JP4510925B2 - 地上デジタルテレビジョン放送における緊急速報を受信する受信機、及び緊急速報を送信する送信装置、並びに伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、地上デジタルテレビジョン放送において緊急速報を送受信する技術に関し、特に、緊急速報の起動フラグ信号を低消費電力で待ち受け、緊急速報が発せられると、迅速に、前記速報を受信する受信機、及び、受信機のユーザに確実に伝達するための送信装置に関する。

気象庁は、平成１９年１０月１日から緊急地震速報（例えば、非特許文献１参照）の一般への提供を開始した。これに伴い、テレビジョン並びにラジオの各放送局も前記速報が発表される際には、チャイム音とともにテレビジョン画面に表示または音声で伝えるなどの放送を実施している。尚、緊急地震速報のラジオ放送の一部は、平成２０年４月１日から開始している。

地上デジタルテレビジョン放送、特に部分受信のいわゆるワンセグサービス（以下、単にワンセグと称する）の場合は、無線周波数（ＲＦ）信号の復調、誤り訂正、映像等のコーデックなどの信号処理に要する遅延のため、緊急地震速報がテレビジョン画面に表示されるまでに何秒かの遅延が発生する。また、受信機の電源が入っていなければ、緊急地震速報を受信することもできない。

緊急警報放送の場合に、待機消費電力を抑えて動作し、受信機の電源が入っていない受信機を起動して受信機に知らせるしくみが知られている。例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ‐Ｂ３１）方式の地上デジタルテレビジョン受信機は、受信機の電源が入っていない場合に、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ：伝送制御）キャリアに格納される緊急警報放送用起動フラグを検出する伝送制御信号受信回路を備えることにより、緊急警報放送用起動フラグが１（緊急警報放送あり）のとき、受信機の電源を投入し、受信機に緊急警報放送の視聴を促すことができる（例えば、特許文献１参照）。

このとき、受信機の伝送制御信号受信回路は、ＴＭＣＣ信号のフレーム同期信号に基づく同期保持回路を備え、前記同期保持回路によるカウント値の示すタイミングで、フレーム内及びフレーム単位（フレーム外）の間欠動作を行い、消費電力を節約できる。フレーム内の電源投入タイミングは、例えば、同期信号から緊急警報放送用起動フラグまでの約３０ｍｓｅｃである。

また、伝送制御信号受信回路の回路構成を簡略化することにより、より低消費電力化を図った受信機も知られている（例えば、特許文献２参照）。該受信機において、さらに、ダイバーシティ合成を部分受信セグメント内の４本全てのＴＭＣＣ信号に適用している。

また、緊急地震速報を含む災害、防災情報等の地上デジタルテレビジョン放送における伝送のため、ＴＭＣＣ信号による起動フラグの受信に加え、ＡＣ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）キャリアを利用する技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。該技術において、ＴＭＣＣキャリアの緊急警報放送用起動フラグと、例えば部分受信セグメント内の特定のＡＣキャリアに置かれた信号種別ビットとの組合せにより、緊急放送の種別及び開始または終了を提示する。その他ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ‐Ｂ１０の緊急情報記述子及び緊急放送の映像・音声を、ＡＣキャリアを用いて伝送する。この緊急情報記述子は、信号種別ビットを含み部分受信セグメントのＡＣ信号に、前記映像・音声は他のセグメントのＡＣ信号に格納して伝送される。

さらに、受信機の電源が入っていない場合、あるいは他のチャンネルを受信している場合に備え、電源投入あるいはチャンネル切り替えを促すことが開示されており、この制御のため部分受信セグメント内のＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号を受信し、電源投入後あるいはチャンネル切り替え後に、その他の災害・防災情報並びに映像・音声の再生を行う技術が提示されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−３１９７７１号公報 特開２００７−１０４２２１号公報 特開２００７−２４３９３６号公報

"緊急地震速報の概要や処理手法に関する技術的参考資料"、気象庁地震火山部、[平成２０年１月３１日検索]、インターネット〈URL:http://www.seisvol.kishou.go.jp/eq/EEW/kaisetsu/Whats_EEW/reference.pdf〉

前述の技術はいずれも、地上デジタルテレビジョン放送の受信機に関し、視聴していない受信者の受信機を迅速に立ち上げることを目的とする点で同一の技術である。しかしながら、緊急速報の起動フラグ信号を低消費電力で待ち受け、緊急速報が発せられると、迅速に、緊急速報を伝達することを目的とした場合、受信機技術の観点からは、受信機を起動する信号の伝送方法には改善の余地がある。

例えば、現在の規格（ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ−Ｂ３１）では、ＴＭＣＣ信号に緊急警報放送起動用フラグが設けられているが、このフラグは第２６ビット（注：フレームの１ビット目を第０ビットとしての記載）にあり、同期信号を観測しながら起動フラグを監視するフレーム内間欠動作による消費電力節約を行おうとする場合に、第１７ビットから第２５ビットまでの９シンボルの期間を含む２７シンボルを監視する必要がある。

また、特許文献３に記載の技術は、ＴＭＣＣ信号とＡＣ信号の両方を受信するため、特許文献１及び２に記載の技術に比べ、回路構成がさらに複雑になる。

さらに、特許文献３では、起動フラグなどのＡＣ信号の具体的な電文情報フォーマットに関する記載がない。

本発明は、地上デジタルテレビジョン放送の受信者へ、前記受信者が前記放送を受信していない場合においても、緊急速報の起動フラグ信号を低消費電力で待ち受け、緊急速報が発せられると、迅速に、前記速報を伝達することを可能とする、受信機及び送信装置、並びに伝送システムを提供することにある。

本発明の受信機は、前記伝送制御信号のフレーム長を認識してフレーム同期を行うための同期信号と、前記同期信号に続いて配置される、緊急速報の有無を識別するフラグとを含む電文情報が送信側から前記伝送制御信号にて伝送されるように予め規定されており、前記伝送制御信号のキャリアを受信するキャリア受信手段と、前記伝送制御信号に含まれる同期信号に基づいてフレーム同期を行うフレーム同期手段と、前記同期信号の直後に配置される前記フラグの値を監視するフラグ監視手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記電源制御手段は、前記同期信号及び前記フラグの受信タイミングに合わせて電源を供給することを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記電源制御手段は、前記同期信号の最後のビットと前記フラグの受信タイミングに合わせて電源を供給することを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記電源制御手段は、前記同期信号及び前記フラグの受信タイミングに対しては複数フレームごとに一回の周期で電源を供給し、かつ、前記同期信号の最後のビットと前記フラグの受信タイミングに対してはフレームごとの周期で電源を供給することを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記フラグ監視手段は、前記複数フレームの間を跨いだ複数の前記フラグを用いて多数決判定をすることを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記同期信号の最終ビットを基準として、前記フラグを遅延検波することを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記キャリアに含まれる電文情報を解析する電文情報解析部をさらに備え、前記電源制御手段は、前記フラグ監視手段が取得するフラグ値が緊急速報である旨を表す値を示した場合に、前記電文情報解析部への電源供給をすることを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記電文情報解析部は、復調部と誤り訂正部を有し、前記電文情報は、予め定めた差集合巡回符号方式のパリティビットを含んで伝送されるように予め規定されており、前記フラグ値が緊急速報である旨を表す値を取得した場合に、前記復調部は電文情報を復調し、前記電文情報を該差集合巡回符号方式に基づいて誤り訂正することを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記誤り訂正部の出力に対して、前記フラグの値が緊急速報である旨を表すフラグ値であるかを再度確認し、確認できなかった場合には、前記電源制御手段は再び間欠受信用電源制御を行うことを特徴とする。

