JP2002019547A - 車両用電装品の搭載設計方法および車両用電装品の搭載設計装置 - Google Patents
車両用電装品の搭載設計方法および車両用電装品の搭載設計装置Info
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- JP2002019547A JP2002019547A JP2000204942A JP2000204942A JP2002019547A JP 2002019547 A JP2002019547 A JP 2002019547A JP 2000204942 A JP2000204942 A JP 2000204942A JP 2000204942 A JP2000204942 A JP 2000204942A JP 2002019547 A JP2002019547 A JP 2002019547A
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- electromagnetic radiation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車体が完成する前に、車両用電装品の搭載設
計を施すことができる設計方法および設計装置を提供す
ることにより、車両の開発期間の短縮と低コスト化を図
る。 【解決手段】 車両に搭載される電子機器に接続される
ワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子機器と上記電子機器
の電源とを接続する電源ラインとグランドラインに流れ
る高周波電流を測定するステップＳ１、測定された高周
波電流値を有する高周波電流を電流源としてワイヤーハ
ーネス内の高周波電流分布を求めるステップＳ２、上記
高周波電流分布を用い、車体フレームによる電磁界の金
属反射を考慮して、電磁界解析により車体の所定箇所に
おける不要電磁放射を計算するステップＳ３、および計
算された上記不要電磁放射の値に基づいて、ワイヤーハ
ーネスまたは電子機器を設計するステップＳ４、Ｓ５、
Ｓ６により、車両用電装品の搭載設計を施す。
計を施すことができる設計方法および設計装置を提供す
ることにより、車両の開発期間の短縮と低コスト化を図
る。 【解決手段】 車両に搭載される電子機器に接続される
ワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子機器と上記電子機器
の電源とを接続する電源ラインとグランドラインに流れ
る高周波電流を測定するステップＳ１、測定された高周
波電流値を有する高周波電流を電流源としてワイヤーハ
ーネス内の高周波電流分布を求めるステップＳ２、上記
高周波電流分布を用い、車体フレームによる電磁界の金
属反射を考慮して、電磁界解析により車体の所定箇所に
おける不要電磁放射を計算するステップＳ３、および計
算された上記不要電磁放射の値に基づいて、ワイヤーハ
ーネスまたは電子機器を設計するステップＳ４、Ｓ５、
Ｓ６により、車両用電装品の搭載設計を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用電装品の搭載
設計方法、および車両用電装品の搭載設計装置に関する
ものであり、特に自動車のワイヤ−ハーネスから発生す
る不要電磁放射のアンテナ部への影響を予め考慮して車
両に搭載する電装品を改善、または配置を最適設計する
方法、および装置に関するものである。
設計方法、および車両用電装品の搭載設計装置に関する
ものであり、特に自動車のワイヤ−ハーネスから発生す
る不要電磁放射のアンテナ部への影響を予め考慮して車
両に搭載する電装品を改善、または配置を最適設計する
方法、および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の自動車には多くの電子機器が用い
られており。車体内に搭載される電子機器への外部から
の電磁波の影響が懸念される。車体内に搭載される電子
機器に対し、外部からの電磁波の影響を評価する方法と
しては、例えば実開昭６３−１２２２７０号公報に示す
ものがある。図６は、上記実開昭６３−１２２２７０号
公報に示される電子機器の耐電波障害能力評価装置を示
す構成図であり、外部からの高周波電磁波によって電子
機器に接続されるワイヤーハーネスに発生する不要電磁
放射により、電子機器がどの程度耐えられるかという耐
電波障害能力を評価するものである。
られており。車体内に搭載される電子機器への外部から
の電磁波の影響が懸念される。車体内に搭載される電子
機器に対し、外部からの電磁波の影響を評価する方法と
しては、例えば実開昭６３−１２２２７０号公報に示す
ものがある。図６は、上記実開昭６３−１２２２７０号
公報に示される電子機器の耐電波障害能力評価装置を示
す構成図であり、外部からの高周波電磁波によって電子
機器に接続されるワイヤーハーネスに発生する不要電磁
放射により、電子機器がどの程度耐えられるかという耐
電波障害能力を評価するものである。
【０００３】図６において、１１は被試験装置、１２は
模擬負荷、１３はワイヤーハーネス、１４は高周波信号
発生装置、１５は電力増幅器、１６は出力信号線、１７
は終端器、１８は電流プローブ、１９は計測器である。
図６に示す評価装置は、模擬負荷１２に接続された被試
験装置１１のワイヤーハーネス１３に、高周波信号発生
装置１４の出力信号線１６を巻き付け、出力信号線１６
を介してワイヤーハーネス１３に高周波電流を誘起し、
ワイヤーハーネス１３に誘起された高周波電流を電流プ
ローブ１８で検出してその値を計測器１９で求めるよう
に構成されている。このような装置においては、電力増
幅器１５の出力レベルを徐々に高めて、ワイヤーハーネ
ス１３に流れる高周波電流を増大させ、被試験装置１１
が誤動作を始めた時の高周波電流値により耐電波障害能
力を評価する。
模擬負荷、１３はワイヤーハーネス、１４は高周波信号
発生装置、１５は電力増幅器、１６は出力信号線、１７
は終端器、１８は電流プローブ、１９は計測器である。
図６に示す評価装置は、模擬負荷１２に接続された被試
験装置１１のワイヤーハーネス１３に、高周波信号発生
装置１４の出力信号線１６を巻き付け、出力信号線１６
