JPS5991741A - 移動無線受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車載用ＦＭラジオ等の移動無線受信機に関する
ものである。

従来例の構成とその問題点 従来、車載用ＦＭラジオ受信機でマルチパス妨害を受信
した時、聴感上不快感を得る。このためこれを軽減する
ために自動車の前後に受信アンテナを配備し、これ等の
受信アンテナを周期的に切換え、且つその受信レベルに
対応する直流レベルを検出して比較することで最良入力
状態にある受信アンテナに切換えるスペースダイバシテ
ィ受信方式が考えられている。以下にその移動無線受信
機のスペースダイバシティ制御回路の従来構成とその問
題点について述べる。第１図は従来の制御回路であり、
第２図はその主要各部のタイムチャートである。

第１図に於て、１，２は受信用アンテナであシ、アンテ
ナ切換回路３によっていずれかがＦＭラジオ受信機４の
入力となる。この入力信号はフロントエンド６、ＩＦア
ンプｅ、ＦＭ検波器を含む音声処理回路７を通ってスピ
ーカ８に音声出方を得る。

ＩＦアンプ６の一部より受信アンテナ入力レベルに対応
した直流出力電圧を得、信号強度計（以下Ｓメータとい
う）出力に利用している。この端子を９とする。捷だ１
０は制御回路であり、この制御回路１０の構成は観察周
期Ｔの決定のだめのクロック発振回路１１、第１のサン
プリングパルス（以下１ｓｔｓＰという）ａの発生回路
１２、第２のサンプリングパルス（以下２ｎｄＳＰとい
う）ｂの発生回路１５．２’ｎｄ　　Ｓ　Ｐ終了と同時
に発生する判定パルスＣの発生回路１６．１８ｔＳＰと
判定パルスとの信号結合回路１３、その出力をトリガ信
号ｄとしてアンテナ切換回路３を駆動する駆動回路１４
、更に端子９からのＳメータ出力を受けて次段に送り込
むだめのバッファアンプ１８、次段に設けられる１ｓｔ
ＳＰで前記バソンアアンプ出力を蓄積するだめの第１の
サンプリングホールド回路１９、又同バッファアンプ出
力を２ｎｄＳＰ：蓄積するための第２のサンプリングホ
ールド回路２０、前記第１のサンプリングホールド回路
１９と第２のサンプリングホールド回路２０との蓄積レ
ベルを比較するための電圧比較器２１及びその出力状態
で開閉するスイッチ１７から成っている。

以下動作を述べると、今ＦＭラジオ受信機４は同調して
いるものとすると、駆動回路１４の出力Ｑｏが１″　　
レベル、Ｑｏが６０”レベルにある時、アンテナ切換回
路３によって受信アンテナ１がＦＭラジオ受信機４に接
続されている。この時、受信アンテナ１０入力レベルに
対応する直流電圧がＳメータ端子９に現われ、それはバ
ッファアンプ１８を介してサンプリングホールド回路１
９゜２０に入力される。

今、観察周期Ｔの開始時点よりｔ１後に１５ｔＳＰａが
発生し、前記直流電圧が第１のサンプリングホールド回
路１９にｖｌとして蓄積される。

１ｓｔＳＰの終了と同時に駆動回路１４の出力はＱｏが
“０”レベル、Ｑｏカ１１２レベルにナリこれにより受
信アンテナ２がＦＭラジオ受信機４の入力となり、受信
アンテナ２の入力レベルに対応した新しい直流電圧がＳ
メータ端子９に現われてサンプリングホールド回路１９
　、２０の入力となるが、観察周期開始からｔ２後（１
１＜１２）　　に２ｎｄＳＰｂが発生するだめこの一部
しい直流電圧は第２のサンプリングホールド回路２０に
ｖ２として蓄積される。この直流電圧ｖ２と前記直流電
圧ｖ１のレベルは電圧比較器２１で比較される。今ｖ１
〉ｖ２で受信アンテナ１の方が良いという結果であれば
２ｎｄＳＰ終了と同時に現われる判定パルスＣが信号結
合回路１３を通るようにスイッチ１７をＯＮとすべく電
圧比較器２１の出力が与えられる。よって駆動回路１４
のトリガ入力ｄは第２図のようになる。これにより駆動
回路１４の出力Ｑ。は再度１′Ｐ　　レベル、Ｑｏは“
○”レベルとな９受信アンテナは１側に切換わる。又、
前記蓄積レベルの関係がｖｌ〈■２の時は電圧比較器２
１の出力はスイッチ１７をオフとする出力であり判定パ
ルスＣが駆動回路１４のトリガ入力とならないために駆
動回路１４の出力は反転せず受信アンテナは２側に固定
されたままである。

