JP4277848B2 - 車載受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、雑音キャンセル機能を有する車載受信装置に関する。

従来から、妨害電波及び希望局電波の強さに応じた広帯域ＡＧＣ出力信号に応答してアンテナ回路の減衰量を制御すると共に上記アンテナ回路からの受信信号をハイパスフィルタに加え、その出力信号から雑音を検出し、その検出信号でゲート回路を作動させて雑音を除去する雑音除去回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０６−２６８５３９号公報

しかしながら、上述の従来技術のように、雑音を検出した際にゲート回路を作動させて受信信号を瞬断すると共に、当該瞬断による受信信号の歪を低減する補間処理を行うことで、受信信号に含まれる雑音を除去する方法では、時間幅の大きい雑音や連続的に雑音が混入した場合に、雑音の残存のみならず、瞬断と補間の連続により受信信号の歪が顕著になり、雑音を効果的に除去することはできない。

そこで、本発明は、受信信号に含まれる雑音を効果的に除去することができる車載受信装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、第１受信機と、
前記第１受信機が同調される第１周波数とは異なる第２周波数であって、各種放送及び無線通信のための周波数が割り当てられていない周波数である第２周波数に同調される第２受信機と、
該第２受信機で観測される第２復調受信信号と、前記第１受信機で復調される第１復調受信信号とを組み合わせることにより、前記第１受信機で復調される第１復調受信信号に含まれる雑音をキャンセルする雑音キャンセル手段と、
該雑音がキャンセルされた第１復調受信信号をユーザが視聴可能な態様で出力する出力手段と、
前記第２周波数の擬似キャリアを発生する擬似キャリア発生器とを備え、アンテナを介して第２受信機に供給する電波信号を、擬似キャリア発生器が発生する擬似キャリアに重畳することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係る車載受信装置において、前記第１受信機及び第２受信機には、共通のアンテナが分配器又はフィルタを介して接続されることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明に係る車載受信装置において、前記第１受信機及び第２受信機には、それぞれ別個のアンテナが接続されることを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明に係る車載受信装置において、第２受信機に接続されるアンテナは、車両の広帯域雑音源の周辺に設けられることを特徴とする。

第５の発明は、第１の発明に係る車載受信装置において、第２周波数は、５１３ｋＨｚを含むことを特徴とする。

第６の発明は、第１の発明に係る車載受信装置において、第２周波数は、車両の狭帯域雑音源から放射される雑音の周波数近辺の周波数であることを特徴とする。
第７の発明は、第１の発明に係る車載受信装置において、第２周波数は、第１周波数と第１の狭帯域雑音周波数との周波数差と同程度の周波数差が、第２の狭帯域雑音周波数との間に生ずる周波数であるあることを特徴とする。

第８の発明は、第１〜７のいずれかの発明に係る車載受信装置において、複数の候補の中から前記第２周波数を選定する第２周波数選定手段を備えることを特徴とする。

第９の発明は、第８の発明に係る車載受信装置において、前記第２周波数選定手段は、ＧＰＳ信号に基づく自車位置情報に基づいて、現在の車両位置において電波放送の受信不能な周波数の中から、前記第２周波数を選定することを特徴とする。

第１０の発明は、第１〜９のいずれかの発明に係る車載受信装置において、前記第１復調受信信号の受信レベルに応じて、前記雑音キャンセル手段の動作状態をオン又はオフに切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、受信信号に含まれる雑音を効果的に除去することができる車載受信装置が得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、実施例１（本発明の属さない実施例）による車載受信装置１０の要部構成を示すシステム構成図である。車載受信装置１０は、アンテナ１１を備える。アンテナ１１は、電波放送受信のためのアンテナであり、通常的に車両に搭載されている。尚、アンテナ１１は、ルーフ、トランクやボンネット等に取り付けるポール状のアンテナ（又はヘリカルアンテナ）であってもよいし、ウインドガラス等にプリント又は埋め込まれる線状のアンテナであってもよい。

アンテナ１１の後段には、高周波増幅器１２が接続される。高周波増幅器１２の後段には、ハイパスフィルタ１３ａを介してラジオ受信機１４が接続される。ラジオ受信機１４は、通常的なＦＭ放送、ＦＭ多重文字放送、ＡＭ放送、ＴＶ、短波放送等の各種電波放送を受信可能なチューナ（各種電波放送のために割り当てられた各周波数に同調可能なチューナ）を備えたものであってよい。ラジオ受信機１４は、システム制御回路１６からの選局制御信号に応じて、ユーザの希望する周波数Ａ（以下、「第１周波数Ａ」という）に同調される。選局制御信号（第１周波数Ａ）は、インストルメントパネル等に設定される操作部（図示せず）に対するユーザの設定操作（選局操作）により生成（決定）される。