を介してワイヤーハーネス１３に高周波電流を誘起し、
ワイヤーハーネス１３に誘起された高周波電流を電流プ
ローブ１８で検出してその値を計測器１９で求めるよう
に構成されている。このような装置においては、電力増
幅器１５の出力レベルを徐々に高めて、ワイヤーハーネ
ス１３に流れる高周波電流を増大させ、被試験装置１１
が誤動作を始めた時の高周波電流値により耐電波障害能
力を評価する。
【０００４】また、車体内に搭載される電子機器に対
し、外部からの電磁波の影響を考慮し、搭載される電子
機器の設計を最適化する方法も種々提案されている。
し、外部からの電磁波の影響を考慮し、搭載される電子
機器の設計を最適化する方法も種々提案されている。
【０００５】一方、車体内部に搭載される電子機器につ
いているワイヤーハーネスから放射される不要電磁放射
が車両に搭載されるアンテナにおいて受信妨害となる場
合がある。そのため、自動車メーカではアンテナ部での
不要電磁放射に関して規制値を設けている。従来、アン
テナ部に対する、個々の電子機器からの電磁波による影
響については評価がなされ、影響を低減する設計が個々
の電子機器に対しなされていた。しかしながら、上述の
アンテナ部での不要電磁放射に対して、電子機器につい
ているワイヤーハーネスも含めた車載システム全体とし
て、電子機器の設計や配置、さらにはワイヤーハーネス
の設計や配置に関する評価を行い、これらを最適設計す
るものはなかった。従来、車載システム全体として、電
子機器がアンテナ部へ与える影響を調べるには、自動車
の車体が完成した後に、電子機器を実際に搭載し、アン
テナ部での不要電磁放射を測定し、測定された不要電磁
放射が規制値を越えていた場合には、搭載する電子機器
に対しての対策を試行錯誤にて行っていた。
いているワイヤーハーネスから放射される不要電磁放射
が車両に搭載されるアンテナにおいて受信妨害となる場
合がある。そのため、自動車メーカではアンテナ部での
不要電磁放射に関して規制値を設けている。従来、アン
テナ部に対する、個々の電子機器からの電磁波による影
響については評価がなされ、影響を低減する設計が個々
の電子機器に対しなされていた。しかしながら、上述の
アンテナ部での不要電磁放射に対して、電子機器につい
ているワイヤーハーネスも含めた車載システム全体とし
て、電子機器の設計や配置、さらにはワイヤーハーネス
の設計や配置に関する評価を行い、これらを最適設計す
るものはなかった。従来、車載システム全体として、電
子機器がアンテナ部へ与える影響を調べるには、自動車
の車体が完成した後に、電子機器を実際に搭載し、アン
テナ部での不要電磁放射を測定し、測定された不要電磁
放射が規制値を越えていた場合には、搭載する電子機器
に対しての対策を試行錯誤にて行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来
は、自動車の車体が完成する前に、車載システム全体が
車両に搭載された状態で、車載システム全体の不要電磁
放射がアンテナ部に与える影響を考慮して、車両へ搭載
するワイヤーハーネスも含めた電子機器全体の搭載設計
をするものではなく、予め、個々の電子機器では単独で
不要電磁放射対策を行なうが、最終的には、自動車の車
体が完成した後に、アンテナ部での不要電磁放射を評価
し、規制値を越えていれば、試行錯誤にて電子機器に対
して対策を施し、電子機器を車両に搭載するようにして
いたの、開発期間が長くなり、コストが高くなるという
問題点があった。
は、自動車の車体が完成する前に、車載システム全体が
車両に搭載された状態で、車載システム全体の不要電磁
放射がアンテナ部に与える影響を考慮して、車両へ搭載
するワイヤーハーネスも含めた電子機器全体の搭載設計
をするものではなく、予め、個々の電子機器では単独で
不要電磁放射対策を行なうが、最終的には、自動車の車
体が完成した後に、アンテナ部での不要電磁放射を評価
し、規制値を越えていれば、試行錯誤にて電子機器に対
して対策を施し、電子機器を車両に搭載するようにして
いたの、開発期間が長くなり、コストが高くなるという
問題点があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、車体が完成する前に、車載
システム全体が車両に搭載された状態を模擬して、高精
度かつ短時間にアンテナ部での不要電磁放射を評価し、
同時に最適な車載システムを設計する設計方法、および
設計装置を提供するものであり、車両の開発期間の短縮
と低コスト化を可能とするものである。
ためになされたものであり、車体が完成する前に、車載
システム全体が車両に搭載された状態を模擬して、高精
度かつ短時間にアンテナ部での不要電磁放射を評価し、
同時に最適な車載システムを設計する設計方法、および
設計装置を提供するものであり、車両の開発期間の短縮
と低コスト化を可能とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の方法によ
る車両用電装品の搭載設計方法は、車両に搭載される電
子機器に接続されるワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子
機器と上記電子機器の電源とを接続する電源ラインとグ
ランドラインに流れる高周波電流を測定する第１のステ
ップ、測定された高周波電流値を有する上記高周波電流
を電流源として電磁界解析により車体の所定箇所におけ
る不要電磁放射を計算する第２のステップ、および計算
された上記不要電磁放射の値に基づいて、上記ワイヤー
ハーネスまたは上記電子機器を設計する第３のステップ
を備えたものである。
る車両用電装品の搭載設計方法は、車両に搭載される電
子機器に接続されるワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子
機器と上記電子機器の電源とを接続する電源ラインとグ
ランドラインに流れる高周波電流を測定する第１のステ
ップ、測定された高周波電流値を有する上記高周波電流
を電流源として電磁界解析により車体の所定箇所におけ
る不要電磁放射を計算する第２のステップ、および計算
された上記不要電磁放射の値に基づいて、上記ワイヤー
ハーネスまたは上記電子機器を設計する第３のステップ
を備えたものである。
