CN117242910A - 电子控制装置 - Google Patents

Abstract

电子控制装置具备：电路基板，其具有用于与外部设备连接的多个连接器；以及框体，其在内部容纳所述电路基板，由导电性材料构成，所述框体具有与所述连接器对应的开口部，构成所述框体的第一框体部件或第二框体部件中的至少某一方具有梳刀形状部，所述梳刀形状部用于将所述开口部按多个所述连接器的每一个分别分隔。

Description

电子控制装置

技术领域

本发明涉及电子控制装置。

背景技术

在高级自动驾驶中，需要许多个外界识别用传感器来应对复杂的驾驶操作，例如在普通道路上的突然的车辆插队。因此，自动驾驶ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)需要对从许多个外界识别用传感器发送来的大容量信息进行高速处理，使驾驶控制追随时时刻刻变化的周围环境。基于这样的背景，在外界识别用传感器与自动驾驶ECU之间的通信中，使用相对于以往而言高频带(GHz频带)的通信需要多个信道，但伴随于此，同频带下的外来电磁噪声抗性的确保则成为课题。

作为本申请发明的背景技术，在下述的专利文献1中，作为提高连接有多个外部设备的电子设备的外来噪声抗性的有效技术，公开了一种通过电子设备收纳框体的电磁波屏蔽结构来提高外来噪声抗性的手段，该电子设备收纳框体的电磁波屏蔽结构具备：具有用于使电缆贯通的开口部的框体、以及电磁波隔绝构件，该电磁波隔绝构件具有配置为刷状而封堵所述开口部的导电性的导线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-28160号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1的技术中，由于将电子设备容纳在框体内，所以必须预先将连接器连接在电子设备上，若不将具有电磁波屏蔽结构的电子设备收纳框体开闭，则难以插拔连接器。另外，为了保护电子设备免受外来噪声的影响，需要与电子设备分开地引入屏蔽用框体，因此成本有可能增加。鉴于此，本发明的目的在于提供一种兼顾低成本化和噪声抗性的提高的电子控制装置。

用于解决技术问题的手段

本发明的电子控制装置具备：电路基板，其具有用于与外部设备连接的多个连接器；以及框体，其在内部容纳所述电路基板，由导电性材料构成，其中，所述框体具有与所述连接器对应的开口部，构成所述框体的第一框体部件或第二框体部件中的至少某一方具有梳刀形状部，所述梳刀形状部用于将所述开口部按多个所述连接器的每一个分别分隔。

发明效果

根据本发明，能够提供一种兼顾低成本化和噪声抗性的提高的电子控制装置。

附图说明

图1是本发明的电子控制装置的第一实施方式的外观立体图。

图2是图1所示的电子控制装置的A-A’线截面图。

图3是图1所示的电子控制装置的B-B’线截面图。

图4是本发明的电子控制装置的第二实施方式。

图5是本发明的电子控制装置的第三实施方式。

图6是本发明的电子控制装置的第四实施方式。

图7是本发明的电子控制装置的第五实施方式中的A-A’截面图。

图8是本发明的电子控制装置的第五实施方式中的B-B’截面图。

图9是示出噪声抗性试验时的本发明的通信错误发生率降低效果的图表。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的记载和附图是用于说明本发明的例示，为了明确地进行说明，适当地进行了省略和简化。本发明也可以其他各种方式实施。只要不特别限定，各构成要素可以是单个也可以是多个。

为了容易理解本发明，附图所示的各构成要素的位置、大小、形状、范围等有时不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本发明未必限定于附图所公开的位置、大小、形状、范围等。

(本发明的第一实施方式和具备该第一实施方式的装置的整体构成)

图1是本发明的电子控制装置的第一实施方式的外观立体图，图2是图1所示的电子控制装置的A-A’线截面图。图3是图1所示的电子控制装置的B-B’线截面图。

图1的电子控制装置100具有上部框体1和下部框体2。从确保电磁屏蔽性能的观点出发，框体1和2由铝等金属材料形成。另外，框体1和2也可以由铁等金属板材料、或者导电性树脂材料等能够确保屏蔽性能的非金属材料等形成，由此能够实现低成本化和轻量化。