高周波増幅器１２の後段には、バンドパスフィルタ１３ｂを介して単局受信機１５が接続される。単局受信機１５は、ハードウェア構成についてはラジオ受信機１４と同様であってよい。単局受信機１５は、後で詳説するように、ラジオ受信機１４で受信する受信信号の雑音をキャンセルするために用いられる。単局受信機１５は、システム制御回路１６からの単局選択信号に応じて、ラジオ受信機１４とは異なる周波数Ｂ（以下、「第２周波数Ｂ」という）に同調される。第２周波数Ｂは、放送波が極小又は放送局が存在しない周波数から選定される。例えば、日本のＡＭ放送では５１３ｋＨｚ、ＦＭ放送では８１．０ＭＨｚを第２周波数Ｂとして選定することが可能である。

尚、本実施例では、第２周波数Ｂは、第１周波数Ａの取りうる全帯域（即ち、選局可能な全周波数）のうち最も小さい周波数よりも、小さい周波数（例えば５１３ｋＨｚ）に設定される。このため、単局受信機１５は、当該第２周波数Ｂに対応する通過帯域が設定されたバンドパスフィルタ１３ｂを介して、ハイパスフィルタ１３ａを通過しない低周波域を受信するように構成されている。これにより、第１周波数Ａの取りうる全帯域は、ハイパスフィルタ１３ａを介してラジオ受信機１４により、損失無く受信可能となる。但し、かかるフィルタに代えて分配器により、ラジオ受信機１４及び単局受信機１５に対してアンテナ１１で受信された信号を分配して供給してもよい。この場合、ラジオ受信機１４に供給される信号の損失を補償すべく、高周波増幅器１２における増幅レベルを高めることが望ましい。

図１に示す例では、アンテナ１１で受信された信号は、高周波増幅器１２に通されて増幅され、次いで、ハイパスフィルタ１３ａ及びバンドパスフィルタ１３ｂを介して、ラジオ受信機１４及び単局受信機１５へと分配される。ラジオ受信機１４では、第１周波数Ａを搬送波とする放送信号Ｓ_Ａが復調され、第１復調受信信号Ａ１が後段へと出力される。単局受信機１５では、第２周波数Ｂを搬送波とする放送信号Ｓ_Ｂが復調され、第２復調受信信号Ｂ１が後段へと出力される。尚、第１復調受信信号Ａ１及び第２復調受信信号Ｂ１は、アナログ信号であってもよく、或いは、AD変換されたデジタル信号であってもよい。

ラジオ受信機１４及び単局受信機１５の後段には、信号処理回路１７が接続される。信号処理回路１７は、上述の如くラジオ受信機１４及び単局受信機１５にてそれぞれ復調・生成された第１復調受信信号Ａ１及び第２復調受信信号Ｂ１が入力される。信号処理回路１７は、第２復調受信信号Ｂ１に基づいて第１復調受信信号Ａ１に対して、後述する雑音キャンセル処理を施して、第１復調受信信号Ａ１に含まれる雑音がキャンセル（ないし除去）された放送受信信号Ｙを生成する。かくして生成された放送受信信号Ｙは、音声信号増幅回路１８により増幅されて、車内に設けられるスピーカー１９を介して出力される。これにより、ユーザによる放送受信信号Ｙの視聴が実現される。

ここで、第１復調受信信号Ａ１に含まれうる広帯域雑音信号について説明する。図２（Ａ）は、放送信号の周波数スペクトラムの一例を示し、図２（Ｂ）は、広帯域雑音信号の周波数スペクトラムの一例を示す。

図２（Ａ）に示すように、第１周波数Ａは、選局可能な周波数のいずれか１つであり、従って、放送信号Ｓ_Ａの受信レベルは高くなる。一方、図２（Ｂ）に示すように、広帯域雑音信号の周波数スペクトルは、広帯域雑音の広帯域性に起因して、広帯域に亘って比較的一定の受信レベルを有し、第１周波数Ａにおいても高い受信レベルを有する。従って、この種の広帯域雑音は、第１周波数Ａにおいても高い受信レベルを有するので、アンテナ１１を介して入力されると、ラジオ受信機１４から出力される第１復調受信信号Ａ１に広帯域雑音信号が含まれることになり、信号品質の劣化が生ずる。

図３（Ａ）は、第１周波数Ａで観測される広帯域雑音信号Ｎ_Ａの時間軸特性を示す図である。車載のアンテナ１１を介して入力される広帯域雑音としては、雷や高圧送電線、或いは道路信号制御パネルから放射される外来雑音の他、各種電気モータ（例えば、ＥＰＳモータ、ハイブリッド車の駆動モータ等）やエンジンの点火システム、各種スイッチ装置やインバータ等から放射される雑音が含まれる。例えば、高圧バッテリを搭載するハイブリッド車の場合、高圧系スイッチングノイズの発生源には、モータと高圧バッテリとの間に存在する各種コンバータ及びインバータ、並びに、高圧バッテリと他のバッテリー（例えば、補機用バッテリー）との間に存在する各種コンバータが含まれる。