【０００９】また、本発明の第２の方法による車両用電
装品の搭載設計方法は、上記第１のステップにおいて、
電源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電流
を測定し、第２のステップにおいて、上記高周波電流を
用いて不要電磁放射を電磁界解析により計算するもので
ある。
装品の搭載設計方法は、上記第１のステップにおいて、
電源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電流
を測定し、第２のステップにおいて、上記高周波電流を
用いて不要電磁放射を電磁界解析により計算するもので
ある。
【００１０】また、本発明の第３の方法による車両用電
装品の搭載設計方法は、上記第１のステップにおいて、
電源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電
流、上記電源ラインのみに流れる高周波電流、および上
記グランドラインのみに流れる高周波電流の３種類の高
周波電流を測定し、上記電源ラインに流れる高周波電流
と上記グランドラインに流れる高周波電流の位相差を算
出し、第２のステップにおいて、上記電源ラインと上記
グランドラインに共通に流れる高周波電流値と上記位相
差を用いて、不要電磁放射を電磁界解析により計算する
ものである。
装品の搭載設計方法は、上記第１のステップにおいて、
電源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電
流、上記電源ラインのみに流れる高周波電流、および上
記グランドラインのみに流れる高周波電流の３種類の高
周波電流を測定し、上記電源ラインに流れる高周波電流
と上記グランドラインに流れる高周波電流の位相差を算
出し、第２のステップにおいて、上記電源ラインと上記
グランドラインに共通に流れる高周波電流値と上記位相
差を用いて、不要電磁放射を電磁界解析により計算する
ものである。
【００１１】また、本発明の車両用電装品の搭載設計装
置は、車両に搭載される電子機器に接続されるワイヤ−
ハ−ネスのうち、上記電子機器と上記電子機器の電源と
を接続する電源ラインとグランドラインに流れる高周波
電流を測定する測定手段、測定された高周波電流値を有
する上記高周波電流を電流源として電磁界解析により車
体の所定箇所における不要電磁放射を計算する計算手
段、および計算された上記不要電磁放射の値に基づい
て、上記ワイヤーハーネスまたは上記電子機器を設計す
る設計手段を備えたものである。
置は、車両に搭載される電子機器に接続されるワイヤ−
ハ−ネスのうち、上記電子機器と上記電子機器の電源と
を接続する電源ラインとグランドラインに流れる高周波
電流を測定する測定手段、測定された高周波電流値を有
する上記高周波電流を電流源として電磁界解析により車
体の所定箇所における不要電磁放射を計算する計算手
段、および計算された上記不要電磁放射の値に基づい
て、上記ワイヤーハーネスまたは上記電子機器を設計す
る設計手段を備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１を図を用いて説明する。図１、および図２は
各々本発明の実施の形態１による車両用電装品の搭載設
計方法を説明するフローチャート、および説明図であ
る。図２において、１は車両に搭載する電子機器、２は
上記電子機器１によって制御される機器であり、例えば
エンジン等の機器である。３は電子機器１の電源（バッ
テリ）、４は電子機器１についているワイヤーハーネス
であり、４１はワイヤーハーネス４のうち、電子機器１
と機器２とを接続する信号ライン、４２、４３は各々、
ワイヤーハーネス４のうち、電子機器１とバッテリ３と
接続する電源ライン、およびグランドラインである。５
は電源ライン４２、およびグランドライン４３に共通に
流れる高周波電流の測定を行う電流プローブであり、６
は増幅器、７は計測器、８は計算機である。
施の形態１を図を用いて説明する。図１、および図２は
各々本発明の実施の形態１による車両用電装品の搭載設
計方法を説明するフローチャート、および説明図であ
る。図２において、１は車両に搭載する電子機器、２は
上記電子機器１によって制御される機器であり、例えば
エンジン等の機器である。３は電子機器１の電源（バッ
テリ）、４は電子機器１についているワイヤーハーネス
であり、４１はワイヤーハーネス４のうち、電子機器１
と機器２とを接続する信号ライン、４２、４３は各々、
ワイヤーハーネス４のうち、電子機器１とバッテリ３と
接続する電源ライン、およびグランドラインである。５
は電源ライン４２、およびグランドライン４３に共通に
流れる高周波電流の測定を行う電流プローブであり、６
は増幅器、７は計測器、８は計算機である。
【００１３】電子機器１に接続されるワイヤーハーネス
４の各ラインにおいて、実際に高周波電流を測定した結
果、電源ライン４２とグランドライン４３は信号ライン
４１に比べて電子機器１内の高周波電流が流出しやすい
ことが判明した。また、電源ライン４２とグランドライ
ン４３に共通に流れる電流はコモンモード電流と呼ば
れ、電源ライン４２とグランドライン４３の各々に流れ
るディファレンシャルモード電流に比べて、不要電磁放
射に寄与する割合が高いことが「ＥＭＣ概論」（１９９
６年、ミマツデータシステム）に記載されている。そこ
で、本実施の形態１においては、図１において、まず、
ステップＳ１において、電流プローブ５を用いて、電子
機器１とバッテリ３とを結ぶ電源ライン４２とグランド
ライン４３に共通に流れる高周波電流を検出する。電流
プローブ５で検出された高周波電流は、増幅器６で増幅
された後に、スペクトルアナライザなどの計測器７で読
みとられる。ワイヤーハーネスに流れる高周波電流は非
常に微小であるために、スペクトルアナライザの零スパ
ンモードで読みとるのが望ましい。
４の各ラインにおいて、実際に高周波電流を測定した結
果、電源ライン４２とグランドライン４３は信号ライン
４１に比べて電子機器１内の高周波電流が流出しやすい
ことが判明した。また、電源ライン４２とグランドライ
ン４３に共通に流れる電流はコモンモード電流と呼ば
れ、電源ライン４２とグランドライン４３の各々に流れ
るディファレンシャルモード電流に比べて、不要電磁放