在框体1和2内容纳有安装有多个外部设备连接用连接器4的电路基板3，在框体1和2的外部设备连接连接器4的安装部设置有开口部1a。框体1具有将开口部1a按每一个连接器4分别分隔的梳刀状的屏蔽结构5(梳刀形状部)。另外，屏蔽结构5也可以不设置在框体1上而是设置在框体2上，另外，也可以是在框体1和框体2这两者上都设置屏蔽结构5，并使各自的屏蔽结构5的前端对准从而形成开口部1a的结构。图2的信号布线6将外部设备连接用连接器4与IC 7连接。

包含电子控制装置100的车载电子设备为了在出厂时确保噪声抗性，会进行多个噪声抗性试验。在该试验中，有将连续的窄带噪声(电场)直接照射到电缆或电子设备主体上，评价此时的电子设备的动作状态、通信状态的试验。另外，为了高速传送而采用同轴电缆作为电缆，与差动传送等传送方式相比，不需要布线空间、重量削减和偏斜补偿(多个信号之间的时间偏差的补偿)。

若现在对电子控制装置100照射噪声，则噪声主要从配置有外部设备连接用连接器4的开口部1a向框体内部侵入。接着，侵入到框体内的噪声直接耦合到外部设备连接用连接器4、信号布线6、IC 7，在各元件中感应出噪声电压。该噪声电压超过IC 7的容许值，从而阻碍信号传送。因此，在框体的开口部1a处降低外来噪声是重要的。

作为对开口部1a处的噪声降低而言有效的手段，可以举出开口部1a的分割。通常，已知如果是相同的总开口面积，则通过分割成许多个开口部1a，屏蔽效果会提高，作为典型例，在用于散热的换气用的开口部附加金属网的事例在许多产品中被采用。

另外，在以往，若侵入到框体内的噪声的λ/2、λ/4(λ是噪声的波长)与框体开口部1a的长边及短边的长度接近，则也有可能噪声会在开口部1a处共振，成为新的放射源。但是，通过如本实施方式那样进行开口部1a的分割，能够使开口部1a的共振频率向高频侧偏移，因此能够抑制共振。

另外，开口部1a通过梳刀形状的屏蔽结构5缩小开口面积，降低向框体内的噪声侵入量。由此，能够低成本地提高屏蔽效果。本实施方式的屏蔽效果如图9的图表所示。图9中，准备配置有多个外部设备连接用连接器4的电子控制装置100，实施噪声抗性试验(电场照射试验)。按照有无分割框体开口部1a来比较此时的高速通信错误发生次数。如图9所示，根据本发明，能够实现通信错误发生次数的减少。

以后说明的第二～第五实施方式通过与第一实施方式并用，相比于单独使用第一实施方式的情况，能够提高开口部1a的屏蔽效果。

(第二实施方式)

图4示出了在图1的B-B’截面中使框体一体型屏蔽结构5的一部分变形了的第二实施方式。

本实施方式在上部框体1具有将框体一体型屏蔽结构5的一部分弯曲而成的弯曲部8。由此，在将上部框体1和下部框体2组装时，关于连接部分，屏蔽结构5作为相对于下部框体2的板簧发挥作用。另外，上部框体1经由弯曲部8与下部框体2电性接触。

与两者不电性接触的第一实施方式相比，提高了约10％～20％的屏蔽性能，能够减少由外来电磁噪声引起的通信错误发生次数。原理上，在不同的两个金属之间产生电位差的情况下，金属之间存在电场(本次的情况与噪声相同)，但通过使两金属电性接触，会成为同电位，成为电场也不存在的状态。根据该原理，通过使弯曲部8与下部框体2接触，使梳齿状屏蔽结构5接地而使弯曲部8与下部框体2为同电位，能够实现开口部1a的屏蔽性能的提高，提高噪声抗性。