また、本発明の受信機において、前記キャリアは、地上デジタルテレビジョンのＩＳＤＢ−Ｔ方式における４本のＴＭＣＣキャリアであり、前記フラグ監視手段は、ダイバーシティ利得を得るために該４本のＴＭＣＣキャリアから受信した前記フラグを合成して監視することを特徴とする。

また、地上デジタルテレビジョン放送用の送信装置は、ＡＣ信号内にて、受信機側で緊急地震速報を含む緊急速報の有無を判別させるために、前記伝送制御信号のフレーム長を認識してフレーム同期を行うための同期信号と、前記同期信号に続いて配置される、緊急速報の有無を識別するフラグとを含む電文情報を、前記ＡＣ信号を用いて送信することを特徴とする。なお、緊急地震速報は、地震動警報とも称される。

更に、本発明の送信装置は、地上デジタルテレビジョン放送波におけるＡＣ信号内にて、受信機側で緊急地震速報を含む緊急速報の有無を判別させるために、前記ＡＣ信号のフレーム長を認識してフレーム同期を行うための同期信号と、前記同期信号に続いて配置される、緊急速報の有無を識別するフラグとを含む電文情報を、前記ＡＣ信号を用いて送信することを特徴とする。

更に、本発明の伝送システムは、地上デジタルテレビジョン放送の伝送システムであって、ＡＣ信号を含む地上デジタルテレビジョン放送波を送信する送信装置と、前記地上デジタルテレビジョン放送波を受信する受信機とを備え、前記送信装置は、前記ＡＣ信号のフレーム長を認識してフレーム同期を行うための同期信号と、前記同期信号に続いて配置される、緊急速報の有無を識別するフラグとを含む電文情報を、前記ＡＣ信号を用いて送信する手段を有し、前記受信機は、前記伝送制御信号のキャリアを受信するキャリア受信手段と、前記伝送制御信号に含まれる同期信号に基づいてフレーム同期を行うフレーム同期手段と、前記同期信号の直後に配置される前記フラグの値を監視するフラグ監視手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、地上デジタルテレビジョン放送の受信者へ、前記受信者が前記放送を受信していない場合においても、緊急速報の起動フラグ信号を低消費電力で待ち受け、緊急速報が発せられると、迅速に、前記速報を伝達することが可能となる。

本発明による起動フラグの送信方法を説明する図である。 本発明による電文情報のフォーマットとフレーム内間欠受信モードにおける受信機の電源制御の動作事例を示す図である。 本発明による実施例１の受信機のブロック図である。 本発明の実施例１の受信機における起動フラグ信号監視のフレーム内間欠受信モードの省電力アルゴリズム事例を表すフローチャートである。 本発明による実施例２の受信機のブロック図である。

まず、本発明による起動フラグ信号の送信方法について説明する。

図１は、緊急地震速報や緊急警報放送といった緊急速報（以下、両者をまとめて説明する際には、単に「緊急速報」という名称を用いる）の起動フラグ信号の送信方法を説明する図である。

図１では、例としてモード３のＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送における、ＯＦＤＭ方式の送信信号とその内部のＡＣ信号を説明する。図１（ａ）に示されるように、モード３のＩＳＤＢ−Ｔ方式の送信信号は２０４個のシンボルから成るキャリアを４３２個備え、この中に８個のＡＣ信号を含む。図１（ｂ）は、本発明のＡＣ信号を概略的に説明したものである。

本発明では、電文情報フォーマットにおいて、起動フラグ信号を‘１’か‘０’の１ビットで表す場合（‘０’のとき緊急速報があるとする）、前記起動フラグ信号をフレーム同期のために付加する同期信号の直後に配置して伝送する。ただし、「起動フラグ信号」は、２ビットで構成することもでき、この場合、‘００’が「緊急速報あり」を示し、‘１１’が「緊急速報なし」を示す。従って、起動フラグ信号は、緊急速報（例えば、地震動警報情報）の伝送の開始／終了を示すフラグ（開始／終了フラグ）として機能する。

図１（ｂ）に示すように、同期信号と起動フラグ信号を連続して配置すると、本発明の目的とする起動フラグ信号を低消費電力で監視する際に用いる間欠動作のオン時間を、最小のシンボル数にできる特徴がある。

また、以下、いくつかのパラメータを定義して説明するような利点もある。

ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送の伝送においては、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いている。よって、シンボルｌ，キャリアｋ（ｌ，ｋは整数）の送信信号、伝搬路特性、受信信号ならびに雑音を、ｓ（ｌ，ｋ），ｈ（ｌ，ｋ），ｒ（ｌ，ｋ），ｎ（ｌ，ｋ）とおくと、これらには次式の関係がある。
ｒ（ｌ，ｋ）＝ｈ（ｌ，ｋ）×ｓ（ｌ，ｋ）＋ｎ（ｌ，ｋ） ・・・（１）
通常、これらのうち値が既知なのは、受信信号ｒ（ｌ，ｋ）のみである。

さて、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ−Ｂ３１において、ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号はＤＢＰＳＫ変調波にマッピングされて送信されることになっている。

情報を前後する２シンボル間の位相変化に置き換えて伝送するこの変調波を用いると、連続する２シンボルｌ_１とｌ_２により情報ｄ（ｄは‘−１’または‘１’とする）は送信されるため、情報ｄと送信信号ｓ（ｌ_１，ｋ）及びｓ（ｌ_２，ｋ）との間には、次式の関係がある。
ｓ（ｌ_２，ｋ）＝ｄ×ｓ（ｌ_１，ｋ） ・・・（２）
（１）式において、シンボルｌ_１とｌ_２を代入すると、次式が得られる。
ｒ（ｌ_１，ｋ）＝ｈ（ｌ_１，ｋ）×ｓ（ｌ_１，ｋ）＋ｎ（ｌ_１，ｋ）・・・（３）
ｒ（ｌ_２，ｋ）＝ｈ（ｌ_２，ｋ）×ｓ（ｌ_２，ｋ）＋ｎ（ｌ_２，ｋ）・・・（４）
ここで、ｈ（ｌ，ｋ）がシンボルｌ_１とｌ_２の間で変化がなく、雑音ｎ（ｌ，ｋ）も他に比し無視できる程度に小さければ、（４）式を（３）式で除算することにより、次式のとおり情報ｄを復調できる。
ｒ（ｌ_２，ｋ）／ｒ（ｌ_１，ｋ）≒ｓ（ｌ_２，ｋ）／ｓ（ｌ_１，ｋ）＝ｄ
・・・（５）

このため、信号を受信する際、何よりも先に復調される伝送制御に係る情報を伝送するＴＭＣＣ信号やＡＣ信号では、ＤＢＰＳＫ変調波が用いられる。

（５）式あるいは（５）式の変形である２シンボル間の位相共役による乗算は、非同期検波あるいは遅延検波の代表的な手法である。

しかしながら、遅延検波は、同期検波に比べて同じビット誤り率（ＢＥＲ）を得るために必要なＣ／Ｎが１ｄＢ程度大きくなってしまうので、受信機がポケットやカバンの中にあっても、緊急速報の起動フラグ信号を高感度に受信しようとする場合に課題となる。

ダイバーシティ受信（ワンセグの場合）についても、ＴＭＣＣ信号の４本、ＡＣ信号の８本を有効に利用できない。理論的には、それぞれ６ｄＢと９ｄＢの改善が期待されるところであるが、雑音ｎ（ｌ，ｋ）が無視できない、伝搬路特性ｈ（ｌ，ｋ）の変化が無視できないなどにより劣化する。