射に寄与する割合が高いことが「ＥＭＣ概論」（１９９
６年、ミマツデータシステム）に記載されている。そこ
で、本実施の形態１においては、図１において、まず、
ステップＳ１において、電流プローブ５を用いて、電子
機器１とバッテリ３とを結ぶ電源ライン４２とグランド
ライン４３に共通に流れる高周波電流を検出する。電流
プローブ５で検出された高周波電流は、増幅器６で増幅
された後に、スペクトルアナライザなどの計測器７で読
みとられる。ワイヤーハーネスに流れる高周波電流は非
常に微小であるために、スペクトルアナライザの零スパ
ンモードで読みとるのが望ましい。
【００１４】次に、ステップＳ２では、計測器７で読み
とられた高周波電流値を有する高周波電流を電流源とし
て、計算機８において伝送線路解析を行い、ワイヤーハ
ーネス内の高周波電流分布を計算する。なお、伝送線路
解析としては、「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ」
（１９９５年、ＡＣＡＤＥＭＩＣ ＰＲＥＳＳ，ＩＮ
Ｃ．）のｐ６７に示される伝送線路解析方法を用いるこ
とにより、ワイヤーハーネス内の高周波電流分布を計算
することができる。
とられた高周波電流値を有する高周波電流を電流源とし
て、計算機８において伝送線路解析を行い、ワイヤーハ
ーネス内の高周波電流分布を計算する。なお、伝送線路
解析としては、「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ」
（１９９５年、ＡＣＡＤＥＭＩＣ ＰＲＥＳＳ，ＩＮ
Ｃ．）のｐ６７に示される伝送線路解析方法を用いるこ
とにより、ワイヤーハーネス内の高周波電流分布を計算
することができる。
【００１５】次に、ステップＳ３では、ステップＳ２で
計算された高周波電流分布を入力し、車体フレームによ
る電磁界の金属反射を考慮して、電磁界解析によりアン
テナ部での不要電磁放射を計算する。この計算は、例え
ば「ＦＤＴＤ法による電磁界およびアンテナ解析」（１
９９８年、コロナ社）に示されるＦＤＴＤ法、または
「電磁波問題の基礎解析法」（１９８７年、電子情報通
信学会）に示される有限要素法を用いて計算することが
できる。上記ＦＤＴＤ法および上記有限要素法による計
算では、通常、解析対象および自由空間ごとに微小領域
に分割する必要があり、この微小領域数が増加するほど
計算時間及び記憶容量が必要となる。しかしながら、本
実施の形態においては、事前にステップＳ２において、
ワイヤーハーネスに流れる高周波電流分布を伝送線路解
析によって求めており、これにより、ＦＤＴＤ法や有限
要素法でワイヤーハーネス部を微小領域部に分割する必
要がなくなり、計算時間及び記憶容量を節約することが
できる。
計算された高周波電流分布を入力し、車体フレームによ
る電磁界の金属反射を考慮して、電磁界解析によりアン
テナ部での不要電磁放射を計算する。この計算は、例え
ば「ＦＤＴＤ法による電磁界およびアンテナ解析」（１
９９８年、コロナ社）に示されるＦＤＴＤ法、または
「電磁波問題の基礎解析法」（１９８７年、電子情報通
信学会）に示される有限要素法を用いて計算することが
できる。上記ＦＤＴＤ法および上記有限要素法による計
算では、通常、解析対象および自由空間ごとに微小領域
に分割する必要があり、この微小領域数が増加するほど
計算時間及び記憶容量が必要となる。しかしながら、本
実施の形態においては、事前にステップＳ２において、
ワイヤーハーネスに流れる高周波電流分布を伝送線路解
析によって求めており、これにより、ＦＤＴＤ法や有限
要素法でワイヤーハーネス部を微小領域部に分割する必
要がなくなり、計算時間及び記憶容量を節約することが
できる。
【００１６】ステップＳ４では、計算されたアンテナ部
で不要電磁放射を規制値と比較し、上記不要電磁放射の
評価を行う。上記不要電磁放射が規制値を超えた場合、
ステップＳ５において、電子機器自体の改善あるいはワ
イヤーハーネス自体の改善を行うか、あるいはステップ
Ｓ６において、ワイヤーハーネスの配置を変更する。ス
テップＳ５で電子機器自体の改善あるいはワイヤーハー
ネス自体の改善を行う場合には、ステップＳ１に戻り、
ワイヤーハーネスにおける高周波電流の測定からやり直
す。またステップＳ６でワイヤーハーネスの配置を変更
する場合には、ステップＳ３に戻り、電磁界解析からや
り直す。ステップＳ４で、不要電磁放射が規制値内に収
まれば、電子機器あるいはワイヤーハーネスの設計変更
を終了し、そのときの電子機器およびワイヤーハーネス
の状態および配置を出力する。
で不要電磁放射を規制値と比較し、上記不要電磁放射の
評価を行う。上記不要電磁放射が規制値を超えた場合、
ステップＳ５において、電子機器自体の改善あるいはワ
イヤーハーネス自体の改善を行うか、あるいはステップ
Ｓ６において、ワイヤーハーネスの配置を変更する。ス
テップＳ５で電子機器自体の改善あるいはワイヤーハー
ネス自体の改善を行う場合には、ステップＳ１に戻り、
ワイヤーハーネスにおける高周波電流の測定からやり直
す。またステップＳ６でワイヤーハーネスの配置を変更
する場合には、ステップＳ３に戻り、電磁界解析からや
り直す。ステップＳ４で、不要電磁放射が規制値内に収
まれば、電子機器あるいはワイヤーハーネスの設計変更
を終了し、そのときの電子機器およびワイヤーハーネス
の状態および配置を出力する。
【００１７】本実施の形態においては、以上のようにし
て電子機器およびワイヤーハーネスの車両への搭載設計
を行うので、車体が完成する前に、電子機器およびワイ
ヤーハーネスからの不要電磁放射に対する対策が完了
し、電子機器を含む車両用電装品の搭載に関する開発期
間の短縮、および低コスト化が可能となる。また、本実
施の形態においては、電子機器に接続されるワイヤーハ
ーネスのうち、不要電磁放射に寄与する割合が高い電源
ライン４２とグランドライン４３に共通に流れる高周波
電流のみを測定し、この測定値によってそれ以降の解析
を行っているので、解析モデルが単純化され、アンテナ
部における不要電磁放射を短時間かつ高精度に予測で
き、信頼性が高く、設計時間の短い車両用電装品の搭載
設計が可能となる。
て電子機器およびワイヤーハーネスの車両への搭載設計
を行うので、車体が完成する前に、電子機器およびワイ