１ｓｔＳＰａの発生から判定パルスＣによって受信アン
テナを切換えるまでの時間、実際には観察周期開始から
判定パルスによる受信アンテナ切換えまでの時間に君子
余裕を見た時間を処理時間Ｔ１とする。

この処理時間Ｔ中での動作が以下観察周期毎に繰シ返さ
れる。これより判定パルスＣの有無によって決定された
受信アンテナ状態は次の観察周期での処理時間内の１ｓ
ｔＳＰ終了時まで固定されることが判る。以上の説明は
第２図のタイムチャートに示されている。ここで参考ま
でに、マルチパス妨害を受信した時Ｓメータ端子９にど
のような直流電圧変化が得られるかについて述べる。

直接波の振巾をＥ。１反射波の振１１］を反射波振巾係
数ｒとしてｒＥ０１’だ両波の位相差をφとしだ時受信
アンテナに加わる両波の合成振「１」は良く知られてい
るようにＥ。（１＋ｒ２＋２ｒ　ｃｏｓφ声で表わされ
、Ｃｏｇφ−１の時合成振巾は最大であり、ＣＯＢφ＝
−１の時合成振Ｉっけ最小となる。

特に大きなマルチパス妨害によＩ）　ｒ　＃　１付近と
なると振「１］最大方向では＃２Ｅｏであり、振ｌ］最
小方向では勾○となってし甘い、大きな振［ＩＪ低下を
来だす。振１４」増大方向ではＦＭ受信機の振ｌ］制限
作用により振Ｉ＋］は制限されるが減少方向に対しては
無防備となシ、盲声書生時においては不快感を得る。こ
のような受信アンテナにおける振巾変動分はＳメータ端
子９にも直流電圧変化がその変動に応じて現われる。従
って両アンテナ入力状態に対応したＳメータ端子９の直
流電圧の高い方を常に選択すればマルチパス妨害雑音が
聴感上軽減できることを意味する。

以上が従来回路の動作と原理である。

しかしながら、この従来装置においては以下のような問
題を含んでいる。

■　マルチパス妨害発生時と観察周期とが必すしも合致
しない。

■　処理時間外でのマルチパス妨害受信時は受信アンテ
ナの切換えが行なわれないために軽減効果が少なく、こ
れは観察周期Ｔを長くする程効果が減少する。

■　観察周期Ｔを短かくすれば前記問題点■。

■についての解決法となり得るが、しかしこの場合クロ
ック周波数が可聴周波数内となり、その洩れが受信機の
Ｓ／Ｎを劣化させる。特に受信電界レベルが中２強電界
虜゛であれはこれは次元的な問題となる。

発明の目的 本発明は」二記従来の問題点を解消するもので、すなわ
ち ■　観察周期ＴはＳ／Ｎ劣化を来たさない範囲で灼かく
とること。

■　処理時間外においては、この期間でのマルチパス妨
害有無の検出を行い、この検出信号にて強制的に受信ア
ンテナを切換える手段を講じ観察周期Ｔの全゛区間のマ
ルチパス妨害軽減のだめの方策をとり従来方式に対して
性能向上を目指すものである。

発明の構成 本発明は従来回路の駆動回路を含む制御回路を第１の制
御回路とし、処理時間中での受信アンテナ情報を周期的
に観察して比較することにより受信アンテナを決定する
と共に、処理時間外では第２の制御回路を設けて前記第
１の制御回路で決定した受信アンテナ状態をさらに切換
えていくことで観察周期Ｔの区間にかけるマルチパス妨
害の軽減を行うようにしたものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について第３図〜第５図を用いて
説明する。

