JP6154208B2

JP6154208B2 - 電圧検出ユニット

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Publication number: JP6154208B2
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Inventors: 悠希知屋城; 秀彦清水; 若杉　康高; 康高若杉
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Filing date: 2013-06-19
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Description

本発明は、低圧用回路と高圧用回路とが形成された回路基板を備える電圧検出ユニットに関する。

近年の車両には、２次電池を直列接続した組電池が搭載されたものがある。この組電池が出力する電力を計測するため、各２次電池の出力電圧を検出する電圧検出ユニットが利用されている。

図７は、２次電池に電圧検出ユニットを利用した状況を示す回路図である。図７に示すように、組電池は、２次電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２、・・・ＣＢｎが直列に接続されている。各２次電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２、・・・ＣＢｎには、電圧検出ユニット５１１、５１２、・・・５１ｎが接続され、各電圧検出ユニット５１１、５１２、・・・５１ｎが、対応する２次電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２、・・・ＣＢｎの出力電圧を検出する。

図８は、従来の電圧検出ユニットの回路基板の等価回路である。電圧検出ユニット５１ｎは、概略的には、２つの回路が回路基板に形成されている。１つの回路は、高圧用回路５００であり、もう１つの回路は低圧用回路５５０である。高圧用回路及び低圧用回路とが形成された回路基板については、特許文献１に記載されている。

図８に示す高圧用回路５００は、高電圧電源としての２次電池ブロックＣＢｎに接続され、電圧検出回路が２次電池ブロックＣＢｎを構成するセル１、セル２、・・・セルｍそれぞれの電圧を検出する。電圧検出回路は、検出した電圧を、５Ｖ電源回路からの電圧が入力されて駆動するロジック回路に出力する。５Ｖ電源回路は、２次電池ブロックＣＢｎの電圧が印加され、定格の５Ｖ電圧をロジック回路及び通信ＩＣに供給する。ロジック回路は、入力した電圧を２値信号に変換し、その信号を通信ＩＣに出力する。他方、図８に示す低圧用回路５５０は、５Ｖ電源回路は、車両のバッテリからの電圧が印加され、定格の５Ｖ電圧をロジック回路及び通信ＩＣに供給する。ＣＰＵは、通信ＩＣ６００から信号が入力され、各種の演算を実施し、その結果としての出力信号をＩ／Ｆに出力する。

図８に示す電圧検出ユニット５１ｎは、次の事柄に対して対策を施す必要がある。すなわち、高圧用回路５００及び低圧用回路５５０の間の信号の送受を中継する通信ＩＣ６００は、高いクロック周波数で動作することが求められるので、通信ＩＣ６００から発生する高調波ノイズが高圧用回路５００及び低圧用回路５５０に伝搬することに対して対策を施す必要がある。

特開２０１１−２２９３９７号公報特開２００２−３６８３５５号公報

上記の対策の一例として、低圧用回路５５０のパターンのうち、ＧＮＤをベタパターンとして形成することが挙げられる（ＧＮＤをベタパターンとして形成することについては、例えば特許文献２に開示されている。）。図９は、従来の電圧検出ユニットの回路基板の回路図である。図９の低圧用回路５５０のパターンは、信号線５５１及び絶縁部５５２が形成された箇所を除く基材の面上に、ＧＮＤ５５３がベタパターンとして形成される。このように低圧用回路５５０のＧＮＤ５５３をベタパターンとし、信号線５５１−ＧＮＤ５５３間を容量結合することによって、通信ＩＣ６００から放射される高調波ノイズに対する低圧用回路５５０の耐ノイズ性能を高めることができる。