ヤーハーネスからの不要電磁放射に対する対策が完了
し、電子機器を含む車両用電装品の搭載に関する開発期
間の短縮、および低コスト化が可能となる。また、本実
施の形態においては、電子機器に接続されるワイヤーハ
ーネスのうち、不要電磁放射に寄与する割合が高い電源
ライン４２とグランドライン４３に共通に流れる高周波
電流のみを測定し、この測定値によってそれ以降の解析
を行っているので、解析モデルが単純化され、アンテナ
部における不要電磁放射を短時間かつ高精度に予測で
き、信頼性が高く、設計時間の短い車両用電装品の搭載
設計が可能となる。
【００１８】実施の形態２．図３、および図４は各々本
発明の実施の形態２による車両用電装品の搭載設計方法
を説明するフローチャート、および説明図である。図４
において、５１、５２、５３は電流プローブであり、電
流プローブ５１はワイヤーハーネス４の電源ライン４２
およびグランドライン４３に共通に流れる高周波電流を
検出し、電流プローブ５２はワイヤーハーネス４の電源
ライン４２に流れる高周波電流を検出し、電流プローブ
５３はグランドライン４３に流れる高周波電流を検出す
る。６１、６２、６３は各電源プローブ５１、５２、５
３で検出された高周波電流を増幅する増幅器、７１、７
２、７３は各電源プローブ５１、５２、５３で検出され
た高周波電流を読みとるスペクトルアナライザ等の計測
器である。
発明の実施の形態２による車両用電装品の搭載設計方法
を説明するフローチャート、および説明図である。図４
において、５１、５２、５３は電流プローブであり、電
流プローブ５１はワイヤーハーネス４の電源ライン４２
およびグランドライン４３に共通に流れる高周波電流を
検出し、電流プローブ５２はワイヤーハーネス４の電源
ライン４２に流れる高周波電流を検出し、電流プローブ
５３はグランドライン４３に流れる高周波電流を検出す
る。６１、６２、６３は各電源プローブ５１、５２、５
３で検出された高周波電流を増幅する増幅器、７１、７
２、７３は各電源プローブ５１、５２、５３で検出され
た高周波電流を読みとるスペクトルアナライザ等の計測
器である。
【００１９】本実施の形態２においては、図３におい
て、まず、ステップＳ１１において、電流プローブ５
１、５２、５３を用いて、電子機器１とバッテリ３とを
結ぶ電源ライン４２とグランドライン４３に共通に流れ
る高周波電流、電源ライン４２に流れる高周波電流、お
よびグランドライン４３に流れる高周波電流を検出す
る。検出された３種類の高周波電流は、増幅器６１、６
２、６３で各々増幅された後に、スペクトルアナライザ
などの計測器７１、７２、７３で読みとられる。ワイヤ
ーハーネスに流れる高周波電流は非常に微小であるため
に、実施の形態１と同様、スペクトルアナライザの零ス
パンモードで読みとるのが望ましい。
て、まず、ステップＳ１１において、電流プローブ５
１、５２、５３を用いて、電子機器１とバッテリ３とを
結ぶ電源ライン４２とグランドライン４３に共通に流れ
る高周波電流、電源ライン４２に流れる高周波電流、お
よびグランドライン４３に流れる高周波電流を検出す
る。検出された３種類の高周波電流は、増幅器６１、６
２、６３で各々増幅された後に、スペクトルアナライザ
などの計測器７１、７２、７３で読みとられる。ワイヤ
ーハーネスに流れる高周波電流は非常に微小であるため
に、実施の形態１と同様、スペクトルアナライザの零ス
パンモードで読みとるのが望ましい。
【００２０】次に、ステップＳ１２では、測定により求
められた３種類の高周波電流より、電源ライン４２とグ
ランドライン４３の高周波電流の位相差αを計算する。
即ち、電源ライン４２とグランドライン４３の高周波電
流については、図５のような関係があり、以下の関係式
で位相差αが求まる。 Ｉｃ2＝（Ｉｄ・ｓｉｎα）2＋（Ｉｄ・ｃｏｓα＋Ｉ
ｇ）2 ｃｏｓα＝（Ｉｃ2−Ｉｄ2−Ｉｇ2）／（２Ｉｇ・Ｉ
ｄ） 但し、Ｉｃは電源ラインとグランドラインに共通に流れ
る高周波電流 Ｉｄは電源ラインに流れる高周波電流 Ｉｇはグランドラインに流れる高周波電流
められた３種類の高周波電流より、電源ライン４２とグ
ランドライン４３の高周波電流の位相差αを計算する。
即ち、電源ライン４２とグランドライン４３の高周波電
流については、図５のような関係があり、以下の関係式
で位相差αが求まる。 Ｉｃ2＝（Ｉｄ・ｓｉｎα）2＋（Ｉｄ・ｃｏｓα＋Ｉ
ｇ）2 ｃｏｓα＝（Ｉｃ2−Ｉｄ2−Ｉｇ2）／（２Ｉｇ・Ｉ
ｄ） 但し、Ｉｃは電源ラインとグランドラインに共通に流れ
る高周波電流 Ｉｄは電源ラインに流れる高周波電流 Ｉｇはグランドラインに流れる高周波電流
【００２１】次に、ステップＳ２０では、計測器７１で
読みとられた高周波電流値Ｉｃを有する高周波電流を電
流源とし、さらに位相差αも考慮して、計算機８におい
て伝送線路解析を行い、ワイヤーハーネス内の高周波電
流分布を計算する。伝送線路解析としては、実施の形態
１で示したものと同様の伝送線路解析方法を用いること
により、ワイヤーハーネス内の高周波電流分布を計算す
ることができる。
読みとられた高周波電流値Ｉｃを有する高周波電流を電
流源とし、さらに位相差αも考慮して、計算機８におい
て伝送線路解析を行い、ワイヤーハーネス内の高周波電
流分布を計算する。伝送線路解析としては、実施の形態
１で示したものと同様の伝送線路解析方法を用いること
により、ワイヤーハーネス内の高周波電流分布を計算す
ることができる。
【００２２】次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２
０で計算された高周波電流分布を入力し、車体フレーム
による電磁界の金属反射を考慮して、実施の形態１と同
様にＦＤＴＤ法または有限要素法を用いて電磁界解析に
よりアンテナ部での不要電磁放射を計算する。
０で計算された高周波電流分布を入力し、車体フレーム
による電磁界の金属反射を考慮して、実施の形態１と同
様にＦＤＴＤ法または有限要素法を用いて電磁界解析に
よりアンテナ部での不要電磁放射を計算する。
【００２３】ステップＳ４０では、計算されたアンテナ
部で不要電磁放射を規制値と比較し、上記不要電磁放射
の評価を行う。上記不要電磁放射が規制値を超えた場
合、ステップＳ５０において、電子機器自体の改善ある
