JPH066277A

JPH066277A - 受信装置

Info

Publication number: JPH066277A
Application number: JP4186316A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Yajima; 弘文矢島; Isao Matsumaru; 伊佐夫松丸
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】従来技術に比べて音質の改善率の高いＦＭ受
信機の提供。【構成】Ａ／Ｄコンバータ７，７’から得られた電界
強度情報は、コンパレータ１２で比較され、スイッチ１
３，１３’で電界強度の大きい方のチャンネルの電界強
度及びマルチパス深さを選択して、その結果をＣＰＵ１
４にそれぞれ入力する。同時に、車速センサ１７からの
速度情報がフェージング周波数情報としてＣＰＵ１４に
入力される。データメモリ１５に示すようなメンバーシ
ップ関数が記憶されており、ＣＰＵ１４はメンバーシッ
プ関数を基にプログラムメモリ１６に格納されているフ
ァジイルールをファジイ推論プログラムによりＣＰＵ１
４の制御の下で実行する。推論方法はＭＡＸ−ＰＲＯＤ
ＵＣＴ法を用い、後件部の合成をＭＡＸ法で行なう。ま
た、各メンバーシップ関数の型は台形である。ＣＰＵ１
４はファジイ推論の結果からセパレーションコントロー
ラ１９の動作時定数の最適値を求める。そして、その値
で抵抗アレイ＋スイッチ１８を制御し、時定数を最適に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受信機の音質改善に関
し、特に、ＦＭ受信機の音質改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】セパレーションコントロール内蔵の
ダイバシティ（diversity system）ＦＭ受信機では、２
つのアンテナの電界強度から平均的な強度を計算しその
結果からセパレーションコントローラの制御量を決めて
いる。これは、セパレーションコントローラの動作時定
数を固定とみなして、全てのフェージング周波数に対応
できるように時定数を大きく取って変動を少なくし安定
性を得ることを目的としていることを理由としている。
また、この場合、結果的にみてもＭＯＮＯ寄りになるた
めに変動を大きくさせる必要がない。また、ダイバシティ方式のＦＭ受信機では、スイッ
チング動作は、２つのチャンネルのうち電界強度の大き
い方を選択するという単純な方式が採用されている。こ
のため、マルチパスの深さが深くなると信号切換えで強
度の差が大きい時に耳障りとなり音質の低下をもたらす
という欠点があった。これを回避するためにスイッチン
グ頻度に制限を加えることが行なわれている。更に、ＦＭ受信機のステレオ復調後にＬ＋Ｒ信号の
高域雑音をカットするハイカット方式のＦＭ受信機にお
いては、図１８に示すようにＳメータ出力のハイカット
（ＨＣ）の駆動開始位置とハイカット（ＨＣ）の遮断周
波数が固定され、一定であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ＦＭ受信機において次のような不都合があり改善が求め
られていた。上記の方式では、ＭＯＮＯ寄りにして安
定性を求めているため弱電界ではＣ／Ｎ（キャリア・ノ
イズ比）が無対策時よりもある程度向上するが、良好な
ステレオ感が得られない点、つまり、２系統のアンテナ
を用いているのに電界強度が大きい方で得られるステレ
オ感よりも、ステレオ感が失われるという点。

【０００４】上記の方式では、２つのチャンネルのう
ち電界強度の大きい方を選択する方式の欠点を回避する
ためにスイッチング頻度に制限を加えているが、この方
法ではマルチパスの深さ・量のある帯域内ではスイッチ
ングによる効果があるが、マルチパスの深さ・量が増す
につれ追従できなくなりスイッチングの効果が低減する
点。

【０００５】の方式では、（イ）駆動開始位置を一定とすると、高周波の成分が多
い信号に対してはハイカットにより信号と雑音の関係は
図１９の線ａのようになるが、電界強度の変動によりオ
ーディオ出力レベルが大きく変動し、このために聴感上
違和感がでる。これを解消するため、ハイカットの駆動
開始位置Ｐを高い電界強度（図１９の線ｂ参照）とする
と、電界強度が高い時にはＳ／Ｎが大きいためにハイカ
ットを効かす必要のないのにハイカットが効いてしま
い、やはり聴感が悪くなるので、このために、オーディ
オ出力レベル変動（図１９の信号線の傾き）と電界強度
が高い時のハイカットの効き具合とを考慮して、どうし
てもハイカット駆動開始位置Ｐをある妥協点に設定せざ
るを得ないという点。

【０００６】（ロ）遮断周波数を一定とすると、（イ）
と同様、高周波の成分が多い信号に対してはハイカット
により、信号と雑音の関係は図１９の線ａのようになる
が、電界強度の変動によりオーディオ出力レベルが大き
く変動し、聴感上違和感がでる。そのために、遮断周波
数を高くすると同じ周波数信号でもハイカットがあまり
効かないため、図１９線ｃのようになり、電界強度の変
化によるレベル変動が少なくなるが、ハイカットが効か
ないためにＳ／Ｎの改善が悪く、広域雑音成分が多くな
り、やはり聴感が悪くなってしまうので、このために、
オーディオ出力レベル変動（図２の信号線の傾き）とＳ
／Ｎの改善とを考慮して、どうしても遮断周波数をある
妥協点に設定せざるを得ないという点。