図４（Ａ）は、図３（Ａ）に示す広帯域雑音信号Ｎ_Ａが含まれる第１復調受信信号Ａ１（Ａ１＝Ｓ_Ａ＋Ｎ_Ａ）の時間軸特性を示す図である。図４（Ａ）に示すように、上述のような各種の広帯域雑音は、比較的大きい時間幅で第１復調受信信号Ａ１に含まれることや、短い周期で連続的に第１復調受信信号Ａ１に含まれる場合があり、かかる場合には、上記の背景技術の欄で紹介したような従来技術のような手法では、雑音を効果的に除去できない。

これに対して、本実施例による信号処理回路１７は、第１復調受信信号Ａ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ａを、第２復調受信信号Ｂ１を用いて効果的にキャンセル（ないし除去）することを特徴とする。以下、この信号処理回路１７により実現される雑音キャンセル処理について説明する。

図２（Ａ）に示すように、第２周波数Ｂは、放送波が極小又は放送局が存在しない周波数であり、従って、放送信号Ｓ_Ｂの受信レベルは極小又はゼロとなる。一方、上述の如く、広帯域雑音信号は、図２（Ｂ）に示すように、広帯域に亘って比較的一定の受信レベルを有し、第２周波数Ｂにおいても高い受信レベルを有する。従って、この種の広帯域雑音信号は、単局受信機１５から出力される第２復調受信信号Ｂ１にも含まれることになる。

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）と同一観測時間において第２周波数Ｂで観測される広帯域雑音信号Ｎ_Ｂの時間軸特性を示す図である。図３（Ｂ）及び図３（Ａ）から分かるように、第１周波数Ａで観測される広帯域雑音信号Ｎ_Ａと、第２周波数Ｂで観測される広帯域雑音信号Ｎ_Ｂとは、時間軸特性において相関性がある。尚、図示の例では、図２（Ｂ）に示すように、第２周波数Ｂでの広帯域雑音の電力スペクトル密度が、第１周波数Ａでの同広帯域雑音の電力スペクトル密度よりも高いために、広帯域雑音信号Ｎ_Ｂの振幅は、広帯域雑音信号Ｎ_Ａの振幅よりも幾分大きくなっている。

図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）に示す広帯域雑音信号Ｎ_Ｂが含まれる第２復調受信信号Ｂ１（Ｂ１＝Ｓ_Ａ＋Ｎ_Ａ）の時間軸特性を示す図である。図４（Ｂ）及び図４（Ａ）から、広帯域雑音は、異なる周波数（Ａ，Ｂ）で観測された場合であっても、互いに相関性のある振幅及び位相を有する信号（Ｎ_Ａ，Ｎ_Ｂ）として、それぞれの周波数における復調受信信号（Ａ１，Ｂ１）に混入されることが分かる。

図５は、信号処理回路１７による雑音キャンセル処理を模式的に示すブロック図である。信号処理回路１７では、第１復調受信信号Ａ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ａと、第２復調受信信号Ｂ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ｂとの相関性を利用して、第１復調受信信号Ａ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ａが除去ないしキャンセルされる。

例えば、図５に示すように、信号処理回路１７では、Ｙ＝Ａ１−δ・ｅ^ｊθ・Ｂ１で表される信号処理により、放送受信信号Ｙが出力される。ここで、δ及びθは、それぞれ振幅と位相の補正係数であり、広帯域雑音信号Ｎ_Ａが極小となるように適合される。これにより、図５に示すように、第１復調受信信号Ａ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ａが実質的に除去され、第１復調受信信号Ａ１に含まれる放送信号Ｓ_Ａのみを取り出すことができる。尚、図５に示すように、信号処理回路１７から出力される放送受信信号Ｙには、第２復調受信信号Ｂ１に含まれる放送信号Ｓ_Ｂが残存することになるが、上述の如く放送信号Ｓ_Ｂの受信レベルは極小又はゼロであるので、放送受信信号Ｙの品質に大きな影響を与えることが無い。

このように本実施例によれば、広帯域雑音信号Ｎ_Ａが瞬間的に第１復調受信信号Ａ１に含まれる場合のみならず、広帯域雑音信号Ｎ_Ａが比較的大きい時間幅で第１復調受信信号Ａ１に含まれる場合や、短い周期で連続的に第１復調受信信号Ａ１に含まれる場合等であっても、同様の態様で第２復調受信信号Ｂ１にも広帯域雑音信号Ｎ_Ｂが含まれるという相関性を利用することで、第１復調受信信号Ａ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ａを効果的に除去することができる。

