JP6653915B2 - 車両用ノイズキャンセリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されたアンテナで受信される放送信号からノイズ信号を除去する車両用ノイズキャンセリング装置に関する。

下記特許文献１には、ノイズ除去機能を備えた無線装置が開示されている。簡単に説明すると、通信を行う第１のアンテナが受信する受信信号と、ノイズ受信を行う第２のアンテナが受信するノイズ信号とをベースバンド信号に周波数変換する。そして、それぞれのベースバンド信号をデジタル受信信号とデジタルノイズ信号とに変換し、２つのデジタル信号の差分をノイズ差分情報としてメモリに記憶し、新たに受信したデジタル受信信号からノイズ差分情報を減算することで、ノイズを除去する。

特開２００４−３０４６７０号公報

しかしながら、上記特許文献１のように、受信信号とノイズ信号とをフーリエ変換（ＦＦＴ）して、ノイズが混入した受信信号からノイズ成分だけを周波数領域で除去する方式においては、周波数変換のサンプリング周期とノイズ信号の周期とが非同期になると、窓関数の切り出し位置の位相がノイズ信号の周期に対してずれることになる。したがって、周波数領域上において位相変動（位相のずれ）の補正演算が必要となるため演算規模が増大するという問題がある。

例えば、ノイズ信号の周期と周波数変換のサンプリング周期とが同期している同期系の場合であって、時間領域の信号をａ（ｍ）とし、標本点の数をＮとした場合、周波数領域に変換された信号Ｆ１（ｋ）を、数式（１）で表すことができる。

一方、ノイズ信号の周期と周波数変換のサンプリング周期とが非同期である非同期系であって、位相がＬ個の標本点だけずれた場合の周波数領域に変換された信号Ｆ２（ｋ）を、数式（２）で表すことができる。

上記数式（２）のＷ^Lkが非同期系に起因する位相変動項であり、これは同期系には存在しない。したがって、非同期系では同期系に比べ、演算処理が複雑化し、演算規模が増大する。また、Ｗ^Lkの位相変動項があると、ノイズキャンセルの性能が低下してしまうという問題がある。また、ノイズ信号の周期（周波数）は変動するので、ノイズ信号の周期を一義的に決めることも難しい。

そこで、本発明は、ノイズキャンセルを簡単に精度よく行うことができる車両用ノイズキャンセリング装置を提供することを目的とする。

本発明は、所定の周波数帯域の範囲内で放送される放送信号を受信する車両に設けられた放送用アンテナが受信したアナログ受信信号をデジタル受信信号に変換するＡＤ変換器と、時間領域の前記デジタル受信信号を周波数領域の周波数受信信号に変換する周波数解析部と、前記放送用アンテナで受信される前記車両に周期的に発生する車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数ノイズ信号を、前記周波数受信信号から減算することで、前記放送用アンテナで受信された受信信号から前記車両ノイズ信号を除去するノイズ除去部と、を備えた車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記車両に周期的に発生する車両ノイズ信号の発生タイミングを示すノイズパルスと位相同期させた同期信号を生成する位相同期部を備え、前記ＡＤ変換器は、前記同期信号に基づくサンプリング周波数で、前記アナログ受信信号を前記デジタル受信信号に変換し、前記周波数解析部は、前記同期信号に基づくサンプリング周波数で、前記デジタル受信信号を前記周波数受信信号に変換することを特徴とする。

この発明によれば、ＡＤ変換器および周波数解析部は、同期信号に基づくサンプリング周波数で、アナログ受信信号をデジタル受信信号に変換し、デジタル受信信号を周波数受信信号に変換するので、演算処理が簡単になり、ノイズキャンセルの性能、精度が低下することを防止することができる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記車両は、動力源となるモータと、ＰＷＭ制御によって前記モータを駆動制御するモータ駆動制御装置とを備え、前記ノイズパルスは、ＰＷＭ周期で発生するモータ駆動パルスである。これにより、車両ノイズ信号の発生タイミングを正確に示したノイズパルスを生成することができる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記車両は、動力源となるモータと、ＰＷＭ制御によって前記モータを駆動制御するモータ駆動制御装置とを備え、前記車両ノイズ信号を受信するために前記放送用アンテナより前記モータ駆動制御装置の近傍に配置されたノイズ用アンテナと、前記ノイズ用アンテナが受信した前記車両ノイズ信号の発生周波数帯域における第１のアナログ受信信号から前記ノイズパルスを生成する波形整形器と、を備える。これにより、車両ノイズ信号の発生タイミングを正確に示したノイズパルスを生成することができる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記放送用アンテナは、前記放送信号を受信するとともに、前記車両ノイズ信号を受信し、前記放送用アンテナが受信した前記アナログ受信信号のうち、前記車両ノイズ信号の発生周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタが抽出した前記信号から前記ノイズパルスを生成する波形生成器と、を備える。これにより、車両ノイズ信号の発生タイミングを正確に示したノイズパルスを生成することができる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記所定の周波数帯域のうち、前記放送信号が受信されていない周波数帯域の前記周波数受信信号から、前記放送信号が受信されている周波数帯域または前記所定の周波数帯域全域における前記周波数ノイズ信号を推定するノイズ推定部を備える。これにより、放送用アンテナによって得られた周波数受信信号から放送用アンテナで受信される車両ノイズ信号を精度よく推定することができる。また、ノイズ用のアンテナを別途設ける必要はなく、コストが低廉になる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記所定の周波数帯域の範囲内で前記周波数受信信号を周波数軸上で掃引することで、前記放送信号が受信されていない周波数帯域を検出する空きチャネル検出部を備える。これにより、放送信号が受信されていない周波数帯域を精度よく簡易に検出することができる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記車両には、前記車両の現在位置を検出する位置検出装置が設けられ、前記位置検出装置が検出した前記現在位置に基づいて、前記放送信号が受信されない周波数帯域を検出する空きチャネル検出部を備える。これにより、放送信号が受信されていない周波数帯域を精度よく簡易に検出することができる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記モータ駆動制御装置から前記モータに供給される電流の電流値を取得し、取得した前記電流値と前記ＰＷＭ周期とから、前記放送用アンテナで受信される前記所定の周波数帯域における車両ノイズ信号を周波数領域で表した前記周波数ノイズ信号を推定するノイズ推定部を備える。これにより、放送用アンテナで受信される車両ノイズ信号を精度よく推定することができる。また、ノイズ用のアンテナを別途設ける必要はなく、コストが低廉になる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記ノイズ推定部は、前記車両における前記モータ駆動制御装置の配置位置、前記車両における前記放送用アンテナの配置位置、前記車両の形状、前記放送用アンテナの仕様、前記モータ駆動制御装置から供給される電流を前記モータに伝達するハーネスのレイアウト、および、前記モータの前記車両における配置位置のうち、少なくとも１つの条件に基づいて、前記放送用アンテナで受信される前記車両ノイズ信号を周波数領域で表した前記周波数ノイズ信号を推定する。これにより、放送用アンテナで受信される車両ノイズ信号を精度よく推定することができる。

