JP6833291B2 - デジタル放送受信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両等に搭載されて映像や音声などのデジタル放送等を受信するデジタル放送受信装置に関する。
従来から、4つのチューナ部を用いた4ダイバー構成によりフルセグメントデジタル放送を受信するとともに、受信状態悪化時に一部のチューナ部を用いて放送番組の受信を継続し、残りのチューナ部を用いて中継局をサーチし、受信中の放送局よりも受信状態が良好な中継局等に切り替えるようにしたデジタル放送受信装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このデジタル放送受信装置では、受信状態悪化時のサーチ動作は、C/Nがしきい値S1を下回る期間が所定期間Taを超えた場合に開始され、受信中の放送局に対応する中継局や系列局の検出が行われる。
特開2013−150056号公報
ところで、特許文献1に開示されたデジタル放送受信装置では、受信中の放送局の放送波の受信状態が悪化してから中継局や系列局を検出するサーチ動作を開始するまでに所定期間Taを待つ必要があり、受信中の放送波の受信状態の変化の程度に応じたサーチ動作を行うことができず、放送局の切り替えに際して受信品質の低下が生じるおそれがあるという問題があった。受信中の放送波の受信状態が悪化した後回復する場合もあるため、瞬間的な受信状態の低下時に放送局を切り替えないようにするためには所定期間Taをある程度長く設定する方が望ましいが、所定期間Taを長くすると、受信中の放送波の受信状態が急激に悪化した場合には、サーチ動作開始前あるいはサーチ動作中に、受信中の放送波に対応する番組視聴が中断されることになる。また、このよう番組視聴の中断が生じないように所定期間Taを短くすると、受信中の放送波の受信状態が少し悪化して所定期間Taが経過した後に回復するような場合に、回復前にサーチ動作が開始されて中継局等に切り替わってしまい、サーチ動作や切り替え動作を行うことによる受信品質の低下が生じることになる。例えば、サーチ動作時には、4つのチューナ部の一部を用いて、番組視聴中の放送局の放送波の受信を継続することになるため、4つのチューナ部を用いた場合に比べて受信品質が低下する。
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、受信中の放送波の受信状態の変化の程度に応じたサーチ動作を行うことにより、放送局の切り替えに際しての受信品質の低下を抑制することができるデジタル放送受信装置を提供することにある。
上述した課題を解決するために、本発明のデジタル放送受信装置は、車両に搭載されて、放送された番組の受信を行う車載用放送受信装置であって、放送波を受信する放送波受信手段と、放送波受信手段から出力される信号を用いて復調処理を行う復調処理手段と、復調処理手段の出力に基づいて受信番組に対応する映像および音声を生成する映像・音声再生手段と、放送波受信手段によって受信中の放送波の受信状態を示す特性値を取得する受信状態取得手段と、受信状態取得手段によって取得された特性値が所定の基準値よりも下回ったときに基準値と特性値との差分に対応する加算値を算出し、特性値が基準値よりも下回っている間、その都度算出される加算値を積算する積算手段と、積算手段によって得られる積算値が所定のしきい値以上になったときに、放送波を受信中の第1の放送局と異なる第2の放送局を検出するサーチ動作を行うサーチ手段と、サーチ手段によって第2の放送局が検出されたときに、放送波受信手段による受信対象を第1の放送局から第2の放送局に切り替える切替制御手段とを備えている。
受信中の放送波の受信状態が悪化してこの受信状態に対応する特性値が基準値を下回ったときであっても、基準値と特性値との差分に対応する加算値を積算した結果(積算値)が所定のしきい値以上になるまでサーチ動作が開始されないため、受信状態悪化の程度が小さい場合には、積算値がしきい値以上になるまで時間がかかり、その間に受信状態が回復した場合にはサーチ動作を開始せずに元の放送局の受信を継続することになって、サーチ動作を行うことによる受信品質の低下を防止することができる。また、受信状態悪化の程度が大きい場合には、積算値がしきい値以上になるまでの時間が短くなり、速やかにサーチ動作が開始されて第2の放送局への切り替えが可能になるため、第2の放送局への切り替えが遅れることによる番組視聴の中断による受信品質の低下を防止することができる。