【０００７】本発明は、上記不都合に鑑みてなされたも
のであり、従来技術に比べて音質の改善率の高いＦＭ受
信機を提供することを目的とする。具体的には、（１）
セパレーションコントローラの動作定数を変化させるこ
とにより、セパレーションコントローラの制御量を決定
することによる、弱電界時のステレオ感の喪失の抑制を
実現するセパレーションコントロール内蔵ダイバシティ
ＦＭ受信機の提供、（２）スイッチング頻度を変化させ
ることによる、ダイバシティのスイッチングノイズを低
減させたダイバシティＦＭ受信機の提供、（３）ハイカ
ット駆動開始位置と遮断周波数とを制御して聴感の低下
の抑制を実現するハイカット方式のＦＭ受信機の提供、
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の第１の発明による受信装置は、複数の受信
手段により得られた受信信号から、電界強度の大きい方
の信号を選択してマルチパス成分に応じたマルチパス情
報を得るマルチパス情報検出手段と、受信信号のセパレ
ーション制御を所定の時定数の設定により行ないセパレ
ーション制御手段と、車両の移動情報速度を検出し検出
結果に応じた速度検出情報を得る車速情報検出手段と、
各情報に対応した複数のメンバーシップ関数によるファ
ジイルールに基づいて各情報に応じたファジイ推論の演
算処理を行なう演算結果を出力するファジイ推論処理手
段と、演算結果に応じた時定数設定用信号を前記セパレ
ーション制御手段に出力し制御させるセパレーション制
御信号手段と、を有することを特徴とする。

【０００９】また、本発明の第２の発明による受信装置
は、複数の受信手段により得られた受信信号から、マル
チパス成分に応じたマルチパス情報を得るマルチパス情
報検出手段と、マルチパス情報から電界強度の大きい方
の受信信号を切換えにより選択し出力する選択手段と、
所定の制御信号により選択手段の切換え頻度を制御する
選択制御手段と、車両の移動速度情報を検出し検出結果
に応じた速度情報を得る車速情報検出手段と、各情報に
対応した複数のメンバーシップ関数によるファジイルー
ルに基づいて各情報に応じたファジイ推論の演算処理を
行ない演算結果を出力するファジイ推論処理手段と、演
算結果に応じた制御信号を選択制御手段に出力し、マル
チパス量に応じて切換え頻度が最適になるように制御さ
せる選択制御信号出力手段と、を有することを特徴とす
る。

【００１０】更に、本発明の第３の発明による受信装置
は、受信信号を復調し復調信号を得る復調手段と、復調
信号の広域雑音成分を所定のハイカット駆動開始位置及
び遮断周波数に基づいて低減し雑音低減復調信号を得る
雑音成分低減手段と、受信信号から抽出されたＳメータ
成分情報に基づいて、雑音低減復調信号と復調信号との
レベルを制御してハイカット制御された復調信号を出力
するハイカット制御手段と、を備えた受信装置におい
て、Ｓメータ成分情報から雑音成分レベルを、受信信号
より得られた検波成分信号から高周波成分情報を、該雑
音成分レベルと外光周波成分量情報社からＳＮ比情報を
演算算出する演算手段と、各情報に対応した複数のメン
バーシップ関数によるファジイルールに基づいて、各情
報に応じたファジイ推論の演算処理を行ない演算結果を
求め、該演算結果に応じて雑音成分低減手段、前記ハイ
カット制御手段によりハイカット駆動開始位置及び遮断
周波数を制御させるファジイ推論処理手段と、を有する
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成により、第１の発明による受信装置
は、マルチパス情報検出手段により複数の受信手段によ
り得られた受信信号から電界強度の大きい方の信号を選
択してマルチパス成分に応じたマルチパス情報を得る。
また、車速情報検出手段により車両の移動情報速度を検
出し検出結果に応じた速度検出情報を得る。そして、フ
ァジイ推論処理手段により上記各情報に対応した複数の
メンバーシップ関数によりファジイルールに基づいて各
情報に応じたファジイ推論の演算処理を行ない演算結果
を出力し、セパレーション制御信号手段により演算結果
に応じた時定数設定用信号をセパレーション制御手段に
出力し、セパレーション制御手段により受信信号のセパ
レーション制御を行なう。

【００１２】また、本発明の第２の発明による受信装置
は、マルチパス情報検出手段により複数の受信手段によ
り得られた受信信号からマルチパス成分に応じたマルチ
パス情報を得る。そして、選択手段によりマルチパス情
報から電界強度の大きい方の受信信号を切換えにより選
択し、選択制御手段により所定の制御信号により選択手
段の切換え頻度を制御する。また、車速情報検出手段に
より車両の移動速度情報を検出し、ファジイ推論処理手
段が、これら各情報に対応した複数のメンバーシップ関
数によるファジイルールに基づいて各情報に応じたファ
ジイ推論の演算処理を行ない演算結果を出力し、選択制
御信号出力手段により演算結果に応じた制御信号を選択
制御手段に出力し、マルチパス量に応じて切換え頻度が
最適になるように制御させる。

【００１３】更に、本発明の第３の発明による受信装置
は、演算手段が、Ｓメータ成分情報から雑音成分レベル
を、受信信号より得られた検波成分信号から高周波成分
情報を、該雑音成分レベルと外光周波成分量情報社から
ＳＮ比情報を算出し、ファジイ推論処理手段により、こ
れら各情報に対応した複数のメンバーシップ関数による
ファジイルールに基づいて、各情報に応じたファジイ推
論の演算処理を行ない演算結果を求め、該演算結果に応
じて雑音低減手段、ハイカット制御手段によりハイカッ
ト駆動開始位置及び遮断周波数を制御させる。

【００１４】

【実施例】本発明は、ファジイ推論を用いてファジイ推
論装置を構成することにより、従来技術に比べて音質の
改善率の高いＦＭ受信機を提供する。以下、セパレーシ
ョンコントローラの動作定数を状況に応じて最適制御す
る第１の発明の一実施例としてのセパレーションコント
ロール内蔵ダイバシティＦＭ受信機について実施例１
で、スイッチング頻度を受信状況（マルチパス成分）に
応じて最適制御する第２の発明の一実施例としてのダイ
バシティＦＭ受信機について実施例２で、ハイカット駆
動開始位置と遮断周波数とを最適制御する、第３の発明
の一実施例としてのハイカット方式のＦＭ受信機につい
て、実施例３で述べる。