本発明は、前記車両用ノイズキャンセリング装置であって、前記同期信号に基づくサンプリング周波数で、前記ノイズ用アンテナが受信した前記所定の周波数帯域における第２のアナログ受信信号を第２のデジタル受信信号に変換する第２のＡＤ変換器と、前記同期信号に基づくサンプリング周波数で、時間領域の前記第２のデジタル受信信号を周波数領域の第２の周波数受信信号に変換する第２の周波数解析部と、前記第２の周波数受信信号から、前記放送用アンテナで受信される前記所定の周波数帯域における車両ノイズ信号を周波数領域で表した前記周波数ノイズ信号を推定するノイズ推定部と、を備える。これにより、放送用アンテナで受信される車両ノイズ信号を精度よく推定することができる。

本発明によれば、ＡＤ変換器および周波数解析部は、同期信号に基づくサンプリング周波数で、アナログ受信信号をデジタル受信信号に変換し、デジタル受信信号を周波数受信信号に変換するので、演算処理が簡単になり、ノイズキャンセルの性能、精度が低下することを防止することができる。

第１の実施の形態に係る車両の側面図である。 図１に示す車両に搭載されるラジオ受信機の概略構成図である。 図２に示す位相同期部の構成を示す図である。 図２に示す周波数解析部によって変換された周波数受信信号の一例を示す図である。 図２に示すノイズ推定部によって推定された周波数ノイズ信号の一例を示す図である。 第２の実施の形態のラジオ受信機の概略構成図である。 第３の実施の形態のラジオ受信機の概略構成図である。 第４の実施の形態のラジオ受信機の概略構成図である。 ノイズ発生源で発生した発生源ノイズ信号（周波数ノイズ信号）の一例を示す図である。 図１に示す車両の車種に対応したノイズ伝達関数を示すグラフである。 図８に示すアンテナ端ノイズ推定部が推定した所定の周波数帯域における放送用アンテナ端ノイズ信号（周波数ノイズ信号）の一例を示す図である。 第５の実施の形態のラジオ受信機の概略構成図である。

本発明に係る車両用ノイズキャンセリング装置（車両用ラジオノイズ除去装置）について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る車両１０の側面図である。車両１０は、駆動源となるモータ１２と、モータ１２を駆動し、その駆動を制御するモータ駆動制御装置１４とを有する電動車両である。なお、車両１０は、エンジンとモータ１２とを搭載したハイブリッド車両であってもよい。モータ１２は、例えば、車両１０の前方に配置されたボンネット１６下で、前輪ＷＦの近傍に設けられた図示しないモータルーム内に配置されている。モータ駆動制御装置１４は、後輪ＷＲの近傍に設けられている。モータ駆動制御装置１４は、図示しないバッテリの直流電流を３相の交流電流に変換してモータ１２を駆動するドライバ（例えば、インバータ等の電力変換器）１４ａと、ドライバ１４ａをＰＷＭ制御する制御装置（コンピュータ）１４ｂとを有する。

ドライバ１４ａは、ＵＶＷの３相に応じた半導体スイッチング素子（図示略）を複数有する。制御装置１４ｂがこのスイッチング素子のオンオフを、ＰＷＭ周期Ｔｐの範囲内で定められたデューティ比に応じて切り換えることで、ドライバ１４ａは前記バッテリの直流電流を３相の交流電流に変換して、モータ１２を駆動させる。制御装置１４ｂがデューティ比を変えることで、モータ１２の駆動が制御される。車両１０のルーフパネル１８の後方には、放送信号（放送電波）を受信する放送用アンテナ２０が設けられている。なお、モータ駆動制御装置１４のドライバ１４ａとモータ１２とは、ハーネス２２によって接続されており、このハーネス２２によって３相の交流電流がモータ１２に供給される。このハーネス２２を介してモータ１２に供給される交流電流の電流値（実効値）Ｉｐは、車両１０に設けられた電流センサ（電流検出部）２４によって検出される。なお、この電流センサ２４は、モータ駆動制御装置１４内に設けられていてもよい。

図２は、図１に示す車両１０に搭載されるラジオ受信機３０の概略構成図である。ラジオ受信機３０は、放送用アンテナ２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、空きチャネル検出部４０、ノイズ推定部４２、ノイズ除去部４４、および、チューナ４６を備える。バンドパスフィルタ３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、空きチャネル検出部４０、ノイズ推定部４２、および、ノイズ除去部４４は、車両用ノイズキャンセリング装置４８を構成する。

放送用アンテナ２０は、少なくとも放送信号（以下、ＦＭラジオ放送信号（ＦＭラジオ放送電波）を例に挙げて説明する）を受信する。放送用アンテナ２０が受信したアナログ受信信号はバンドパスフィルタ３２に入力される。バンドパスフィルタ３２は、放送用アンテナ２０が受信したアナログ受信信号のうち、ＦＭラジオ放送信号の周波数帯域幅のアナログ受信信号Ａｒｆを抽出し、抽出したアナログ受信信号ＡｒｆをＡＤ変換器３４に出力する。つまり、バンドパスフィルタ３２から出力されるアナログ受信信号Ａｒｆは、ＦＭラジオ放送信号の放送帯域である所定の周波数帯域（例えば、７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚ）に制限されたアナログ信号となる。

ＡＤ変換器３４は、位相同期部３８から出力される同期信号ｆｓに基づくサンプリング周波数で、アナログ受信信号Ａｒｆをデジタル受信信号Ｄｒｆに変換する。ＡＤ変換器３４は、同期信号ｆｓの周波数をサンプリング周波数として用いてもよいし、同期信号ｆｓからＡＤ変換器３４の特性、性能等に応じたサンプリング周波数を生成してもよい。要は、同期信号ｆｓの周波数と位相同期したサンプリング周波数で、ＡＤ変換を行えばよい。ＡＤ変換器３４は、変換したデジタル受信信号Ｄｒｆを周波数解析部３６に出力する。

なお、モータ駆動制御装置１４がモータ１２を駆動することで車両ノイズ信号（車両ノイズ電波）が発生することから、放送用アンテナ２０の受信により得られたアナログ受信信号Ａｒｆは、ＦＭラジオ放送信号と車両ノイズ信号とを含むことになる。そのため、ＡＤ変換器３４から出力されるデジタル受信信号Ｄｒｆは、ＦＭラジオ放送信号と、車両ノイズ信号とを有する信号となる。この車両ノイズ信号は、モータ駆動制御装置１４がモータ１２を駆動することで発生するものであることから、周波数軸上で繰り返し発生する。つまり、周期的に車両ノイズ信号が発生する。車両ノイズ信号を発生するノイズ発生源は、モータ１２、モータ駆動制御装置１４、および、ハーネス２２のうち少なくとも１つで構成される。つまり、少なくともモータ１２、モータ駆動制御装置１４、および、ハーネス２２の少なくとも１つから車両ノイズ信号が発生する。

周波数解析部３６は、ＡＤ変換器３４が出力したデジタル受信信号Ｄｒｆの周波数を解析する。つまり、周波数解析部３６は、デジタル受信信号Ｄｒｆを時間領域から周波数領域に変換することで周波数を解析する。これにより、周波数解析部３６は、時間領域のデジタル受信信号Ｄｒｆを周波数領域の周波数受信信号Ｆｒｆに変換することができる。周波数解析部３６は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いてデジタル受信信号Ｄｒｆを周波数受信信号（周波数スペクトルの信号）Ｆｒｆに変換する。図４は、周波数解析部３６によって変換された周波数受信信号Ｆｒｆの一例を示す図である。図４は、ＦＭラジオ放送信号が放送される前記所定の周波数帯域（放送帯域）の一部の周波数帯域における周波数受信信号Ｆｒｆを示している。

