶した記憶手段と、前記測位手段が求めている自機位置情報と前記記憶手段の放送エリア情報とを用いて一定時間毎に受信対象となる送信塔を判定する送信塔判定手段と、前記送信塔判定手段が判定した送信塔に係る各放送局の特定情報を前記ディスプレイに表示させる表示制御手段と、前記ディスプレイに各放送局の特定情報を表示させた状態で放送局の選択操作がなされた場合に、前記記憶手段において前記選択放送局の特定情報に対応付けられている放送周波数情報を読み出して符号化する端末側符号化手段と、近距離無線方式の端末側無線通信用アンテナと、前記端末側無線通信用アンテナを用いて前記端末側符号化手段が符号化した放送周波数情報を送信し、前記無線中継ユニット側から送信される1SEG放送信号を受信する端末側無線通信部と、前記端末側無線通信部が受信した1SEG放送信号を復号する端末側復号部とを具備せしめ、前記携帯型無線通信端末が、前記端末側復号部で復号した1SEG放送信号を自機の前記ディスプレイ又は自機に接続された外部ディスプレイに転送して再生させることを特徴とする車載用地上デジタルＴＶ放送受信システムに係る。

本発明において、自動車のウィンドウに貼着されている“フィルムアンテナと無線中継ユニット”は、無線中継ユニットが無線通信用アンテナで携帯型無線通信端末から受信した放送周波数情報に基づいてチューナ部の同調周波数を制御し、その放送周波数情報で選局された地上デジタルＴＶ放送局の1SEG放送信号を取り出して近距離無線方式で送信出力させる。
一方、ディスプレイ付き携帯型無線通信端末では、地上デジタルＴＶ放送の送信塔毎に放送エリア情報とその送信塔が扱う各放送局の特定情報と放送周波数情報を記憶手段に格納しており、ＧＰＳ信号及び／又はＡ-ＧＰＳ信号から求めた自機位置がどの放送エリアに含まれているかを一定時間毎に確認して受信対象となる送信塔を判定する。そして、判定した送信塔に係る各放送局の特定情報をディスプレイに選局用画面として表示させることで操作者に放送局の選択をさせるが、選択操作があると、記憶手段においてその選択放送局の特定情報に対応している放送周波数情報を読み出して端末側無線通信用アンテナから近距離無線通信方式で送信する。
その結果、その放送周波数情報を受信した無線中継ユニットでは前記のようにチューナ部を制御して選択された放送局の1SEG放送信号を近距離無線方式で送信し、それを受信した携帯型無線通信端末が自機のディスプレイ又は接続された外部ディスプレイで再生させる。

本発明における前記携帯型無線通信端末では、前記記憶手段に各放送局の位置情報も対応させて記憶せしめておき、前記送信塔判定手段が、前記測位手段が求めた自機位置が複数の送信塔に係る各放送エリア内に含まれている場合に、その自機位置情報と前記記憶手段における前記複数の送信塔の位置情報とから最短距離にある送信塔を求め、それを受信対象となる送信塔と判定することが望ましい。

地上デジタルＴＶ放送の各送信塔の放送エリアは、電波である性質上、完全に独立していることはむしろ稀であり、隣り合う位置にある各送信塔で重複しているために、測位手段で求めた自機位置が複数の送信塔の各放送エリアに含まれていることが多い。その場合、複数の送信塔から一の送信塔を求める手段としては、記憶手段に各放送局の位置情報も対応させて記憶させておき、自機位置から最も近い送信塔に係る各放送局を受信対象とすることが合理的である。

また、本発明における前記携帯型無線通信端末では、前記記憶手段には各送信塔について放送エリアが重複又は隣接する他の送信塔の情報も関連付け情報として記憶させておき、前記送信塔判定手段は、受信対象となる送信塔を判定する際に用いる放送エリア情報として、前回受信対象として判定した送信塔の放送エリア情報とその送信塔についての関連付け情報が示す他の送信塔の放送エリア情報のみを用いるようにすることが望ましい。