【００１５】〈実施例１〉図１は、第１の発明の一実施
例としてのセパレーションコントロール内蔵ダイバシテ
ィＦＭ受信機の構成を示すブロック図であり、図２は図
１の抵抗アレイ＋スイッチ１８の概略図である。図１に
おいて、１，１’はアンテナ、２，２’はフロントエン
ド、３，３’はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、４，
４’はアンプ、５，５’はエンベロープ・検波器（ＤＥ
Ｔ）、６，６’，８，８’はハイパスフィルタ(ＨＰ
Ｆ)、９，９'はＡＭＤＥＴ、１２はコンパレータ、１
３，１３’は選択手段としてのスイッチ、１４はＣＰ
Ｕ、１５はファジイ推論に用いるメンバーシップ関数を
（台集合として）格納している（例えば、ＰＲＯＭから
なる）データメモリ、１６はファジイ推論の具体的手順
をプログラム手段として格納する（例えば、ＲＯＭから
なる）プログラムメモリ、１７は車速情報検出手段とし
ての車速センサ、１８はセパレーション制御信号出力手
段としての抵抗アレイ＋スイッチ、１９はセパレーショ
ン制御手段としてのセパレーションコントローラ、２０
はＦＭ受信機である。

【００１６】そして、ＨＰＦ８、ＡＭＤＥＴ９、Ａ／
Ｄコンバータ１０及びＬＰＦ１１と、ＨＰＦ８’、ＡＭ
ＤＥＴ９’、Ａ／Ｄコンバータ１０’及びＬＰＦ１
１’はそれぞれマルチパス情報検出手段を形成し、ＣＰ
Ｕ１４、データメモリ１５、プログラム１６はファジイ
推論処理手段を構成する。ＣＰＵ１４はプログラムメモ
リに格納されているプログラム手段を適時実行し、デー
タメモリに格納されている各メンバーシップ関数を基に
ファジイ推論を実行する。

【００１７】また、セパレーション制御信号出力手段と
しての抵抗アレイ＋スイッチ１８は図２に示すように複
数のスイッチＳＷ１−１，……，ＳＷ１−４の組からな
る第１のスイッチ回路ＳＷ１と、ＳＷ１のそれぞれに対
応する複数のスイッチＳＷ２−１，……，ＳＷ２−４の
組からなる第２のスイッチ回路ＳＷ２と、ＳＷ１及びＳ
Ｗ２のそれぞれのスイッチと接続する抵抗Ｒ１，……，
Ｒ４、とから構成されている。そして、スイッチ回路Ｓ
Ｗ１及びＳＷ２はそれぞれの出力端子が任意の（一定
な）値を有するコンデンサーＣ１，Ｃ２と並列に接続し
ており、ＣＰＵ１４からの制御信号Ｓｃにより制御され
るＣ×Ｒｎにより時定数を設定する。設定された時定数
はセパレーションコントローラ１９に出力される。な
お、実施例では、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４である。

【００１８】図３は、図１におけるＣＰＵ１４の動作を
示すブロック図である。以下、図１及び図３により本実
施例のセパレーションコントロール内蔵ダイバシティＦ
Ｍ受信機の動作について述べる。

【００１９】［ブロック３１］Ａ／Ｄコンバータ７，
７’から得られた電界強度情報は、コンパレータ１２で
比較され、スイッチ１３，１３’で電界強度の大きい方
のチャンネルの電界強度及びマルチパス深さを（Ａ／Ｄ
コンバータ１１，１１’の出力）を選択して、その結果
をＣＰＵ１４にそれぞれ入力する。［ブロック３２］ブロック３１と同時に車速センサ１
７からの速度情報がフッェージング周波数情報としてＣ
ＰＵ１４に入力される。これは車速とフェージング情報
がほぼ比例関係にあることが知られているからである。［ブロック３３］データメモリ１５には図４に示すよ
うなメンバーシップ関数（後述）が記憶されており、Ｃ
ＰＵ１４はメンバーシップ関数を基にプログラムメモリ
１６に格納されているファジイルール（図４参照）をフ
ァジイ推論プログラムによりＣＰＵ１４の制御の下で実
行する。推論方法として、本実施例では、図５及び図６
に示すようなＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法（後述）で行な
い、後件部の合成をＭＡＸ法で行なう（後述）。また、
各メンバーシップ関数の型は図４に示すように台形（II
型）である。［ブロック３４］ＣＰＵ１４はファジイ推論の結果か
らセパレーションコントローラ１９の動作時定数の最適
値を求める。［ブロック３５］ＣＰＵ１４はブロック３４で得た値
に基づき前述したように抵抗アレイ＋スイッチ１８（図
２参照）を制御し、時定数を最適にする。また、スイッ
チ１３，１３’からの情報に基づきセパレーションコン
トローラ１９のセパレーション制御量を計算し、コント
ローラ１９に出力する。

【００２０】図４は本実施例におけるファジイルールと
メンバーシップ関数を視覚的に示した説明図である。本
実施例のファジイ推論におけるルールは２つの前提条件
と１つの結論部とからなり、前件部は条件としての
マルチパス深さを、前件部は条件としての車速であ
り、それぞれ台形状のメンバーシップ関数が対応してい
る。また、後件部の台集合は時定数でありメンバーシッ
プ関数の値は台形である。そしてメンバーシップ関数の
台形の上辺部分はセンサの誤差の程度を示しているの
で、センサの誤差成分もルールに取り込むことができ、
センサの誤差による精度への影響を減少させることがで
きる。