周波数解析部３６は、位相同期部３８から出力される同期信号ｆｓに基づくサンプリング周波数で、デジタル受信信号Ｄｒｆを周波数受信信号Ｆｒｆに変換する。周波数解析部３６は、同期信号ｆｓの周波数をサンプリング周波数として用いてもよいし、同期信号ｆｓから周波数解析部３６の特性、性能等に応じたサンプリング周波数を生成してもよい。要は、同期信号ｆｓの周波数と位相同期したサンプリング周波数で、周波数変換を行えばよい。なお、位相同期とは、２つの信号の位相が一致していることを指す。したがって、位相が一致していれば、２つの信号が、周波数の整数（但し、１以上の自然数）倍で異なる場合であっても位相同期しているといえる。周波数解析部３６は、生成した周波数受信信号Ｆｒｆを空きチャネル検出部４０、ノイズ推定部４２、および、ノイズ除去部４４に出力する。

位相同期部（ＰＬＬ）３８は、車両１０に周期的に発生する車両ノイズ信号の発生タイミングを示すノイズパルスｎｐと位相同期させた同期信号ｆｓを生成する。位相同期とは、２つの信号の位相が一致しており、その周波数が整数（但し、１以上の自然数）倍で異なるものを含むことから、同期信号ｆｓの周波数は、ノイズパルスｎｐの周波数を整数（但し、１以上の自然数）倍したものとなる。このノイズパルスｎｐは、制御装置１４ｂから位相同期部３８に送られる。

具体的には、位相同期部３８は、図３に示すように、位相比較器５０、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２、電圧制御発振器（ＶＣＯ）５４、プリスケーラ５６、および、分周器５８を備える。ここで、ノイズパルスｎｐの周波数をＦｅ、その周期をＴｅ（＝１／Ｆｅ）で表す。位相比較器５０には、制御装置１４ｂから送られてくるノイズパルスｎｐと分周器５８から出力される信号との位相を比較する。位相比較器５０は、その比較結果（位相差）に応じた出力信号をローパスフィルタ５２に出力する。ローパスフィルタ５２は、位相比較器５０からの出力信号を直流の電圧信号に変換して、電圧制御発振器５４に出力する。電圧制御発振器５４は、ローパスフィルタ５２から出力される直流の電圧信号に応じた発振周波数の信号（クロック信号）を生成する。電圧制御発振器５４は、生成した信号をプリスケーラ５６に出力する。プリスケーラ５６は、電圧制御発振器５４が生成した信号を１／Ｎ₁に分周する。但し、Ｎ₁は、１以上の整数とする。

プリスケーラ５６が分周した信号は、同期信号ｆｓとして、ＡＤ変換器３４および周波数解析部３６に出力されるとともに、分周器５８に入力される。分周器５８は、同期信号ｆｓを１／Ｎ₂に分周する。但し、Ｎ₂は、２以上の整数とする。分周器５８が分周した信号は、位相比較器５０に出力される。分周器５８から位相比較器５０に出力される信号と、ノイズパルスｎｐとの位相が一致している場合は、同期信号ｆｓは、ノイズパルスｎｐの周波数ＦｅをＮ₂倍した信号となる。位相同期部３８は、このような構成を有することで、ノイズパルスｎｐと位相が同期した同期信号ｆｓを生成することができる。

ここで、車両ノイズ信号は、モータ１２に流れる交流電流が切り換わるタイミングで発生することから、ノイズパルスｎｐは、例えば、制御装置１４ｂがドライバ１４ａの前記した半導体スイッチング素子を駆動させるためにＰＷＭ周期Ｔｐ（＝１／ＰＷＭ周波数Ｆｐ）で発生するモータ駆動パルスである。この場合は、Ｆｅ＝Ｆｐ、Ｔｅ＝Ｔｐ、となる。なお、ノイズパルスｎｐは、ドライバ１４ａの前記半導体スイッチング素子のスイッチングによって発生するスイッチングノイズに応じたパルスであってもよい。このノイズパルスｎｐは、理想的には矩形パルスであるが、オーバーシュート、アンダーシュート、リンギングしたパルス、および、ギザギザ波形のパルスも含まれる。

このように、ＡＤ変換器３４および周波数解析部３６は、ノイズパルスｎｐと位相同期した同期信号ｆｓに基づくサンプリング周波数でＡＤ変換、周波数変換を行うことから、演算処理が簡単になり、ノイズキャンセルの性能、精度が低下することを防止することができる。また、車両１０の負荷電力が変動することによってノイズパルスｎｐ（車両ノイズ信号が発生するタイミング）の周波数Ｆｅが変わった場合であっても、演算処理が複雑化したり、ノイズキャンセルの性能が低下、精度が低下することを防止することができる。また、制御装置１４ｂが、半導体スイッチング素子をオンオフに駆動させるので、半導体スイッチング素子がオンオフになるタイミング、つまり、交流電流が切り換わるタイミングは制御装置１４ｂ自体が分かっている。したがって、制御装置１４ｂは、車両ノイズ信号の発生タイミングを正確に示したノイズパルスｎｐを生成することができる。

図２の説明に戻り、空きチャネル検出部４０は、周波数解析部３６から送られてきた周波数受信信号Ｆｒｆを周波数軸上で掃引することで、放送信号の放送帯域である前記所定の周波数帯域のうち、放送信号が受信されていない周波数帯域（空きチャネルの周波数帯域）を検出する。これにより、空きチャネルの周波数帯域を精度よく簡易に検出することができる。空きチャネル検出部４０は、検出した空きチャネルの周波数帯域をノイズ推定部４２に出力する。なお、空きチャネル検出部４０は、経度および緯度、または、地域（東京、神奈川、千葉等の地域）に応じて、空きチャネルの周波数帯域が予め記憶されたテーブルを有し、現在の車両１０の位置情報に基づいて空きチャネルの周波数帯域を検出するようにしてもよい。この場合は、車両１０には、車両１０の現在位置を検出するための位置検出装置（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置等）が設けられている。この場合であっても、空きチャネルの周波数帯域を精度よく簡易に検出することできる。図４においては、検出された空きチャネルの周波数帯域を図示するとともに、使用チャネルの周波数帯域（放送信号が受信されている周波数帯域）を図示している。

ノイズ推定部４２は、空きチャネルの周波数帯域における放送用アンテナ２０の受信によって得られた周波数受信信号Ｆｒｆから、使用チャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎまたは前記所定の周波数帯域全域（放送帯域全域）における周波数ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。この周波数ノイズ信号（周波数スペクトルの信号）Ｆｎ、Ｆｎｔは、放送用アンテナ２０が受信した車両ノイズ信号を周波数領域で表した信号である。詳しく説明すると、ノイズ推定部４２は、空きチャネルノイズ推定部６０と使用チャネルノイズ推定部６２とを有する。空きチャネルノイズ推定部６０は、周波数解析部３６が生成（変換）した周波数受信信号Ｆｒｆのうち、空きチャネル検出部４０が検出した空きチャネルの周波数帯域における周波数受信信号Ｆｒｆから、空きチャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎ´を推定する。具体的には、空きチャネルノイズ推定部６０は、図４に示す空きチャネルの周波数帯域の周波数受信信号Ｆｒｆを、空きチャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎ´と推定する。