また、上述した積算手段は、特性値が基準値以上になったときに積算値をリセットする。受信状態が回復したときに積算を中止することにより、ビル等による一時的な受信状態の悪化によって誤ってサーチ動作を開始してしまうことを確実に防止することができる。
また、上述した加算値は、差分に比例することが望ましい。これにより、受信状態悪化の程度を反映させたサーチ動作の開始タイミングを設定することが可能となる。
また、上述した加算値は、差分に二乗比例することが望ましい。これにより、受信状態悪化の程度が大きいほど加算値を大きくしてサーチ動作の開始タイミングを早めることができ、急激に受信状態が悪化した場合に速やかに代わりの放送局に切り替えることが可能となる。
また、上述した放送波受信手段は、複数のチューナ部を有しており、複数のチューナ部の一部を用いてサーチ手段によるサーチ動作が行われ、複数のチューナ部の残りを用いてサーチ動作と並行した第1の放送局に対応する放送波の受信動作が行われることが望ましい。受信状態悪化時にバックグラウンド処理によって放送局をサーチすることにより、受信中の放送局の番組受信を継続することが可能となる。
また、上述したサーチ動作開始前の第1の放送局に対応する放送波の受信動作は、複数のチューナ部を用いて行われることが望ましい。複数のチューナ部を用いたダイバーシティ受信によって放送波を受信することにより、通常動作時における受信品質の向上が可能となる。
また、上述したサーチ手段は、第2の放送局として第1の放送局に対応する中継局あるいは系列局を検出することが望ましい。これにより、受信状態悪化時に同じ番組内容が放送されている中継局や系列局に切り替えることが容易となる。
一実施形態の地上デジタル放送受信機の構成を示す図である。 現在受信中の放送波の受信状態が悪化したときに中継局をサーチして切り替える動作手順を示す流れ図である。 受信状態とサーチ動作開始との関係を示す図である。 積算に用いられる加算値と受信品質との関係を示す図である。
以下、本発明を適用した一実施形態の地上デジタル放送受信機について、図面を参照しながら説明する。
図1は、一実施形態の地上デジタル放送受信機の構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態の地上デジタル放送受信機100は、車両に搭載されており、4つのチューナ部10、12、14、16、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)復調部30、32、MPEGデコーダ40、デジタル−アナログ変換器(D/A)42、スピーカ44、表示処理部46、表示装置48、制御部50を含んで構成されている。
チューナ部10、12、14、16のそれぞれは、指定された放送局に対応する受信周波数の放送波をアンテナを介して受信する。OFDM復調部30、32のそれぞれは、複数のチューナ部から入力される放送信号(IF信号)に対してOFDM復調処理を行い、TS(トランスポートストリーム)信号を出力する。本実施形態では、複数のチューナ部から入力される放送信号を用い、これらの放送信号の位相を調整した後に合成して受信する合成ダイバーシティ構成が採用され、使用するチューナ部の数が多い程C/Nを向上させることができる。
また、本実施形態では、放送信号の受信状態が良好な場合には、4つのチューナ部10、12、14、16から出力される4つのIF信号を合成してOFDM復調処理を行う4合成ダイバーの動作がOFDM復調部30によって行われる。一方、放送信号の受信状態が悪化すると、2つのチューナ部10、12から出力される2つのIF信号を合成してOFDM復調処理を行う2合成ダイバーの動作が一方のOFDM復調部30によって行われるとともに、他の2つのチューナ部14、16から出力される2つのIF信号を合成してOFDM復調処理を行う2合成ダイバーの動作が他方のOFDM復調部32によって行われる。なお、上述した4合成ダイバーの動作を行う際には、他方のOFDM復調部32の出力信号が一方のOFDM復調部30に入力されて、このOFDM復調部30によってIF信号の合成およびOFDM復調処理が行われる。