【００２１】１−１．実施例におけるファジイルール次に、図４の各ルールは以下のように制御規則が構成さ
れていることを意味する。なお、本実施例では４つのル
ールを示しているが、ルールの数は４つに限られること
なく、本装置の制御目的に応じてルールの数を決めるこ
とができる。［ルール１］もし、マルチパス深さが「かなり深い」
かつ速度が「かなり遅い」ならば（前件部）、時定数
を「かなり小さい」（後件部）状態にする。［ルール２］もし、マルチパス深さが「かなり浅い」
かつ速度が「かなり速い」ならば（前件部）、時定数
を「非常に小さい」（後件部）状態にする。［ルール３］もし、マルチパス深さが「少し深い」か
つ速度が「少し速い」ならば（前件部）、時定数を
「中程度」（後件部）状態にする。［ルール４］もし、マルチパス深さが「中程度」かつ
速度が「非常に遅い」ならば（前件部）、時定数を
「少し大きい」（後件部）状態にする。

【００２２】１−２．実施例におけるメンバーシップ関
数図４に示された台形状のグラフはファジイ関数であり、
前述したように、横方向に４つのファジイルール、ルー
ル１〜４を示し、縦方向にはルールの前提条件をなす前
件部，の２つのメンバーシップ関数とファジイルー
ルの結論部分をなす後件部のメンバーシップ関数が示さ
れている。

【００２３】［メンバーシップ関数の横軸］横軸は制御
システム（ルール）の入力変数（実施例ではスイッチ１
３’から得るマルチパス深さ情報及び車速センサ１７か
ら得る速度情報）の値の範囲を示し、台集合と呼ぶ。［メンバーシップ関数の縦軸］縦軸は、実際に入力され
た入力変数の値が、例えば、「かなり速い」という言葉
にどの位マッチングしているかの程度（以下、グレー
ド；ｇ、と記す）を表している。［グレードの値］グレードの値は、完全にマッチングした時；ｇ＝１全くマッチングしてしない時；ｇ＝０マッチングの程度が中間的な時；０＜ｇ＜１とする。各々のメンバーシップ関数において、そのメンバーシッ
プ関数に対する入力変数の値をメンバーシップ関数に当
て嵌めることによって、各グレードを計算できるので、
上記により全ルールの全メンバーシップ関数に対するグ
レードを計算することができる。

【００２４】１−３．ＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法制御システム（ルール）に実際の入力変数の値を代入す
ることにより求めた各メンバーシップ関数のグレードか
らどのようにして推論結果を出すかにより推論方法が異
なるが、本実施例ではＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法を用い
ている。図５は、プログラムメモリ１６に格納されてい
るファジイ推論プログラムのＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ合
成法の実行手順を示すフローチャートであり、図６は図
４のファジイ関数を用いた図５のＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣ
Ｔ法の結果の非ファジイ化の説明図である。以下図５及
び図６により、ＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法による本実施
例の制御システムにおけるファジイ推論法について述べ
る。なお、説明上、ルール数はｎ個であるとする。

【００２５】［ステップ５１］（グレードの算出）前述の入力変数（パラメータ）に基づいて、前述の各々
のルール毎に各メンバーシップ関数のグレードを求め
る。即ち、図５においてマルチパス深さａ及び車速ｂが
検出されると、図５の前件部，に対応する（台形
の）ファジイ関数の台集合と、入力変数ａ，ｂがマッチ
ング（図５の前件部，に対応するファジイ関数と交
わる縦の線ａ，ｂを参照）され、グレード値が求められ
る。

【００２６】［ステップ５２］（各ルールの適合度を
得る（ＰＲＯＤＵＣＴ法））図５に示すように１つのルールに対して条件が２つ存在
するため、２つのグレードをまとめて１つにする必要が
ある。このように各ルール毎にグレードをまとめて得た
１つの適合の度合いをルールの適合度と呼ぶ。そして、
ＰＲＯＤＵＣＴ法によればｉ番目の適合度ｗ_iは、ｗ_i＝
ｇ_i１・ｇ_i２として、そのルールの各グレードの代数積
として求められる。ここで、演算子は代数積（ＰＲＯＤ
ＵＣＴ）である。

【００２７】［ステップ５３］（各ルールのファジイ
計算結果を得る）各々のルールに対し、それぞれ推論結果を計算する。後
件部のメンバーシップ関数をＢとするとき、各ルールの
ファジイ結果Ｂｉ（ファジイ関数としての推論結果）
は、Ｂ_i（ｙ）＝Ｗ_i・Ｂ_i（ｙ）として計算される。こ
の計算は、後件部のメンバーシップ関数に対しては各台
集合の個々の値毎に（ｙの値毎に）グレードを求めてい
ることと同じ結果である。

【００２８】［ステップ５４］推論結果（ＭＡＸ法）後件部における各ルール（ルール１〜４）の最大値（論
理和）を推論結果とする。実施例では図６Ａに示す斜線
の部分が推論結果である。推論結果Ｂ⁰（ｙ）は、Ｂ
⁰（ｙ）＝ＭＡＸ（Ｂ_i（ｙ））但しｉ＝１〜ｎで得
る。

【００２９】［ステップ５５］最終推論結果の非ファ
ジイ化（重心法）ファジイ推論は上記ステップ５１〜５４で推論結果を得
て終わる。しかし、ＣＰＵ１４がセパレーションコント
ローラ１９を最適制御するためには推論結果を解釈し数
値化された制御値を得る必要がある。この過程が推論結
果の非ファジイ化であり、最終推論結果を１つの数値に
変換する。本実施例では後件部の台集合の要素ｙの重み
をグレード値として、ｙの重み付け平均値（加重平均）
をとる重心法を用いる。加重平均による重心値ｙ⁰は、
ｙ⁰＝（∫Ｂ⁰（ｙ）・ｙｄｙ）／（∫Ｂ⁰（ｙ）ｄｙ）
で得る。図６Ｂにこのようにして求めた重心ｙ⁰が示さ
れている。