そこで、ＢＰＳＫ変調波と理解し、同期検波により受信することも考えられる。

同期信号の直後のビットにおいては、毎フレーム位相の状態が既知の値となる。

このため、例えＤＢＰＳＫ変調波であっても、同期信号の直後に配置された信号については、あたかもＢＰＳＫ変調波であるかのように取り扱うことができる。

従来からのＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送では、この伝搬路特性ｈ（ｌ，ｋ）を取得できるように、振幅と位相の値が既知のＳＰ信号ｐ（ｌ，ｋ）をデータとともに伝送している。ここでも雑音ｎ（ｌ，ｋ）が無視できることを前提に、ＳＰ信号が送信されるシンボルｌとキャリアｋにおいて、（１）式から伝搬路特性ｈ（ｌ，ｋ）を算出できるので、この値をｈ（ｌ，ｋ）の推定値として、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の規格で定められているＤＢＰＳＫ変調波を用いるＴＭＣＣ信号やＡＣ信号のキャリア位置での伝搬路特性ｈ（ｌ_ｔ，ｋ），ｈ（ｌ_ａ，ｋ）を内挿補間により求め、送信信号ｓ（ｌ_ｔ，ｋ），ｓ（ｌ_ａ，ｋ）の推定値を計算する。この結果、（１）式において、伝搬路特性ｈ（ｌ，ｋ）を近似的に既知のものとすることができる。

よって、本発明における各実施例の伝送システムでは、図１に示すような同期信号に続く直後に起動フラグ信号を配置する電文情報フォーマットを取ることで、ＤＢＰＳＫ変調波をＢＰＳＫ変調波同様に扱うことが可能となり、遅延検波以外に同期検波による復調方式を選択できる。

次に、本発明による一実施例の送信装置及び受信機について説明する。

本発明による実施例１の電文情報フォーマットを図２（Ａ）に示す。

本発明による送信装置は、図２（Ａ）に示す実施例１の電文情報のフォーマットに基づく緊急速報を、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送のＯＦＤＭ方式に多重される各副搬送波のうちＡＣキャリアを用いて伝送する。ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送に係る送信装置のハードウェア構成は既知であり、図示しない。しかしながら、伝送制御情報（ＴＭＣＣ又はＡＣ）を用いて電文情報を伝送する送信装置、及びこの電文情報を受信して特有の動作を行う受信機、並びにこれらの送信装置及び受信機から構成される伝送システムは、以下に説明するように、特有の機能を発揮する。

フレーム長は、ＴＭＣＣ信号と同一であり、ＯＦＤＭ信号の２０４シンボルで構成され、シンボル毎に１ビットが送信される。

「差動復調の基準」は、ＴＭＣＣ信号と同様に、キャリア番号ｋのＳＰ信号に割り当てられるＢＰＳＫ信号の値Ｗ_ｋと同じ生成多項式（ｘ^１１＋ｘ^９＋１）に基づく値であり、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）におけるＡＣキャリア（モード３の同期変調部）の場合、キャリア番号＃７，＃８９，＃２０６，＃２０９，＃２２６，＃２４４，＃３７７及び＃４０７の８箇所に対し割り当てられる値である。この８箇所のＡＣキャリアが運ぶＡＣ情報に記述の差動復調の基準として格納されるＷ_ｋは、各々０，０，０，０，０，１，１及び０である。

「同期信号」は、１６ビットの同期信号であり、その値は「００１１０１０１１１１０１１１０」（奇数フレーム）及びその反転（偶数フレーム）という、奇数フレームと偶数フレームで異なる値をとる。そのＤＢＰＳＫ変調波は、Ｗ_ｋが０の場合、奇数フレームが「１，１，−１，１，１，−１，−１，１，−１，１，−１，−１，１，−１，１，１」であり、偶数フレームが「−１，１，１，１，−１，−１，１，１，１，１，１，−１，−１，−１，−１，１」である。そして、Ｗ_ｋが１の場合、これらの反転となる。

このように、「同期信号」は、振幅と位相が既知の信号となっている。

本実施例では、緊急速報の有無を識別する１ビットの「起動フラグ信号」は、「同期信号」に続く。「起動フラグ信号」の値は、緊急速報がある場合には、‘０’のビットを表す値として「同期信号」の最後のシンボルの位相を継続し、緊急速報がない場合には、‘１’のビットを表す値としてその位相を反転する。なお、８本のＡＣキャリアで伝送する際、各キャリアに同じ情報を載せて伝送した場合、各キャリアでの起動フラグの値を「差動復調の基準」の値で割ると、全キャリアで同じとなるので、ダイバーシティ合成が可能である。

なお、ここでの説明は、本発明の理解を容易とするために、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送におけるモード３の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内のＡＣキャリアが運ぶＡＣ情報の全てを用いる場合について行うが、他のモードにおいても適用可能であることに留意する。

「緊急速報識別信号」は、緊急速報の種別を示す信号である。緊急速報が緊急地震速報（地震動警報）を表すのか、緊急警報放送を表すのかといった情報を提供する。例えば、３ビットとし、「０００」を緊急地震速報、「００１」を緊急警報放送、「０１０」を緊急地震速報のテスト信号、「０１１」を緊急警報放送のテスト信号とする。なお、「起動フラグ信号」と同様に、各３ビットの値はＤＢＰＳＫ変調された値として伝送される。

「起動フラグ信号」が‘０’の値（緊急速報あり）を示した時に、「緊急速報識別信号」の値を読み、緊急速報の種別、つまり、緊急速報が何であるのかを識別する。

「各種識別信号」は、「速報ＩＤ」（１２ビット）や「情報番号」（４ビット）、「電文種別」（２ビット）といった緊急速報に付随する情報信号や、放送事業者識別などの信号が該当する。

「速報ＩＤ」は、緊急速報の識別番号（ＩＤ番号）として挿入する。例えば、気象庁が発表する緊急地震速報には、“ＮＤ”で始まり、（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べて作成される地震識別番号が付されている。この番号の下位１２ビットを割り当てて利用する。緊急警報放送など他の場合にも、同様な考えで識別番号を割り当てる。

この「速報ＩＤ」により、同一の緊急速報に、続報やキャンセル報が発生しても、当該速報と他の速報を区別することができるようになる。

「情報番号」は、続報が出た場合に、その速報が発表される度に１ずつ加算される番号である。先に出た緊急速報と一連の情報である旨を受信機が認識するために付与される。０〜１５の範囲で繰り返して用いる。

「電文種別」は、緊急速報が発報される通常の伝送か、先に出された緊急速報が取り消し（キャンセル報）となるかを示すために用いる。緊急速報の誤報が発生した場合に取り消しが可能なように格納する。２ビットを用いて、例えば「００」ならば、緊急警報放送あるいは一般向け緊急地震速報である旨を示し、「０１」であればキャンセル報であることを示す。緊急速報のない場合には「１１」を送信し、「起動フラグ信号」の判定に対する保険とすることもできる。

放送事業者識別は、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ−Ｂ１４に準拠した識別信号が利用できる。この場合には、「放送地域識別」（６ビット）、「県複フラグ」（１ビット）、「地域事業者識別」（４ビット）が格納される。

「各識別信号」も同様に、ＤＢＰＳＫ変調される。

「緊急速報情報」は、例えば、緊急地震速報のように放送とは別に伝達すべき情報があるものについて必要な情報を格納する部分である。

緊急速報の対象が緊急地震速報と緊急警報放送である場合を事例に具体例を示すと、緊急地震速報のときにのみ情報が格納され、緊急警報放送のときには固定ビット（例えばすべて‘１’）が置かれる。

緊急地震速報の情報のうち、放送とは別に伝達すべき情報としては、緊急地震速報が発せられたときに、受信者にとり最小限必要な情報であり、的確に、且つ、迅速、確実に伝送されるべき情報である。すなわち、受信者がいる地域において、どれぐらいの規模／震度の地震がどれぐらいの時間の後に起こるか、を受信者に認知させることができる情報である。