いはワイヤーハーネス自体の改善を行うか、あるいはス
テップＳ６０において、ワイヤーハーネスの配置を変更
する。ステップＳ５０で電子機器自体の改善あるいはワ
イヤーハーネス自体の改善を行う場合には、ステップＳ
１１に戻り、ワイヤーハーネスにおける高周波電流の測
定からやり直す。またステップＳ６０でワイヤーハーネ
スの配置を変更する場合には、ステップＳ３０に戻り、
電磁界解析からやり直す。ステップＳ４０で、不要電磁
放射が規制値内に収まれば、電子機器あるいはワイヤー
ハーネスの設計変更を終了し、そのときの電子機器およ
びワイヤーハーネスの状態および配置を出力する。
部で不要電磁放射を規制値と比較し、上記不要電磁放射
の評価を行う。上記不要電磁放射が規制値を超えた場
合、ステップＳ５０において、電子機器自体の改善ある
いはワイヤーハーネス自体の改善を行うか、あるいはス
テップＳ６０において、ワイヤーハーネスの配置を変更
する。ステップＳ５０で電子機器自体の改善あるいはワ
イヤーハーネス自体の改善を行う場合には、ステップＳ
１１に戻り、ワイヤーハーネスにおける高周波電流の測
定からやり直す。またステップＳ６０でワイヤーハーネ
スの配置を変更する場合には、ステップＳ３０に戻り、
電磁界解析からやり直す。ステップＳ４０で、不要電磁
放射が規制値内に収まれば、電子機器あるいはワイヤー
ハーネスの設計変更を終了し、そのときの電子機器およ
びワイヤーハーネスの状態および配置を出力する。
【００２４】本実施の形態２においては、以上のように
して電子機器およびワイヤーハーネスの車両への搭載設
計を行うので、車体が完成する前に、電子機器およびワ
イヤーハーネスからの不要電磁放射に対する対策が完了
し、電子機器を含む車両用電装品の搭載に関する開発期
間の短縮、および低コスト化が可能となる。また、本実
施の形態２においては、電子機器に接続されるワイヤー
ハーネスのうち、不要電磁放射に寄与する割合が高い電
源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電流を
測定すると共に、電源ラインとグランドラインの個々に
流れる高周波電流を測定して、これらの高周波電流の位
相差を算出し、電源ラインとグランドラインに共通に流
れる高周波電流の測定値と計算された上記位相差とを用
いて、それ以降の解析を行っているので、アンテナ部に
おける不要電磁放射を短時間で予測できると共に、より
高精度に予測でき、信頼性が高く、設計時間の短い車両
用電装品の搭載設計が可能となる。
して電子機器およびワイヤーハーネスの車両への搭載設
計を行うので、車体が完成する前に、電子機器およびワ
イヤーハーネスからの不要電磁放射に対する対策が完了
し、電子機器を含む車両用電装品の搭載に関する開発期
間の短縮、および低コスト化が可能となる。また、本実
施の形態２においては、電子機器に接続されるワイヤー
ハーネスのうち、不要電磁放射に寄与する割合が高い電
源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電流を
測定すると共に、電源ラインとグランドラインの個々に
流れる高周波電流を測定して、これらの高周波電流の位
相差を算出し、電源ラインとグランドラインに共通に流
れる高周波電流の測定値と計算された上記位相差とを用
いて、それ以降の解析を行っているので、アンテナ部に
おける不要電磁放射を短時間で予測できると共に、より
高精度に予測でき、信頼性が高く、設計時間の短い車両
用電装品の搭載設計が可能となる。
【００２５】なお、上記各実施の形態ではアンテナ部に
おける不要電磁放射を予測し、アンテナ部における不要
電磁放射が規定値以下となるように車両用電装品の搭載
設計を行うものを示したが、上記各実施の形態と同様の
測定値を用いて電磁界解析を行い、車両用電装品からの
不要電磁放射の影響を考慮した車体設計に対してもフィ
ードバックすることが可能となる。
おける不要電磁放射を予測し、アンテナ部における不要
電磁放射が規定値以下となるように車両用電装品の搭載
設計を行うものを示したが、上記各実施の形態と同様の
測定値を用いて電磁界解析を行い、車両用電装品からの
不要電磁放射の影響を考慮した車体設計に対してもフィ
ードバックすることが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、この発明の第１の車両用
電装品の搭載設計方法によれば、車両に搭載される電子
機器に接続されるワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子機
器と上記電子機器の電源とを接続する電源ラインとグラ
ンドラインに流れる高周波電流を測定する第１のステッ
プ、測定された高周波電流値を有する上記高周波電流を
電流源として電磁界解析により車体の所定箇所における
不要電磁放射を計算する第２のステップ、および計算さ
れた上記不要電磁放射の値に基づいて、上記ワイヤーハ
ーネスまたは上記電子機器を設計する第３のステップを
備えたので、車体が完成する前に、車両用電装品の搭載
設計が行うことができ、車両用電装品の搭載に関する開
発期間の短縮、および低コスト化が可能となる。
電装品の搭載設計方法によれば、車両に搭載される電子
機器に接続されるワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子機
器と上記電子機器の電源とを接続する電源ラインとグラ
ンドラインに流れる高周波電流を測定する第１のステッ
プ、測定された高周波電流値を有する上記高周波電流を
電流源として電磁界解析により車体の所定箇所における
不要電磁放射を計算する第２のステップ、および計算さ
れた上記不要電磁放射の値に基づいて、上記ワイヤーハ
ーネスまたは上記電子機器を設計する第３のステップを
備えたので、車体が完成する前に、車両用電装品の搭載
設計が行うことができ、車両用電装品の搭載に関する開
発期間の短縮、および低コスト化が可能となる。
【００２７】また、この発明の第２の車両用電装品の搭
載設計方法によれば、上記第１のステップにおいて、電
源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電流を
測定し、第２のステップにおいて、上記高周波電流を用
