200803040 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】
本發明係關於一種可攜式數位電視收訊天線模式自動切換裝置與其控制方 法，尤其是應用於具備内建式及外接式天線雙接收模式之可攜帶型數位電視接收裝 置上，藉由本發明的自動切換裝置與控制方法自動選擇與切換至適當的接收天線提 供順暢的數位電視廣播收視功能。特徵為前述電視裝置至少具有一與該電視裝置相 結合且不可拆卸之接收天線，及所稱之内建天線，以及至少一個可接拆卸式外接天 線的天線介面，該電視裝置透過此外接天線介面可連結到其他不同於内建式天線的 各式獨立天線以改善其接收效果。本發明之收訊天線模式自動切換裝置係根據電視 收訊品質狀態自動啟動天線搜尋，並根據該天線所接收到的訊號品質判讀該天線是 否存在，或是有較隹的收訊效果，本裝置會透過射頻訊號切換器將接收模式設定在 能夠提供較佳收訊品質的接收天線的輸入端上。 【先前技術】 習知或是現有之行動或手持數位電視接收裝置，通常為了兼顧方便性及收訊 效果，大都採取直接只設計一個天線接頭的介面，並隨付兩支接收天線，一支為方 便攜帶之簡易伸縮天線，另一支則為含一段不短的同軸纜線且接收效果較佳的高增 益天線，簡易天線主要訴求就是攜帶方便性，而有長同轴電纜線的天線則提供接收 點變換的彈性尋找較佳的收訊點，不同的天線由使用者依需求及不同狀況下自行安 裝使用。先不論這種方式對產品美觀的破壞，拆拆卸卸的過程就不是很方便，另外 這種可拆卸的組件，常常會有遺失找不到的困擾，總不是一個好方式。另外也有一 種常見設計’針對前述缺點做了一些改良，將其中一支常用方便的天線直接内建於 機體内，簡化攜帶操作上的不便，但為解決收訊不佳的情況，在這些設計上又增加 了一個外接天線接口，可供使用者接上高增益外接天線以改善接收品質，如此可以 兼顧設計，操作及接收功能多方的考量，不過美中不足的地方是這些設計，都沒有 提供外接天線自動偵測與切換的動作，每次使用外接天線的時候，都必須透過手動 切換的動作，將訊號輸入手動設定到外接天線輸入端，當需回復至内建天線時，仍 須再次手動設定，這種方式雖然提供較佳的收訊結果，不過卻嚴重造成使用者相當 的不便。 5 200803040 【發明内容】
本月為一種應用於可攜帶型數位電視收訊天線輸入自動偵測與選擇裝置， 以及控制方法，至少包括一可攜帶型數位電視主機，至少一支内建式接收天線，與 至少一個外接天線介面。特徵為前述可攜帶型數位電視裝置至少具有一平面顯示 器、一數位電視解調器、一基頻微處理器（basebandmicroprocessor)、一射頻訊號 切換器（RFswitch)、一内建天線接收第一射頻訊號、一電池控制與充電器、一電 池模組、與一揚聲器，並且具有一可與外接天線相連接之射頻介面接收第二射頻訊 號，此射頻介面可以是任何常用的射頻接頭，如MCX，MMCX，SMA，IEC，F 等不同形式的射頻接頭。以及一多個射頻輸入對單一射頻輸出的射頻訊號切換器 RF Switch ’用以選擇第一射頻訊號、第二射頻訊號或其他更多之射頻訊號（當該 電視主機具備兩個以上的可能天線輸入時）作為射頻接收模組的輸入訊號。本發明 的基本工作原理為，當前述可攜帶型數位電視主機偵測到收訊不佳的狀況，其控制 軟體隨即啟動天線搜尋模式，透過射頻訊號切換器RPSWtch切換之功能，依序偵 測來自該接點之射頻訊號是否有較佳之收訊品質，來判別外接天線是否接上，並判 定其所接收到的訊號是否可接受，需不需要再搜尋其他可能的天線輸入，最後經由 RF Switch的切換功能，自動將適當的接收訊號饋入主機内的射頻接收模組，無須 經由手動操作的方式來切換天線輸入模式。 本發明之另一目的為一種射頻訊號自動選擇之控制方法，尤其是關於一種可 用於具有至少一個内建天線與至少一個外接天線介面之自動選擇天線之方法，其特 徵為當主機偵測到收視不佳的情況下，控制軟體隨即透過RP Swhch將訊號輸入端 口依序切換至可能的接收天線，並該接口之訊號傳送至後端數位電視訊號接收模 組，透過後端的數位電視接收模組分析該訊號之品質（quality)，本發明之控制軟 體會再找到第一個可以提供可接受的收訊品質時，立即停止搜尋，回復正常收視模 式，降低收視中斷的時間。當逐一掃瞄過所有可能輸入端口，都找不到一個可接受 的訊號來源時，控制軟體也會立即停止搜尋以避免不斷的搜尋造成收視的斷續，斷 續的搜尋晝面會造成收視者的不舒服，必須予以盡量避免，在這種情況下，意味著 該主機現在的狀態在這個環境下是無法正常收訊，因此，系統會先將接收天線先回 6 200803040 復到預建的哺天線赋，織瞒齡幕與無接轉調模組， 讓主機進入休眠 狀I減夕電池功率消耗。在休眠期間，每經一段預定之時間系統即會重新啟祕 收功犯搜哥可接文的訊號來源，系統會維持在休眠，偵測狀態下運作，直到有一 較佳的訊絲_，祕重概_有功能，進人正餘視模式。 為了達成上述之另-發明目的，本發明包括至少一射頻訊號自動選擇之控制 方法，具有至少下列之步驟··