具体的には、２つの方法事例を示す。

一般向けの緊急地震速報は、強い揺れ（震度５弱以上）が推定される場合に、その規模及び震度４以上が推定される地域に関する情報を発信することが所望される。

１つ目の方法事例は、強い揺れが予想される地域を直接的に伝えるものである。

つまり、全国放送であれば「震度４以上の強震地域（都道府県単位）」（５６ビット）であり、県域或いは広域の放送であれば「震度４以上の強震地域（地域単位）」（３８ビット）を格納する。一般向け緊急地震速報で用いる“強い揺れが推定される地域”であり、この各地域に１ビットを割り当て、対象となるか否かを０又は１で示す。「震度４以上の強震地域（都道府県単位）」の地域は、都道府県を単位とし、北海道を４分割するなど全国で現在５６地域である。「震度４以上の強震地域（地域単位）」は、気象庁が地域コードを割り当てている最小の地域単位である。広域放送のエリアに分割した場合、最大は北海道で３８地域である。

例えば、東京、神奈川、伊豆諸島が震度４以上を予測された場合、この３つの地域に割り当てるビットを０とし、その他は１とする。よって、送信側では、この値に基づくデータが送信され、受信側ではこの値をもとに「緊急地震速報（気象庁）：地震発生。次の地域で強い揺れに警戒： 東京都、神奈川県、伊豆諸島」というメッセージ等を表示する。

なお、全国放送と県域或いは広域の放送を区別するため、全国県域識別フラグ信号を２ビット伝送し、全国放送時には「０１」、県域放送或いは広域放送時には「００」、不使用時には「１１」を伝送するものとする。

この他、必要により、「最大予測震度」（４ビット）が格納される。

「最大予測震度」は、震度４以上の４、５弱、５強、６弱、６強、７が相当する。「強」、「弱」を各々１、０と数値で区別する。よって、「０１００」、「０１０１」、「１１０１」、「０１１０」、「１１１０」、「０１１１」で区別して表記できる。ただし、この最大予測震度は、特定の地域ごとではなく、全国放送ならば、当該地震による日本全国のいずれかの地域で観測が予測される最大予測震度であり、広域或いは県域放送であれば、当該地域内で観測が予測される最大予測震度である。日本全国のいずれかの地域で観測が予測される最大予測震度の値が震度５弱以上のとき、緊急地震速報が出される。

２つめの方法事例は、発生時刻、震源の緯度、経度、深さ、マグニチュードなど地震の詳細情報を伝送し、情報を受信した受信機において予測震度や予測到達時間などを計算する間接的な手法である。受信者の希望に基づく地域ごとのより詳細な警告が可能となる。

非特許文献１によると、取得した地震源の位置情報（緯度経度、深さ）と地震の規模（マグニチュード）並びに地盤増幅度から、予測震度及び強震動（主要動）の予測到達時刻を算出できる。

まず、予測震度は、計測震度I_INSTRとして次式の計算式により算出される。
I_INSTR＝2.68＋1.72 log(PGV)±0.21 ・・・(６)
ここで、PGVは地表面での各地点の最大速度［ｃｍ／ｓ］であり、最大速度減衰式で計算される基準基盤（硬質基盤、Ｓ波速度６００ｍ／ｓ）での最大速度PGV₆₀₀と国土数値情報にある各対象となる地点での地盤増幅度ARV_iとの乗算で求められる値である。
PGV＝1.31 PGV₆₀₀×ARV_i ・・・(７)
なお、最大速度減衰式は、（８）式で表され、PGV₆₀₀［ｃｍ／ｓ］の算出に必要となる情報は、マグニチュードM、震源の深さD［ｋｍ］と断層最短距離x［ｋｍ］のみである。
log(PGV₆₀₀)＝0.58 (M−0.171)＋0.0038 D−1.29
−log(x＋0.028×10^{0.50(M−0.171)})−0.002x ・・・(８)

受信機がその位置情報を取得する手段を有し、現在受信機が存在する地点が分かっているとすると、震源の位置情報と受信機の位置情報によりxを容易に算出することができる。

また、ARV_iは地点に依存する値であるので、予め受信機に記憶されていることで、位置情報に基づき選択利用することができる。

よって、計測震度I_INSTRは、受信機において未知数である震源の位置情報とマグニチュードを送信側から取得することにより、当該受信機において容易に算出できる。

尚、計測震度I_INSTRは小数点を含む数値として計算されるので、震度階級における最大予測震度は、その値をもとに次表に示す両者の関係に基づいて判定される。

一方、受信機のいる地点への地震の発生時刻からの予測到達時刻（到達所要時刻）は、震央距離Δ［ｋｍ］と震源の深さD［ｋｍ］をもとに気象庁が示す走時表（例えばＪＭＡ２００１）を用いて算出することができる。震央距離Δは震源の位置情報（緯度経度）と当該受信機の位置情報から算出することができる値である。

よって、この場合「緊急速報情報」には、上記の計算に必要となる「地震発生時刻」（１７ビット）、「震源の緯度」（１１ビット）、「震源の経度」（１２ビット）、「震源の深さ」（１０ビット）、並びに「マグニチュード」（７ビット）が格納される。

「地震発生時刻」は、Ｐ波の観測後推定され、一般向けの緊急地震速報により放送局向けに伝えられた、地震が発生した時刻である。

「地震発生時刻」の時刻は２４時間の範囲での表示とし、時の表示は５ビット、分及び秒の表示は６ビットの数値として、例えば、１３時２５分３７秒は「０１１０１｜０１１００１｜１００１０１」（合計１７ビット）と、各々時、分、秒の単位で２進数表示する。尚、「｜」は時、分、秒の区別を見やすくするために、ここでの表記のみとして挿入しており、実際の伝送には挿入されない。

「震源の緯度」及び「震源の経度」は、震源の地表面上の位置を表し、例えば、北緯３６．３度、東経１３６．５度といったように、１／１０度精度で表記した緯度及び経度である。これらを、北緯及び東経を正の値、南緯及び西経を負の値とし、且つ、小数点を除いた１０倍の数値で表記する。

つまり、「震源の緯度」及び「震源の経度」はそれぞれ「３６３」と「１３６５」となり、各々１１ビットと１２ビットを割り当てて「００１０１１０１０１１」と「０１０１０１０１０１０１」のように２進数で表す。尚、南緯または西経の負の値は、１の補数とし、例えば、南緯３６．３度は、「１１０１００１０１００」と表記する。

「震源の深さ」は、震源の地表面からの深さであり、単位を［ｋｍ］とした数値で表す。例えば、３０ｋｍの場合、「３０」であり、１０ビットの２進数「０００００１１１１０」で表記する。

「マグニチュード」は、地震の規模を表すマグニチュードの値であり、小数点以下１桁の数値、例えば、「３．５」といった値である。これを１０倍の数値で表記する。つまり、「３５」であり、７ビットの２進数「００１００１１」とする。

以上の２つの方法に基づく情報の他、「緊急速報情報」には、「ページ番号」（２ビット）などの情報を付加して伝送する。「ページ番号」は、上記２つの手法による「緊急速報情報」を２フレームにわたって伝送し、受信者の利便性を向上する場合に両手法に基づく情報を区別するために用いる。

なお、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）におけるＡＣキャリア、例えば、モード３の同期変調部の場合、２０４シンボル、つまり、１フレーム伝送するのに必要な時間は、０．２３１秒である。上記２つの手法による「緊急速報情報」を２フレームにわたって伝送する場合、１フレーム情報を見るために要する時間が増えるが、警報そのものはいずれのフレームを検知した時点でも出すことが可能である。

「緊急速報情報」も同様に、ＤＢＰＳＫ変調される。

「パリティビット」は、誤り訂正に用いるパリティビットである。「差動復調の基準」及び「同期信号」の合わせて１７ビットを除く１８ビット目から「パリティビット」の直前の１２２ビット目までの１０５ビットを対象に、誤り訂正を可能とするパリティビットが８２ビット格納される。例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式のＴＭＣＣ信号と同様に、差集合巡回符号（２７３、１９１）の短縮符号（１８７、１０５）を用いて誤り訂正符号化する。８ビット程度の誤り訂正が可能となるので、情報の信頼度を高め、より確実な伝送を可能とすることができる。