携帯型無線通信端末の送信塔判定手段では、各送信塔の放送エリア内に測位手段が求めた自機位置が含まれるか否かを演算によって求めるが、送信塔判定手段による判定周期である一定時間は最長でも数分以下に設定され、同一定時間内における自動車の移動距離は一つの送信塔の放送エリアを跨いでしまうような距離ではない。しがたって、初回の判定では全国の送信塔の放送エリアを演算対象としても、第２回目以降の判定では、前回判定した送信塔と、その送信塔に対して放送エリアが重複又は隣接した他の送信塔の放送エリアのみを演算対象とすれば足りる。そして、このように対象となる送信塔の放送エリアを絞り込むことで、送信塔判定手段による演算の負荷を大幅に減じることができる。

なお、本発明の前記携帯型無線通信端末において、前記放送周波数情報を物理チャンネル情報とすると共に、前記無線中継ユニットには地上デジタルＴＶ放送に係る物理チャンネル情報と中心周波数情報を対応付けたユニット側記憶手段を具備せしめ、前記無線中継ユニットのチューナ制御部は受信した物理チャンネル情報に基づいて前記ユニット側記憶手段から中心周波数を求め、前記チューナ部の同調周波数をその中心周波数に設定するようにすれば、携帯型無線通信端末から無線中継ユニットへは物理チャンネル情報だけを通知すればよいことになる。
また、放送局の特定情報はリモコン番号と放送局名とすることができる。

本発明の車載用地上デジタルＴＶ放送受信システムによれば、地上デジタルＴＶ放送局の1SEG放送電波を自動車のフロントウィンドウ等に貼着したアンテナと無線中継ユニットで安定的に受信し、無線中継ユニットと携帯型無線通信端末とが近距離無線方式で通信を行い、携帯型無線通信端末から無線中継ユニットが内蔵するチューナ部を制御して選局を行うと共に、携帯型無線通信端末が1SEG放送を自機の前記ディスプレイ又は自機に接続された外部ディスプレイで再生させることができる。
そして、携帯型無線通信端末における自機位置の測位がＧＰＳ信号及び／又はＡ-ＧＰＳ信号を用いて常に安定的に行えることを利用して、予め記憶させてある地上デジタルＴＶ放送の各送信塔の放送エリア情報とから、選局を常に最適な送信塔に係る放送局の選局となるような制御が可能である。

本発明の地上デジタルＴＶ放送受信システムの一実施形態に係るシステム配置図である。無線中継ユニットのブロック回路図を中心とするシステム構成図である。無線中継ユニットの内蔵メモリに格納されているテーブルＡの構成を示す図である。携帯型無線通信端末のシステム回路図である。携帯型無線通信端末の内蔵メモリに格納されているテーブルＢの構成（関東地区；東京の部分）を示す図である。携帯型無線通信端末の内蔵メモリに格納されているテーブルＢの構成（関東地区；千葉の部分）を示す図である。携帯型無線通信端末におけるＴＶ視聴モード設定時の動作手順を示すフローチャートである。図７におけるステップS6とステップS8の動作を説明するための模式図である。無線中継ユニットにおけるＴＶ視聴モード設定時の動作手順を示すフローチャートである。図７における第２回目以降のステップS5の動作で、送信塔の関連付け情報を用いて現在位置を放送エリアに含む送信塔を検出する場合を説明するための模式図である。

以下、本発明の地上デジタルＴＶ放送受信システムに係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
先ず、図１は自動車のフロントウィンドウ及びダッシュボード付近を後部座席側から観た図であってシステム配置図に相当する。
同図において、1は地上デジタルＴＶ放送受信用のフィルムアンテナ、2は無線中継ユニットであり、それらは共にフロントウィンドウ3の左上隅付近の内面側に貼着されている。
そして、無線中継ユニット2は樹脂製筐体内に図２に示すような回路を内蔵させており、その筐体の底面（貼着面）側に設けた入力端子をフィルムアンテナ1の給電点に当接接続させた状態でフロントウィンドウ3に貼着されている。