尚、信号処理回路１７（システム制御回路１６についても同様）で実現される機能（信号処理）は、第２周波数Ｂに応じて予め設定した最適な補正係数（振幅及び位相補正）に基づいてアテネータ等によりハードウェア的に実現されてもよいが、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）により、相関性の強い雑音信号のみをキャンセルするようにプログラムされたソフトウェアに基づいて実現されてもよい。この場合、振幅と位相の補正係数は動的に適合されてよい。

また、本実施例において、ラジオ受信機１４における受信レベル（Ｓメーター信号）が高く、広帯域雑音信号Ｎ_Ａに対して十分大きな放送信号Ｓ_Ａが得られる場合には、信号処理回路１７での上述の雑音キャンセル処理が中断・停止されてもよい。この場合、単局受信機１５が、ネットワークフォロー機能（アンテナ１１ａで受信する放送局と同一放送を行っている他局を探し出し、電波受信性の良好な方の局（周波数）に切り替える機能）を実現するために用いられてもよい。

また、本実施例では、図２（Ｂ）に示すように、車両で発生する広帯域雑音信号の周波数スペクトルが低周波域で高周波域よりも高い受信レベルを有していることから、第２周波数Ｂは、低周波側で放送局の無い周波数に設定している（例えば５１３ｋＨｚ）。これにより、広帯域雑音信号Ｎ_Ａと相関性の高い広帯域雑音信号Ｎ_Ｂの受信レベルが極力大きくなるように、第２周波数Ｂを選定することができる。但し、ハイパスフィルタ１３ａに代えて、ローパスフィルタを設定し、第２周波数を、第１周波数の取りうる最大周波数よりも大きい周波数であって、且つ、放送波が極小又は放送局が存在しない周波数（例えば８１．０ＭＨｚ）に設定してもよい。

図６は、実施例２（単独では本発明の属さない実施例）による車載受信装置１０の要部構成を示すシステム構成図である。以下では、上述の実施例１と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。本実施例２は、ラジオ受信機１４と単局受信機１５にそれぞれ別個のアンテナが接続される点で、ラジオ受信機１４と単局受信機１５に共通のアンテナ１１に接続される上述の実施例１と異なる。

具体的には、図６に示すように、アンテナ１１ａの後段には、高周波増幅器１２ａを介してラジオ受信機１４が接続され、アンテナ１１ｂの後段には、高周波増幅器１２ｂを介して単局受信機１５が接続される。尚、本実施例では、別々のアンテナ１１ａ，１１ｂからラジオ受信機１４及び単局受信機１５のそれぞれに信号が供給されるので、電波損失を考慮する必要はなく、従って、上述の実施例１で用いた各種フィルタ１３ａ，１３ｂは不要である。

アンテナ１１ａは、上述の実施例１のアンテナ１１と同様、例えばルーフ部等、電波受信性の良好な箇所に設定される。

一方、アンテナ１１ｂは、同様に、電波受信性の良好な箇所に設定されてもよいが、電波受信性の良好でない箇所に設定されてもよい。これは、上述の如く、アンテナ１１ｂを介して受信される第２復調受信信号Ｂ１は、第１復調受信信号Ａ１に含まれうる広帯域雑音信号Ｎ_Ａと相関性の高い広帯域雑音信号Ｎ_Ｂを含みさえすればよく、また、放送受信信号Ｙに含まれうる放送信号Ｓ_Ｂの成分は可能な限り小さい方が望ましいからである。即ち、放送受信信号Ｙに残存する放送信号Ｓ_Ｂの受信レベルが極力小さくなり、且つ、広帯域雑音信号Ｎ_Ａと相関性の高い広帯域雑音信号Ｎ_Ｂの受信レベルが極力大きくなるように、第２周波数Ｂを選定することが、広帯域雑音信号Ｎ_Ａや放送信号Ｓ_Ｂに起因した信号品質の劣化を効率的に防止できるからである。

この観点から、アンテナ１１ｂをアンテナ１１ｂと略同一の箇所に設定する構成では、広帯域雑音信号Ｎ_Ａと相関性のある広帯域雑音信号Ｎ_Ｂを確実に取得できる点で有利であるが、第２周波数Ｂの選択の自由度が少なくなる点（上述の実施例１と同様、放送波が極小又は放送局が存在しない周波数である必要が生ずる点）で不利となる。一方、アンテナ１１ｂを放送電波の届かないような閉塞空間（例えば、トランク内やボンネット内）に設定する構成では、第２周波数Ｂの選択の自由度が大きい点で有利であるが、アンテナ１１ｂの配置位置によっては、広帯域雑音信号Ｎ_Ａと相関性のある広帯域雑音信号Ｎ_Ｂを取得できない場合もある。このため、後者の構成では、アンテナ１１ｂは、好ましくは、広帯域雑音信号Ｎ_Ａと相関性のある広帯域雑音信号Ｎ_Ｂを確実に取得することができる箇所、即ち、広帯域雑音の発生源付近に配置される。例えばハイブリッド車の場合であれば、各種コンバータ及びインバータの周辺や高圧電線（ワイヤーハーネス）の周辺に配置することが好適である。この場合、アンテナ１１ｂは、例えば単局受信機１５の入力段をワイヤーハーネスにコンデンサを介して接続し、ハイブリッド車の高圧スイッチングノイズを直接的に取り出す方式であってよい。