(501) 設定起始狀態，選擇内建天線或其中一個内建天線為預設之訊號來 源，將其代碼设定冑，並將Ant—Sel設定為，，〇”。同時設定内建天線及外接天線 接口總數N=内建天線數量+外接天線接口數目。 (502) 設定接收訊號可接受之品質門檻几;設定接收訊號品質查驗時間間 距Ή。 (503) 判定收訊品質是否低於品質門檻几，如果是，則移動至（s〇3)，如 果否，則移動至（S14) (504) 將 Ant—Sel 重設為”〇，，； (505) 透過射頻訊號切換器將射頻訊號輸入端與代碼設定為的天線 端口連結，讀取收訊品質Q ; (506) 判斷Q是否大於品質門檻几，如果是，則移動至（sn);如果否， 則移動至（S07); (507) Ant_Sel計數器加一； (508) 判斷Anikei是否達到N，若達到N的計數，代表已搜尋過全數的可 忐天線輸入未能找到更好的接收狀況，短時間内無須再搜尋。所以，如果是，則移 動至（S09);如果否，則移動至（s〇5); (509) 將Ant_Sel設定為，並將射頻訊號輸入端與代碼設定為 的天線端口連結 (sio)啟動休眠模式降低功率消耗，暫停搜尋動作，移動至（S11) (511) 等待固定時間ϋ後，移動至（S12) (512) 重新啟動收訊功能，移動至（s〇3) 200803040 (513) 將射頻訊號輸入端與代碼設定為μ—以的天線端口連結，完成天線 搜尋及設定動作，移動至（S14) (514) 等待固定時間Ti後，移動至（S03) 從前述的控制方法，可以清楚瞭解本發明並不會在使用者插入任何一支外接 天線時，隨即啟動天線自動切換方式，只有當收訊主機收訊不良的情況下，才啟動 本搜尋切換的動作，如此設計可避免申斷原先順暢的收視狀況。當使用者接上外接 天線時，使用者所期待的是較佳的收訊品質，而非一定要用外接天線接收不可，所 以本設計不只具有自動偵測天線連接狀態，並自動進行切換的功能，還有基於前述 原因所衍生出以收訊順暢優先考量的控制方法。 【實施方式】 第一圖為具有本發明之可攜式數位電視之一較佳實施例，100為一可攜式數位 電視收視裝置，101為内建（Built-in)天線，102為一可與外接天線相接之射頻接 口，103是LCD平面顯示器，播放節目之用；104為複數個按鍵，可以調整音量或 是選擇頻道；105為揚聲器（喇u八）。 由第一圖所示之實施例可知，當100可攜式數位電視在一般收視狀態下，1〇1 之内建天線提供方便，簡易之收訊。然而，熟習於電視收視裝置設計者皆知，由於 電波特性，在室内時，大都容易發生接收不良之情形。所以，電視收視者都會利用 一戶外天線或是靠近窗邊之接收天線來改善收視不良之狀況，透過此外接天線接口 即可接上戶外天線或是靠近窗邊之接收天線，大部分收視不良的狀況因此可以獲得 改善。但由於一般之可攜式數位電視之設計，雖然也具備外接天線接口，但每次使 用者插入外接天線，希望透過外接天線較佳的收^^能力，來改善收訊品質時，都需 要透過手動設定的方式將收訊天線設定到外接的天線上，更有甚者，當拔除外接天 線後，若不再次切換回内建天線，那收訊狀況可能因此完全中斷，這個過程都會耗 去使用者不少時間，估不論整個收視將因此中斷一段不短的時間，每次來回切換都 不是一件愉快的經驗。本發明之收視天線自動切換裝置與其控制方法，針對前述不 便做了創新的解決。 200803040 第一圖為第一實施例中100收視天線自動切換裝置之方塊圖，為簡化說明及 方便瞭解’本方塊圖將天線組成簡化成一支内建天線及一支外接天線的基本方式， 但本發明一樣可套用至多組内建天線及多組外接天線的組成狀態。