「パリティビット」も、ＤＢＰＳＫ変調される。

「リザーブビット」は、将来の拡張に向けた予備のビットである。通常‘１’を格納しておく。「緊急速報情報」が手法１の情報を全国の都道府県に向けて伝送し、「最大予測震度」、「ページ番号」を送信すると、「リザーブビット」には１０ビット残る。手法２では同様に１３ビットとなる。

ここでは、リザーブビットをまとめて置いたが、必要な情報の単位で付加する構成とする方が運用の途中での変更に対応しやすい場合がある。

「リザーブビット」も、ＤＢＰＳＫ変調される。

本実施例において、放送事業者は、例えば気象庁から緊急地震速報を受信した場合、送信装置によって、図２（Ａ）に記載の電文情報のフォーマット例に基づいて、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）におけるＡＣキャリア（モード３の同期変調部）の場合を考えると、８本のＡＣキャリアがあるが、この全てに同じ情報を各キャリアの「差動復調の基準」に基づくＤＢＰＳＫ変調波として格納して送信する。

なお、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ−Ｂ３１の記載に準拠してＤＢＰＳＫ変調波を送信する事例で説明してきたが、受信段でダイバーシティ利得を向上できるように、「差動復調の基準」に基づき ‘１’を設定する、ＢＰＳＫ変調波として伝送するようなことも考えられる。

次に、本発明による実施例１の受信機について説明する。

前述したように、送信側では、緊急速報を含む電文情報（図２（Ａ）に示す電文情報のフォーマット）として、例えば地上デジタルテレビジョン放送の部分受信セグメント内の８本のＡＣキャリアに、同期信号と緊急速報を識別する起動フラグ信号を連続して伝送するとともに、緊急速報識別信号、各種識別信号、緊急速報情報、リザーブビット及び誤り訂正符号のパリティビットを伝送する。

本発明による実施例１の受信機は、図２（Ａ）に示す電文情報のフォーマットを受信する。ここで、受信機は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、腕時計、置時計、パーソナルコンピュータ又は家電製品など、あらゆる機器に具備させることができるものである。
尚、本実施例１を含み本発明の各実施例の説明において、緊急速報の情報はＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内のＡＣ信号により送出されるものとしている。携帯電話など移動・携帯端末の多くでは、この部分受信セグメント（セグメント番号＃０）を受信して番組を視聴する（ワンセグサービス）。よって、携帯電話などに具備される本発明の各実施例の受信機は、緊急速報の情報を伝送するＡＣ信号を受信できる。一方、他のセグメントを受信する固定受信向けのデジタルテレビなどに具備される本発明の各実施例の受信機においても、ＡＣ信号については部分受信セグメント内のものを受信することにより、緊急速報の情報を受信できる。

図３は、実施例１の受信機のブロック図を示す。実施例１の受信機は、アンテナ１と、ＡＣ受信・同期確立部２と、ＡＣ情報解析部３と、同期保持・電源制御部４と、警告発生部５と、電源６と、ＡＣ受信・同期確立部２への電源供給の切り替えを行う第１の電源スイッチ７と、ＡＣ情報解析部３への電源供給の切り替えを行う第２の電源スイッチ８とを備える。

また、ＡＣ受信・同期確立部２はＡＣ受信部と同期確立部を備え、ＡＣ受信部は周波数変換部９とＡＤ変換部１０とＦＦＴ１１とＡＣ抽出部１２と起動フラグ復調部１３とで構成され、同期確立部はフレーム同期検出部１４と図示しないシンボル同期部とで構成されている。

更に、ＡＣ情報解析部３は、ＡＣ復調部１５と、誤り訂正部１６と、ＡＣ復号部１７と、情報処理部１８とを備える。情報処理部１８は、位置検出部及び現在時刻検出部を備える（図示せず）。

そして、同期保持・電源制御部４は、フレーム同期保持部１９と、タイミング制御部２０と、起動フラグ監視部２１と、電源制御部２２とを備える。

以下、図３に示す受信機の各構成要素の機能を説明する。

周波数変換部９は、アンテナ１から入力された地上デジタル放送波の受信信号のうち所定のフィルタにより不要な周波数成分を除去した後、指定されたチャンネルを選択し、中間周波信号に周波数変換するとともに適宜増幅して出力する。このチャネル選択は、受信機にて予め定めておくこともできる。

ＡＤ変換部１０は、周波数変換部９から出力される受信信号の中間周波信号をデジタルに変換し、デジタルベースバンド信号を送出する。

ＦＦＴ１１は、ＯＦＤＭシンボルの有効シンボル期間についてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算を行い、受信信号のデジタルベースバンド信号をＯＦＤＭ形式のストリームに復調する。尚、有効シンボル期間は、図示しないシンボル同期部においてガードインターバル相関などによりシンボル同期を行って規定することができ、予め定めた伝送モードに従ったＦＦＴサンプル周波数でＦＦＴ演算を行う。

ＡＣ抽出部１２は、受信信号のＯＦＤＭ形式のストリームから部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内の８箇所のＡＣキャリアのみを抽出する。ここで抽出されたＡＣキャリアは、まずフレーム同期検出部１４及び起動フラグ復調部１３に供給される。

フレーム同期検出部１４は、ＡＣ抽出部１２により抽出された受信信号のＡＣキャリアと、ＡＣ信号に「同期信号」として格納されて送信されるものと同じＤＢＰＳＫ変調波の、予め定めた、例えばモード３の、パターンとの一致検出を行って、両者が一致したときＡＣ信号の先頭のタイミングでフレーム同期信号（リセットパルス）を発生する。また、フレーム同期信号に基づいて緊急速報のフレーム同期確立の有無を示す緊急速報同期確立情報を生成する。

起動フラグ復調部１３は、ＡＣ抽出部１２で抽出された受信信号における８箇所のＡＣキャリアのストリームから各フレームの同期信号の最終シンボル（第１６シンボル、フレームの１７シンボル目。１シンボル目を第０シンボルとする。）と起動フラグ信号（第１７シンボル）を抜き出し、（５）式に基づく遅延検波を行い、起動フラグ信号を復調して、送信された起動フラグ信号の値を推定する。

なお、（５）式の演算は、２値信号の演算のため、２シンボル分の受信信号の間の除算としているところを、例えば第１６シンボルの受信信号の位相共役と第１７シンボルの受信信号との乗算に置き換えることにより演算量を小さくすることもできる。

８箇所（８本）のＡＣキャリアに基づくダイバーシティ合成は、上記２シンボル分の受信信号間の位相共役積を８本のキャリアについて行い、積算する。

同期保持・電源制御部４におけるフレーム同期保持部１９とタイミング制御部２０、起動フラグ監視部２１と電源制御部２２は、常時、電源６から給電されている。

フレーム同期保持部１９は、例えばクロック発生器とカウンタで構成され、フレーム同期検出部１４が出力するフレーム同期信号に基づき制御される、クロック発生器で発生したクロックをカウンタでカウントし、カウント値が所定値となる毎にフレームパルスを発生すると共にカウント値をフレーム同期信号（リセットパルス）に従ってリセットし、このフレームパルスをタイミング制御部２０に供給する。これにより、フレーム同期保持部１９は自己保持したフレームパルスを発生することができる。

タイミング制御部２０は、フレーム同期保持部１９からのフレームパルスと、フレーム同期検出部１９からの緊急速報同期確立情報から、後述するフレーム間間欠受信モードか、又はフレーム内間欠受信モード、或いはこれらの組み合わせの間欠受信モードを決定し、各間欠受信モードのタイミングでオン／オフ（０又は１の値）の制御信号を送出する。