尚、本実施例において、ラジオ受信機１４における受信レベルが高く、広帯域雑音信号Ｎ_Ａに対して十分大きな放送信号Ｓ_Ａが得られる場合には、信号処理回路１７での上述の雑音キャンセル処理が中断・停止されてもよい。この場合、アンテナ１１ｂを、アンテナ１１ａと同様、電波受信性の良好な箇所に設定する構成では、単局受信機１５は、ネットワークフォロー機能を実現するために用いられてもよい。

また、アンテナ１１ｂが、アンテナ１１ａの設置位置とは異なる電波受信性の良好な位置に設置される構成では、単局受信機１５（アンテナ１１ｂ）とラジオ受信機１４（アンテナ１１ａ）とを選択的に用いてダイバーシチ受信を行うこともできる。例えば、ラジオ受信機１４における受信レベルが基準値より低くなった場合に、単局受信機１５を第１周波数Ａに同調させ、そのときの単局受信機１５における第１周波数Ａでの受信レベルが基準値より高い場合には、単局受信機１５とラジオ受信機１４の役割を入れ替えることとしてもよい。この場合、ラジオ受信機１４が第２周波数Ｂに同調される。信号処理回路１７では、単局受信機１５から出力される復調受信信号に含まれる雑音信号が、ラジオ受信機１４から出力される復調受信信号に基づいて除去ないしキャンセルされることになる。

図７は、実施例３による車載受信装置１０の要部構成を示すシステム構成図である。以下では、上述の実施例１と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。本実施例３は、擬似放送キャリア発生器２０を備える点で上述の実施例１と異なる。

擬似放送キャリア発生器２０は、第２周波数Ｂの擬似放送キャリアを発生する。擬似放送キャリアは、第２周波数Ｂの放送電波の搬送波を擬似的に表すものであり、当然ながら放送信号により変調されていない。

擬似放送キャリア発生器２０は、単局受信機１５の入力段に接続される。即ち、アンテナ１１を介して入力される電波信号は、擬似放送キャリア発生器が発生する擬似放送キャリアに重畳されて、単局受信機１５の復調回路（検波部）に入力される。

ここで、第１復調受信信号Ａ１に含まれうる狭帯域雑音信号について説明する。図８は、狭帯域雑音信号の周波数スペクトラムの一例を示す。一般的に、狭帯域雑音信号の周波数スペクトルは、狭帯域雑音の狭帯域性に起因して、狭帯域において電力スペクトル密度が高くなり、雑音の高調波成分により離散した複数の周波数（以下、「狭帯域雑音周波数」という）Ｃ１，Ｃ２，…でピークが発生する。車載のアンテナ１１を介して入力される狭帯域雑音としては、マイクロコンピューター等で用いられる発振回路やクロック回路から放射される雑音が代表的である。

第１復調受信信号Ａ１には、第１周波数Ａがこの狭帯域に属さない限り、狭帯域雑音信号が含まれることはない。しかしながら、第１周波数Ａが狭帯域雑音周波数近辺である場合、ラジオ受信機１４では狭帯域雑音信号と放送信号とが同時に検波されるため、検波時に生ずるこれらの２つの信号の2乗成分によってビート雑音が発生し、信号品質の劣化が生ずる。即ち、ラジオ受信機１４から出力される第１復調受信信号Ａ１には、上述の如く放送信号Ｓ_Ａ及び広帯域雑音信号Ｎ_Ａと共に、ビート雑音信号Ｎ_Ａ’が含まれることになる。

そこで、本実施例では、第２周波数Ｂは、第１周波数Ａと狭帯域雑音周波数との周波数差と同程度の周波数差が、狭帯域雑音周波数（別の狭帯域雑音周波数）との間に生ずるように、選択される。例えば、図８に示すように、第１周波数Ａが狭帯域雑音周波数Ｃ２に近接している場合、第２周波数Ｂは、狭帯域雑音周波数Ｃ２とは異なる狭帯域雑音周波数（例えばＣ１）の近傍に設定され、第１周波数Ａと狭帯域雑音周波数Ｃ２との周波数差（Ａ−Ｃ２）が、第２周波数Ｂと狭帯域雑音周波数Ｃ１との周波数差（Ｂ−Ｃ１）と略等しくなるようにする。