ここに、無線中継ユニット2は、フィルムアンテナ1と内部回路とインピーダンス整合をとるアンテナマッチング回路21、フィルムアンテナ1での受信信号を増幅する低雑音増幅回路（LNA）22、受信信号から所要の1SEG放送を選局する1SEG放送受信チューナ（1SEGチューナ）23、筐体の底面側に撮像レンズを設けて自動車の前方を撮影するC-MOS撮像部24、送信信号を1SEG放送とするかC-MOS撮像部24による撮像信号とするかを切り換える切換回路25、選局された1SEG放送信号を符号化して近距離無線方式での送信処理を行うＷi-Ｆi送信部26、Ｗi-Ｆi規格の近距離無線用アンテナ27、近距離無線用アンテナ27で受信した後述の携帯型無線通信端末4からの信号を受信処理して復号するＷi-Ｆi受信部28、近距離無線用アンテナ27での受信／送信の切り換えを行う送受切換部29、内蔵回路全体を制御する制御部30、このユニットの動作制御プログラムと共に「テーブルＡ」を格納したメモリ31、及び電源回路32,33,34を内蔵している。
ここに、メモリ31の「テーブルＡ」は、図３に示すように地上デジタルＴＶの1SEG放送に係る物理チャンネルと放送中心周波数の対応データで構成されたものである。

なお、電源回路32,33,34では、充電制御回路34が太陽電池パネル33の起電力でリチウムイオン電池32を充電し、リチウムイオン電池32から他の内蔵回路へ電力が供給されるが、太陽電池パネル33は筐体の底面側に設けられており、常にフロントウィンドウ3のガラスを介して太陽光を受け得るようになっている。
したがって、無線中継ユニット2へ外部から電力供給の必要はなく、また信号の送受を近距離無線方式で行うため、自動車側から無線中継ユニット2へのケーブル配線はない。

一方、携帯型無線通信端末4はスマートフォンであって、自動車のダッシュボード5上に専用ホルダーを用いて固定・保持されている。ただし、必要に応じて別途固定されている外部ディスプレイ6にケーブル接続されて、映像・音声信号をその外部ディスプレイ6へ出力して再生させることもある。
この携帯型無線通信端末4は、電話通信、電子メール、インターネット接続、多種アプリケーション等の多数の機能を具備しているが、近距離無線方式（Ｗi-Ｆi規格）での通信機能も備えており、図４に示すようなシステム回路で構成されている。
具体的には、電話通信用アンテナ41aを用いて電話通信を行う電話通信部41、ＧＰＳ受信アンテナ42aでの受信信号を処理するＧＰＳ信号処理部42、Ｗi-Ｆi規格の近距離無線用アンテナ43aを用いて無線通信を行うＷi-Ｆi通信部43、電話通信・Ｗi-Ｆi通信で送受信する音声データや画像データの符号化・復号を行う符号化・復号部44、電話通信やＷi-Ｆi通信により又は後述のカメラ部やマイクロホンから取り込まれる音声データや画像データを処理する音声処理部45と画像処理部46、加速度センサ47aの出力信号をシステムに取り込むインターフェイス47、カメラ部48aでの撮像信号をシステムに取り込むインターフェイス48、マイクロホン49aの音声信号をシステムに取り込むインターフェイス49、液晶表示部50aに画像信号を出力させるインターフェイス50、液晶表示部50aの表示面に覆設されているタッチパネル51aからの信号を取り込むインターフェイス51、スピーカ52aに音声信号を出力させるインターフェイス52、端末システムの動作制御プログラムと共に「テーブルＢ」を格納したメモリ53、及びマイクロコンピュータからなる制御部54がバス（制御バス・データバス）55に接続されており、制御部54がバス55を介して動作制御プログラムを実行することにより、端末システム全体を制御する構成を備えている。