MPEGデコーダ40は、OFDM復調部30、32から出力されるTS信号に含まれる受信番組の音声および映像のMPEG信号をデコードし、音声データおよび映像データを出力する。なお、実際には、OFDM復調部30、32から出力されるTS信号はデマルチプレクサに入力されて、利用者が視聴を希望している番組に対応する音声および映像のMPEG信号が分離されるが、このような番組の受信動作自体は従来手法と同じであって、図1では概略構成のみが図示されている。
デジタル−アナログ変換器42は、MPEGデコーダ40から出力される音声データをアナログ音声信号に変換し、スピーカ44から出力する。表示処理部46は、MPEGデコーダ40から出力される映像データを表示に適した形式(例えば、NTSC形式)の映像信号に変換して表示装置48に表示する。
制御部50は、CPU、ROM、RAM等を用いて所定の動作プログラムを実行することにより、番組受信動作と中継局や系列局のサーチ動作を含む地上デジタル放送受信機100の全体動作を制御する。このために、制御部50は、受信状態判定部51、積算部52、サーチ処理部53、切替制御部54を備えている。
受信状態判定部51は、4つのチューナ部10〜16の全部あるいは一部を用いて放送波の受信状態を判定する。具体的には、受信状態判定部51は、4つのチューナ部10〜16を用いた4合成ダイバーの動作時における放送波の受信状態を示す特性値を取得する動作と、2つのチューナ部10、12を用いた2合成ダイバーの動作時における放送波の受信状態を示す特性値と2つのチューナ部14、16を用いた2合成ダイバーの動作時における放送波の受信状態を示す特性値を取得する動作とを選択的に行う。また、受信状態を示す特性値として、例えばC/Nが用いられるが、BER等の他の特性値を用いるようにしてもよい。
積算部52は、受信状態判定部51によって取得した受信状態を示す特性値が所定の基準値よりも下回ったときに、この基準値と特性値との差分に対応する加算値を算出し、特性値が基準値よりも下回っている間、その都度算出される加算値を積算する。また、積算部52は、特性値が一旦基準値よりも低下して加算値の積算が開始された後に、特性値が基準値以上になると、それまでの積算値をリセットする。例えば、特性値としてC/Nを用い、基準値としてのしきい値AとC/Nとの差分(=A−C/N)に正比例した値(最も簡単には差分値そのもの)を加算値として用いるものとする。
サーチ処理部53は、積算部52の積算処理によって得られる積算値が所定のしきい値B以上になったとき(所定のしきい値Bに達したとき)に、第1の放送局と異なる第2の放送局を検出するサーチ動作を行う。具体的には、サーチ処理部52は、現在受信中の第1の放送局の放送波(視聴チャンネル)に対応する番組内容を調べるとともに、OFDM復調部32による復調処理の対象となっているチューナ部14、16に対して周波数切替指示を送って、利用者が視聴している第1の放送局の番組と内容が同じ他の番組を放送している中継局あるいは系列局を第2の放送局として検出するサーチ動作を行う。
切替制御部54は、サーチ処理部52によって第2の放送局が検出されたときに、チューナ部10〜16による受信対象を第1の放送局から第2の放送局に切り替える処理を行う。
上述したチューナ部10、12、14、16が放送波受信手段に、OFDM復調部30、32が復調処理手段に、MPEGデコーダ40が映像・音声再生手段に、受信状態判定部51が受信状態取得手段に、積算部52が積算手段に、サーチ処理部53がサーチ手段に、切替制御部54が切替制御手段にそれぞれ対応する。
本実施形態の地上デジタル放送受信機100はこのような構成を有しており、次に、番組を視聴中の放送局(第1の放送局)の放送波の受信状態が悪化した場合の動作について説明する。
地上デジタル放送では、MPEG2−TS(Transport Stream)規格に準拠した構造を有する放送波が配信される。MPEG2−TSは、TSヘッダ部と、ペイロード部(データ本体)とを有する。TSヘッダ部とペイロード部とで188バイトのトランスポート・パケットが構成されている。また、このMPEG2−TSで伝送されるデータには、PAT(Program Association Table)、PMT、NIT、BITなどがある。