従って、本実施例では、単局受信機１５は、上述の如く第２周波数Ｂに同調されているので、単局受信機１５では、第２周波数Ｂの擬似放送キャリアと、狭帯域雑音周波数Ｃ２の狭帯域雑音信号が同時に検波され、検波時に生ずるこれらの２つの信号の2乗成分によって同様のビート雑音が発生する。即ち、単局受信機１５から出力される第２復調受信信号Ｂ１には、上述の如く放送信号Ｓ_Ｂ及び広帯域雑音信号Ｎ_Ｂと共に、ビート雑音信号Ｎ_Ｂ’が含まれることになる。このビート雑音信号Ｎ_Ｂ’とビート雑音信号Ｎ_Ａ’とは、狭帯域雑音発生時に同様の態様で発生するものであり、振幅及び位相において互いに相関性を有する。

図９は、本実施例３の信号処理回路１７による雑音キャンセル処理を模式的に示すブロック図である。信号処理回路１７では、上述の実施例１で説明したように、第１復調受信信号Ａ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ａと、第２復調受信信号Ｂ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ｂとの相関性を利用して、例えば上述の如くＹ＝Ａ１−δ・ｅ^ｉθ・Ｂ１で表される雑音キャンセル処理が行われ、放送受信信号Ｙが出力される。この際、ビート雑音信号Ｎ_Ｂ’とビート雑音信号Ｎ_Ａ’についても同様の相関性を有しているので、図９に示すように、第１復調受信信号Ａ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ａのみならず、ビート雑音信号Ｎ_Ａ’が実質的に除去され、第１復調受信信号Ａ１に含まれる放送信号Ｓ_Ａのみを取り出すことができる。

このように本実施例によれば、擬似放送キャリアを用いてビート雑音信号Ｎ_Ａ’と相関性のビート雑音信号Ｎ_Ｂ’を第２復調受信信号Ｂ１に生成し、当該第２復調受信信号Ｂ１を用いて第１復調受信信号Ａ１に対する雑音キャンセル処理を行うことで、第１復調受信信号Ａ１に含まれる広帯域雑音信号Ｎ_Ａのみならずビート雑音信号Ｎ_Ａ’をも一括的にキャンセルすることができ、広帯域雑音信号のみならず狭帯域雑音信号による第１復調受信信号Ａ１の品質劣化を防止することができる。

図１０は、実施例４による車載受信装置１０の要部構成を示すシステム構成図である。以下では、上述の実施例３と同様の構成については、同一の参照符号を付して説明を省略する。本実施例４は、好ましい第２周波数の選定方法に関する。尚、以下では実施例３をベースにした構成について説明するが、本実施例４は、上述の実施例１及び実施例２に対しても同様に適用可能である。

システム制御回路１６には、図１０に示すように、CAN（controller area network）などの適切な通信ネットワークを介して、ナビゲーション装置の主要機能を実現するナビゲーションＥＣＵ３０が接続される。

ナビゲーションＥＣＵ３０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機３２によりＧＰＳアンテナ３４を介して受信するＧＰＳ信号に基づいて、自車位置を測位・演算する。測位方法は、単独測位や相対測位（干渉測位を含む。）等の如何なる方法であってもよい。この際、ＧＰＳ信号に基づく自車位置の演算結果は、車速センサやジャイロセンサ等の各種センサの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてもよいし、公知のマップマッチング技術により、地図データベース内の地図データを用いて適宜補正されてもよいし、既知点に設置された受信機（基準局）から供給されるGPS補正データに基づいてディファレンシャル補正されてもよい。

ナビゲーションＥＣＵ３０は、ＧＰＳ信号に基づく自車位置情報と、所与の放送局所在地リストに基づいて、現在の車両位置でのエリアマップ及び受信局リストを生成する。放送局所在地リストは、各種道路情報を含む地図データと共に、地図データベースに予め収録される。現在の車両位置でのエリアマップ及び受信局リストは、システム制御回路１６に供給される。この供給は、例えば、車両の走行中に地域が変化し（例えば東海エリアから近畿エリアに入り）、エリアマップ及び受信局リストが変化したときだけ、実行されるものであってよい。

システム制御回路１６は、エリアマップ及び受信局リストを参照して、現在の車両位置において電波放送の受信不能な周波数（放送波が極小又は放送局が存在しない周波数）の候補の中から、最適な第２周波数を選定する。即ち、システム制御回路１６は、エリアマップ及び受信局リストに基づいて、現在の車両位置に属するエリアにおいて受信不能な放送局を探し出す。システム制御回路１６は、選定した第２周波数に応じて、単局選択信号を生成し、単局受信機１５に向けて出力する。これにより、単局受信機１５は、上述の如く単局選択信号に応じた周波数（選定した第２周波数）に同調される。