ここに、メモリ53の「テーブルＢ」には、例えば関東地区の東京であれば図５、千葉であれば図６に示すように、全国に配置されている送信塔の名称とその位置情報Ｄpとサービスエリア情報Ｄeに対応させて、その送信塔から放送されている各放送局名とそれらのリモコン番号が格納されている。
この実施形態においては、位置情報Ｄpは緯度データと経度データとして、またサービスエリア情報Ｄeについてはエリアの外縁線上を所定距離毎に辿った場合の各位置の緯度データと経度データとして与えてある。
尚、サービスエリア情報Ｄeについては、例えば社団法人デジタル放送推進協会による「放送エリアのめやす」等を参照して作成することができる。

そして、無線中継ユニット2と携帯型無線通信端末4は以上の構成に基づいて、車載式の地上デジタルＴＶ放送受信システムとして次のように動作する。
図７は携帯型無線通信端末4のＴＶ視聴モードにおける動作手順を示し、無線中継ユニット2を同モードに設定すると共に、自動車の移動中においても常に最適な送信塔を対象とした1SEG放送の選局を行えるようにする。

先ず、携帯型無線通信端末4にはモード選択メニューがあり、多数の機能から所要の機能モードを選択できるようになっているが、ＴＶ視聴モードも選択メニューに含まれており、同モードでは無線中継ユニット2を用いた地上デジタルＴＶの1SEG放送の受信が可能になる。
今、モード選択メニュー画面が液晶表示部50aに表示されている状態で、タッチパネル51aでＴＶ視聴モードの選択操作がなされると、制御部54は前回に同モードでセーブされているデータやフラグ等をイニシャライズした後、ＴＶ視聴モード設定信号をＷi-Ｆi通信部43へ読み出して無線送信させる（S1〜S3）。

次に、制御部54はＧＰＳ受信アンテナ42aによる受信信号をＧＰＳ信号処理部42で処理したデータに基づいて現在位置を算出し、その現在位置データとメモリ53のテーブルＢにおけるサービスエリア情報Ｄeを用いて現在位置を放送エリアに含む送信塔を検出する（S4,S5）。
より具体的には、サービスエリア情報Ｄeはエリアの外縁線上の点であるＱ_i（i=1,2,3・・・n）の緯度データ／経度データで与えられており（サービスエリアを多角形として捉え、その各頂点をＱ_iとしている）、現在位置であるＰjも緯度データ／経度データで与えられているが、サービスエリア情報Ｄeにおける各辺Ｑ_i-Ｑ_i+1（i=1,2,3・・・n）のＰjから臨む角度α_iの総和を演算し、その総和が±２πとなる場合には現在位置Ｐjがサービスエリア情報Ｄeに含まれると判定し、総和が０になった場合にはサービスエリア情報Ｄeに含まれないと判定する。
尚、Ｑ_i（i=1,2,3・・・n）におけるｎ値が大きいほど精度が向上するが、ｎ値は演算量との兼ね合いを考慮して決定される。

ところで、近接する送信塔のサービスエリアは相互に重複していることが少なくないため、現在位置をサービスエリアに含むとして検出された送信塔は単一であるとは限らない。
そこで、単一の送信塔であった場合にはその送信塔を選択するが、複数の送信塔が該当した場合には、現在位置情報とメモリ53のテーブルＢにおける各送信塔の位置情報とを用いて現在位置と各送信塔間の距離を算出し、最短距離に該当する送信塔を選択する（S6〜S8）。