起動フラグ監視部２１は、起動フラグ復調部１３が出力する起動フラグ信号の値を取得して、その値をサンプル＆ホールドするとともに、電源制御部２２にその値を出力する。

なお、図示していないが、起動フラグ監視部２１が起動フラグ信号を検出するタイミングもフレーム同期保持部１９が出力するフレームパルスを基準に制御されている。

電源制御部２２は、起動フラグ監視部２１の出力値が起動フラグ信号の‘１’（緊急速報が無い通常の状態であること）を検出している場合には、ＡＣ受信・同期確立部２の電源供給を制御するように第１の電源スイッチ７を制御する。一方で、起動フラグ監視部２１が、起動フラグ信号の‘０’（緊急速報が発報された状態であること）を出力した場合には、ＡＣ受信・同期確立部２への電源供給を継続して行うように第１の電源スイッチ７の切り替えを行うとともに、ＡＣ情報解析部３への電源供給を開始するように第２の電源スイッチ８の切り替えを行う。

それとは逆に、電源制御部２２は、緊急速報がある旨を示す起動フラグ信号値‘０’から、平常時の‘１’の状態に変更されるのを判別した場合には、タイミング制御部２０からの制御信号のタイミングで、起動フラグ信号の値のみを常時監視するように、ＡＣ受信・同期確立部２への電源供給を第１の電源スイッチ７によって制御するとともに、ＡＣ情報解析部３への電源供給を遮断するように第２の電源スイッチ８の切り替えを行う。

これにより、極めて消費電力を節約しながら、緊急速報の情報を確実に、且つ即時に取得できるようにする。

ＡＣ情報解析部３への電源供給が為された場合には、ＡＣ復調部１５、誤り訂正部１６、並びにＡＣ復号部１７が順次起動する。フレーム同期検出部１９によって生成されたフレーム同期信号に同期して、まずＡＣ復調部１５は、受信信号のＯＦＤＭ形式のストリームから抽出された部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内の８箇所全てのＡＣキャリア上のＤＢＰＳＫ変調波を起動フラグ復調部１３と同様な動作で検波、並びにダイバーシティ合成した後、０又は１のレベル判定を行い、ＡＣ信号のビットストリームを得る。

続いて誤り訂正部１６は、受信したＡＣ信号のビットストリームをパリティビットの値に基づき例えば差集合巡回符号方式を用いて誤り訂正する。

そして、ＡＣ復号部１７は、送信側の符号化方式に対応する復号形式で各信号の内容、即ち「起動フラグ信号」、「緊急速報識別信号」、「各種識別信号」並びに「緊急速報情報」の内容を復号する。

このとき、誤り訂正部１６は、ＡＣ信号のビットストリームの誤り訂正の可否を確認し、訂正できない誤りがあった場合には、信号を出力せず、ＡＣ復号部１７に向けて受信誤りがあった旨の制御信号を出力し、起動フラグ信号の監視を継続する。

尚、電源制御部２２は、緊急速報の全ての情報のみを取得するように、フレーム内間欠受信動作又はフレーム間間欠受信動作で、ＡＣ情報解析部３に電源供給するように制御することもできる。特に、フレーム間間欠受信動作で動作する場合に、起動フラグ復調部１３及びＡＣ復調部１５にて、複数のフレーム間で多数決判定した結果を送出するように動作させることもできる。

本発明に係る受信機においては、ＡＣ情報の誤りを検出又は訂正し、復号する様々な態様が考えられ、「復号部」として総括して説明する。

情報処理部１８は、ＡＣ復号部１７が出力する各信号の内容を受信し、「起動フラグ信号」が確かに「緊急速報」のあることを示すのを確認するとともに、「緊急速報識別信号」により緊急速報が緊急地震速報（地震動警報）であるのか緊急警報放送であるのかを分類する。

「起動フラグ信号」が‘０’である（緊急速報がある）ことを確認できなかった場合には、以後の処理を保留し、起動フラグの監視を継続する。

続いて情報処理部１８は、緊急速報が緊急警報放送である場合には、地上デジタルテレビジョン放送の全受信機が機能するように、ワンセグ受信機は部分受信セグメント内の全信号、固定向けの受信機は全セグメントの信号を受信する動作を開始させる制御信号を出力する。一方、情報処理部１８は、緊急速報が緊急地震速報である場合には、ＡＣ復号部１７により復号される全情報を読み出し、読み出した情報に基づき、警告発生部５に必要な警告を発するための制御信号を出力する。

情報処理部１８は、復号した「緊急速報情報」から、例えば、「震度４以上の強震地域」を読み出し、位置検出部によって検出した位置情報と当該「震度４以上の強震地域」が一致する場合、警告発生部５に向けてその旨の制御信号を出力する。

情報処理部１８は、復号した「緊急速報情報」から、例えば、「地震発生時刻」、「震源の緯度」、「震源の経度」、「震源の深さ」、並びに「マグニチュード」を読み出し、位置検出部によって検出した位置情報を参照して、（６）式に基づく演算を実施して計測震度の予測値を算出する。また、位置検出部によって検出した位置情報と、現在時刻検出部によって検出した現在時刻情報とを参照して、例えばＪＭＡ２００１などの走時表を用いて主要動の予測到達時間を算出する。

位置検出部は、当該受信機の地域的な位置を表す位置情報を検出する。好適に、位置検出部は、電文情報に記載の「各種識別信号」内の放送事業者識別により県域或いは広域の地域を把握する。より詳細には、固定受信においては設置時の受信機による入力或いはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）による位置検出、移動又は携帯受信においては、ＧＰＳによる位置検出或いは携帯電話の場合基地局情報、無線ＬＡＮの場合ホットスポット情報（場所を認識可能な場合、場所の手入力も含む）などにより自身の位置を検出することができる。
また、放送事業者の識別は、放送地域の識別を可能とするのみならず、受信機に更なる機能を追加することができる。例えば、受信機に、緊急地震速報の受信時に係わらず、緊急地震速報のない平常時にＡＣ信号を受信する場合も、放送事業者識別により判別した当該放送地域の情報に応じて当該地上デジタルテレビジョン放送波のチャンネル設定を自動設定する機能を設けることができる。

現在時刻検出部は、当該受信機の現在時刻を表す現在時刻情報を検出する。好適に、現在時刻検出部は、受信機の入力による時刻設定、標準電波（電波時計、ＪＪＹ）、ＧＰＳ、或いは受信している地上デジタル放送波の受信信号に含まれるＴＤＴ（Ｔｉｍｅ Ｄａｔｅ Ｔａｂｌｅ）或いはＴＯＴ（Ｔｉｍｅ Ｏｆｆｓｅｔ Ｔａｂｌｅ）などから現在時刻情報を検出することができる。或いは、現在時刻検出部は、受信機が携帯電話に具備される場合、基地局からの信号により現在の時刻を検出することができる。

警告発生部５は、当該受信機が備える表示器に文字で表示するか、当該受信機が備えるスピーカーから音で発生させるか、当該受信機が備えるバイブレータによる振動警告を発するか、又は通常動作時とは異なる動作で知覚的に警告を発生する。或いは又、当該受信機が携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、腕時計、置時計、パーソナルコンピュータ等の何らかの機器に具備される場合には、これらの機器の機能を用いて、スピーカーから音で発生させるか、バイブレータによる振動警告を発するか、又は通常動作時とは異なる動作で知覚的に警告を発生するようにすることもできる。

