JP2009094948A - チャンネルサーチ回路 - Google Patents

Abstract

【課題】チャンネルサーチを効率的に行う。
【解決手段】チャンネルサーチ用回路８０は、受信信号から放送信号の存在を検出する。そして、放送信号を検出した場合に割り込み信号を発生し、放送信号が検出できなかったときには割り込み信号を発生しない。そこで、外部の制御用プロセッサ５０は、割り込み信号が送られてくるか否かで、放送信号存在を検出することができる。
【選択図】図３

Description

チャンネルに放送信号が存在するかをサーチするチャンネルサーチ回路に関する。

テレビ放送においては、地上波デジタル放送が、始まっている。この地上波デジタル放送では、１セグ放送があり、携帯機器（移動体）における受信再生に適している。そこで、１セグ受信機は、携帯電話や、車両のナビゲーション画面用に普及している。

図１は、車両のナビゲーション（カーナビ）画面のイメージを示している。１セグ受信機能付きのナビゲーションシステムの画面１０において、１セグ受信映像が表示される。このようなシステムでは、リモコン１２や、タッチパネルにて、１セグ受信機の操作が可能になっている。

ここで、放送が行われているチャンネルは、地域によって異なる。そこで、受信機は、どのチャンネルに放送信号が存在するかを知るために、すべてのチャンネルにおいて放送波の有無を調査するチャンネルサーチを実施する必要がある。なお、このチャンネルサーチは、チャンネルスキャンともいわれる。このチャンネルサーチは、例えば、ユーザーによるリモコンやタッチパネルを使ったチャンネルサーチ実行の指示により開始される。

特開２００２−３２０１５２号公報

ここで、固定型テレビでは、一度設置したら放送チャンネルは変わらないため、チャンネルサーチは使用初期に一回行うだけでよい。しかし、カーナビは移動体であり、放送チャンネルは移動した地域によって変化する。よって、チャンネルサーチは頻繁に起こりうる。さらに、移動体では電波の受信状況が絶えず変化する。特に、ビルなどの反射によるマルチパス、移動受信のフェージングなど、短い時間間隔でも電界強度の変動が生じて、瞬間的に受信状況が悪くなり検波に支障をきたす場合も考えられる。このため、チャンネルサーチを何度も行う場合があり、チャンネルサーチはなるべく早く、かつ正確に行えることが望ましい。

本発明は、所定チャンネルの受信信号から放送信号の存在を検出する放送検出手段と、放送検出手段によって放送信号を検出した場合に割り込み信号を発生し、放送信号が検出できなかったときには割り込み信号を発生しない割り込み信号発生手段と、を含み、割り込み信号を外部のプロセッサに送信することで、外部のプロセッサにおいて当該チャンネルにおける放送の存在を知らせることを特徴とする。

また、前記放送検出手段は、受信信号から、放送信号との同期を検出する同期検出回路を有し、この同期検出によって、放送信号の存在を検出することが好適である。

また、外部のプロセッサからアクセスが可能なリセット用レジスタを有し、このリセット用レジスタにリセットの指令が書き込まれることで、前記同期検出回路をリセットし、新たなチャンネルにおける放送信号の検出を行うことが好適である。

また、前記同期検出回路における同期検出には、少なくともシンボル同期、フレーム同期の２種類があり、いずれの同期検出を行うかは外部のプロセッサからアクセスが可能なサーチ用レジスタに格納される指令によって決定されることが好適である。

また、当該チャンネルサーチ回路は、１チップの半導体集積回路にまとめられ、割り込み信号を外部に出力するピンを有することが好適である。

本発明によれば、割り込み信号を発生することで放送信号の存在を知らせることができるため、外部のプロセッサは割り込み信号の有無を検出するだけでよく、負担が軽減でき、チャンネルサーチに要する時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図２は、１セグ受信機の全体構成を示す図である。アンテナ２０によって、ＴＶ放送波が受信され、チューナ２２に供給される。チューナ２２は、受信信号について受信処理し、所定チャンネルのもの（希望波）を取り出し、ＯＦＤＭ復調部２４に供給する。ここで、ＯＦＤＭは、Orthogonal Frequency Division Multiplexing（直交周波数分割多重）の略であり、１セグ放送は、ＯＦＤＭ変調されて放送されており、１セグ受信機においては、１セグＴＶ信号を復調するためにＯＦＤＭ復調部２４を有している。