例えば、図８において、自動車がＰi（i＝1,2,3,4,5,6・・・）の経路で移動したとして、Ｐ3においてＧＰＳ信号に基づいて現在位置を検出し、その現在位置をサービスエリアに含む送信塔を求めた場合（S4,S5）、Ｐ3は送信塔Ｔa,Ｔb,Ｔcの各サービスエリアＥa,Ｅb,Ｅcに含まれているため、３つの送信塔Ｔa,Ｔb,Ｔcが検出されることになるが（S6）、その場合には現在位置Ｐ3と各送信塔Ｔa,Ｔb,Ｔc間の距離Ｄ3a,Ｄ3b,Ｄ3cを求め、その距離の内で最小となるのはＤ3bであるため（Ｄ3b＜Ｄ3c＜Ｄ3aの関係あり）、送信塔Ｔbが選択されることになる。
同様に、Ｐ5では送信塔Ｔb,Ｔcの各サービスエリアＥb,Ｅcに含まれているが、Ｄ5c＜Ｄ5bであるため、送信塔Ｔcが選択されることになる。

このようにして、選択送信塔が決定すると、制御部54はメモリ53のテーブルＢから選択送信塔に係る放送局名とリモコン番号と物理チャンネルの各データを読み出し、メモリ53のデータセーブ領域に一旦書き込んだ後、放送局名とリモコン番号はインターフェイス50へ読み出して液晶表示部50aにリスト表示させる（S9,S10）。
また、初回はそのまま表示させるだけであるが、２回目以降において自動車の移動に伴って前回とは異なるリスト表示となる場合には、制御部54はリスト更新の際にインターフェイス51へ通知音データを転送してスピーカ51aから通知音を出力させることにより、リスト表示が新規な内容に更新されたことを知らせる（S11,S12）。

そして、液晶表示部50aの表示リストを見てタッチパネル51aに対する選局操作がなされると、制御部54は選局した放送局に係る物理チャンネルデータをメモリ53のデータセーブ領域から符号化・復号部44へ読み出し、符号化・復号部44で符号化したデータをＷi-Ｆi通信部43へ転送して近距離無線用アンテナ43aから送信させる（S13,S14）。

その結果、後述するように、無線中継ユニット2は前記ステップS3で携帯型無線通信端末4からＴＶ視聴モード設定信号が送信されることによりＴＶ視聴モードでの動作状態に設定されており、その状態でステップS14で物理チャンネルデータが送信されることにより無線中継ユニット2で放送局の選局がなされて、その放送局の1SEG放送信号がＷi-Ｆi規格の近距離無線方式で送信されることになるが、携帯型無線通信端末4では、制御部54が近距離無線用アンテナ43aで受信した1SEG放送信号をＷi-Ｆi通信部43から符号化・復号部44へ転送して復号し、復号後の画像データと音声データを画像処理部46と音声処理部45でそれぞれ所定の処理を施した後、インターフェイス50,52へ転送して液晶表示部50aとスピーカ52aから映像・音声の再生出力を行う（S15）。

以降、制御部54は、タッチパネル51aからの選局操作があるか否か、及び放送塔の検出時から所定時間ΔＴ（例えば、３０sec）を経過したか否かを、インターフェイス51及び内蔵タイマーで監視しており、選局操作があった場合にはステップS14の手順を実行して新たに選局した放送局に係る物理チャンネルデータを送信させ（S16→S14）、所定時間ΔＴを経過した場合には、再度ステップS4からステップS15を実行し、その時点でのＧＰＳ信号に基づいた現在位置で選択されるべき送信塔を求め、無線中継ユニット2側を制御して1SEG放送信号を受信する（S17→S4〜S15）。

一方、無線中継ユニット2の動作手順は図９に示される。
先ず、図２に示すように、無線中継ユニット2は切換回路25の入力側を切り換えることによりＴＶ視聴モードと監視モードを設定できるようになっている。即ち、携帯型無線通信端末4では無線中継ユニット2のモード設定画面を表示させることができ、同画面においてＴＶ視聴モード又は監視モードのいずれかを選択すると、それぞれの設定信号がＷi-Ｆi通信部43から近距離無線用アンテナ43aを通じて無線中継ユニット2へ送信され（ＴＶ視聴モード設定時については図７のステップS1〜S3で説明）、モード設定信号を受信した無線中継ユニット2では制御部30が切換回路25を制御して選択モードでの出力状態に設定する（S21〜S23,S25）。