そして、使用チャネルノイズ推定部６２は、空きチャネルノイズ推定部６０が推定した空きチャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎ´から、使用チャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎを推定する。ここで、周波数が変わると周波数ノイズ信号Ｆｎも変動することから、これを考慮して、使用チャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎを推定する。また、使用チャネルノイズ推定部６２は、推定した複数の空きチャネルの周波数帯域の周波数ノイズ信号Ｆｎ´を補間することで、使用チャネルの周波数帯域の周波数ノイズ信号Ｆｎを推定してもよい。例えば、図４に示すように、使用チャネルの周波数帯域を挟んで、空きチャネルの周波数帯域が存在する場合は、これらの２つの空きチャネルの周波数帯域の周波数ノイズ信号Ｆｎ´を補間することで、その間にある使用チャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎを推定する。

なお、使用チャネルノイズ推定部６２は、推定した空きチャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎ´と、推定した使用チャネルの周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎとを合成することで、ＦＭラジオ放送信号が放送される前記所定の周波数帯域全域（例えば、７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの放送帯域全域）における周波数ノイズ信号Ｆｎｔを推定してもよい。図５は、ノイズ推定部４２によって推定された周波数ノイズ信号Ｆｎｔの一例を示す図であり、ＦＭラジオ放送信号が放送される前記所定の周波数帯域（放送帯域）の一部の周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎｔを示している。図５に示すように、ＦＭラジオ放送信号が放送される前記所定の周波数帯域（放送帯域）の周波数ノイズ信号Ｆｎｔは、周波数ノイズ信号Ｆｎ´と周波数ノイズ信号Ｆｎとが合成された信号であることがわかる。

このように、放送用アンテナ２０の受信によって得られた周波数受信信号Ｆｒｆから、周波数ノイズ信号Ｆｎ、Ｆｎｔを推定することができるので、ノイズ用のアンテナを別途設ける必要はなく、コストが低廉になる。また、放送用アンテナ２０の受信によって得られた前記所定の周波数帯域（放送帯域）の周波数受信信号Ｆｒｆのうち、空きチャネルの周波数帯域の周波数受信信号Ｆｒｆから、使用チャネルの周波数帯域の周波数ノイズ信号Ｆｎまたは前記所定の周波数帯域全域（放送帯域全域）の周波数ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。これにより、精度よく周波数ノイズ信号Ｆｎ、Ｆｎｔを推定することができる。

ノイズ除去部４４は、周波数解析部３６が出力した周波数受信信号Ｆｒｆから、ノイズ推定部４２が推定した周波数ノイズ信号ＦｎまたはＦｎｔを除去（減算）する。このとき、ノイズ除去部４４は、同じ周波数同士で周波数受信信号Ｆｒｆから周波数ノイズ信号ＦｎまたはＦｎｔを減算する。これにより、放送用アンテナ２０で受信された受信信号から車両ノイズ信号を除去した信号を得ることができる。ノイズ除去部４４は、周波数ノイズ信号ＦｎまたはＦｎｔを除去した周波数受信信号Ｆｒｆを出力信号Ｓｏｕｔとしてチューナ４６に出力する。なお、ノイズ推定部４２が前記所定の周波数帯域全域の周波数ノイズ信号Ｆｎｔをノイズ除去部４４に出力することで、放送用アンテナ２０で受信された受信信号から車両ノイズ信号を一括して除去することができる。

チューナ４６は、逆ＦＦＴを用いて出力信号Ｓｏｕｔを周波数領域から時間領域に逆フーリエ変換（逆ＦＦＴ）し、変換後の出力信号ＳｏｕｔをＤＡ変換してアナログ信号に変換した後、検波・復調する。なお、チューナ４６に逆ＦＦＴの機能やＤＡ変換の機能がない場合には、ラジオ受信機３０に、出力信号Ｓｏｕｔに対して逆ＦＦＴを行う逆ＦＦＴ処理部や、逆ＦＦＴが行われた後のデジタルの出力信号Ｓｏｕｔをアナログに変換するＤＡ変換器を設けてもよい。このチューナ４６は、一般的に市販されているＲＦチューナであってもよい。チューナ４６の出力信号であるオーディオ信号は、オーディオ増幅器（図示略）を通じて車両１０の車室内に設けられたスピーカ（図示略）に供給され、前記スピーカから音が出力される。

［第２の実施の形態］
図６は、第２の実施の形態のラジオ受信機３０ａの概略構成図である。上記第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。ラジオ受信機３０ａは、放送用アンテナ２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、空きチャネル検出部４０、ノイズ推定部４２、ノイズ除去部４４、および、チューナ４６を備えるとともに、さらに、ノイズ用アンテナ７０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７２、および、波形整形器７４を備える。バンドパスフィルタ３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、空きチャネル検出部４０、ノイズ推定部４２、ノイズ除去部４４、ノイズ用アンテナ７０、バンドパスフィルタ７２、および、波形整形器７４は、第２の実施の形態の車両用ノイズキャンセリング装置４８ａを構成する。

ノイズ用アンテナ７０は、車両ノイズ信号を受信するためのアンテナであり、少なくとも車両ノイズ信号の発振周波数帯域の信号を受信する。そのため、放送用アンテナ２０に比べ、より車両ノイズ信号を受信し易い位置に設けられている。例えば、ノイズ用アンテナ７０は、車両ノイズ信号のノイズ発生源を構成するモータ駆動制御装置１４の近傍に設けられる。好ましくは、モータ駆動制御装置１４の内部、若しくは、その筐体に隣接して配置される。ノイズ用アンテナ７０が受信したアナログ受信信号は、バンドパスフィルタ７２に入力される。バンドパスフィルタ７２は、ノイズ用アンテナ７０が受信したアナログ受信信号のうち、車両ノイズ信号の発生周波数帯域のアナログ受信信号（第１のアナログ受信信号）Ａｎ１を抽出し、抽出したアナログ受信信号Ａｎ１を波形整形器７４に出力する。車両ノイズ信号の発生周波数帯域は、例えば、１０〜１００ｋＨｚ程度であることから、バンドパスフィルタ７２から出力されるアナログ受信信号Ａｎ１は、１０〜１００ｋＨｚ帯域に制限される。つまり、バンドパスフィルタ７２から出力されるアナログ受信信号Ａｎ１は、車両ノイズ信号を示す信号となり、放送信号の成分が殆ど除去されている。波形整形器７４は、バンドパスフィルタ７２から出力されるアナログ受信信号Ａｎ１の波形を整形してノイズパルスｎｐを生成する。この波形整形器７４は、リミッタおよび増幅器等を有する。この波形整形器７４から出力されるノイズパルスｎｐは、位相同期部３８（位相比較器５０）に出力される。