ＯＦＤＭ復調部２４において、ＯＦＤＭ復調された信号は、バックエンド部３０において処理され、スピーカー３２から音声が、表示装置３４から映像が出力される。なお、バックエンド部３０には、タッチパネルや、リモコン受信部などで形成される入力装置３６が接続されている。

また、バックエンド部３０は、ＴＳデコーダ４０を有しており、ＯＦＤＭ復調部２４からは、ＴＳ（Transport Stream：トランスポートストリーム）信号と呼ばれる圧縮されている番組情報のデータ列が出力され、この信号はＴＳデコーダ４０に供給される。ＴＳデコーダ４０は、ＴＳ信号をデコードして、音声、映像などのＥＳ（Elementary Stream）信号と呼ばれる、圧縮された個々の音声データ列や映像データ列に分離する。そして、得られた音声データ列は音声デコーダ４２に供給され、音声信号にデコードされ、スピーカー３２に供給される。映像データ列は、画像デコーダ４４に供給され、映像信号にデコードされ、表示装置３４に供給される。チャンネルサーチの指示を含む入力装置３６からの入力は、インタフェース４６を介しバックエンド部３０に取り込まれ、ＣＰＵ４８に供給される。ＣＰＵ４８は、入力信号に応じて各種の指令を発生したり、バックエンド部３０における各種動作を制御する。また、ＣＰＵ４８は、必要な信号を外部に送出する。

図３には、ＯＦＤＭ復調部２４の構成を示す。なお、ＯＦＤＭ復調部２４は、１つの半導体集積回路として形成され、外部の制御用プロセッサ５０と通信ライン５２で接続されている。通信ライン５２はＩ２Ｃなどのシリアルの通信ラインが採用される。制御用プロセッサ５０は、バックエンド部３０のＣＰＵ４８が兼用されることも好適であり、入力装置３６からのチャンネルサーチの要求などにより、ＯＦＤＭ復調部２４におけるチャンネルサーチ動作も制御する。

ＯＦＤＭ復調部２４には、チューナ２２からの所定チャンネルの受信信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）部６０に供給する。ＦＦＴ部６０は、受信信号を高速フーリエ変換し、フーリエ変換した信号を復調処理部６２に供給する。復調処理部６２には、フーリエ変換した信号について、各種処理を行いＴＳ信号を得る。なお、復調処理部６２の各種処理は従来から行われているものであり、説明を省略する。

また、チューナ２２からの受信信号は、シンボル同期回路６４に供給される。シンボル同期回路６４は、チューナ２２からの受信信号について、シンボル同期を検出する。ＯＦＤＭ信号は、シンボル単位で構成されており、各シンボル間のガードインターバルが、後の信号のコピーになっている。そこで、１シンボル遅延信号を生成し、現信号と遅延信号の相関信号を得、得られた相関信号に対して、ガードインターバル幅の移動平均をとって、移動平均のピーク位置を検出することによって同期位置を検出して同期をとる。シンボル同期回路６４において、シンボル同期がとれた場合には、このシンボル同期信号がクロック同期・生成部６６に供給され、ここでシンボル同期に基づき、発振周波数をロックしてシンボル同期信号に同期したクロックが生成される。

また、ＦＦＴ部６０の出力は、フレームデコード部６８に供給され、ＯＦＤＭセグメント・フレームと呼ばれるＯＦＤＭ変復調におけるデータの固まりが検出される。１フレームは、２０４シンボルで構成され、各フレームには、１６ビット長のユニーク・ワードが、含まれている。そこで、フレームデコード部６８は、ユニーク・ワードを検出することで、フレーム同期を検出する。

このフレームデコード部６８で、フレーム同期を検出した場合には、次にＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Contorol：多重伝送制御）復号部７０でＴＭＣＣを復号する。ＴＭＣＣは、地上デジタル放送であるか否かの情報や変調方式など、復調を行うために重要な制御信号が含まれている信号であり、これをＴＭＣＣ復号部７０で復号する。このようにして得られた、フレーム同期信号、ＴＭＣＣに応じて、前記復調処理部６２の各種動作が制御される。

そして、本実施形態においては、ＯＦＤＭ復調部２４がチャンネルサーチ用回路８０を有している。このチャンネルサーチ用回路８０は、シンボル同期回路６４のシンボル同期が検出されていること、フレームデコード部６８のフレーム同期が検出されていること、またはＴＭＣＣ復号部７０のＴＭＣＣ復号がなされていることのいずれかに応じて、現在受信しているチャンネルに放送信号が存在することを検出する。