１０は従来回路における制御回路であり、これを第１の
制御回路とする。

この一連の動作は従来のものと同様であるため省略する
。

３０は新たに設けた第２の制御回路であり、とれはマル
チパス妨害を検出するだめの検出回路３１、その出力を
波形整形すると共にアンテナ切換回路３を駆動するだめ
の駆動回路の入力を作る駆動信号発生回路３２及び処理
時間ｒｌｌＴ１を決定するだめの処理時間決定回路３３
からなる。

この例ではアンテナ切換回路３の駆動を単一の駆動回路
１４（第１の制御回路１０に含まれる駆動回路でこれを
第１の駆動回路１４とする）で行なわせることを考慮し
て、第？の制御回路３０の出力と第１の制御回路１０中
の信号結合回路（以下用１の信号結合回路と呼ぶ）１３
の出力とを結合するだめに第２の信号結合回路３４を設
けている。

第４図に第２の制御回路３０の詳細を示す。第５図のタ
イムチャートの第１の信号結合回路１３の出力を第１の
トリガ信号ｄとし、通常″０″レベルが判定パルス有り
で“○”→ｌ′１”→ＩｌＯ″となりこれが第２の信号
結合回路（ＯＲゲート）３４の一方の入力となる。第２
の信号結合回路３４の他方の入力は後述するように１′
０″ルベルのだめ、第１のトリガ信号ｄ中の判定パルス
の１−ＯＪｌで第１の駆動回路１４の出力が反転し、こ
こでこれまで述べて来た処理時ｍ」が終了し、以下次の
１ｓｔ　ＳＰにより受信アンテナが反転するまで受信ア
ンテナ状態は固定される。すなわち処理時間外に入る。

この例では処理時間Ｔ１を決定するために処理時間決定
回路３３を設けている。これは観察周期開始をトリガ入
力とする単安定マルチバイブレータ等によシ容易に構成
することができる。

さて、検出回路３１では入力回路にコンデンサ１０１と
抵抗１０２から成る微分回路１００を設ケチいる。コン
デンサ１０１の一端はＳメータ端子９に接続され、他端
は抵抗１０２の一端とＰＮＰトランジスタ１０３のベー
スに接続され該トランジスタ１０３のエミッタと前記抵
抗１０２の一端は共通で電源電圧端Ｖｃに接続されてい
る。

これによりＳメータ端子９にマルチパス妨害がない場合
（Ｓメータ出カ一定）や、設定された微分時定数では検
出出来ないような小さな電圧変動領域では前記トランジ
スタ１０３のベース電位はほぼエミッタ電位に等しく遮
断状態にある。ととろがマルチパス妨害によりＳメータ
端子９に急激な電圧低下があり、これにより前記トラン
ジスタ１０３のベース電位が第５図のＭに示すように下
がってオンすると、そのトランジスタ１０３のコレクタ
に接続されたダイオード１０４とＮ　Ｐ　Ｎ、　）ラン
ジスタ１０５に電流が流れる。

すなわち、ＰＮＰトランジスタ１ＬＪ３のコレクタには
ダイオード１０４のアノードとＮＰＮトランジスタ１０
５のベースが接続され、該トランジスタ１０５のエミッ
タと前記ダイオード１０４のカソードは接地されている
。なお、ダイオード１０４の効果はＮＰＮトランジスタ
１０５の保護として入っている。ｉＮ　Ｐ　Ｎ　）ラン
ジスタ１０６のコレクタは駆動信号発生回路３２０入力
端に接続されており、マルチパス妨害のあった時は既に
説明したようにＮＰＮトランジスタ１０５はオンである
から駆動信号発生回路３２０入力Ｔ１　　は℃”レベル
である。第４図の駆動信号発生回路３２は前記Ｔ１　　
信号をトリガ入力とし、処理時間決定回路３３の出力ｖ
１を入力とする単安定マルチバイブレータ１０６を採用
している。この出力Ｑ１は抵抗１０８とコンデンサ１０
７で決まる巾のノくルスを生じる。このパルスは前記単
安定゛マルチバイブレータ１０６の入力Ｄ１が１″′の
時にトリガ入力Ｔ１　　で正パルスを発生するもので、
入力Ｌ）１が０”レベルではトリガ入力Ｔ１　　が有っ
てもその出力Ｑ１は０”のままである。なお、トリガ入
力Ｔ１　　は１”から０１となる立ち下りで行っている
。