另外，在不是在上部框体1而是在下部框体2上设置屏蔽结构5的情况下，通过具有弯曲部8也能够起到同样的效果。另外，在上部框体1及下部框体2上设置屏蔽结构5的情况下，通过在任一框体的屏蔽结构5上具有弯曲部8，也能够起到同样的效果。

(第三实施方式)

图5示出了在图1的B-B’线截面中使框体一体型屏蔽结构5及下部框体2的一部分变形了的第三实施方式。

本实施方式的特征在于，在框体一体型屏蔽结构5的一部分上形成钩状部9，使钩状部9的前端的钩部分钩挂在下部框体2的钩状部承受部9a上。在将上部框体1与下部框体2组装时，钩状部9钩挂在钩状部承受部9a上并相互啮合，从而能够使上部框体1与下部框体2电性连接。由此，与第二实施方式同样，具有提高开口部1a的屏蔽性能的效果。

另外，在不是在上部框体1而是在下部框体2上设置钩状部9，并在上部框体1上设置钩状部承受部9a的情况下，也能够起到同样的效果。另外，在上部框体1及下部框体2上设置屏蔽结构5的情况下，通过将任一方的屏蔽结构5的前端设为钩状部9，将另一方的前端设为钩状部承受部9a，也能够起到同样的效果。

(第四实施方式)

图6示出了在图1的B-B’线截面中使框体一体型屏蔽结构5及下部框体2的一部分变形了的第四实施方式。

图6是以电路基板3在表层和最下层具有GND图案11为前提的实施方式，形成有将框体一体型屏蔽结构5的一部分的形状向框体内部方向折返而成的折返部10。通过将螺钉12插入到设置在该折返部10上的螺纹孔中将GND图案11一起贯通，并到达螺钉固定部13，从而框体1、2与基板3螺合在一起。由此，上部框体1及下部框体2经由螺钉12而与GND图案11电性连接。

另外，具有攻丝而成的孔的螺钉固定部13用于进一步提高屏蔽性能，由此，虽然使下部框体2与GND图案11之间接触，但不会改变下部框体2的形状，因此例如也可以用螺栓等部件的固定来代替。在本实施方式中，通过螺合，将上部框体1与GND 11之间连接而使两者为同电位，从而能够实现屏蔽性能的提高。

(第五实施方式)

图7示出了在图1的A-A’线截面图中使下部框体2的一部分变形了的第五实施方式，图8示出了在图1的B-B’线截面中使下部框体2的一部分变形了的第五实施方式。

本实施方式的特征在于，在下部框体2设置框体突起部15并与GND图案11或上部框体1连接，但在其间插入介电材料14(散热润滑脂、FIPG(Formed In Place Gasket：就地成型垫圈)等)。另外，通过使突起部15从下部框体2朝向上部框体1突出，进行框体内的分割。

除了如第一实施方式中说明的那样利用框体一体型屏蔽结构5分割框体开口部1a之外，还如本实施方式这样在框体内也分割空间，并且使下部框体2与基板GND 11之间电性连接、以及下部框体2与上部框体1之间电性连接(利用介电材料14的交流接触)。由此，能够消除上部框体1与下部框体2的电位差(与电容器同等的作用)，实现由框体开口面积缩小引起的噪声抗性提高所带来的开口部1a的屏蔽性能的提高。

另外，在将第四实施方式与本实施方式并用的情况下，虽然在框体振动时有可能在弯曲部8与下部框体2之间的接触点产生金属屑，但也能够得到通过突起部15抑制金属屑向框体内侵入的次要效果。

另外，虽然在本实施方式中利用介电材料14使金属彼此电性接触，但也可以考虑成本、设计制约而采用抽除介电材料14而使金属彼此直接接触的构成。另外，在图8中，也可以不在上部框体1而是在下部框体2侧设置介电材料14。