ところで、図９の従来の電圧検出ユニットの回路基板では、高圧用回路５００に対する対策が施されていない。すなわち、図９では、高圧用回路５００は、ＧＮＤ５０３が細幅の線として回路基板上に形成され、信号線５０１との絶縁が絶縁部５０２によって図られている。低圧用回路５５０と同様、高圧用回路５００のパターンのうち、ＧＮＤ５０３をベタパターンとして形成することも考えられるが、この対策は有効ではないと一般には考えられている。というのも、図８に示すように、低圧用回路５５０はＧＮＤ５５３が車両のボディアースに導通が図られＧＮＤレベルが０と安定しているが、高圧用回路５００はＧＮＤ５０３が２次電池ブロックＣＢｎの最低電位に接続されＧＮＤレベルがその最低電位（有限値）となる。これは、高圧用回路５００のＧＮＤレベルが２次電池ブロックＣＢｎの状態によって変動することを意味する。このようにＧＮＤレベルが安定しない高圧用回路５００では、仮に高圧用回路５００のＧＮＤ５０３をベタパターンとして形成したとしても、耐ノイズ性能には疑問がもたれる。こうして、ＧＮＤ５０３をベタパターンとした高圧用回路５００は見送られていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高圧用回路への耐ノイズ性能が向上した電圧検出ユニットを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電圧検出ユニットは、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１）第１の高圧用回路のパターン及び第１の低圧用回路のパターンが形成された第１のパターンと、
第２の高圧用回路のパターン及び第２の低圧用回路のパターンが形成された第２のパターンと、
を備え、
前記第１のパターン及び前記第２のパターンは、積層され、
前記第１の高圧用回路のパターンは、信号線及び絶縁部が形成された箇所を除いてＧＮＤがベタパターンとして形成され、
前記第２の低圧用回路のパターンは、信号線及び絶縁部が形成された箇所を除いてＧＮＤがベタパターンとして形成され、
前記第１の高圧用回路のパターンのＧＮＤのベタパターンと、前記第２の低圧用回路のパターンのＧＮＤのベタパターンとは、一部が前記第１のパターン及び前記第２のパターンが積層された積層方向に向かい合う、
こと。
（２）上記（１）の構成の電圧検出ユニットであって、
前記第１の低圧用回路のパターンは、信号線及び絶縁部が形成された箇所を除いてＧＮＤがベタパターンとして形成され、
前記第２の高圧用回路のパターンは、信号線及び絶縁部が形成された箇所を除いてＧＮＤがベタパターンとして形成される、
こと。
（３）上記（２）の構成の電圧検出ユニットであって、
前記第１の高圧用回路のパターン及び前記第２の高圧用回路のパターンは、前記積層方向に向かい合う位置にそれぞれ形成され、
前記第１の低圧用回路のパターン及び前記第２の低圧用回路のパターンは、前記積層方向に向かい合う位置にそれぞれ形成され、
前記第１の高圧用回路のパターンは、ＧＮＤのベタパターンが、前記第２の高圧用回路のパターンに向かい合うベタパターン本体と、該ベタパターン本体から前記第１の低圧用回路のパターンに向けて延設されたベタパターン延長体と、を有し
前記第１の低圧用回路のパターンは、ＧＮＤのベタパターンに、前記ベタパターン延長体の一部が内部に配置される切り欠きが形成され、
前記第１の高圧用回路のパターンの前記ベタパターン延長体と、前記第２の低圧用回路のパターンのＧＮＤのベタパターンとは、一部が前記積層方向に向かい合う、
こと。
（４）上記（３）の構成の電圧検出ユニットであって、
前記第１の低圧用回路のパターンは、ＧＮＤのベタパターンが、車両のボディアースと導通接続されるボディアース接続部を有し、前記切り欠きが、前記ボディアース接続部の近傍に設けられる、
こと。
（５）上記（３）の構成の電圧検出ユニットであって、
前記第１のパターンまたは前記第２のパターンに配置される、低圧用回路のパターンの信号線と高圧用回路のパターンの信号線とに接続される通信ＩＣを更に備え、
前記ベタパターン延長体は、前記通信ＩＣの近傍に設けられている、
こと。

上記（１）から（５）の構成の電圧検出ユニットによれば、第１の高圧用回路のパターンと、第２の低圧用回路のパターンのＧＮＤとを容量結合することができる。

本発明の電圧検出ユニットによれば、高圧用回路の耐ノイズ性能を向上することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の図であり、図１（Ａ）は斜視図であり、図１（Ｂ）はベタパターン延長体を通過する断面における断面図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の各層の平面図であって、図２（Ａ）は、１層目のパターンを上方から視た平面図であり、図２（Ｂ）は、２層目のパターンを上方から視た平面図である。図３は、本発明の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の等価回路である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明の別の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の各層の平面図であって、図４（Ａ）は、１層目のパターンを上方から視た平面図であり、図４（Ｂ）は、２層目のパターンを上方から視た平面図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明の別の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の平面図であって、図５（Ａ）は、１層目のパターンを上方から視た平面図であり、図５（Ｂ）は、２層目のパターンを上方から視た平面図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、本発明の別の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の図であり、図６（Ａ）は斜視図であり、図６（Ｂ）はベタパターン延長体を通過する断面における断面図である。図７は、２次電池に電圧検出ユニットを利用した状況を示す回路図である。図８は、従来の電圧検出ユニットの回路基板の等価回路である。図９は、従来の電圧検出ユニットの回路基板の回路図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の図であり、図１（Ａ）は斜視図であり、図１（Ｂ）はベタパターン延長体を通過する箇所の断面図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の各層の平面図であって、図２（Ａ）は、１層目のパターンを上方から視た平面図であり、図２（Ｂ）は、２層目のパターンを上方から視た平面図である。図３は、本発明の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の等価回路である。