【００３０】〈実施例２〉図７は、第２の発明の一実施
例としてのダイバシティＦＭ受信機の構成を示すブロッ
ク図である。図７において、１，２’はアンテナ、２，
２’はフロントエンド、３，３’はＢＰＦ、４，４’は
アンプ、５，５’はエンベロープ・ＤＥＴ、６，６’は
ＬＰＦ、８’はＨＰＦ、９，９’はＡＭＤＥＴ、１
１，１１’はＡ／Ｄコンバータ、１２はコンパレータ、
１４はＣＰＵ、１５はファジイ推論に用いるメンバーシ
ップ関数を（台集合として）格納している（例えば、Ｐ
ＲＯＭからなる）データメモリ、１６はファジイ推論の
具体的手順をプログラム手段として格納する（例えば、
ＲＯＭからなる）プログラムメモリ、１７は車速情報検
出手段としての車速センサ、７１は切換えスイッチ７２
の切換え頻度を制御する選択制御手段としてのバッフ
ァ、７２，７２’は選択手段としてのスイッチ、７７は
ＦＭ受信機である。

【００３１】そして、ＨＰＦ８、ＡＭＤＥＴ９、Ａ／
Ｄコンバータ１０及びＬＰＦ１１と、ＨＰＦ８’、ＡＭ
ＤＥＴ９’、Ａ／Ｄコンバータ１０’及びＬＰＦ１
１’はそれぞれマルチパス情報検出手段を形成し、ＣＰ
Ｕ１４、データメモリ１５、プログラムメモリ１６はフ
ァジイ推論処理手段を構成する。ＣＰＵ１４はプログラ
ムメモリに格納されているプログラム手段を適時実行
し、データメモリに格納されている各メンバーシップ関
数を基にファジイ推論を実行する。ＣＰＵ１４は選択制
御手段としてのバッファ７１に制御信号を送出する選択
制御信号出力としても機能する。図８は、図７における
ＣＰＵ１４の動作を示すブロック図である。以下、図７
及び図８により本実施例のダイバシティＦＭ受信機の動
作について述べる。

【００３２】［ブロック８１］Ａ／Ｄコンバータ７，
７’から得られた電界強度情報は、コンパレータ１２で
比較され、スイッチ７２，７２’で電界強度の大きい方
のチャンネルのマルチパス深さを（Ａ／Ｄコンバータ１
１，１１’の出力）を選択して、その結果をＣＰＵ１４
にそれぞれ入力する。

【００３３】［ブロック８２］ステップ８１と同時に
車速センサ１７からの速度情報がマルチパス量情報とし
てＣＰＵ１４に入力される。これは車速とマルチパス量
がほぼ比例関係にあることが知られているからである。

【００３４】［ブロック８３］データメモリ１５には
図４に示すようなメンバーシップ関数（後述）が記憶さ
れており、ＣＰＵ１４はメンバーシップ関数を基にプロ
グラムメモリ１６に格納されているファジイルール（図
９参照）をファジイ推論プログラムによりＣＰＵ１４の
制御の下で実行する。推論方法として、本実施例では、
図１０及び図１１に示すようなＭＡＸ−ＭＩＮ法（後
述）を用いている。また、各メンバーシップ関数の型は
図９に示すように台形である。

【００３５】［ブロック８４］ＣＰＵ１４はファジイ
推論の結果からスイッチング頻度の最適制御量を求め
る。この最適制御量によりスイッチング頻度に制限を与
えるためのバッファ７１を制御し、スイッチング頻度を
最適に制御する。

【００３６】図９は本実施例におけるファジイルールと
メンバーシップ関数を視覚的に示した説明図である。本
実施例のファジイ推論におけるルールは２つの前提条件
と１つの結論部とからなり、前件部は条件としての
マルチパス深さを、前件部は条件としての車速であ
り、それぞれ台形状のメンバーシップ関数が対応してい
る。また、後件部の台集合は時定数でありメンバーシッ
プ関数の値は台形である。そしてメンバーシップ関数の
台形の上辺部分はセンサの誤差の程度を示しているの
で、センサの誤差成分もルールに取り込むことができセ
ンサの誤差による精度への影響を減少させることができ
る。

【００３７】２−１．実施例におけるファジイルール次に、図４の各ルールは以下のように制御規則が構成さ
れていることを意味する。なお、本実施例では４つのル
ールを示しているが、ルールの数は４つに限られること
なく、本装置の制御目的に応じてルールの数を決めるこ
とができる。

【００３８】［ルール１］もし、マルチパス深さが
「かなり深い］かつ速度が「かなり遅い」ならば（前件
部）、スイッチング頻度を「非常に遅い」（後件部）
状態にする。［ルール２］もし、マルチパス深さが「かなり浅い］
かつ速度が「かなり速い」ならば（前件部）、スイッ
チング頻度を「少し低い」（後件部）状態にする。［ルール３］もし、マルチパス深さが「少し深い］か
つ速度が「少し速い」ならば（前件部）、スイッチン
グ頻度を「少し高い」（後件部）状態にする。［ルール４］もし、マルチパス深さが「中程度］かつ
速度が「非常に遅い」ならば（前件部）、スイッチン
グ頻度を「少し低い」（後件部）状態にする。