そして、チャンネルサーチ用回路８０は、ＯＦＤＭ復調部２４を形成する半導体集積回路（ＩＣや、ＬＳＩ）に設けられたピンを介し、割り込み信号を出力する。すなわち、制御用プロセッサ５０においても、このチャンネルサーチ用回路８０からの割り込み信号を受け付けるピンを有しており、制御用プロセッサ５０のＣＰＵがチャンネルサーチ用回路８０からの割り込み信号を受け付ける。

また、ＯＦＤＭ復調部２４は、その内部に制御レジスタ８２を有しており、ここには制御用プロセッサ５０から通信ライン５２を介し供給される各種の指令が格納される。特に、本実施形態において、この制御レジスタ８２には、リセット用レジスタ８２Ａを有している。このリセット用レジスタ８２Ａには、制御用プロセッサ５０により、リセット指令ないし、リセットデータが書き込まれ、これによってＯＦＤＭ復調部２４においては、シンボル同期回路６４、クロック同期・生成部６６、フレームデコード部６８、ＴＭＣＣ復号部７０という同期関連部分のリセットがなされる。ＦＦＴ部６０は随時入力されてくる信号のＦＦＴを行っており、リセットする必要はなく、また復調処理部６２も各種のパラメータは変更不要な場合も多く、リセットしない。すなわち、本実施形態においては、同期検出部分のみのリセットが可能となっている。

制御用プロセッサ５０によりリセット用レジスタ８２Ａにリセットデータが書き込まれると、同期検出部分がリセットされる。これによって、同期検出部分において同期の検出が行え、放送信号の存在を検出できる。すなわち、制御用プロセッサ５０は、チューナ２２の同調チャンネルを所定のチャンネルにセットするよう指示した場合には、リセット用レジスタ８２Ａにリセットデータを書き込みこれによって、同期検出部分のリセット、同期検出を開始させる。そして、チャンネルサーチ用回路８０は、同期検出結果に応じて放送波の存在を検出した場合には、割り込み信号を制御用プロセッサ５０に送る。制御用プロセッサ５０のＣＰＵは割り込み信号を検出し場合に、当該チャンネルにおける放送信号の存在を検出し、次のチャンネルについてチューナ２２の同調チャンネルの指令、およびリセット用レジスタへのリセットデータの書き込みを行う。

このようにして、チャンネルサーチの指令を受けた場合には、制御用プロセッサ５０により、チャンネルが順次変更され、ＯＦＤＭ復調部２４のチャンネルサーチ用回路８０によって当該チャンネルの放送信号の有無が検出される。なお、制御用プロセッサ５０は、所定時間内に割り込み信号がこない場合に、放送信号が存在しないと判定する。従って、制御用プロセッサ５０は、１つのチャンネルにおいて放送信号が存在したか否かを問い合わせる必要がなく、割り込み信号があるか否かで判定できる。従って、制御用プロセッサ５０は、制御レジスタ８２の内容を見に行く必要がなく、処理手順を低減して、検出に掛かる時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、上述のように、シンボル同期回路６４、フレームデコード部６８、ＴＭＣＣ復号部７０のいずれの状態からも放送信号の存在を検出することができる。ここで、これら３つの検出を比較すると次のようになる。

（ｉ）シンボル同期
シンボル同期が検出できるということは、ＯＦＤＭ変調波を受信したということであり、そのチャンネルでデジタル放送が行われているとみなせる。短ければ３０シンボル程度受信すれば、検出可能なため非常に早い。ただし、アナログ放送やノイズによって誤検出する場合がある。

（ｉｉ）フレーム同期
地上デジタル放送は、１フレーム２０４シンボル構成になっている。フレーム同期は１６ビット長のユニークワード（１シンボルに１ビットずつ含まれている）を検出することによってフレーム同期を見つける。フレーム同期が検出できるということは、ＯＦＤＭ変調波を受信したということであり、そのチャンネルでデジタル放送が行われてことを検出することができる。シンボル同期よりも精細な処理をしているため、誤検出は減る。

（ｉｉｉ）ＴＭＣＣ復号情報を利用する
ＴＭＣＣという復調を行うための制御信号が含まれた信号の復号情報を利用する。ＯＦＤＭ信号内から意味のある情報を取り出した結果を利用するので、確実にデジタル放送が行われている。誤検出はない。ただし、時間はかかる。