本発明の実施形態の電圧検出ユニットは、パターン１０、２０が積層された回路基板１を備えている。回路基板１は、図１に示すように、パターン１０を下層、パターン２０を上層とする積層構造とされる。回路基板１は、硬化した樹脂層（プリプレグ）３０によってパターン１０、２０が積層される多層基板である。以後、パターン１０を１層目のパターン１０、パターン２０を２層目のパターン、と称することがある。

パターン１０は、例えば、ガラス繊維付樹脂によって形成された平板状の基材の表面に、パターンとしての銅箔が張り付けられることにより構成される。パターン１０には、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、高圧用回路１００のパターン及び低圧用回路１５０のパターンが形成されている。パターン１０の高圧用回路１００のパターンは、信号線１０１、絶縁部１０２、ＧＮＤ１０３がパターンとして形成される。ＧＮＤ１０３は、信号線１０１及び絶縁部１０２が形成された箇所を除く基材の面上にベタパターンとして形成される。信号線１０１とＧＮＤ１０３は、絶縁部１０２によって絶縁されている。また、高圧用回路１００のパターンには、ヴィアホール１０４が、信号線１０１上及びＧＮＤ１０３上に形成されている。

また、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、パターン１０の低圧用回路１５０のパターンは、信号線１５１、絶縁部１５２、ＧＮＤ１５３がパターンとして形成される。ＧＮＤ１５３は、信号線１５１及び絶縁部１５２が形成された箇所を除く基材の面上にベタパターンとして形成される。信号線１５１とＧＮＤ１５３は、絶縁部１５２によって絶縁されている。また、低圧用回路１５０のパターンには、ヴィアホール１５４が、信号線１５１上及びＧＮＤ１５３上に形成されている。

同様に、パターン２０は、例えば、ガラス繊維付樹脂によって形成された平板状の基材の表面に、パターンとしての銅箔が張り付けられることにより構成される。パターン２０には、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すように、高圧用回路２００のパターン及び低圧用回路２５０のパターンが形成されている。パターン２０の高圧用回路２００のパターンは、信号線２０１、絶縁部２０２、ＧＮＤ２０３がパターンとして形成される。ＧＮＤ２０３は、信号線２０１及び絶縁部２０２が形成された箇所を除く基材の面上にベタパターンとして形成される。信号線２０１とＧＮＤ２０３は、絶縁部２０２によって絶縁されている。また、高圧用回路２００のパターンには、ヴィアホール２０４が、信号線２０１上及びＧＮＤ２０３上に形成されている。

また、図１（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、パターン２０の低圧用回路２５０のパターンは、信号線２５１、絶縁部２５２、ＧＮＤ２５３がパターンとして形成される。ＧＮＤ２５３は、信号線２５１及び絶縁部２５２が形成された箇所を除くパターン２０の面上にベタパターンとして形成される。信号線２５１とＧＮＤ２５３は、絶縁部２５２によって絶縁されている。また、低圧用回路２５０のパターンには、ヴィアホール２５４が、信号線２５１上及びＧＮＤ２５３上に形成されている。

パターン２０には、高圧用回路２００の信号線２０１のパターン及び低圧用回路２５０の信号線２５１のパターンを接続するように通信ＩＣ３００が設けられている。通信ＩＣ３００は、高圧用回路１００、２００及び低圧用回路１５０、２５０の間の信号の送受を中継する。

図１（Ｂ）に示すように、パターン１０は、高圧用回路１００のパターン及び低圧用回路１５０のパターンが形成された面が積層方向下側を向き、パターン２０は、高圧用回路２００のパターン及び低圧用回路２５０のパターンが形成された面が積層方向上側を向く。また、パターン１０の高圧用回路１００のパターンとパターン２０の高圧用回路２００のパターンは、積層方向に向かい合う位置にそれぞれ形成され、また、パターン１０の低圧用回路１５０のパターンとパターン２０の低圧用回路２５０のパターンは、積層方向に向かい合う位置にそれぞれ形成される。