PAT:番組(プログラム)番号ごとにその番組構成を記述しているテーブル(PMT)を伝送しているトランスポート・パケットのPID(Packet Identification、パケット識別情報)が記述されている。PAT自身のPIDは、固定値(0x0000)を有する。このPATは、所定時間以内に1回受信される。
PMT:このトランスポート・パケットのペイロード部に、1つの番組を構成するビデオ、オーディオなどの個別ストリームが伝送されているトランスポート・パケットのPIDのリストや付属情報(サービス識別等)が記述されている。
NIT:このトランスポート・パケットのペイロード部に、放送局のネットワーク識別が記述されている。
BIT:このトランスポート・パケットのペイロード部に系列局情報が含まれる。BITのPIDは、固定値(0x0024)を有する。 このBITの拡張ブロードキャスタ記述子にはaffiliation_id(系列局識別)が含まれている。
図2は、現在受信中の放送波の受信状態が悪化したときに中継局をサーチして切り替える動作手順を示す流れ図である。
通常は、利用者が指定した放送局(第1の放送局)の放送波について、4つのチューナ部10〜16を用いた4ダイバー構成のダイバーシティ受信が行われ、フルセグメントデジタル放送の受信番組の音声がスピーカ44から出力され、映像が表示装置48の画面に表示される(ステップ100)。
次に、受信状態判定部51は、4ダイバー構成のダイバーシティ受信における受信状態としてC/Nを取得する(ステップ102)。例えば、このC/Nの取得動作は、一定周期で行われる。また、積算部52は、取得したC/Nが基準値としてのしきい値Aよりも低いか否かを判定する(ステップ104)。C/Nがしきい値A以上の場合(受信状態が良好は状態を維持している場合や悪化したがその後回復した場合)には否定判断が行われ、積算部52は、それまでの積算値をリセットする(ステップ106)。その後、ステップ102に戻って、C/Nの取得動作が繰り返される。
また、C/Nがしきい値Aよりも低い場合にはステップ104の判定において肯定判断が行われる。次に、積算部52は、しきい値Aと取得したC/Nの差分を算出し(ステップ108)、この差分に対応する加算値を決定する(ステップ110)。例えば、加算値として差分そのものの値が設定される。また、積算部52は、決定した加算値を用いて積算値を更新する(ステップ112)。具体的には、それまでの積算値に今回の加算値を加算し、加算後の値を新たな積算値とする処理が行われる。
次に、サーチ処理部53は、更新された積算値が所定のしきい値B以上になったか否かを判定する(ステップ114)。積算値がしきい値Bに達するまでは否定判断が行われ、ステップ102に戻って、C/Nの取得動作が繰り返される。また、積算値がしきい値Bに達するとステップ114の判定において肯定判断が行われる。
次に、切替制御部54は、OFDM復調部30による復調処理の対象を4つのチューナ部10〜16から2つのチューナ部10、12に切り替えて、番組視聴中の第1の放送局の放送波の受信を継続する(ステップ116)。
また、サーチ処理部53は、チューナ部14、16の受信周波数を所定の順番で切り替えながらOFDM復調部32による復調処理に基づいて中継局の有無を調べる中継局のサーチ動作をバックグラウンドで開始する(ステップ118)。例えば、現在受信中の放送波に含まれるNIT等に基づいて中継局の周波数(中継局周波数)を知ることができ、サーチ方向に沿って中継局周波数が順番に選択される。なお、ステップ116における番組受信やステップ118における中継局のサーチ動作は、フルセグメントデジタル放送受信からワンセグメントデジタル放送受信に切り替えてから行うようにしてもよい。
次に、サーチ処理部53は、中継局を検出したか否かを判定する(ステップ120)。中継局が検出されない場合には否定判断が行われ、サーチ処理部53は、中継局を検出するサーチ動作が受信周波数帯域について一巡したか否かを判定する(ステップ122)。一巡しない場合には否定判断が行われ、ステップ120に戻って中継局検出の判定が繰り返される。また、サーチ動作が受信周波数帯域について一巡した場合にはステップ122の判定において肯定判断が行われ、ステップ100に戻って番組視聴中の第1の放送局の放送波について4ダイバー構成による番組受信が行われる。