従って、処理時間決定回路３３の出力を第５図のＤｌで
示すように処理時間Ｔ１中では″０＃レベル、処理時間
外では６１”レベルになるように設定することで駆動信
号発生回路３２の出力Ｑ１は処理時間外でのみマルチパ
ス妨害検出の都度正パルスを発生する（第５図Ｑ１（ｓ
号）この信号が第２の信号結合回路３４の一方の入力と
なり、他方の入力（第１の信号結合回路１３の出力）は
この時″０″レベルであるから、この駆動信号発生回路
３２の出力による第２のトリガ信号によって処理時間外
では駆動回路１４の出力が反転させられる。

以上のようにして処理時間内外のマルチパス妨害検出に
対して受信アンテナの切換えが行なわれる。

次に他の実施例を第６図〜第８図に示す。第６図はブロ
ック図、第７図は第２の制御回路の詳細とその周辺図、
第８図はタイムチャートを示す。

第６図において第２の制御回路３０及び第２゜３の信号
結合回路３４．３６を除き他の周辺回路構成は第１図で
説明した動作内容に準するため詳細な説明は省略する。

第２の制御回路３０はマルチパス妨害を検出するための
検出回路３１、駆動信号発生回路３２、処理時間決定回
路３３及び時間決定回路３５よシなる。また第２．第３
の信号結合回路３４　、３６は第１の制御回路１０での
第１の信号結合回路１３の出力ｄ（第１のトリガ信号）
と第２の制御回路３０の出力を夫々第１の駆動回路１４
のトリガ信号入力とするだめに用いる回路である。この
実施例は第３図、第４図の第１の実施例で示した処理時
間外での受信アンテナを切換える駆動回路１４のトリガ
信号入力が単安定マルチパイプレーク出力で与えられ、
且つその出力正パルスの立ち下りで受信アンテナが切換
わるため、その正パルス［１］分だけの時間遅れを生じ
る動作となっていることに対してマルチパス妨害の検出
と同時に受信アンテナを切換えるようにしたものである
。

第７図に第２の制御何路３０の詳細図を示す。

検出回路３１部は第４図のそれと同一であり、詳細な説
明は省略する。駆動信号発生回路３２はインバータ２０
１と２人力ＮＡＮＤゲート２０２からなり、検出回路３
１の出力の波形整形も兼ねるインバータ２０１の入力側
は前記検出回路３１のＮ　Ｐ　Ｎ　１−ランジスタ１０
５のコレクタに接続され、まだ出力側］ｆは２人力ＮＡ
ＮＤゲート２０２の一人力となる。一方、ＮＡＮＤゲー
ト２０２の他方の入力には処理時間決定回路３３の出力
が供給される。そしてＮＡＮＤゲート２０２の出力ｑ（
第２のトリガ信号）はＡＮＩ）ゲートで構成された第２
の信号結合回路３４の一人力とされている。