従って、例えば車両の走行中に現在の車両位置が東海エリアから近畿エリアに移行し、近畿エリアでは、東海エリアで用いていた第２周波数に、ある放送局の放送電波が割り当てられている場合、システム制御回路１６は、エリアマップ及び受信局リストを参照して、近畿エリアで用いるべき最適な第２周波数を選定し、単局受信機１５が同調される周波数を、当該近畿エリアで最適な第２周波数へと変更する。

このように本実施例によれば、移動体である車両の特性上、車両の存在する地域が変化する場合であっても、自車位置情報に基づいて最適な第２周波数を選定することができる。

図１１は、本実施例のシステム制御回路１６により実現される第２周波数選定処理の一例を示すフローチャートである。

ステップ１００では、システム制御回路１６は、ナビゲーションＥＣＵ３０からの情報に基づいて、現在の車両位置に対応するエリアマップ及び受信局リストの変化が生じたか否かを判断する。エリアマップ及び受信局リストの変化が生じた場合、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、システム制御回路１６は、現在のラジオ受信機１４が同調される第１周波数Ａが、狭帯域雑音周波数Ｃ１，Ｃ２，…の何れかの近辺であるか否かを判断する。尚、狭帯域雑音周波数Ｃ１，Ｃ２，…は、車載される発振回路やクロック回路等の周波数から予め導出し、所定のメモリに記憶しておく。第１周波数Ａが、狭帯域雑音周波数Ｃ１，Ｃ２，…の何れかの近辺である場合、上述の実施例３に関連して説明したように、ビート雑音が発生しうるため、ビート雑音による放送受信信号Ｙの品質劣化を防止すべくステップ１２０に進む。第１周波数Ａが、狭帯域雑音周波数Ｃ１，Ｃ２，…の何れかの近辺で無い場合、ステップ１３０に進む。

ステップ１２０では、システム制御回路１６は、エリアマップ及び受信局リストを参照して、現在の車両位置において電波放送の受信不能な複数の周波数の候補の中から、狭帯域雑音周波数Ｃ１，Ｃ２，…に近接する周波数（但し、第１周波数Ａの周辺を除く。）を選定し、当該選定した周波数を第２周波数Ｂとする。

ステップ１３０では、システム制御回路１６は、エリアマップ及び受信局リストを参照して、現在の車両位置において電波放送の受信不能な複数の周波数の候補の中から、放送受信信号Ｙに残存する放送信号Ｓ_Ｂの受信レベルが極力小さくなり、且つ、広帯域雑音信号Ｎ_Ａと相関性の高い広帯域雑音信号Ｎ_Ｂの受信レベルが極力大きくなるように、第２周波数Ｂを選定する。

ステップ１４０では、システム制御回路１６は、上記ステップ１２０又はステップ１３０で選定された第２周波数Ｂに単局受信機１５が同調されるように、単局選択信号を単局受信機１５に対して出力する。

このように本実施例によれば、現在のラジオ受信機１４が同調される第１周波数Ａや、現在の車両の存在する地域に応じて、最適な第２周波数Ｂを選定することができる。

尚、本実施例において、信号処理回路１７でのノイズキャンセル処理は、第２周波数Ｂ毎に予め設定した最適な補正係数（振幅及び位相補正）を用いてハードウェア的に実現されてもよいが、ＤＳＰにより、相関性の強い雑音信号のみをキャンセルするようにプログラムされたソフトウェアに基づいて実現されてもよい。

また、本実施例において、フィルタ１３ａ，１３ｂに代えて分配器により、ラジオ受信機１４及び単局受信機１５に対してアンテナ１１で受信された信号を分配して供給してもよい。この構成では、単局受信機１５の第２周波数Ｂは、低周波域又は高周波域に限定されず自由に変更することができるので、上述の最適な第２周波数Ｂの選定自由度が大きくなる。

また、本実施例４を上述の実施例２に適用した場合にも、ラジオ受信機１４と単局受信機１５に対して別個のアンテナ１１ａ，１１ｂを介して独立的に受信電波を供給することができるので、単局受信機１５の第２周波数Ｂは、低周波域又は高周波域に限定されず自由に変更することができるので、上述の最適な第２周波数Ｂの選定自由度が大きくなる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、ラジオ放送受信装置として車載受信装置１０を構成しているが、ラジオ以外の電波放送（ＴＶ放送、衛星放送等）に対しても適用可能である。ＴＶ放送の場合、スピーカーが同様のＴＶ音声の出力手段となり、ディスプレイがＴＶ映像の出力手段を構成する。