また、サーチ動作によって中継局が検出されるとステップ120の判定において肯定判断が行われる。次に、切替制御部54は、チューナ部10〜16に指示を送って、視聴対象となる放送局を、検出された中継局に切り替える(ステップ124)。以後、ステップ100に戻って切替後の中継局の放送波について4ダイバー構成による番組受信が行われる。
図3は、受信状態とサーチ動作開始との関係を示す図である。図3(A)には受信品質(受信状態としてのC/N)の時間変化が、図3(B)には積算値の時間変化がそれぞれ示されている。
視聴中の番組に対応する放送波の受信状態が悪化してC/Nがしきい値Aを下回る(時刻t1)と、AとC/Nの差分を加算値とした一定時間ごとの積算動作が開始されるが、積算値がしきい値Bに達する前に受信状態が回復してC/Nがしきい値Aを超える(時刻t2)と積算値が一旦リセットされる。一方、受信状態が悪化してC/Nがしきい値Aを下回った(時刻t3)後、積算値がリセットされずにしきい値Bを超える(時刻t4)と、中継局を検出するサーチ動作が開始される。
このように、本実施形態の地上デジタル放送受信機100では、受信中の放送波の受信状態が悪化してこの受信状態に対応する特性値(C/N)が基準値(しきい値A)を下回ったときであっても、基準値と特性値との差分に対応する加算値を積算した結果(積算値)が所定のしきい値B以上になるまでサーチ動作が開始されないため、受信状態悪化の程度が小さい場合には、積算値がしきい値以上になるまで時間がかかり、その間に受信状態が回復した場合にはサーチ動作を開始せずに元の放送局の受信を継続することになって、サーチ動作を行うことによる受信品質の低下を防止することができる。また、受信状態悪化の程度が大きい場合には、積算値がしきい値B以上になるまでの時間が短くなり、速やかにサーチ動作が開始されて第2の放送局への切り替えが可能になるため、第2の放送局への切り替えが遅れることによる番組視聴の中断による受信品質の低下を防止することができる。
また、特性値が基準値以上になったときに積算値をリセットしており、受信状態が回復したときに積算を中止することにより、ビル等による一時的な受信状態の悪化によって誤ってサーチ動作を開始してしまうことを確実に防止することができる。
また、積算を行う加算値として、基準値と特性値の差分に比例した値を用いているため、受信状態悪化の程度を反映させたサーチ動作の開始タイミングを設定することが可能となる。
また、4つのチューナ部10〜16の中で2つのチューナ部10、12を用いてサーチ動作を行い、残りのチューナ部14、16を用いてサーチ動作と並行した第1の放送局の受信動作を行っており、視聴中の第1の放送局の放送波の受信状態悪化時にバックグラウンド処理によって中継局をサーチすることにより、第1の放送局の番組受信を継続することが可能となる。
また、サーチ動作開始前の第1の放送局に対応する放送波の受信動作は、4つのチューナ部10〜16を用いた4ダイバー構成によって行っているため、通常動作時における番組の受信品質の向上が可能となる。
また、サーチ動作において第1の放送局に対応する中継局を検出することにより、受信状態悪化時に放送局を切り替えた場合であっても同じ内容の番組の視聴を継続することが可能となる。
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において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、積算を行う加算値として、基準値と特性値の差分をそのまま用いたが、この差分を二乗した値を加算値としてもよい(加算値として差分に二乗比例した値を用いてもよい)。これにより、受信状態悪化の程度が大きいほど加算値を大きくしてサーチ動作の開始タイミングを早めることができ、急激に受信状態が悪化した場合に速やかに代わりの放送局に切り替えることが可能となる。