このように、本第２の実施の形態の車両用ノイズキャンセリング装置４８ａでは、ノイズ用アンテナ７０を設け、実際にノイズ用アンテナ７０によって得られた車両ノイズ信号を示すアナログ受信信号Ａｎ１を用いてノイズパルスｎｐを生成するというものである。これにより、車両ノイズ信号の発生タイミングを正確に示したノイズパルスｎｐを生成することができる。

［第３の実施の形態］
図７は、第３の実施の形態のラジオ受信機３０ｂの概略構成図である。上記第２の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。ラジオ受信機３０ｂは、放送用アンテナ２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、空きチャネル検出部４０、ノイズ推定部４２、ノイズ除去部４４、チューナ４６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７２、波形整形器７４、および、分配器７６を備える。バンドパスフィルタ３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、空きチャネル検出部４０、ノイズ推定部４２、ノイズ除去部４４、バンドパスフィルタ７２、波形整形器７４、および、分配器７６は、第３の実施の形態の車両用ノイズキャンセリング装置４８ｂを構成する。

放送用アンテナ２０は、少なくとも前記所定の周波数帯域（放送帯域）と車両ノイズ信号の発生周波数帯域（例えば、１０〜１００ｋＨｚの帯域）との信号を受信することができるアンテナである。分配器７６は、放送用アンテナ２０とバンドパスフィルタ３２との間に介装されている。分配器７６は、放送用アンテナ２０が受信したアナログ受信信号をバンドパスフィルタ３２とバンドパスフィルタ７２とに出力する。分配器７６は、バンドパスフィルタ３２に出力するアナログ受信信号の強度を、バンドパスフィルタ７２に出力するアナログ受信信号の強度より強くする。バンドパスフィルタ３２に出力されるアナログ受信信号は、放送信号として車両１０の図示しないスピーカから出力される音の元となる信号であり、音質を良くするためにもその強度は強い方がよい。一方で、バンドパスフィルタ７２に出力するアナログ受信信号は、ノイズパルスｎｐを生成するためのものであり、車両ノイズ信号の発生タイミングさえ分ればよいので、その強度は弱くてもよい。

バンドパスフィルタ７２に出力されたアナログ受信信号は、上記第２の実施の形態で説明したように、バンドパスフィルタ７２によって、車両ノイズ信号の発生周波数帯域に制限されたアナログ受信信号（第１のアナログ受信信号）Ａｎ１が抽出される。そして、波形整形器７４によって、アナログ受信信号Ａｎ１からノイズパルスｎｐが生成されて、位相同期部３８（位相比較器５０）に出力される。

このように、本第３の実施の形態の車両用ノイズキャンセリング装置４８ｂでは、放送用アンテナ２０が受信したアナログ受信信号から車両ノイズ信号の発生周波数帯域のアナログ受信信号Ａｎ１を抽出し、抽出したアナログ受信信号Ａｎ１を用いてノイズパルスｎｐを生成するというものである。これにより、車両ノイズ信号の発生タイミングを正確に示したノイズパルスｎｐを生成することができ、ノイズ用アンテナ７０を別途設ける必要がないので、コストが低廉になる。

［第４の実施の形態］
図８は、第４の実施の形態のラジオ受信機３０ｃの概略構成図である。上記第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。ラジオ受信機３０ｃは、放送用アンテナ２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、ノイズ除去部４４、チューナ４６、ノイズ推定部８０、および、テーブル８２を備える。バンドパスフィルタ３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、ノイズ除去部４４、ノイズ推定部８０、および、テーブル８２は、第４の実施の形態の車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃを構成する。

ノイズ推定部８０は、電流センサ２４が検出した交流電流の電流値（実効値）Ｉｐと、モータ駆動制御装置１４のＰＷＭ周波数Ｆｐ（またはＰＷＭ周期Ｔｐ）とから前記所定の周波数帯域全域（放送帯域全域）の周波数ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。この電流値Ｉｐは、電流センサ２４からノイズ推定部８０に送られ、ＰＷＭ周波数Ｆｐ（またはＰＷＭ周期Ｔｐ）は、制御装置１４ｂからノイズ推定部８０に送られる。この周波数ノイズ信号Ｆｎｔは、放送用アンテナ２０が受信した前記所定の周波数帯域全域（例えば、ＦＭラジオ放送信号が放送される７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの放送帯域全域）における車両ノイズ信号を周波数領域で表した信号である。ノイズ推定部８０は、車両１０におけるモータ駆動制御装置１４の配置位置、車両１０における放送用アンテナ２０の配置位置、車両１０におけるモータ１２の配置位置、車両１０の形状、放送用アンテナ２０の仕様、および、ハーネス２２のレイアウトのうち、少なくとも１つ以上の条件に基づいて、放送用アンテナ２０で受信される車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数ノイズ信号（周波数スペクトルの信号）Ｆｎｔを推定する。

具体的には、ノイズ推定部８０は、発生源ノイズ推定部８４と、アンテナ端ノイズ推定部８６とを有する。発生源ノイズ推定部８４は、前記ノイズ発生源で発生する車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数ノイズ信号（以下、発生源ノイズ信号）Ｆｎｔ´を推定する。アンテナ端ノイズ推定部８６は、放送用アンテナ２０で受信される前記ノイズ発生源で発生した車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数ノイズ信号（以下、放送用アンテナ端ノイズ信号と呼ぶ場合がある）Ｆｎｔを推定する。

発生源ノイズ推定部８４は、電流センサ２４が検出した交流電流の電流値（実効値）Ｉｐと、モータ駆動制御装置１４のＰＷＭ周波数Ｆｐ（またはＰＷＭ周期Ｔｐ）とから、発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´を推定する。発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´は、モータ１２に流れる交流電流が切り換わるタイミングで発生し、且つ、その交流電流の電流値（実効値）Ｉｐの大きさに応じて大きくなる。つまり、発生源ノイズ信号（周波数スペクトルの信号）Ｆｎｔ´は、ＰＷＭ周波数Ｆｐと同期して発生し、その大きさは、交流電流の電流値Ｉｐが大きくなる程大きくなる。また、発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´は、図９に示すように、ＰＷＭ周波数Ｆｐにおいて最も大きくなり、それ以外の周波数帯域においては、ＰＷＭ周波数Ｆｐから離れるにしたがって小さくなる。したがって、発生源ノイズ推定部８４は、この特性を利用して、ＰＷＭ周波数Ｆｐ（またはＰＷＭ周期Ｔｐ）と交流電流の電流値Ｉｐとから、ＦＭラジオ放送信号が放送される前記所定の周波数帯域全域（例えば、７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚ）における発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´を推定する。図９の四角で囲った枠は、推定した前記所定の周波数帯域（放送帯域）における発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´を示している。なお、図９に示す例では、交流電流の電流値Ｉｐは一定とする。発生源ノイズ推定部８４は、推定した前記ノイズ発生源における前記所定の周波数帯域における発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´をアンテナ端ノイズ推定部８６に出力する。