【００３９】２−２．実施例におけるメンバーシップ関
数図９に示された台形状のグラフはファジイ関数であり、
前述したように、横方向に４つのファジイルール、ルー
ル１〜４を示し、縦方向にはルールの前提条件をなす前
件部，の２つのメンバーシップ関数とファジイルー
ルの結論部分をなす後件部のメンバーシップ関数が示さ
れている。また、メンバーシップ関数の横軸、メンバー
シップ関数の縦軸及びグレードの値については前述（１
−２．実施例１におけるメンバーシップ関数）と同様で
あり、説明を省略する。

【００４０】（３）ＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法制御システム（ルール）に実際の入力変数の値を代入す
ることにより求めた各メンバーシップ関数のグレードか
らどのようなして推論結果を出すかにより推論方法が異
なるが、本実施例ではＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法を用いて
いる。図１０は、プログラムメモリ１６に格納されてい
るファジイ推論プログラムのＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法の
実行手順を示すフローチャートであり、図１１は図９の
ファジイ関数を用いた図１０のＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法
の実行手順の説明図である。以下図１０及び図１１によ
り、ＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法による本実施例の制御シス
テムにおけるファジイ推論法について述べる。なお、説
明上、ルール数はｎ個であるとする。

【００４１】［ステップ１０１］（グレードの算出）前述（１−２．実施例１におけるメンバーシップ関数）
のステップ４１と同様であり、説明を省略する。

【００４２】［ステップ１０２］（各ルールの適合度
を得る（ＭＩＮ法））ｉ番目の適合度ｗ_iはそのルールの各グレードの最小値
（論理積）として求める。最小値は、ｗ_i＝ＭＩＮ（ｇ
_i1，ｇ_i2）で得る。

【００４３】［ステップ１０３］（各ルールのファジ
イ結果を得る（ＭＩＮ法））個々のルール（ルール１〜４）に対しそれぞれのグレー
ド値の最小値（論理積）の結果を得て適合度とし、各々
のルール毎にルールの適合度と後件部のメンバーシップ
関数との最小値（論理積）を得てファジイ結果とする。
図９において後件部のファジイ関数の台形に示される斜
線の部分がルール１〜４のファジイ結果である。後件部
のファジイ関数をＢとするとき、ファジイ結果Ｂ
_i（ｙ）は、Ｂ_i（ｙ）＝ＭＩＮ（ｗ_iＢ_i（ｙ））で得
る。

【００４４】［ステップ１０４］推論結果（ＭＡＸ
法）後件部における各ルール（ルール１〜４）の最大値（論
理和）を推論結果とする。実施例では図１１Ａに示す斜
線の部分が推論結果であり、スイッチング頻度を「少し
高くする」という推論結果を得る。推論結果Ｂ⁰（ｙ）
は、Ｂ⁰（ｙ）＝ＭＡＸ（Ｂ_i（ｙ））；但しｉ＝１〜ｎ
で得る。

【００４５】［ステップ１０５］最終推論結果の非フ
ァジイ化（重心法）ファジイ推論は上記ステップ１０１〜１０４で推論結果
を得て終わる。しかし、ＣＰＵ１４がバッファ１８に制
御信号を送出して推論結果のスイッチング頻度でスイッ
チ７２，７２’を切り替えるためには推論結果を解釈し
数値化された制御値を得る必要（推論結果の非ファジイ
化）がある。本実施例では後件部の台集合の要素ｙの重
みをグレード値として、ｙの重み付け平均値（加重平
均）をとる重心法を用いる（実施例１のステップ５５参
照）。図１１Ｂにこのようにして求めた重心ｙ⁰が示さ
れている。

【００４６】〈実施例３〉図１２は、第３の発明の一実
施例としてのハイカットコントロールＦＭ受信機の構成
を示すブロック図である。図１２において、１２１はＩ
Ｆ増幅器、１２２はＩＦ増幅器１２１の出力であるＳメ
ータ成分から電界強度を検出するＳメータ、１２３はＦ
Ｍ検波器、１２４は復調手段としてのステレオ復調器、
１２５はセパレーションコントローラ、１２６はハイカ
ット（Ｌ用）、１２７はハイカット（Ｈ用）、１２８は
ハイカット用コントローラ、１２９はローパスフィルタ
（ＬＰＦ）、１３６はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、
１３７はＣＰＵ、１３８はファジイ推論に用いるルー
ル、メンバーシップ関数（台集合として）及びファジイ
推論の具体的手順等をプログラム手段として格納してい
るファジイルールメモリである。ＣＰＵ１３７及びファ
ジイルールメモリ１３８はファジイ推論処理手段を構成
し、ＣＰＵ１３７はファジイルールメモリ１３８に格納
されているプログラム手段を適時実行し、データメモリ
に格納されている各メンバーシップ関数を基にファジイ
推論を実行する。また、ハイカット１２６，１２７は雑
音成分低減手段を構成する。

【００４７】図１３は、図１２におけるＣＰＵ１３７の
動作を示すブロック図である。以下、図１２及び図１３
により本実施例のハイカットコントロールＦＭ受信機の
動作について述べる。

【００４８】［ブロック１３１］Ｓメータ２でＳメー
タ成分から電界強度を検出し、検出された電界強度をＣ
ＰＵ１３７に入力する。また、ＦＭ検波器１２３から図
１４に示すような周波数特性を有するローパスフィルタ
１２９の出力と、図１５に示すような周波数特性を有す
るバンドパスフィルタ１３６の出力がＣＰＵ１３７に入
力する。

【００４９】［ブロック１３２］ＣＰＵ１３７は電界
強度Ｅから、Ｎ’＝ｋＥ；（ｋ：一定）としてノイズレ
ベルＮ’を算出する。また、ローパスフィルタ１２９の
出力Ｌoutとパンドパスフィルタ１３６の出力Ｂoutから
高周波成分Ｆを、Ｂout／Ｌout、として算出する。更
に、ＳＮ比を、Ｌout／Ｎ’として算出する。