ここで、フレーム間間欠受信モードとフレーム内間欠受信モードについて説明する。

本発明によるＡＣ信号を用いる受信機では、フレーム内間欠受信モードとフレーム間間欠受信モードとを好適に用いることができる。受信信号の信頼性を高める場合はフレーム間間欠受信モードがより好適であり、ＡＣ信号の同期確立の信頼性を高める場合にはフレーム内間欠受信モードがより好適である。また、フレーム間間欠受信モードとフレーム内間欠受信モードを併用することも可能である。これらの間欠受信モードを利用することにより、本発明の受信機は消費電力を大幅に低減させることができる。

フレーム間間欠受信モードは、例えば、ＡＣ信号の同期が未確立を示す緊急速報同期確立情報を供給されている場合に決定される。この場合、第１の電源スイッチ７又は第２の電源スイッチ８のオン継続時間は、最低１フレーム以上とする。例えば、１フレームのみを用いる場合には、受信機の消費電力を大幅に低減することができる。更に、例えば２フレームを用いる場合には、偶数パリティを利用して、受信信号の信頼性を高めることができる。或いは又、例えば３フレームを用いる場合には、多数決判定して、受信信号の信頼性を高めることができる。

尚、地上デジタルテレビジョン放送の送信モードがモード３でガードインターバル比（ＧＩ比）１／８の場合、１フレームは２３１．３３６ｍｓｅｃである。また、フレーム間間欠受信モードではＡＣ受信・同期確立部２の電源投入タイミングの制約はなく、例えばオン／オフ間隔は所定値（例えば１０秒間隔）とする。

このように、ＡＣ信号の同期未確立時のＡＣ受信・同期確立部２への電源供給時間を１フレーム以上とすることで、ＡＣ信号の取りこぼしを防止することができ、更には、ＡＣ情報解析部３における受信信号の信頼性を高めることができる。また、オン／オフ間隔を長くすることで待機消費電力を低減することができる。

また、フレーム内間欠受信モードは、例えば、ＡＣ信号の同期が確立していることを示す緊急速報同期確立情報を供給されている場合に決定される。この場合、第１の電源スイッチ又は第２の電源スイッチのオン継続時間は、図２（Ａ）の電文情報フォーマットと合わせて示すように、例えば２０．４１２ｍｓｅｃ＝（１８／２０４）フレームとし、ＡＣ信号の前のフレームの最後のシンボルから電源を投入し、所要のビット、例えば既知信号の受信が終了した時点で電源を遮断する。

あるいは、フレーム同期保持部１９がある程度高い精度を保てる状態であるならば、「同期信号」の一致を検出するフレームの周期を伸ばして、その他のフレームでは電源供給をする時間を「同期信号」の最後のビット及び「起動フラグ信号」のビットの２．２６８ｍｓｅｃ＝（２／２０４）フレームとすることができる。すなわち、差動復調（（５）式に基づく）に必要な２ビットのみを監視する。

このように、ＡＣ信号の同期確立時のＡＣ受信・同期確立部２への電源供給時間を１８シンボルあるいは２シンボルとすることで、待機消費電力を低減することができる。

なお、図３には記載しないＡＧＣ（自動利得制御）回路などの立ち上がり動作を考慮する必要のある場合には、該当する時間分早く電源を投入する。また、ＦＦＴ１１及び起動フラグ復調部１３の動作において、一定シンボル分メモリ等に保持する必要がある場合、周波数変換部９やＡＤ変換部１０とそれ以降の処理部との間で電源投入、電源遮断のタイミングをずらすことにより、消費電力の大きい前段の処理部の動作を節約することができる。

ここで、起動フラグ信号監視の待機消費電力を低減するフレーム内間欠受信モードの省電力アルゴリズムについてより詳細に説明する。

図４は、本発明の実施例１の受信機における起動フラグ信号監視のフレーム内間欠受信モードの省電力アルゴリズム事例である。

本発明の実施例１の受信機は、電源の投入後、受信する地上デジタルテレビジョン放送波の周波数を設定する（Ｓ１）。これに伴い、周波数変換部９の局部発振周波数が変更され、所要の中間周波信号がＡＤ変換部１０に入力される。

そして、ＦＦＴ１１並びにＡＣ抽出部１２を経て、ＡＣ信号に多重された同期信号との一致検出により、フレーム同期が確立する（Ｓ２）。

その後、起動フラグ信号を監視するステップ（Ｓ３）になり、指定するＮｆフレーム（Ｎｆは整数）ごとに同期信号を含んで検出する電源のオン／オフと、その間の同期信号の一部と起動フラグ信号のみを検出する電源のオン／オフとを繰り返して以下動作する（図２（Ｂ）を参照）。

起動フラグ監視部２１は起動フラグ信号が示す緊急速報の有無を毎フレームにおいて監視し（Ｓ４）、通常の状態（緊急速報が出ていない状態が継続）の場合には、フレーム毎に図３に図示しないフレームカウンタがフレームの値を計数（ｎ＋＋、整数ｎの値を１ずつ加算）し、Ｎｆに達する度に、ｎ＝０に戻す一方、電源制御部２２は同期信号を再検出するようにＡＣ受信・同期確立部２への電源供給の切り替えを行う第１の電源スイッチ７をオン／オフする（Ｓ５）。

起動フラグ監視部２１は起動フラグ信号の値が緊急速報であることを検知すると、電源制御部２２は第１の電源スイッチ７を常時オンとする一方、ＡＣ情報解析部３への電源供給の切り替えを行う第２の電源スイッチ８もオンとし、電文情報を全文読み出し、パリティビットに基づき誤り訂正を行う（Ｓ６）。

その結果、読み出された起動フラグ信号の値が再度緊急速報を示すと（Ｓ７）、緊急速報が緊急地震速報（ＥＥＷ）であるか緊急警報放送（ＥＷＳ）であるかを識別し（Ｓ８）、緊急警報放送の場合には、前述するように、地上デジタルテレビジョン放送の全受信機が機能するように、情報処理部１８は、図示しない別の制御部を経て、ワンセグ受信機は部分受信セグメント内の全信号、固定向けの受信機は全セグメントの信号を受信する動作を開始させる（Ｓ９）。

一方、緊急地震速報の場合には、情報処理部１８は、警告発生部５に当該情報を速やかに表示させる（Ｓ１０）。

読み出された起動フラグ信号の値が緊急速報のあることを再現しなかった場合には、フレーム内間欠受信モードによる起動フラグ信号の監視状態に復帰する（Ｓ７）。

図２（Ｂ）は、上述の省電力アルゴリズムを実施した場合の電源動作例である。上述のアルゴリズムでは、毎フレームで起動フラグを監視する一方で、同期信号はＮｆフレームごとにしか監視しない。従って同期信号の監視にかかわる消費電力を大幅に節約できていることが解る。さらに、同期信号と起動フラグ信号を隣接配置していることにより、電源の立ち上がりの損失も少なく抑えられる。

このように、本発明によれば、受信機の消費電力を節約しながら起動フラグ信号を監視でき、かつ、緊急速報が出て、放送局が電波に載せる時間並びに送信と受信のタイミングのずれを考慮しても、１〜２秒程度の短時間での速やかな緊急速報の伝送が可能となる。

本発明の実施例２の受信機について説明する。

本発明の実施例２の受信機は、ＡＣキャリアの同期検波を行う場合の事例である。

送信側では、緊急速報を含む電文情報として、例えば地上デジタルテレビジョン放送の部分受信セグメント内の８本のＡＣキャリアに、同期信号と緊急速報を識別する起動フラグ信号を連続して伝送するとともに、緊急速報識別信号、各種識別信号、緊急速報情報、リザーブビット及び誤り訂正符号のパリティビットを伝送する。なお、実施例１では、ＡＣキャリアがＤＢＰＳＫ変調波として送信された事例を記載したが、実施例２の事例では、同期信号を除き、ＢＰＳＫ変調波として送信されるものとする。