テーブル８２は、ノイズ伝達関数ＨＶを記憶している。このノイズ伝達関数ＨＶは、前記所定の周波数帯域全域における発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´が放送用アンテナ２０に伝達される周波数応答特性を示すものであり、予め実験を行うことによって求められたものである。つまり、前記ノイズ発生源で発生した車両ノイズ信号が放送用アンテナ２０に伝達されるまでの周波数応答特性を示したものである。このノイズ伝達関数ＨＶは、車両１０におけるモータ駆動制御装置１４の配置位置、車両１０における放送用アンテナ２０の配置位置、車両１０におけるモータ１２の配置位置、車両１０の形状、放送用アンテナ２０の仕様、および、ハーネス２２のレイアウトのち、少なくとも１つの条件に基づいて決定される。テーブル８２は、車種毎にノイズ伝達関数ＨＶを記憶している。これにより、複数の車種に対応することができる。図１０は、図１に示す車両１０の車種に対応したノイズ伝達関数ＨＶを示すグラフである。

アンテナ端ノイズ推定部８６は、発生源ノイズ推定部８４が推定した前記所定の周波数帯域全域（放送帯域全域）における発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´から、放送用アンテナ２０で受信される前記所定の周波数帯域全域における放送用アンテナ端ノイズ信号（周波数スペクトルの信号）Ｆｎｔを推定する。アンテナ端ノイズ推定部８６は、前記所定の周波数帯域全域における発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´を、ラジオ受信機３０ｃ（車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃ）が搭載された車両１０のノイズ伝達関数ＨＶを用いて補正することで、放送用アンテナ端ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。具体的には、アンテナ端ノイズ推定部８６は、ラジオ受信機３０ｃ（車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃ）が搭載された車両１０の車種に対応したノイズ伝達関数ＨＶをテーブル８２から取得する。そして、アンテナ端ノイズ推定部８６は、前記所定の周波数帯域全域における発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´に、取得したノイズ伝達関数ＨＶを乗算することで、前記所定の周波数帯域全域における放送用アンテナ端ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。つまり、Ｆｎｔ＝Ｆｎｔ´×ＨＶ、の関係式を用いて、放送用アンテナ端ノイズ信号（周波数ノイズ信号）Ｆｎｔを推定する。図１１は、アンテナ端ノイズ推定部８６が推定した前記所定の周波数帯域全域における放送用アンテナ端ノイズ信号Ｆｎｔの一例を示す図である。アンテナ端ノイズ推定部８６は、推定した放送用アンテナ端ノイズ信号（周波数ノイズ信号）Ｆｎｔをノイズ除去部４４に出力する。

ノイズ除去部４４は、上記第１の実施の形態で述べたように、周波数解析部３６が出力した周波数受信信号Ｆｒｆから、前記所定の周波数帯域における周波数ノイズ信号（放送用アンテナ端ノイズ信号）Ｆｎｔを除去（減算）する。ノイズ除去部４４は、周波数ノイズ信号（放送用アンテナ端ノイズ信号）Ｆｎｔを除去した周波数受信信号Ｆｒｆを出力信号Ｓｏｕｔとしてチューナ４６に出力する。

このように、本第４の実施の形態の車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃにおいては、ノイズ推定部８０が、モータ駆動制御装置１４からモータ１２に供給される交流電流の電流値（実効値）Ｉｐを取得し、ＰＷＭ周波数Ｆｐ（またはＰＷＭ周期Ｔｐ）と電流値Ｉｐとから放送用アンテナ端ノイズ信号（周波数ノイズ信号）Ｆｎｔを推定する。これにより、ノイズ用のアンテナを別途設ける必要はなく、コストが低廉になる。

ノイズ推定部８０は、車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃが搭載される車両１０におけるモータ駆動制御装置１４の配置位置、車両１０における放送用アンテナ２０の配置位置、モータ１２の車両１０における配置位置、車両１０の形状、放送用アンテナ２０の仕様、および、ハーネス２２のレイアウトのうち、少なくとも１つ以上の条件に基づいて、放送用アンテナ２０で受信される前記所定の周波数帯域の車両ノイズ信号を周波数領域で表した放送用アンテナ端ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。これにより、放送用アンテナ２０で受信される車両ノイズ信号を精度よく推定することができる。

ノイズ推定部８０は、ＰＷＭ周波数Ｆｐ（またはＰＷＭ周期Ｔｐ）と電流値Ｉｐとから、モータ駆動制御装置１４、モータ１２、および、ハーネス２２のうち少なくとも１つで構成される前記ノイズ発生源で発生する発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´を推定する発生源ノイズ推定部８４と、発生源ノイズ推定部８４が推定した発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´から、放送用アンテナ２０で受信される車両ノイズ信号を周波数領域で表した放送用アンテナ端ノイズ信号Ｆｎｔを推定するアンテナ端ノイズ推定部８６とを備える。これにより、放送用アンテナ２０で受信される前記所定の周波数帯域の周波数ノイズ信号Ｆｎｔを精度よく推定することができる。

アンテナ端ノイズ推定部８６は、発生源ノイズ推定部８４が推定した発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´を、発生源ノイズ信号Ｆｎｔ´が放送用アンテナ２０に伝達されるノイズ伝達関数ＨＶ（周波数応答特性）を用いて補正することで、放送用アンテナ端ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。これにより、放送用アンテナ２０で受信される周波数ノイズ信号Ｆｎｔを精度よく推定することができる。

車種毎に、周波数応答特性を示すノイズ伝達関数ＨＶを記憶したテーブル８２を備え、アンテナ端ノイズ推定部８６は、ラジオ受信機３０ｃ（車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃ）が搭載された車種に対応するノイズ伝達関数ＨＶをテーブル８２から取得する。これにより、複数の車種に対応した車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃを提供することができる。

なお、ラジオ受信機３０ｃ（車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃ）が搭載される車種が予め決まっている場合は、テーブル８２には、ラジオ受信機３０ｃ（車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃ）が搭載される車種に対応するノイズ伝達関数ＨＶのみを記憶してもよい。

［第５の実施の形態］
図１２は、第５の実施の形態のラジオ受信機３０ｄの概略構成図である。上記第１〜第４の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。ラジオ受信機３０ｄは、放送用アンテナ２０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２、ＡＤ変換器（第１のＡＤ変換器）３４、周波数解析部（第１の周波数解析部）３６、位相同期部３８、ノイズ除去部４４、チューナ４６、ノイズ用アンテナ７０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７２、波形整形器７４、分配器８８、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９０、ＡＤ変換器（第２のＡＤ変換器）９２、周波数解析部（第２の周波数解析部）９４、ノイズ推定部９６、および、テーブル９８を備える。バンドパスフィルタ３２、ＡＤ変換器３４、周波数解析部３６、位相同期部３８、ノイズ除去部４４、ノイズ用アンテナ７０、バンドパスフィルタ７２、波形整形器７４、分配器８８、バンドパスフィルタ９０、ＡＤ変換器９２、周波数解析部９４、ノイズ推定部９６、および、テーブル９８は、本第５の実施の形態の車両用ノイズキャンセリング装置４８ｄを構成する。