このように、本実施形態では、上記３つの形式の検出によって、各チャンネルに放送信号が存在するかを検出することができる。いずれの形式の検出を行うかは、制御用プロセッサ５０が制御レジスタ８２に制御データを書き込み、チャンネルサーチ用回路８０がそのデータを参照して決定すればよい。

図４には、チャンネルサーチ用回路８０の構成が示されている。シンボル同期回路６４は、移動平均によって得られた三角波のピークがしきい値以上である場合に同期がとれたこと、すなわち放送信号の存在を検出しその比較結果を出力する。フレームデコード部６８は、フレーム同期のデコード完了により放送信号の存在を検出しそのフラグを出力する。ＴＭＣＣ復号部７０は、ＴＭＣＣ復号が完了により放送信号の存在を検出しそのフラグを出力する。

これらの信号は、ＯＦＤＭ復調部２４に入力される。チャンネルサーチ用回路８０には、シンボル同期回路６４からは、シンボル同期検出結果、フレームデコード部６８からは、フレームの同期ワード検出フラグ、ＴＭＣＣ復号部７０からは、ＴＭＣＣ復号完了のフラグがそれぞれ供給される。チャンネルサーチ用回路８０内では、それぞれのフラグに対して簡単な処理を行う。まず、シンボル同期回路６４の出力については、移動平均による三角波がユーザ指定の閾値を超えた場合に同期が取れたと判定するが、この場合ノイズなどによって瞬間的に三角波が閾値を超え、誤判定をするケースが考えられる。これを減らすためにカウンタ９０を使ってある程度の期間連続して閾値を超えた場合にシンボル同期が取れたと判定する。

フレームデコード部６８の出力、ＴＭＣＣ復号部７０の出力については、フラグの立ち上がり検出回路９２，９４が付加されている。そして、カウンタ９０、立ち上がり検出回路９２，９４の出力がマルチプレクサ（ＭＵＸ）９６によって選択され、選択された出力がレジスタ９８に記憶される。従って、レジスタ９８の記憶内容によって、放送信号が当該チャンネルにおいて検出されたか否かが決定され、これによって割り込み信号が送出されるか否かが決定される。

また、マルチプレクサ９６において、どの検出条件を使うかは制御レジスタ８２における割り込み条件データによって決定される。すなわち、ユーザ設定などに応じて制御用プロセッサ５０が制御レジスタ８２内に所望のデータを書き込むことによって、検出条件が設定される。

なお、上述のように、設定した条件が検出された場合、結果は割り込みピンを使って制御用プロセッサ５０に供給される。また、リセット用レジスタ８２Ａにリセットデータが書き込まれる（クリアされる）と、チャンネルサーチ専用のリセット（同期部分のみのリセット）がかかり、シンボル同期の検出からの上述の処理が開始される。

図５には、チャンネルサーチ処理全体のフローチャートが示されている。制御用プロセッサ５０において、１つのチャンネルについてのサーチの結果についてのウエイト時間を設定する（Ｓ１１）。また、割り込み信号を受け付ける条件、すなわち割り込み条件も設定する（Ｓ１２）。そして、チャンネルサーチのリクエストがあった場合には、チューナ２２において、チャンネルをセットする（Ｓ１３）。そして、リセット用レジスタ８２Ａにリセットデータを書き込み、放送信号検出をスタートする（Ｓ１４）。Ｓ１４の検出によって放送信号が検出された場合には、チャンネルサーチ用回路８０から割り込み信号が供給されるはずであり、制御用プロセッサ５０は割り込み信号の有無を検出する（Ｓ１５）。このＳ１５の検出においてタイムアウトの場合（Ｓ１６）、割り込み信号を検出して放送信号を検出した場合（Ｓ１７）には、チャンネルがラストかを判定する（Ｓ１８）。

Ｓ１７の判定において、Ｙｅｓであれば、処理を終了し、Ｎｏであれば、Ｓ１３に戻り次のチャンネルについて同様の処理を繰り返す。

このようにして、全てのチャンネルについて、放送信号が存在するかが検出され、この結果が記憶される。従って、表示装置３４などにおいて、存在チャンネルの表示が可能になり、ユーザはその表示を見てチャンネルの選択が可能になる。