監視モードが設定された場合には、C-MOS撮像部24が撮影した映像信号がＷi-Ｆi送信部26で符号化／送信処理されて近距離無線用アンテナ27から送信され、携帯型無線通信端末4の所持者は自動車から近距離無線電波の届く範囲において自動車の前方の状態を携帯型無線通信端末4の液晶表示部50aに表示させて確認することができる（S25）。

ＴＶ視聴モードが設定される場合には、携帯型無線通信端末4側において、ＴＶ視聴モード設定信号を送信した後、最適送信塔の選択と放送局名とリモコン番号のリスト表示を行い、操作者が選局操作を行うことにより選局した放送局の物理チャンネルデータを送信するようになっているため（図７のS4〜S14）、無線中継ユニット2では、ＴＶ視聴モード設定信号を受信して切換回路25を切り換えた後、物理チャンネルデータの受信待機状態となる（図９のS26）。

そして、近距離無線用アンテナ27で携帯型無線通信端末4側からの物理チャンネルデータを受信すると、Ｗi-Ｆi受信部28で復号したそのデータに基づいて制御部30がメモリ31のテーブルＡ（図３）を参照し、同テーブルＡにおいてその物理チャンネルに対応した周波数ｆcが同調中心周波数となるように1SEGチューナ23を制御する（S27,S28）。

したがって、1SEGチューナ23は受信した物理チャンネルデータに対応する放送局の周波数に同調して1SEG放送信号をＷi-Ｆi送信部26へ出力し、Ｗi-Ｆi送信部26においてその1SEG放送信号を符号化・送信処理して近距離無線用アンテナ27から送信出力させるが（S29）、図７のステップS15で説明したように、その1SEG放送信号を携帯型無線通信端末4が受信し、符号化・復号部44で復号した後、画像処理部46と音声処理部45での処理を経て液晶表示部50aとスピーカ52aで映像・音声が再生される。

以降、無線中継ユニット2では、図９に示すように、物理チャンネルデータを受信する度に示す度にステップS26〜S29の無線中継動作を実行し、携帯型無線通信端末4を選局用リモートコントローラ兼液晶ディスプレイとして活用した地上デジタルＴＶ放送受信システムを実現する。
尚、図４に示すように携帯型無線通信端末4は画像・音声信号の外部出力端子56を備えており、図１に示したように同端子56に外部ディスプレイ6を接続することにより、その比較的大きい画面に1SEG放送を表示させることも可能である。

ところで、携帯型無線通信端末4がＧＰＳ信号やＡ-ＧＰＳ信号から得られる現在位置データとメモリ53のテーブルＢのサービスエリア情報Ｄeとを用いた所定の演算アルゴリズムにより現在位置を放送エリアに含む送信塔を検出することは図７のステップS4,S5で説明したとおりであり、またこの検出動作は所定時間（ΔＴ）毎に実行される。
そして、前記演算アルゴリズムは全国に配置されている全ての送信塔を対象とするが、その数は数千にも上り、且つ送信塔の放送サービスエリア情報Ｄeが与えるエリアの外縁線上の点であるＱ_i（i=1,2,3・・・n）の緯度データ／経度データを用いるため、その演算量は膨大なものとなる。

したがって、携帯型無線通信端末4において、毎回全ての送信塔のエリアを対象とするとその演算処理に要する負担が大きくなり、それでなくても受信した1SEG放送信号の復号化や映像・音声信号の処理を間断なく実行しなければならないことから、そのデータ処理に支障をきたすおそれがある。
一方、自動車の走行速度を考慮すると、前記所定時間ΔＴ（例えば、３０sec）内に自動車が放送塔のエリアを横切ってしまう可能性はなく、毎回全ての送信塔のエリアを対象とした演算を実行することは極めて無駄である。