いて不要電磁放射を電磁界解析により計算するので、不
要電磁放射が短時間、かつ高精度に予測でき、信頼性が
高く、設計時間の短い車両用電装品の搭載設計が可能と
なる。
載設計方法によれば、上記第１のステップにおいて、電
源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電流を
測定し、第２のステップにおいて、上記高周波電流を用
いて不要電磁放射を電磁界解析により計算するので、不
要電磁放射が短時間、かつ高精度に予測でき、信頼性が
高く、設計時間の短い車両用電装品の搭載設計が可能と
なる。
【００２８】また、この発明の第３の車両用電装品の搭
載設計方法によれば、上記第１のステップにおいて、電
源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電流、
上記電源ラインのみに流れる高周波電流、および上記グ
ランドラインのみに流れる高周波電流の３種類の高周波
電流を測定し、上記電源ラインに流れる高周波電流と上
記グランドラインに流れる高周波電流の位相差を算出
し、第２のステップにおいて、上記電源ラインと上記グ
ランドラインに共通に流れる高周波電流値と上記位相差
を用いて、不要電磁放射を電磁界解析により計算するの
で、不要電磁放射が短時間、かつより高精度に予測で
き、信頼性が高く、設計時間の短い車両用電装品の搭載
設計が可能となる。
載設計方法によれば、上記第１のステップにおいて、電
源ラインとグランドラインに共通に流れる高周波電流、
上記電源ラインのみに流れる高周波電流、および上記グ
ランドラインのみに流れる高周波電流の３種類の高周波
電流を測定し、上記電源ラインに流れる高周波電流と上
記グランドラインに流れる高周波電流の位相差を算出
し、第２のステップにおいて、上記電源ラインと上記グ
ランドラインに共通に流れる高周波電流値と上記位相差
を用いて、不要電磁放射を電磁界解析により計算するの
で、不要電磁放射が短時間、かつより高精度に予測で
き、信頼性が高く、設計時間の短い車両用電装品の搭載
設計が可能となる。
【００２９】また、この発明の車両用電装品の搭載設計
装置によれば、車両に搭載される電子機器に接続される
ワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子機器と上記電子機器
の電源とを接続する電源ラインとグランドラインに流れ
る高周波電流を測定する測定手段、測定された高周波電
流値を有する上記高周波電流を電流源として電磁界解析
により車体の所定箇所における不要電磁放射を計算する
計算手段、および計算された上記不要電磁放射の値に基
づいて、上記ワイヤーハーネスまたは上記電子機器を設
計する設計手段を備えたので、車体が完成する前に、車
両用電装品の搭載設計が行うことができ、車両用電装品
の搭載に関する開発期間の短縮、および低コスト化が可
能となる。
装置によれば、車両に搭載される電子機器に接続される
ワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子機器と上記電子機器
の電源とを接続する電源ラインとグランドラインに流れ
る高周波電流を測定する測定手段、測定された高周波電
流値を有する上記高周波電流を電流源として電磁界解析
により車体の所定箇所における不要電磁放射を計算する
計算手段、および計算された上記不要電磁放射の値に基
づいて、上記ワイヤーハーネスまたは上記電子機器を設
計する設計手段を備えたので、車体が完成する前に、車
両用電装品の搭載設計が行うことができ、車両用電装品
の搭載に関する開発期間の短縮、および低コスト化が可
能となる。
【図１】 本発明の実施の形態１による車両用電装品の
搭載設計方法を説明するフローチャートである。
搭載設計方法を説明するフローチャートである。
【図２】 本発明の実施の形態１による車両用電装品の
搭載設計方法を説明する説明図である。
搭載設計方法を説明する説明図である。
【図３】 本発明の実施の形態２による車両用電装品の
搭載設計方法を説明するフローチャートである。
搭載設計方法を説明するフローチャートである。
【図４】 本発明の実施の形態２による車両用電装品の
搭載設計方法を説明する説明図である。
搭載設計方法を説明する説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態２による車両用電装品の
搭載設計方法において電源ラインとグランドラインの高
調波電流の位相差を計算する方法を説明する説明図であ
る。
搭載設計方法において電源ラインとグランドラインの高
調波電流の位相差を計算する方法を説明する説明図であ
る。
【図６】 車両用電子機器に対する評価装置を示す構成
図である。
図である。
１ 車両に搭載する電子機器、２ 電子機器によって制
御される機器、３ バッテリ、４，１３ ワイヤーハー
ネス、４１ 信号ライン、４２ 電源ライン、４３ グ
ランドライン、５，１８，５１，５２，５３ 電流プロ
ーブ、６，６１，６２，６３ 増幅器、７，１９，７
１，７２，７３ 計測器、８ 計算機、１１ 被試験装
置、１２ 模擬負荷、１４ 高周波信号発生装置、１５
電力増幅器、１６ 出力信号線、１７ 終端器。
御される機器、３ バッテリ、４，１３ ワイヤーハー
ネス、４１ 信号ライン、４２ 電源ライン、４３ グ
ランドライン、５，１８，５１，５２，５３ 電流プロ
ーブ、６，６１，６２，６３ 増幅器、７，１９，７
１，７２，７３ 計測器、８ 計算機、１１ 被試験装
置、１２ 模擬負荷、１４ 高周波信号発生装置、１５
電力増幅器、１６ 出力信号線、１７ 終端器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 哲司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5B046 AA04 JA10
Claims (4)
- 【請求項１】 車両に搭載される電子機器に接続される
ワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子機器と上記電子機器
の電源とを接続する電源ラインとグランドラインに流れ
る高周波電流を測定する第１のステップ、測定された高