本実施形態のように、割り込み信号を利用することがない場合、ＯＦＤＭ復調回路がチャンネルサーチの結果を制御レジスタ８２に書き込み、制御用プロセッサ５０はＩ２Ｃを利用した通信で制御レジスタ８２の内容を定期的に確認する、もしくは一定時間後に確認することで、放送信号の有無を判断することが考えられる。しかし、定期的に制御レジスタを読むことは制御用プロセッサ５０のＣＰＵに負荷が大きい。また、一定時間後に確認する方法は、それよりも早くチャンネルが検出された場合、タイムロスをすることになる。

さらに、放送波の存在を検出するためには、シンボル同期、フレーム同期、ＴＭＣＣ復号、ビタビ復号、ＴＳ再生、ＲＳ復号などが考えられる。復調が先まで進むほど、放送信号の有無の判定が確実になる。しかし、復調処理がある程度進むまで待たなければならないため、その分１チャンネルの検出に時間がかかる。

また、チャンネルサーチはデジタル放送の放送帯域である、ＵＨＦ帯の全チャンネル（１３ｃｈ〜６２ｃｈ）に対して行う必要があるため、１チャンネルの検出時間は総サーチ時間に対しかなりのインパクトがある。１チャンネルのサーチに１秒かかるなら単純にサーチ完了まで５０秒かかる。

本実施形態では、いずれかの検出方式で放送波の存在を検出するかを選択できるようにした。これによって、その時々の状況に合わせてユーザが検出方式を選択することができ、常に最適な方式を選択することが可能になる。

また、１回目は早い検出条件で全チャンネルサーチを行い、２回目より正確な条件に変えて、１回目で検出されたチャンネルのみを対象としてサーチを行うという方法も考えられる。

１セグ受信機の設置状況を示す図である。 １セグ受信機の全体構成を示す図である。 ＯＦＤＭ復調回路の構成を示す図である。 チャンネルサーチ用回路の構成を示す図である。 チャンネルサーチの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画面、１２ リモコン、２０ アンテナ、２２ チューナ、２４ ＯＦＤＭ復調部、３０ バックエンド部、３２ スピーカー、３４ 表示装置、３６ 入力装置、４０ ＴＳデコーダ、４２ 音声デコーダ、４４ 画像デコーダ、４６ インタフェース、４８ ＣＰＵ、５０ 制御用プロセッサ、５２ 通信ライン、６０ ＦＦＴ部、６２ 復調処理部、６４ シンボル同期回路、６６ クロック・同期生成部、６８ フレームデコード部、７０ ＴＭＣＣ復号部、８０ チャンネルサーチ用回路、８２ 制御レジスタ、８２Ａ リセット用レジスタ、９０ カウンタ、９２，９４ 立ち上がり検出回路、９６ マルチプレクサ、９８ レジスタ。

Claims (5)

1. 所定チャンネルの受信信号から放送信号の存在を検出する放送検出手段と、
   放送検出手段によって放送信号を検出した場合に割り込み信号を発生し、放送信号が検出できなかったときには割り込み信号を発生しない割り込み信号発生手段と、
   を含み、
   割り込み信号を外部のプロセッサに送信することで、外部のプロセッサにおいて当該チャンネルにおける放送の存在を知らせることを特徴とするチャンネルサーチ回路。
2. 請求項１に記載のチャンネルサーチ回路において、
   前記放送検出手段は、受信信号から、放送信号との同期を検出する同期検出回路を有し、
   この同期検出によって、放送信号の存在を検出することを特徴とするチャンネルサーチ回路。
3. 請求項２に記載のチャンネルサーチ回路において、
   外部のプロセッサからアクセスが可能なリセット用レジスタを有し、
   このリセット用レジスタにリセットの指令が書き込まれることで、前記同期検出回路をリセットし、新たなチャンネルにおける放送信号の検出を行うことを特徴とするチャンネルサーチ回路。
4. 請求項３に記載のチャンネルサーチ回路において、
   前記同期検出回路における同期検出には、少なくともシンボル同期、フレーム同期の２種類があり、いずれの同期検出を行うかは外部のプロセッサからアクセスが可能なサーチ用レジスタに格納される指令によって決定されることを特徴とするチャンネルサーチ回路。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のチャンネルサーチ回路において、
   当該チャンネルサーチ回路は、１チップの半導体集積回路にまとめられ、割り込み信号を外部に出力するピンを有することを特徴とするチャンネルサーチ回路。

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