第１の制御回路１ｏ中の第１の信号結合回路１３の出力
ｄ（第１のトリガ信号）は新たに追加された時間決定回
路３５の出力Ｄ２と共にＯＲゲートからなる第３の信号
結合回路３６に入力されてその出力に変形された第１の
トリガ信号ｅをとり出し、それを前記第２の信号結合回
路３４のＡＮＤゲートの他の入力としている。そして第
２の信号結合回路３４の出力が第１の駆動回路１４のト
リガ信号入力となり受信アンテナを切換える。なお、時
間決定回路３５け１ｓｔｓＰの終了と処理時間決定回路
３３の出力でＴ、終了時を夫々トリガとするＲＳフソノ
プフｐツブ等の構成で簡単に得られ、パ○″　レベル区
間がＴ３となるものである。従って第８図のタイムチャ
ートに示ずように第３の信号、結合回路３６の出力であ
る変形された第１のトリガ信号波形ｅは１ＳＰ終了時に
０′″　レベルとなり、これが処理時間決定回路３３の
出力のＴ１終了１時寸で続く。但しこの期間中に判定パ
ルスＣがある場合はその時だけ°′１″レベルとなる。

そしてこれらの期間以外は全て“１″レベルである。

一方、ＮＡＮＤゲート２０２の出力である第２のトリガ
信号ｑについては、第３図、第４図の実施例でも説明し
たように受信電界レベルが変動しない一定電界時である
とか、検出回路３１の入力回路の微分回路１００の微分
時定数で検出され得ないような緩やかな変動の時はＰＮ
Ｐ）ランジスタ１０３はオフであるためインバータ２０
１の出力は°゛０”レベルである。そして第１の制御回
路１０の動作中である処理時間Ｔ１内では処理時間決定
回路３３の出力Ｄ１は１”レベルであるためＮＡＮＤゲ
ート２０２の出力ｑは６１″レベルである。従って第１
の制御回路１０側の変形された第１のトリガ信号ｅのみ
が処理時間Ｔ１中には第１の駆動回路１４のトリガ信号
となり得る。次に処理時間外においてＱｉ既に説明した
ように第１の変形されたトリガ信号ｅは常に′１”レベ
ルである。またマルチパス妨害を検出しない限りは駆動
信号発生回路３２の出力である第２のトリガ信号ｑは１
”レベルであるから第１の駆動回路１４の出力Ｑ。まだ
はＱ。は反転せず、従って受信アンテナも切換らない。

ところが、マルチパス妨害を受信しＰＮＰ　）ランジス
タ１０３のベースカ第８図のＭのようＫなシ、該トラン
ジスタがオンとなる毎にインバータ２０１の出力ＩはＩ
Ｔ　Ｏ１７レベルから１”レベルに反転し、その都度Ｎ
ＡＲＤゲート２０２の出力ｑ（第２のトリガ信号）は＋
＋１”レベルからｌＴＯ″　レベルに反転する。このた
め第１の駆動回路１４の出力（、）。、Ｑｏは同時に反
転するから受信アンテナを切換えることが司　　　能で
ある。このようにこの実施例での処理時間外ではマルチ
パス妨害検出と同時に受信アンテナ切換えが可能となシ
１．ｉ￥！１の実施例で示したような時間遅れがない。

但し、第４図において単安定マルチバイブレーク１０６
の出力パルス「１コを実際には１〜２μｓとしたことで
動作上、聴感」二において何等支障がなかったことを付
記しておく。

以上により従来の問題点の解決が図られたが、さらに次
のようなことも考えられる。

ずなわぢ、上記の各実施例では駆動回路を単一としたが
、第２の岨ｊ徊ｊ回路の出力にも第２の駆動回路を設け
て８ｇ１の駆動回路と第２の駆動回路を適当なタイミン
グパルス（例えば処理時間決定回路の出力パルス）を利
用して父互に動作させることで受信アンテナを切換える
ようＶこしてもよい。

この実施例を第９図に示す。

この例では第１及び第２の駆動回路は夫々出力にスイッ
チ回路を含む。すなわち第９図において、１３は第１の
制御回路１０中における信号結合回路であり、この出力
ｄは第１の駆動回路４１のトリガ信号入力となり、第２
の制御回路３０の出力ｑは第２の駆動回路４２のトリガ
入力となる。第１、第２の夫々の駆動回路１４と１４′
の出力にはスイッチ４３，４４，４５．４６が設けられ
、スイッチ４３と４５．４４と４６の出力側は共通であ
り、アンテナ切換回路３に接続されている。