周波電流値を有する上記高周波電流を電流源として電磁
界解析により車体の所定箇所における不要電磁放射を計
算する第２のステップ、および計算された上記不要電磁
放射の値に基づいて、上記ワイヤーハーネスまたは上記
電子機器を設計する第３のステップを備えたことを特徴
とする車両用電装品の搭載設計方法。 - 【請求項２】 第１のステップにおいて、電源ラインと
グランドラインに共通に流れる高周波電流を測定し、第
２のステップにおいて、上記高周波電流を用いて不要電
磁放射を電磁界解析により計算することを特徴とする請
求項１記載の車両用電装品の搭載設計方法。 - 【請求項３】 第１のステップにおいて、電源ラインと
グランドラインに共通に流れる高周波電流、上記電源ラ
インのみに流れる高周波電流、および上記グランドライ
ンのみに流れる高周波電流の３種類の高周波電流を測定
し、上記電源ラインに流れる高周波電流と上記グランド
ラインに流れる高周波電流の位相差を算出し、第２のス
テップにおいて、上記電源ラインと上記グランドライン
に共通に流れる高周波電流値と上記位相差を用いて、不
要電磁放射を電磁界解析により計算することを特徴とす
る請求項１記載の車両用電装品の搭載設計方法。 - 【請求項４】 車両に搭載される電子機器に接続される
ワイヤ−ハ−ネスのうち、上記電子機器と上記電子機器
の電源とを接続する電源ラインとグランドラインに流れ
る高周波電流を測定する測定手段、測定された高周波電
流値を有する上記高周波電流を電流源として電磁界解析
により車体の所定箇所における不要電磁放射を計算する
計算手段、および計算された上記不要電磁放射の値に基
づいて、上記ワイヤーハーネスまたは上記電子機器を設
計する設計手段を備えたことを特徴とする車両用電装品
の搭載設計装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000204942A JP2002019547A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 車両用電装品の搭載設計方法および車両用電装品の搭載設計装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000204942A JP2002019547A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 車両用電装品の搭載設計方法および車両用電装品の搭載設計装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002019547A true JP2002019547A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18702117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000204942A Pending JP2002019547A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | 車両用電装品の搭載設計方法および車両用電装品の搭載設計装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002019547A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007524841A (ja) * | 2003-07-01 | 2007-08-30 | タイアックス エルエルシー | 容量性位置センサー及び感知方法 |
| EP2261825A2 (en) | 2009-06-05 | 2010-12-15 | Fujitsu Limited | Electromagnetic field simulation apparatus and near-field measurement device |
| CN103529308A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-22 | 中国人民解放军装备学院 | 一种电子装备等效辐射功率测试的模糊方法及设备 |
| CN104007326A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-08-27 | 吉林大学 | 一种快速预测车用线束串扰频域动态特性的方法 |
-
2000
- 2000-07-06 JP JP2000204942A patent/JP2002019547A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007524841A (ja) * | 2003-07-01 | 2007-08-30 | タイアックス エルエルシー | 容量性位置センサー及び感知方法 |
| EP2261825A2 (en) | 2009-06-05 | 2010-12-15 | Fujitsu Limited | Electromagnetic field simulation apparatus and near-field measurement device |
| US8352233B2 (en) | 2009-06-05 | 2013-01-08 | Fujitsu Limited | Electromagnetic field simulation apparatus |
| CN103529308A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-22 | 中国人民解放军装备学院 | 一种电子装备等效辐射功率测试的模糊方法及设备 |
| CN104007326A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-08-27 | 吉林大学 | 一种快速预测车用线束串扰频域动态特性的方法 |
| CN104007326B (zh) * | 2014-06-16 | 2016-04-06 | 吉林大学 | 一种快速预测车用线束串扰频域动态特性的方法 |
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