根据以上说明的本发明的实施方式，起到以下的作用效果。

(1)电子控制装置100具备：具有用于与外部设备连接的多个连接器4的电路基板3、以及在内部容纳电路基板3的由导电性材料构成的框体。框体具有与连接器4对应的开口部1a，构成框体的第一框体部件1或第二框体部件2中的至少某一方具有用于将开口部1a按多个连接器4中的每一个分别分隔的梳刀形状部5。通过这样，能够提供兼顾低成本化和噪声抗性的提高的电子控制装置100。

(2)第一框体部件1或第二框体部件2中的一方的梳刀形状部5的前端弯曲，第一框体部件1和第二框体部件2经由弯曲部分8电性接触。通过这样，第一框体部件1与第二框体部件2成为同电位，实现开口部1a的屏蔽性能的提高，提高了噪声抗性。

(3)第一框体部件1或第二框体部件2中的一方的梳刀形状部5具有在其前端形成为钩状的钩状部分9，第一框体部件1或第二框体部件2中的另一方具有与钩状部分9对应的钩状承受部9a，第一框体部件1和第二框体部件2利用钩状部分9与钩状部承受部9a的相互啮合而电性连接。通过这样，提高了开口部1a的屏蔽性能。

(4)第一框体部件1或第二框体部件2中的一方的梳刀形状部5具有前端向框体内部方向折返而成的折返部10，折返部10通过螺钉固定而与电路基板3上的GND图案接触，第一框体部件1和第二框体部件2经由螺钉12而与GND图案电性连接。通过这样，将上部框体1与GND 11之间连接而使两者为同电位，从而能够实现屏蔽性能的提高。

(5)第一框体部件1或第二框体部件2中的任一方具有朝向另一方的框体部件突出的突起部15，突起部15与电路基板3上的GND图案及另一方的框体部件之间隔着电介质14而电性连接。通过这样，能够消除上部框体1与下部框体2的电位差，实现由框体开口面积缩小引起的噪声抗性提高所带来的开口部1a的屏蔽性能的提高。

另外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，可以组合各种变形或其他构成。另外，本发明并不限于具备在上述实施方式中说明的全部构成的方式，也包括删除了该构成的一部分的方式。

标号说明

100：电子控制装置

1：上部框体

1a：开口部

2：下部框体

3：电路基板

4：外部设备连接用连接器

5：框体一体型屏蔽结构(梳刀形状部)

6：信号布线

7：IC

8：框体一体型屏蔽结构的弯曲部

9：框体一体型屏蔽结构的钩状部

9a：钩状部承受部

10：框体一体型屏蔽结构的折返部

11：电路基板上的GND图案

12：螺钉

13：螺钉固定部

14：介电材料

15：框体突起部。

Claims (5)

1.一种电子控制装置，具备：

电路基板，其具有用于与外部设备连接的多个连接器；以及

框体，其在内部容纳所述电路基板，由导电性材料构成，

所述电子控制装置的特征在于，

所述框体具有与所述连接器对应的开口部，

构成所述框体的第一框体部件或第二框体部件中的至少某一方具有梳刀形状部，所述梳刀形状部用于将所述开口部按多个所述连接器的每一个分别分隔。

2.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述第一框体部件或所述第二框体部件中的一方的所述梳刀形状部的前端弯曲，

所述第一框体部件和所述第二框体部件经由所述弯曲部分电性接触。

3.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述第一框体部件或所述第二框体部件中的一方的所述梳刀形状部具有在其前端形成为钩状的钩状部分，

所述第一框体部件或所述第二框体部件中的另一方具有与所述钩状部分对应的钩状承受部，

所述第一框体部件和所述第二框体部件利用所述钩状部分与所述钩状部承受部的相互啮合而电性连接。

4.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述第一框体部件或所述第二框体部件中的一方的所述梳刀形状部具有前端向所述框体内部方向折返而成的折返部，

所述折返部通过螺钉固定而与所述电路基板上的GND图案接触，

所述第一框体部件和所述第二框体部件经由所述螺钉而与所述GND图案电性连接。

5.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述第一框体部件或所述第二框体部件中的任一方具有朝向另一方的框体部件突出的突起部，

所述突起部与所述电路基板上的GND图案及另一方的框体部件之间隔着电介质而电性连接。