【００５０】［ブロック１３３］ファジイメモリ１３
８は図１６に示すようなファジイルール及びメンバーシ
ップ関数が記憶されており、ＣＰＵ１３７は算出した高
周波成分Ｆ、電界強度Ｅ、ＳＮ比をパラメータとしてフ
ァジイルールに基づくファジイ推論をＣＰＵ１３７の制
御の下で実行する。推論方法として、前述（実施例１参
照）したＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法を用い、後件部の合
成をＭＡＸ法で行なう。また、各メンバーシップ関数の
型は図１６に示すように台形である。

【００５１】［ブロック１３４］ＣＰＵ１４は、ファ
ジイ推論の結果であるハイカット駆動開始位置及び遮断
周波数を制御信号として、ハイカットコントローラ１２
８及びハイカット１２６，１２７に出力する。

【００５２】図１６は本実施例におけるファジイルール
とメンバーシップ関数を視覚的に示した説明図である。
本実施例のファジイ推論におけるルールは２つの前提条
件と１つの結論部とからなり、前件部は条件として
の電界強度ＥとＳＮ比があり、前件部は条件として
の高周波成分Ｆであり、それぞれ台形状のメンバーシッ
プ関数が対応している。また、後件部の台集合はハイカ
ット遮断周波数でありメンバーシップ関数の値は台形で
ある。そしてメンバーシップ関数の台形の上辺部分は入
力パラメータの誤差の程度を示しているので、誤差成分
もルールに取り込むことができ入力パラメータの誤差に
よる精度への影響を減少させることができる。

【００５３】３−１．実施例におけるファジイルール次に、図４の各ルールは以下のように制御規則で構成さ
れていることを意味する。なお、本実施例では４つのル
ールを示しているが、ルールの数は４つに限られること
なく、本装置の制御目的に応じてルールの数を決めるこ
とができる。

【００５４】［ルール１］もし、電界強度Ｅが「弱
い」かつＦが「多い」ならば（前件部）、ハイカット
駆動開始位置を「大」（後件部）の状態にする。［ルール２］もし、電界強度Ｅが「弱い」かつＦが
「少ない」ならば（前件部）、ハイカット駆動開始位
置「小」（後件部）の状態にする。［ルール３］もし、ＳＮ比が「大」かつＦが「多い」
ならば（前件部）、ハイカット遮断周波数を「大」
（後件部）の状態にする。［ルール４］もし、ＳＮ比が「大」かつＦが「少な
い」ならば（前件部）、ハイカット遮断周波数を
「小」（後件部）の状態にする。

【００５５】３−２．実施例におけるメンバーシップ関
数図１６に示された台形状のグラフはファジイ関数であ
り、前述したように、横方向に４つのファジイルール、
ルール１〜４を示し、縦方向にはルールの前提条件をな
す前件部，の２つのメンバーシップ関数とファジイ
ルールの結論部分をなす後件部のメンバーシップ関数が
示されている。また、メンバーシップ関数の横軸、メン
バーシップ関数の縦軸及びグレードの値については前述
（１−２．実施例１におけるメンバーシップ関数）と同
様なので説明を省略する。

【００５６】３−３．ＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法制御システム（ルール）に実際の入力変数の値を代入す
ることにより求めた各メンバーシップ関数のグレードか
らどのようにして推論結果を出すかにより推論方法が異
なるが、本実施例ではＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法を用い
ている。なお、ＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法については実
施例１（１−３．ＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法）に述べた
通りであり、説明を省略する。また、プログラムメモリ
１６に格納されているファジイ推論プログラムのＭＡＸ
−ＰＲＯＤＵＣＴ法の実行手順についても実施例１の図
５の説明とほぼ同様であり、図示及び説明を省略する。
なお、最終推論結果の非ファジイ化も実施例１と同様に
重心法を用いており、後件部メンバーシップ関数のグレ
ード値を合成（重ね合わせ）してその重心を算出する。
図１７に合成の結果と求められた重心（ｆ₀）を示す。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、従
来技術に比べて音質の改善率の高いＦＭ受信機が実現で
きた。具体的には、第１の本発明により、セパレーショ
ンコントロール内蔵ダイバシティＦＭ受信機のセパレー
ションが向上し、弱電界におけるステレオ感が従来技術
による場合に比べ良くなることが確認され、また、推論
方法にＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法を用いたことによりセ
ンサ等の誤差による推論結果の精度低下を防止できた。

【００５８】また、第２の発明により、ダイバシティＦ
Ｍ受信機のスイッチングノイズが低減し、音質の向上が
確認された。また、推論方法にＭＩＮ−ＭＡＸ−重心法
を用いたことによりセンサ等の誤差による推論結果の精
度低下を防止できた。

【００５９】更に、ハイカットコントロールＦＭ受信機
のハイカット駆動開始位置と遮断周波数とをファジイ制
御することにより、人間の聴覚を考慮した適応性のある
ハイカットコントロールＦＭ受信機を実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例としてのセパレーション
コントロール内蔵ダイバシティＦＭ受信機の構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１のセパレーション制御信号出力手段として
の抵抗アレイ＋スイッチの構成例を示す図である。