そこで、現在位置を放送エリアに含む送信塔を検出する場合に、初回は全国の全ての送信塔を対象とする演算を行うとしても、第２回目以降では前回選択された送信塔を含む放送サービスエリアとそのエリアに重複又は隣接する放送サービスエリアまでを最大対象範囲として演算するようにすれば、データ処理の負担を大幅に軽減できる。

これを実現するには、携帯型無線通信端末4のメモリ53のテーブルＢにおける個々の送信塔に関して、放送サービスエリアが重複又は隣接する他の送信塔の情報も関連付け情報として予め記憶させておき、その関連付け情報を参照して演算対象となる送信塔を決定すればよい。
例えば、図１０において、送信塔Ｔbの放送サービスエリアに重複又は隣接する放送サービスエリアを有する送信塔はその周囲に位置する送信塔Ｔa，Ｔc，Ｔd，Ｔe，Ｔfであることから、メモリ53のテーブルＢに格納されている送信塔Ｔbについての各種情報（図５や図６を参照）に加えて関連付け情報として（Ｔb：Ｔa，Ｔc，Ｔd，Ｔe，Ｔf）も記憶させておくというように、前記テーブルＢの全ての送信塔について前記条件での関連付け情報を付加しておく。

そして、図１０の場合を例にとって、前回の現在位置Ｐ3で選択された送信塔がＴbであれば、今回の現在位置Ｐ4では、送信塔Ｔbの放送サービスエリアと共に関連付け情報で特定される送信塔Ｔa，Ｔc，Ｔd，Ｔe，Ｔfの各放送サービスエリアだけを対象として現在位置Ｐ4を含むかどうかを演算する。
したがって、この場合には現在位置Ｐ4を含む放送サービスエリアを有する送信塔はＴbとＴcであり、複数であることから図７のステップS6,S8により現在位置Ｐ4と各送信塔Ｔb,Ｔc間の距離が演算され、その距離が小さい方の送信塔が選択送信塔として決定されることになる。

尚、この実施形態では1SEG放送に特化した受信システムとして説明しているが、フルセグメント放送（FULL-SEG放送）の受信システムにおいて、チューナ部が電波の受信状態が悪い場合に1SEG放送受信モードに自動的に切り換えられる機能を具備しているようなシステム構成にも適用できる。

本発明は地上デジタルＴＶ放送における1SEG放送の車載式受信システムに適用できる。

1…地上デジタルＴＶ放送受信用のフィルムアンテナ、2…無線中継ユニット、3…フロントウィンドウ、4…携帯型無線通信端末（スマートフォン）、5…ダッシュボード、6…外部ディスプレイ、21…アンテナマッチング回路、22…低雑音増幅回路（LNA）、23…1SEGチューナ、24…C-MOS撮像部、25…切換回路、26…Ｗi-Ｆi送信部、27…近距離無線用アンテナ、28…Ｗi-Ｆi受信部、29…送受切換部、30…制御部、31…メモリ、32…リチウムイオン電池、33…太陽電池パネル、34…充電制御回路、41…電話通信部、41a…電話通信用アンテナ、42…ＧＰＳ信号処理部、42a…ＧＰＳ受信アンテナ、43…Ｗi-Ｆi通信部、43a…近距離無線用アンテナ、44…符号化・復号部、45…音声処理部、46…画像処理部、47…インターフェイス、47a…加速度センサ、48…インターフェイス、48a…カメラ部、49…インターフェイス、49a…マイクロホン、50…インターフェイス、50a…液晶表示部、51…インターフェイス、51a…タッチパネル、52…インターフェイス、52a…スピーカ、53…メモリ、54…制御部。