図4は、積算に用いられる加算値と受信品質との関係を示す図である。図4において、縦軸は加算値を、横軸は受信品質としてのC/Nをそれぞれ示している。また、図4において、aは基準値としてのしきい値AとC/Nとの差分を加算値として用いた場合の関係を、bは基準値としてのしきい値AとC/Nとの差分を二乗した値を加算値として用いた場合の関係をそれぞれ示している。図4に示すように、受信状態が悪化してC/Nが小さくなると、積算に用いられる加算値の上昇の程度が大きくなるため、受信状態の悪化の程度が大きい場合に積算値が増加する程度が大きくすることができ、速やかにサーチ動作を開始して中継局の検出を検出するまでの時間を短縮することが可能となる。
また、上述した実施形態では、サーチ動作によって検出する放送局の対象を中継局としたが、中継局と系列局の両方を対象にしてもよい。
上述したように、本発明によれば、受信中の放送波の受信状態が悪化してこの受信状態に対応する特性値が基準値を下回ったときであっても、基準値と特性値との差分に対応する加算値を積算した結果(積算値)が所定のしきい値以上になるまでサーチ動作が開始されないため、受信状態悪化の程度が小さい場合には、積算値がしきい値以上になるまで時間がかかり、その間に受信状態が回復した場合にはサーチ動作を開始せずに元の放送局の受信を継続することになって、サーチ動作を行うことによる受信品質の低下を防止することができる。また、受信状態悪化の程度が大きい場合には、積算値がしきい値以上になるまでの時間が短くなり、速やかにサーチ動作が開始されて第2の放送局への切り替えが可能になるため、第2の放送局への切り替えが遅れることによる番組視聴の中断による受信品質の低下を防止することができる。
100 地上デジタル放送受信機
10、12、14、16 チューナ部
30、32 OFDM復調部
40 MPEGデコーダ
42 デジタル−アナログ変換器(D/A)
44 スピーカ
46 表示処理部
48 表示装置
50 制御部
51 受信状態判定部
52 積算部
53 サーチ処理部
54 切替制御部

Claims (6)

  1. 車両に搭載されて、放送された番組の受信を行う車載用放送受信装置であって、
    放送波を受信する放送波受信手段と、
    前記放送波受信手段から出力される信号を用いて復調処理を行う復調処理手段と、
    前記復調処理手段の出力に基づいて受信番組に対応する映像および音声を生成する映像・音声再生手段と、
    前記放送波受信手段によって受信中の放送波の受信状態を示す特性値を取得する受信状態取得手段と、
    前記受信状態取得手段によって取得された前記特性値が所定の基準値よりも下回ったときに前記基準値と前記特性値との差分に対応する加算値を算出し、前記特性値が前記基準値よりも下回っている間、その都度算出される前記加算値を積算する積算手段と、
    前記積算手段によって得られる積算値が所定のしきい値以上になったときに、放送波を受信中の第1の放送局と異なる第2の放送局を検出するサーチ動作を行うサーチ手段と、
    前記サーチ手段によって前記第2の放送局が検出されたときに、前記放送波受信手段による受信対象を前記第1の放送局から前記第2の放送局に切り替える切替制御手段と、
    を備え、前記積算手段は、前記特性値が前記基準値以上になったときに積算値をリセットすることを特徴とするデジタル放送受信装置。
  2. 前記加算値は、前記差分に比例することを特徴とする請求項に記載のデジタル放送受信装置。
  3. 前記加算値は、前記差分に二乗比例することを特徴とする請求項に記載のデジタル放送受信装置。
  4. 前記放送波受信手段は、複数のチューナ部を有しており、
    前記複数のチューナ部の一部を用いて前記サーチ手段によるサーチ動作が行われ、前記複数のチューナ部の残りを用いて前記サーチ動作と並行した前記第1の放送局に対応する放送波の受信動作が行われることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載のデジタル放送受信装置。
  5. 前記サーチ動作開始前の前記第1の放送局に対応する放送波の受信動作は、前記複数のチューナ部を用いて行われることを特徴とする請求項に記載のデジタル放送受信装置。
  6. 前記サーチ手段は、前記第2の放送局として前記第1の放送局に対応する中継局あるいは系列局を検出することを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載のデジタル放送受信装置。
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