【図３】図１におけるＣＰＵの動作を示すブロック図で
ある。

【図４】ファジイルールとメンバーシップ関数を視覚的
に示した説明図である。

【図５】ＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法の実行手順を示すフ
ローチャートである。

【図６】ファジイ推論結果の非ファジイ化の説明図であ
る。

【図７】第２の発明の一実施例としてのダイバシティＦ
Ｍ受信機の構成を示すブロック図である。

【図８】図７におけるＣＰＵの動作を示すブロック図で
ある。

【図９】ファジイルールとメンバーシップ関数を視覚的
に示した説明図である。

【図１０】プログラムメモリ１６に格納されているファ
ジイ推論プログラムのＭＡＸ−ＭＩＮ−重心法の実行手
順を示すフローチャートである。

【図１１】図９のファジイ関数を用いた図１０のＭＡＸ
−ＭＩＮ−重心法の実行手順の説明図である。

【図１２】第３の発明の一実施例としてのハイカットコ
ントロールＦＭ受信機の構成を示すブロック図である。

【図１３】図２におけるＣＰＵの動作を示すブロック図
である。

【図１４】ローパスフィルタの周波数特性図である。

【図１５】バンドパスフィルタの周波数特性図である。

【図１６】ファジイルールとメンバーシップ関数を視覚
的に示した説明図である。

【図１７】ファジイ推論結果の非ファジイ化の説明図で
ある。

【図１８】従来方式によるハイカット方式のＦＭ受信機
の構成例を示すブロック図である。

【図１９】電界強度とオーディオ出力との関係を示す図
である。

【符号の説明】

１３，１３’ 選択手段（スイッチ）１４ＣＰＵ１７車速情報検出手段（車速センサ）１８セパレーション制御信号出力手段（抵抗アレイ＋
スイッチ）１９セパレーション制御手段（セパレーションコント
ローラ）７１選択制御手段（バッファ）７２，７２’ 選択手段（スイッチ）１２４復調手段（ステレオ復調器）１２６，１２７雑音成分低減手段（ハイカットＬ用、
Ｒ用）１２８ハイカット用コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受信手段により得られた受信信号
から、電界強度の大きい方の信号を選択してマルチパス
成分に応じたマルチパス情報を得るマルチパス情報検出
手段と、前記受信信号のセパレーション制御を所定の時
定数の設定により行なうセパレーション制御手段と、車
両の移動情報速度を検出し検出結果に応じた速度検出情
報を得る車速情報検出手段と、前記各情報に対応した複
数のメンバーシップ関数によるファジイルールに基づい
て前記各情報に応じたファジイ推論の演算処理を行ない
演算結果を出力するファジイ推論処理手段と、前記演算
結果に応じた前記時定数設定用信号を前記セパレーショ
ン制御手段に出力し制御させるセパレーション制御信号
手段と、を有することを特徴とする受信装置。
【請求項２】請求項１記載の受信機において、ファジ
イ推論処理手段が、マルチパス情報と車両の移動情報速
度を入力パラメータとした各メンバーシップ関数のグレ
ード値の乗算値及び該乗算値を総合した最大値を求め、
該最大値の重心値を演算処理により求めて演算結果を得
るＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ法であることを特徴とする受
信装置。
【請求項３】複数の受信手段により得られた受信信号
から、マルチパス成分に応じたマルチパス情報を得るマ
ルチパス情報検出手段と、前記マルチパス情報から電界
強度の大きい方の受信信号を切換えにより選択し出力す
る選択手段と、所定の制御信号により前記選択手段の切
換え頻度を制御する選択制御手段と、車両の移動速度情
報を検出し検出結果に応じた速度情報を得る車速情報検
出手段と、前記各情報に対応した複数のメンバーシップ
関数によるファジイルールに基づいて前記各情報に応じ
たファジイ推論の演算処理を行ない演算結果を出力する
ファジイ推論処理手段と、前記演算結果に応じた制御信
号を前記選択制御手段に出力してマルチパス量に応じて
切換え頻度が最適になるように制御させる選択制御信号
出力手段と、を有することを特徴とする受信装置。
【請求項４】請求項３記載の受信機において、ファジ
イ推論処理手段が、マルチパス情報と車両の移動情報速
度を入力パラメータとした各メンバーシップ関数のグレ
ード値の最小値及び該最小値を総合した最大値を求め、
該最大値の重心値を演算処理により求めて演算結果を得
るＭＩＮ−ＭＡＸ重心法であることを特徴とする受信装
置。
【請求項５】受信信号を復調し復調信号を得る復調手
段と、前記復調信号の広域雑音成分を所定のハイカット
駆動開始位置及び遮断周波数に基づいて低減し雑音低減
復調信号を得る雑音成分低減手段と、前記受信信号から
抽出されたＳメータ成分情報に基づいて、前記雑音低減
復調信号と前記復調信号とのレベルを制御してハイカッ
ト制御された復調信号を出力するハイカット制御手段
と、を備えた受信装置において、前記Ｓメータ成分情報
から雑音成分レベルを、前記受信信号より得られた検波
成分信号から高周波成分情報を、該雑音成分レベルと外
光周波成分量情報社からＳＮ比情報を演算算出する演算
手段と、前記各情報に対応した複数のメンバーシップ関
数によるファジイルールに基づいて、前記各情報に応じ
たファジイ推論の演算処理を行ない演算結果を求め、該
演算結果に応じて前記雑音成分低減手段、前記ハイカッ
ト制御手段によりハイカット駆動開始位置及び遮断周波
数を制御させるファジイ推論処理手段と、を有すること
を特徴とする受信機。
【請求項６】請求項５記載の受信機において、前記フ
ァジイ推論処理手段が、Ｓメータ成分情報又はＳＮ比情
報と高周波成分情報を入力パラメータとした各メンバー
シップ関数のグレード値の乗算値及び該乗算値を総合し
た最大値を求め、該最大値の重心値を演算処理により求
めて演算結果を得るＭＡＸ−ＰＲＯＤＵＣＴ合成法であ
ることを特徴とする受信装置。