また、上述の実施例は、放送電波を受信する車載受信装置１０に関するものであるが、本発明は、上述のGPS受信機３２等の各種受信機において適用可能であり、また、自動車電話に代表される車載通信装置等においても適用可能である。車載通信装置の場合、第２周波数Bは、上述と同様の考え方で、通信電波及び放送電波を含む各種電波の受信レベルの低い周波数に設定すればよい。従って、この場合、ラジオ受信機１４に代えて、無線通信のために割り当てられた第１周波数（中心周波数）に同調される受信フィルタ及び受信機と、通信電波及び放送電波を含む各種電波の受信レベルの低い周波数に同調される第２受信機と、該第２受信機で復調される第２復調受信信号に基づいて、前記第１受信機で復調される第１復調受信信号に含まれる雑音をキャンセルする信号処理回路１７と、該雑音がキャンセルされた第１復調受信信号を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする形態が考えられる。

実施例１による車載受信装置１０の要部構成を示すシステム構成図である。 図２（Ａ）は、放送信号の周波数スペクトラムの一例を示し、図２（Ｂ）は、広帯域雑音信号の周波数スペクトラムの一例を示す図である。 広帯域雑音信号Ｎ_Ａの時間軸特性と広帯域雑音信号Ｎ_Ｂの時間軸特性との相関性を示す図である。 図４（Ａ）は、広帯域雑音信号Ｎ_Ａが含まれる第１復調受信信号Ａ１（Ａ１＝Ｓ_Ａ＋Ｎ_Ａ）の時間軸特性を示す図であり、図４（Ｂ）は、広帯域雑音信号Ｎ_Ｂが含まれる第２復調受信信号Ｂ１（Ｂ１＝Ｓ_Ａ＋Ｎ_Ａ）の時間軸特性を示す図である。 信号処理回路１７による雑音キャンセル処理を模式的に示すブロック図である。 実施例２による車載受信装置１０の要部構成を示すシステム構成図である。 実施例３による車載受信装置１０の要部構成を示すシステム構成図である。 狭帯域雑音信号の周波数スペクトラムの一例を示す図である。 実施例３の信号処理回路１７による雑音キャンセル処理を模式的に示すブロック図である。 実施例４による車載受信装置１０の要部構成を示すシステム構成図である。 本実施例のシステム制御回路１６により実現される第２周波数選定処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 車載受信装置
１１ アンテナ
１２ 高周波増幅器
１３ａ，１３ｂ フィルタ
１４ ラジオ受信機
１５ 単局受信機
１６ システム制御回路
１７ 信号処理回路
１８ 音声信号増幅器
１９ スピーカー
２０ 擬似放送キャリア発生器
３０ ナビゲーションＥＣＵ
３２ ＧＰＳ受信機
３４ ＧＰＳアンテナ

Claims (10)

1. 第１受信機と、
   前記第１受信機が同調される第１周波数とは異なる第２周波数であって、各種放送及び無線通信のための周波数が割り当てられていない周波数である第２周波数に同調される第２受信機と、
   該第２受信機で観測される第２復調受信信号と、前記第１受信機で復調される第１復調受信信号とを組み合わせることにより、前記第１受信機で復調される第１復調受信信号に含まれる雑音をキャンセルする雑音キャンセル手段と、
   該雑音がキャンセルされた第１復調受信信号をユーザが視聴可能な態様で出力する出力手段と、
   前記第２周波数の擬似キャリアを発生する擬似キャリア発生器とを備え、アンテナを介して第２受信機に供給する電波信号を、擬似キャリア発生器が発生する擬似キャリアに重畳することを特徴とする、車載受信装置。
2. 前記第１受信機及び第２受信機には、共通のアンテナが分配器又はフィルタを介して接続される、請求項１に記載の車載受信装置。
3. 前記第１受信機及び第２受信機には、それぞれ別個のアンテナが接続される、請求項１に記載の車載受信装置。
4. 第２受信機に接続されるアンテナは、車両の広帯域雑音源の周辺に設けられる、請求項３に記載の車載受信装置。
5. 第２周波数は、５１３ｋＨｚを含む、請求項１に記載の車載受信装置。
6. 第２周波数は、車両の狭帯域雑音源から放射される雑音の周波数近辺の周波数である、請求項１に記載の車載受信装置。
7. 第２周波数は、第１周波数と第１の狭帯域雑音周波数との周波数差と同程度の周波数差が、第２の狭帯域雑音周波数との間に生ずる周波数である、請求項１に記載の車載受信装置。
8. 複数の候補の中から前記第２周波数を選定する第２周波数選定手段を備える、請求項１〜７のいずれかに記載の車載受信装置。
9. 前記第２周波数選定手段は、ＧＰＳ信号に基づく自車位置情報に基づいて、現在の車両位置において電波放送の受信不能な周波数の中から、前記第２周波数を選定する、請求項８に記載の車載受信装置。
10. 前記第１復調受信信号の受信レベルに応じて、前記雑音キャンセル手段の動作状態をオン又はオフに切り替える、請求項１〜９のいずれかに記載の車載受信装置。

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