ノイズ用アンテナ７０は、上記第２の実施の形態で説明したように、車両ノイズ信号を受信し易いように、放送用アンテナ２０に比べモータ駆動制御装置１４の近傍に設けられている。ノイズ用アンテナ７０は、少なくとも前記所定の周波数帯域（放送帯域）と車両ノイズ信号の発生周波数帯域との信号を受信することができるアンテナである。ノイズ用アンテナ７０が受信したアナログ受信信号は分配器８８に送られる。分配器８８は、ノイズ用アンテナ７０が受信したアナログ受信信号をバンドパスフィルタ７２とバンドパスフィルタ９０とに出力する。分配器８８は、バンドパスフィルタ９０に出力するアナログ受信信号の強度を、バンドパスフィルタ７２に出力するアナログ受信信号の強度より強くする。バンドパスフィルタ９０に出力されるアナログ受信信号は、後述するように車両ノイズ信号の元となる信号であることからその強度は強い方がよい。一方で、バンドパスフィルタ７２に出力するアナログ受信信号は、ノイズパルスｎｐを生成するためのものであり、車両ノイズ信号の発生タイミングさえ分ればよいので、その強度は弱くてもよい。

バンドパスフィルタ７２に出力されたアナログ受信信号は、上記第２の実施の形態で説明したように、バンドパスフィルタ７２によって、車両ノイズ信号の発生周波数帯域に制限されたアナログ受信信号（第１のアナログ信号）Ａｎ１が抽出される。そして、波形整形器７４によって、アナログ受信信号Ａｎ１からノイズパルスｎｐが生成されて、位相同期部３８（位相比較器５０）に出力される。

一方で、バンドパスフィルタ９０は、ノイズ用アンテナ７０が受信したアナログ受信信号のうち、前記所定の周波数帯域（例えば、ＦＭラジオ放送信号が放送される７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの放送帯域）のアナログ受信信号（第２のアナログ受信信号）Ａｎ２を抽出する。つまり、バンドパスフィルタ９０から出力されるアナログ受信信号Ａｎ２は、ＦＭラジオ放送信号が放送される前記所定の周波数帯域に制限されたアナログ信号となる。そして、バンドパスフィルタ９０は、抽出したアナログ受信信号Ａｎ２をＡＤ変換器９２に出力する。

ＡＤ変換器９２は、位相同期部３８から出力される同期信号ｆｓに基づくサンプリング周波数で、アナログ受信信号Ａｎ２をデジタル受信信号（第２のデジタル受信信号）Ｄｎ２に変換する。ＡＤ変換器９２は、同期信号ｆｓの周波数をサンプリング周波数として用いてもよいし、同期信号ｆｓからＡＤ変換器９２の特性、性能等に応じたサンプリング周波数を生成してもよい。要は、同期信号ｆｓの周波数と位相同期したサンプリング周波数でＡＤ変換を行えばよい。ＡＤ変換器９２は、変換したデジタル受信信号Ｄｎ２を周波数解析部９４に出力する。

周波数解析部９４は、ＡＤ変換器９２が出力したデジタル受信信号Ｄｎ２の周波数を解析する。つまり、周波数解析部９４は、デジタル受信信号Ｄｎ２を時間領域から周波数領域に変換することで周波数を解析する。これにより、周波数解析部９４は、時間領域のデジタル受信信号Ｄｎ２を周波数領域の周波数受信信号（第２の周波数受信信号）Ｆｎ２に変換することができる。周波数解析部９４は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いてデジタル受信信号Ｄｎ２を周波数受信信号（周波数スペクトルの信号）Ｆｎ２に変換する。周波数解析部９４は、位相同期部３８から出力される同期信号ｆｓに基づくサンプリング周波数で、デジタル受信信号Ｄｎ２を周波数受信信号Ｆｎ２に変換する。周波数解析部９４は、同期信号ｆｓの周波数をサンプリング周波数として用いてもよいし、同期信号ｆｓから周波数解析部９４の特性、性能等に応じたサンプリング周波数を生成してもよい。要は、同期信号ｆｓの周波数と位相同期したサンプリング周波数で、周波数変換を行えばよい。周波数解析部９４は、生成した周波数受信信号Ｆｎ２をノイズ推定部９６に出力する。この周波数受信信号Ｆｎ２は、ノイズ用アンテナ７０端で受信された所定の周波数帯域全域における車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数ノイズ信号（ノイズ用アンテナ端ノイズ信号）である。

ノイズ推定部９６は、周波数受信信号（ノイズ用アンテナ端ノイズ信号）Ｆｎ２から、放送用アンテナ２０で受信される前記所定の周波数帯域全域における車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数ノイズ信号（放送用アンテナ端ノイズ信号）Ｆｎｔを推定する。ノイズ推定部９６は、車両用ノイズキャンセリング装置４８ｄが搭載される車両１０における放送用アンテナ２０およびノイズ用アンテナ７０の配置位置、車両１０の形状、および、放送用アンテナ２０およびノイズ用アンテナ７０の仕様のうち、少なくとも１つの条件に基づいて、周波数ノイズ信号（放送用アンテナ端ノイズ信号）Ｆｎｔを推定する。これにより、放送用アンテナ２０で受信される車両ノイズ信号を精度よく推定することができる。

具体的には、ノイズ推定部９６は、周波数受信信号Ｆｎ２を、ラジオ受信機３０ｄ（車両用ノイズキャンセリング装置４８ｄ）が搭載された車両１０のノイズ伝達関数ＨＶ１を用いて補正することで、周波数ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。このノイズ伝達関数ＨＶ１は、ノイズ用アンテナ７０端における車両ノイズ信号が放送用アンテナ２０に伝達されるまでの周波数応答特性を示したものであり、予め実験を行うことによって求められたものである。このノイズ伝達関数ＨＶ１は、車両１０における放送用アンテナ２０およびノイズ用アンテナ７０の配置位置、車両１０の形状、および、放送用アンテナ２０およびノイズ用アンテナ７０の仕様のうち、少なくとも１つの条件に基づいて決定される。テーブル９８は、車種毎にこのノイズ伝達関数ＨＶ１を記憶してもよいし、車両用ノイズキャンセリング装置４８ｄが搭載される車両１０に応じたノイズ伝達関数ＨＶ１のみを記憶してもよい。

詳しく説明すると、ノイズ推定部９６は、ラジオ受信機３０ｄ（車両用ノイズキャンセリング装置４８ｄ）が搭載された車両１０の車種に対応したノイズ伝達関数ＨＶ１をテーブル９８から取得する。そして、ノイズ推定部９６は、周波数受信信号Ｆｎ２にノイズ伝達関数ＨＶ１を乗算することで、周波数ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。つまり、Ｆｎｔ＝Ｆｎ２×ＨＶ１、の関係式を用いて、周波数ノイズ信号Ｆｎｔを推定する。ノイズ推定部９６は、推定した周波数ノイズ信号（放送用アンテナ端ノイズ信号）Ｆｎｔをノイズ除去部４４に出力する。

ノイズ除去部４４は、上記第１の実施の形態で述べたように、周波数解析部３６が出力した周波数受信信号Ｆｒｆから、前記所定の周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎｔを除去（減算）する。ノイズ除去部４４は、周波数ノイズ信号Ｆｎｔを除去した周波数受信信号Ｆｒｆを出力信号Ｓｏｕｔとしてチューナ４６に出力する。