本発明による実施例２の受信機は、本発明の実施例１と同様の電文情報フォーマット（図２（Ａ）に示す電文情報のフォーマット）を受信する。ここで、受信機は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、腕時計、置時計、パーソナルコンピュータ又は家電製品など、あらゆる機器に具備させることができるものである。

図５は、実施例２の受信機のブロック図を示す。実施例２の受信機は、アンテナ１と、ＡＣ受信・同期確立部２と、ＡＣ情報解析部３と、同期保持・電源制御部４と、警告発生部５と、電源６と、ＡＣ受信・同期確立部２への電源供給の切り替えを行う第１の電源スイッチ７と、ＡＣ情報解析部３への電源供給の切り替えを行う第２の電源スイッチ８とを備え、実施例１の受信機と同様の構成となっている。

図３と異なる部分は、ＡＣ受信・同期確立部内２にあり、ＦＦＴ１１の後段にＳＰ抽出部２５が設けられていること、伝搬路推定部２３と内挿補間フィルタ２４がこのＳＰ抽出部２５に続いていることである。

ＳＰ抽出部２５は、受信信号のＯＦＤＭ形式のストリームから部分受信セグメント（セグメント番号＃０）内のＳＰキャリアのみを抽出する。前述するように、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送では、振幅と位相の値が既知のＳＰ信号ｐ（ｌ，ｋ）をデータとともに伝送している。そしてＳＰ信号は、シンボル毎１２キャリア間隔で、連続したシンボルではその位置が３キャリアずつずれて４シンボル毎に繰り返して配置されている。また、その位相の値はキャリア番号ｋで決まり、前述の電文情報フォーマットの差動復調の基準に記載したＷ_ｋ（生成多項式ｘ^１１＋ｘ^９＋１に基づく値）の値であり、これをＢＰＳＫ変調波として多重している。

ＳＰ抽出部２５が抽出したＳＰキャリアは、伝搬路推定部２３に供給される。

伝搬路推定部２３は、ＳＰ抽出部２５で抽出された、例えばＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）に多重される４シンボル分のＳＰ信号の受信信号とＷ_ｋの値によるＢＰＳＫ変調波とを用いた（１）式に基づく演算を行い、得られた各ＳＰキャリアにおける伝搬路特性を算出して出力する。

内挿補間フィルタ２４は、起動フラグ信号が格納されているＡＣキャリア並びにシンボル位置の伝搬路特性を求めるために、ＳＰキャリア位置における複数の伝搬路特性から内挿補間した値を算出するためのＦＩＲフィルタである。

そして、起動フラグ復調部１３は、ＡＣキャリアの同期信号と起動フラグ信号間の位相変化を算出する代わりに、ＡＣ抽出部１２から抽出したＡＣ信号に格納された起動フラグ信号の受信信号と内挿補間フィルタ２４から出力された同キャリア、シンボルにおける伝搬路特性の内挿補間値の位相共役との間で乗算を行って、起動フラグ信号を復調する。

以下の動作は、本発明の実施例１の受信機と同じである。

本発明の実施例２の受信機は、本発明の実施例１の受信機と比べて回路構成がやや込み入ったものになるが、ＢＰＳＫ変調波の同期検波を実施するため、また、最大比合成のダイバーシティ合成が実現できるため、より高感度で起動フラグ信号を検出でき、また、緊急速報を受信できる特徴がある。

なお、以上の説明においては、ＡＣキャリアを用いて行う、緊急速報の情報を含めた伝送事例を紹介したが、警報のみを主眼においてＴＭＣＣ信号のリザーブビットなどに適用することも可能である。

上述の実施例については特定の符号化方式を代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変形及び置換をすることができることは当業者に明らかである。例えば、上述した実施例では、本発明の理解を容易にするために、本発明に係る受信機を、例えば携帯電話に具備させることが可能であるとして説明したが、当該携帯電話が予め有する復調及び復号機能に本発明に係る受信機の機能を統合させることもできる。例えば、当該携帯電話が待機モードである場合には、上述の実施例と同様に動作させることができ、或いは又、当該携帯電話が通常動作モードである場合には、電文情報におけるフラグの値の判定に応じて、電源供給制御を行うことなく、緊急速報を復号し、当該携帯電話の位置する地域の震度及び到達時間の予測情報を計算し、警告を発するようにしてもよい。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明による受信機及び送信装置は、迅速、且つ、確実な緊急地震速報の伝達を可能とするので、所定の伝送制御信号を用いる伝送方式の用途に有用である。

１ アンテナ
２ ＡＣ受信・同期確立部
３ ＡＣ情報解析部
４ 同期保持・電源制御部
５ 警報発生部
６ 電源
７ 第１のスイッチ
８ 第２のスイッチ
９ 周波数変換部
１０ ＡＤ変換部
１１ ＦＦＴ
１２ ＡＣ抽出部
１３ 起動フラグ復調部
１４ フレーム同期検出部
１５ ＡＣ復調部
１６ 誤り訂正部
１７ ＡＣ復号部
１８ 情報処理部
１９ フレーム同期保持部
２０ タイミング制御部
２１ 起動フラグ監視部
２２ 電源制御部
２３ 伝搬路推定部
２４ 内挿補間フィルタ
２５ ＳＰ抽出部

Claims (4)

1. 地上デジタルテレビジョン放送波から伝送制御信号を受信する受信機であって、
   前記ＡＣ信号のフレーム長を認識してフレーム同期を行うための同期信号と、緊急速報の有無によって前記同期信号の最後のシンボルの位相を継続するか、又は該位相を反転するように前記同期信号に続いて配置される、緊急速報の有無を識別するフラグとを含む電文情報が送信側から前記ＡＣ信号にて伝送されるように予め規定されており、
   前記ＡＣ信号のキャリアを受信するキャリア受信手段と、
   前記ＡＣ信号に含まれる同期信号に基づいてフレーム同期を行うフレーム同期手段と、
   前記同期信号の直後に配置される前記フラグの値を監視するフラグ監視手段とを備えることを特徴とする、受信機。
2. 前記キャリアは、地上デジタルテレビジョンのＩＳＤＢ−Ｔ方式における８本のＡＣキャリアであり、
   前記フラグ監視手段は、ダイバーシティ利得を得るために該８本のＡＣキャリアから受信した前記フラグを合成して監視することを特徴とする、請求項１に記載の受信機。
3. 地上デジタルテレビジョン放送波におけるＡＣ信号内にて、受信機側で緊急地震速報を含む緊急速報の有無を判別させるために、
   前記ＡＣ信号のフレーム長を認識してフレーム同期を行うための同期信号と、緊急速報の有無によって前記同期信号の最後のシンボルの位相を継続するか、又は該位相を反転するように前記同期信号に続いて配置される、緊急速報の有無を識別するフラグとを含む電文情報を、前記ＡＣ信号を用いて送信する手段を有することを特徴とする送信装置。
4. 地上デジタルテレビジョン放送の伝送システムであって、
   ＡＣ信号を含む地上デジタルテレビジョン放送波を送信する送信装置と、
   前記地上デジタルテレビジョン放送波を受信する受信機とを備え、
   前記送信装置は、
   前記ＡＣ信号のフレーム長を認識してフレーム同期を行うための同期信号と、緊急速報の有無によって前記同期信号の最後のシンボルの位相を継続するか、又は該位相を反転するように前記同期信号に続いて配置される、緊急速報の有無を識別するフラグとを含む電文情報を、前記ＡＣ信号を用いて送信する手段を有し、
   前記受信機は、
   前記ＡＣ信号のキャリアを受信するキャリア受信手段と、
   前記ＡＣ信号に含まれる同期信号に基づいてフレーム同期を行うフレーム同期手段と、
   前記同期信号の直後に配置される前記フラグの値を監視するフラグ監視手段とを備えることを特徴とする、地上デジタルテレビジョン放送の伝送システム。

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