第二圖中，2〇〇 為可攜式數位電視及收視天線自動切換裝置之主要元件架構，其中2〇1為内建天 線’202為與外接天線相接之射頻接口，2〇3為多重輸入對單一輸出的射頻訊號切 換器，控制輸入天線的選擇，205為電源供應電路及系統監控管理裝置，207為數 位電視訊號接收模組，206為LCD面版模組，209為電池供電及充電模組，與21〇 的揚聲器。 在數位電視節目收視過程中，當訊號微弱不佳時，LCD顯示畫面將出現停格， 或有馬賽克圖樣發生，若此時我們進行數位訊號接收模組的訊號品質參數檢視，我 們即可獲知解調來的數仙誤碼率（Eitot Rate)已經細無法維持一個順 暢收訊，在本發明裡，即利用這個參數作為系統監控的主要評量。不管當下數位電 視訊號接收模組的訊號來源是來在於内建天線或外接天線，當此品質參數低於預設 的門檻，系統監控管理裝置立即啟動天線自動收尋及切換的程序，透過多重輸入對 單一輸出的射頻訊號切換器，數位電視訊號接收模組將逐一檢視來自不同天線所接 收到的訊號，一旦搜尋到一個品質參數較優的天線輸入，搜尋動作立即終止，並將 收訊訊號來源設定於該天線，立即接續收視，減低收視畫面中斷的時間。在某些條 件下，例如無節目訊號涵蓋的地區，外接天線也無法接收的情況下，或者不巧使用 到一支故障的外接天線，這個時候，再怎麼搜尋都無法找到一個可接受的訊號品 質般可能的搜哥方式會持續搜尋下去，收訊畫面也會持續切換不定，這種方式 一方面將造成收視者視覺上的不舒服，另一方面電源供應也將無謂浪費，這對可攜 式的產品將不是一個好設計。因此本設計所採取的方式為當搜尋過全部的可能天線 輪入，而找不到可以接受的訊號品質來源時，即判定此時為環境不良，立即終止搜 哥並讓系統進入休眠狀態以卽約電池能量，在休眠期間，系統監控管理裝置會依 設定的時間，重新啟動收訊，搜尋較佳的訊號來源，此番搜尋，休眠動作將持續至 收到可接受的訊號，或系統關機為止。 第三圖為本發明之射頻訊號自動選擇控制方法之較佳實施例，實施步驟如下·· 200803040 (501) 設定起始狀態，選擇内建天線或其中一個内建天線為預設之訊號來 源，將其代碼設定為，，〇”，並將Ant—Sel設定為，，〇”。同時設定内建天線及外接天線 接口總數N=内建天線數量+外接天線接口數目。 (502) 設定接收訊號可接受之品質門檻几；設定接收訊號品質查驗時間間 距Ti 〇 (S〇3)判定收訊品質是否低於品質門檻几，如果是，則移動至（s〇3)，如 果否，則移動至（S14) (S04 )將 Ant—Sd 重設為” 〇” ； (505) 透過射頻訊號切換器將射頻訊號輸入端與代碼設定為的天線 端口連結，讀取收訊品質q ; (506) 判斷Q是否大於品質門檻jh，如果是，則移動至（Sl3);如果否， 則移動至（S07); (507) Ant_Sel 計數器加一； (508) 判斷Ant—Sel是否達到N，若達到N的計數，代表已搜尋過全數的可 能天線輸人未能找収好的接錄況，短時_錢再搜尋。所以，如果是，則移 動至（S09);如果否，則移動至（s〇5); (509) 將Ant—Sel設定為” 〇”，並將射頻訊號輸入端與代碼設定為sd 的天線端口連結 (sio)啟動休眠模式降低功率消耗，暫停搜尋動作，移動至（sn) (511) 等待固定時間Ti後，移動至 (512) 重新啟動收訊功能，移動至（s〇3) (513) 將射頻訊號輸入端與代碼設定為a^—細的天線端口連結，完成天線 搜尋及設定動作，移動至（S14) (514) 等待固定時間Ti後，移動至（s〇3) 上述實施步驟選擇訊號品質而非訊號強度為控管參數，原因是電視接收品質 才是視覺訊號之主要考1： ’強度僅顯示訊號強弱而已。前述之射頻訊號品質（Q) 200803040 可為下列參數或其不同型態表示式之一：位元錯誤率（BER，biterrorrate)、訊框 錯誤率（FER，frame error rate)、字元錯誤率（WER，word error rate)、或是符號 錯誤率（SER，symbol error rate)，這些都是決定訊號品質之參數，除了擇一使用 外，也可以採用多數個參數進行判斷。 惟上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。因此，習於 此技術之人士可在不違背本發明之精神對上述實施例進行修改及變化。本發明之權 利範圍應如後述之申請專利範圍所列。 【圖式簡單說明】 圖一、本發明之一較佳實施例； 圖二、本發明之較佳實施例之方塊示意圖； 圖三、本發明之射頻訊號自動選擇控制方法之較佳實施例； 11