このように、第５の実施の形態の車両用ノイズキャンセリング装置４８ｄでは、ノイズ用アンテナ７０で実際に受信される前記所定の周波数帯域における車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数受信信号（ノイズ用アンテナ端ノイズ信号）Ｆｎ２を得る。そして、この周波数受信信号Ｆｎ２から、放送用アンテナ２０で受信される車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数ノイズ信号（放送用アンテナ端ノイズ信号）Ｆｎｔを算出する。これにより、放送用アンテナ２０で受信される車両ノイズ信号を精度よく推定することができる。

なお、第１〜第５の実施の形態では、車両１０に電流センサ２４を設けるようにしたが、上記１〜第３、および第５の実施の形態では、モータ１２に供給される交流電流の電流値（実効値）Ｉｐを使用しないので、電流センサ２４を設けなくてもよい。

また、上記第４、第５の実施の形態では、ＦＭラジオ放送信号が放送される前記所定の周波数帯域全域（例えば、７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの放送帯域全域）における周波数ノイズ信号Ｆｎｔを推定するようにしたが、放送信号が受信されている周波数帯域における周波数ノイズ信号Ｆｎを推定するようしてもよい。この場合は、車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃ、４８ｄは、上記第１〜第３の実施の形態で示した空きチャネル検出部４０を備える。そして、車両用ノイズキャンセリング装置４８ｃ、４８ｄのノイズ推定部８０、９６は、前記所定の周波数帯域（放送帯域）のうち、空きチャネル検出部４０が検出した空きチャネルの周波数帯域以外の周波数帯域、つまり、使用チャネルの周波数帯域のみにおける周波数ノイズ信号Ｆｎを推定する。また、空きチャネル検出部４０に代えて、使用チャネルの周波数帯域を検出する使用チャネル検出部を設けてもよい。なお、空きチャネルおよび使用チャネルのうち一方を検出すれば、同時に他方も検出していることになるので、空きチャネル検出部４０と使用チャネル検出部とは実質的には機能は同一である。

１０…車両 １２…モータ
１４…モータ駆動制御装置 １４ａ…ドライバ
１４ｂ…制御装置 ２０…放送用アンテナ
２２…ハーネス ２４…電流センサ
３０、３０ａ〜３０ｄ…ラジオ受信機 ３２、７２、９０…バンドパスフィルタ
３４、９２…ＡＤ変換器 ３６、９４…周波数解析部
３８…位相同期部 ４０…空きチャネル検出部
４２、８０、９６…ノイズ推定部 ４４…ノイズ除去部
４６…チューナ
４８、４８ａ〜４８ｄ…車両用ノイズキャンセリング装置
６０…空きチャネルノイズ推定部 ６２…使用チャネルノイズ推定部
７０…ノイズ用アンテナ ７４…波形整形器
７６、８８…分配器 ８２、９８…テーブル
８４…発生源ノイズ推定部 ８６…アンテナ端ノイズ推定部

Claims (10)

1. 所定の周波数帯域の範囲内で放送される放送信号を受信するために車両に設けられた放送用アンテナが受信したアナログ受信信号をデジタル受信信号に変換するＡＤ変換器と、
   時間領域の前記デジタル受信信号を周波数領域の周波数受信信号に変換する周波数解析部と、
   前記放送用アンテナで受信される前記車両に周期的に発生する車両ノイズ信号を周波数領域で表した周波数ノイズ信号を、前記周波数受信信号から減算することで、前記放送用アンテナで受信された受信信号から前記車両ノイズ信号を除去するノイズ除去部と、
   を備えた車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記車両に周期的に発生する車両ノイズ信号の発生タイミングを示すノイズパルスと位相同期させた同期信号を生成する位相同期部を備え、
   前記ＡＤ変換器は、前記同期信号に基づくサンプリング周波数で、前記アナログ受信信号を前記デジタル受信信号に変換し、
   前記周波数解析部は、前記同期信号に基づくサンプリング周波数で、前記デジタル受信信号を前記周波数受信信号に変換する
   ことを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
2. 請求項１に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記車両は、動力源となるモータと、ＰＷＭ制御によって前記モータを駆動制御するモータ駆動制御装置とを備え、
   前記ノイズパルスは、ＰＷＭ周期で発生するモータ駆動パルスであることを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
3. 請求項１に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記車両は、動力源となるモータと、ＰＷＭ制御によって前記モータを駆動制御するモータ駆動制御装置とを備え、
   前記車両ノイズ信号を受信するために前記放送用アンテナより前記モータ駆動制御装置の近傍に配置されたノイズ用アンテナと、
   前記ノイズ用アンテナが受信した前記車両ノイズ信号の発生周波数帯域における第１のアナログ受信信号から前記ノイズパルスを生成する波形整形器と、
   を備えることを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
4. 請求項１に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記放送用アンテナは、前記放送信号を受信するとともに、前記車両ノイズ信号を受信し、
   前記放送用アンテナが受信した前記アナログ受信信号のうち、前記車両ノイズ信号の発生周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタが抽出した前記信号から前記ノイズパルスを生成する波形生成器と、
   を備えることを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記所定の周波数帯域のうち、前記放送信号が受信されていない周波数帯域の前記周波数受信信号から、前記放送信号が受信されている周波数帯域または前記所定の周波数帯域全域における前記周波数ノイズ信号を推定するノイズ推定部を備える
   ことを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
6. 請求項５に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記所定の周波数帯域の範囲内で前記周波数受信信号を周波数軸上で掃引することで、前記放送信号が受信されていない周波数帯域を検出する空きチャネル検出部を備える
   ことを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
7. 請求項５に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記車両には、前記車両の現在位置を検出する位置検出装置が設けられ、
   前記位置検出装置が検出した前記現在位置に基づいて、前記放送信号が受信されない周波数帯域を検出する空きチャネル検出部を備える
   ことを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
8. 請求項２に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記モータ駆動制御装置から前記モータに供給される電流の電流値を取得し、取得した前記電流値と前記ＰＷＭ周期とから、前記放送用アンテナで受信される前記所定の周波数帯域における車両ノイズ信号を周波数領域で表した前記周波数ノイズ信号を推定するノイズ推定部を備える
   ことを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
9. 請求項８に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
   前記ノイズ推定部は、前記車両における前記モータ駆動制御装置の配置位置、前記車両における前記放送用アンテナの配置位置、前記車両の形状、前記放送用アンテナの仕様、前記モータ駆動制御装置から供給される電流を前記モータに伝達するハーネスのレイアウト、および、前記モータの前記車両における配置位置のうち、少なくとも１つの条件に基づいて、前記放送用アンテナで受信される前記車両ノイズ信号を周波数領域で表した前記周波数ノイズ信号を推定する
   ことを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。
10. 請求項３に記載の車両用ノイズキャンセリング装置であって、
    前記同期信号に基づくサンプリング周波数で、前記ノイズ用アンテナが受信した前記所定の周波数帯域における第２のアナログ受信信号を第２のデジタル受信信号に変換する第２のＡＤ変換器と、
    前記同期信号に基づくサンプリング周波数で、時間領域の前記第２のデジタル受信信号を周波数領域の第２の周波数受信信号に変換する第２の周波数解析部と、
    前記第２の周波数受信信号から、前記放送用アンテナで受信される前記所定の周波数帯域における車両ノイズ信号を周波数領域で表した前記周波数ノイズ信号を推定するノイズ推定部と、
    を備えることを特徴とする車両用ノイズキャンセリング装置。

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