Claims

地上デジタルテレビジョン放送（以下、「地上デジタルＴＶ放送」という）受信用のフィルムアンテナと、
前記フィルムアンテナの受信信号を増幅する増幅回路、前記増幅回路が増幅した受信信号から選局された地上デジタルＴＶ放送局の１セグメント放送信号を取り出して出力するチューナ部、前記チューナ部が出力する１セグメント放送信号を符号化する符号化部、近距離無線方式の無線通信用アンテナ、前記無線通信用アンテナを用いて前記符号化部が符号化した１セグメント放送信号を送信し、また後記携帯型無線通信端末から送信される放送周波数情報信号を受信する無線通信部、前記無線通信部が受信した前記放送周波数情報信号を復号する復号部、及び前記復号部が復号した前記放送周波数情報に基づいて前記チューナ部の同調周波数を対応する地上デジタルＴＶ放送局の周波数に設定するチューナ制御部を一の筐体に内蔵した無線中継ユニットとを、
前記無線中継ユニットの増幅回路の信号入力端子が前記フィルムアンテナの給電点に当接接続する態様で自動車のフロントウィンドウ又はリアウィンドウの内面側に貼着せしめる一方、
ディスプレイ付き携帯型無線通信端末には、
ＧＰＳ（Global positioning system）信号及び／又はＡ（Assisted）−ＧＰＳ信号を利用して自機位置を求める測位手段と、地上デジタルＴＶ放送の各送信塔に係る放送エリア情報と共に各送信塔で扱われる各放送局の特定情報と放送周波数情報とを対応付けて記憶した記憶手段と、前記測位手段が求めている自機位置情報と前記記憶手段の放送エリア情報とを用いて一定時間毎に受信対象となる送信塔を判定する送信塔判定手段と、前記送信塔判定手段が判定した送信塔に係る各放送局の特定情報を前記ディスプレイに表示させる表示制御手段と、前記ディスプレイに各放送局の特定情報を表示させた状態で放送局の選択操作がなされた場合に、前記記憶手段において前記選択放送局の特定情報に対応付けられている放送周波数情報を読み出して符号化する端末側符号化手段と、近距離無線方式の端末側無線通信用アンテナと、前記端末側無線通信用アンテナを用いて前記端末側符号化手段が符号化した放送周波数情報を送信し、前記無線中継ユニット側から送信される１セグメント放送信号を受信する端末側無線通信部と、前記端末側無線通信部が受信した１セグメント放送信号を復号する端末側復号部とを具備せしめ、
前記携帯型無線通信端末が、前記端末側復号部で復号した１セグメント放送信号を自機の前記ディスプレイ又は自機に接続された外部ディスプレイに転送して再生させることを特徴とする車載用地上デジタルＴＶ放送受信システム。
前記携帯型無線通信端末において、前記記憶手段には各送信塔の位置情報も対応付けて記憶させておき、前記送信塔判定手段は、前記測位手段が求めた自機位置が複数の送信塔に係る各放送エリア内に含まれている場合に、その自機位置情報と前記記憶手段における前記複数の送信塔の位置情報とから最短距離にある送信塔を求め、それを受信対象となる送信塔と判定することとした請求項１に記載の車載用地上デジタルＴＶ放送受信システム。
前記携帯型無線通信端末において、前記記憶手段には各送信塔について放送エリアが重複又は隣接する他の送信塔の情報も関連付け情報として記憶させておき、前記送信塔判定手段は、受信対象となる送信塔を判定する際に用いる放送エリア情報として、前回受信対象として判定した送信塔の放送エリア情報とその送信塔についての関連付け情報が示す他の送信塔の放送エリア情報のみを用いることとした請求項１又は請求項２に記載の車載用地上デジタルＴＶ放送受信システム。
前記放送周波数情報を物理チャンネル情報とすると共に、前記無線中継ユニットには地上デジタルＴＶ放送に係る物理チャンネル情報と中心周波数情報を対応付けたユニット側記憶手段を具備せしめ、前記無線中継ユニットのチューナ制御部は受信した物理チャンネル情報に基づいて前記ユニット側記憶手段から中心周波数を求め、前記チューナ部の同調周波数をその中心周波数に設定することとした請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車載用地上デジタルＴＶ放送受信システム。
放送局の特定情報をリモコン番号と放送局名とした請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の車載用地上デジタルＴＶ放送受信システム。