各スイッチにはそれをオンまだはオフするだめの制御端
子が設けられ、スイッチ４３と４４゜４５と４６の制御
端子は共通としこれを４７．４８で示す。制御端子４７
，４８間にはインバータ４９が接続され、その入力側（
図では制御端子４８側）にタイミングパルスが注入され
る。本例におけるタイミングパルスには処理時間決定回
路３３の出力を利用している。前記各スイッチは制御端
子が１”レベルの時オンするものとすれは、タイミング
パルスの処理時間中Ｔ１期間は″ｏ″レベルであるから
、−第２の駆動回路４２の出力は現われないが第１の駆
動回路４１の出力は制御端子４７がｌ′１＃レベルのた
めスイッチ４３．４４がオンとなり、駆動出力Ｑ。１．
Ｑｏｌ　が現われる。処理時間外においては制御端子４
８側が″１″レベルのため、第２の駆動回路４２の出力
によってアンテナ切換えが行なわれる。

発明の効果 以上の実施例で説明したように本発明は、処理時間中で
両受信アンテナの情報を同期的に観測し、これを比較し
た結果で受信アンテナを決定する従来方式に、処理時間
外では第２の制御回路でマルチパス妨害の検出を行ない
、この信号で受信アンテナの切換えを行うことを加え合
わせることで、従来例に対して、 ■　観察周期Ｔを比較的長くとることができ、従ってそ
のクロック周波数の洩れによるＳ／Ｎ劣化の要因がなく
なる。

■　処理時間外において受信したマルチパス妨害による
雑音が非常に軽減できる。

■　マルチパス妨害の検出感度は第２の制御回路の検出
回路部における微分回路の時定数で可変できるだめ、マ
ルチパス妨害以外での受信レベルの低下時にもアンテナ
切換えを行なわせることができる。

等の効果があシ、非常に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図は同主要動作のタ
イムチャート、第３図は本発明の一実施例を示す回路図
、第４図は同要部詳細回路図、第５図は同主要動作のタ
イムチャート、第６図は他の実施例の回路図、第７図は
同要部詳細回路図、第８図は同主要動作のタイムチャー
ト、第９図はさらに他の実施例を示す要部回路図である
。 １．２・・・・・・アンテナ、３・・・・・・アンテナ
切換回路、４・・・・・・ＦＭラジオ受（Ｍ機、８・・
・・・・スピーカ、１０・・・・・・制御回路、１１・
・・・・・クロック発振回路、１２・・・・・・第１の
サンプリングパルス発生回路、１３・・・・・・信号結
合回路、１４・・・・・・駆動回路、１５・・・・・・
第２のサンプリングパルス発生回路、１６・・・・・判
定パルス発生回路、１９・・・・・・第１０プンプリン
グホールド回路、２０・・・・・・第２のサンプリング
ホールド回路、２１・・・・・・電圧比較器、３０・・
・・・・第２の制御回路、３１・・・・・・検出回路、
３２・・・・・・駆動信号発生回路、３３・・・・・・
処理時間決定回路、３４・・・・・・第２の信号結合回
路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
１″４ 第２図 第３図 第　４１ 第５図 Ｑｏ＝／−アンテナＩ 乙。＝ｆ−−−ヱ）テナ２ 第６図 第７図 ８　図 Ｑｏ＝ｆ−アンテナ２ 第９図 （ 妖 町 啄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　複数個の受信用アンテナを有し、その各受信
   アンテナの入力状態を周期的な処理時間中で観察比較し
   最良入力状態の受信アンテナに切換える第１の駆動回路
   を備えだ第１の制御回路と、前記第１の制御回路で行な
   う処理時間以外の期間では別に設けた第２の制御回路に
   よって前記第１の駆動回路を駆動して受信アンテナの切
   換えを行うように構成したことを特徴とする移動無線受
   信機。
2. （２）第１の制御回路の第１の駆動回路と第２の制御回
   路に設けた第２の駆動回路を夫々タイミングパルスを用
   いて交互に動作させることにより受信アンテナの切換え
   を行なうように構成したこと特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の移動無線受信機。