積層構造とされたパターン１０、２０は、向かい合う高圧用回路１００、２００のパターンのヴィアホール１０４、２０４にヴィア（図示せず）が挿入される。これにより、ヴィアホール１０４が信号線１０１上に、ヴィアホール２０４が信号線２０１上に穿設されている場合は、信号線１０１と信号線２０１との導通接続が図られる。また、ヴィアホール１０４がＧＮＤ１０３上に、ヴィアホール２０４がＧＮＤ２０３上に穿設されている場合は、ＧＮＤ１０３とＧＮＤ２０３との導通接続が図られる。

同様に、積層構造とされたパターン１０、２０は、積層方向に向かい合う低圧用回路１５０、２５０のパターンのヴィアホール１５４、２５４にヴィア（図示せず）が挿入される。これにより、ヴィアホール１５４が信号線１５１上に、ヴィアホール２５４が信号線２５１上に穿設されている場合は、信号線１５１と信号線２５１との導通接続が図られる。また、ヴィアホール１５４がＧＮＤ１５３上に、ヴィアホール２５４がＧＮＤ２５３上に穿設されている場合は、ＧＮＤ１５３とＧＮＤ２５３との導通接続が図られる。

ここで、パターン１０における高圧用回路１００のパターンのＧＮＤ１０３及び低圧用回路１５０のパターンのＧＮＤ１５３の形状は、パターン２０における高圧用回路２００のパターンのＧＮＤ２０３及び低圧用回路２５０のパターンのＧＮＤ１５３の形状と異なる。

すなわち、高圧用回路１００のパターンは、ＧＮＤ１０３のベタパターンが、高圧用回路２００のパターンに向かい合うベタパターン本体１０３ａと、該ベタパターン本体１０３ａから低圧用回路１５０のパターンに向けて延設されたベタパターン延長体１０３ｂと、によって構成される。ベタパターン本体１０３ａは、高圧用回路２００のパターンにベタパターンとして形成された矩形状のＧＮＤ２０３と略同一形状である。また、ベタパターン延長体１０３ｂは、ベタパターン本体１０３ａよりも小さな矩形状である。

他方、低圧用回路１５０のパターンは、ＧＮＤ１５３のベタパターンに、ベタパターン延長体１０３ｂの一部が内部に配置される切り欠き１５３ａが形成されている。ＧＮＤ１５３のベタパターンは、全体として、低圧用回路２５０のパターンにベタパターンとして形成された矩形状のＧＮＤ２５３と略同一形状であるが、一部が切り欠かれている。その切り欠き１５３ａの内部に、ベタパターン延長体１０３ｂの一部が配置される。

このように形成された高圧用回路１００のパターンのベタパターン延長体１０３ｂは、低圧用回路２５０のパターンのＧＮＤ２５３のベタパターンと、一部が前記積層方向に向かい合う。図１（Ａ）では、ベタパターン延長体１０３ｂのうちの、低圧用回路２５０のパターンのＧＮＤ２５３に向かい合う部分、及び低圧用回路２５０のパターンのＧＮＤ２５３のうちの、ベタパターン延長体１０３ｂに向かい合う部分、にそれぞれハッチングを施している。

続いて、ここまで説明した本発明の実施形態の電圧検出ユニットによる作用及び効果を説明する。

本発明の実施形態の電圧検出ユニットは、高圧用回路１００のパターンのＧＮＤ１０３のベタパターンと、低圧用回路２５０のパターンのＧＮＤ２５３のベタパターンとは、一部がパターン１０及びパターン２０が積層された積層方向に向かい合う。これにより、この一部に位置するＧＮＤ１０３及びＧＮＤ２５３間では容量結合が発生する。

上述の容量結合による効果を図３を参照して説明する。図３に示す高圧用回路１００、２００は、高電圧電源としての２次電池ブロックＣＢｎに接続され、電圧検出回路が２次電池ブロックＣＢｎを構成するセル１、セル２、・・・セルｍそれぞれの電圧を検出する。電圧検出回路は、検出した電圧を、５Ｖ電源回路からの電圧が入力されて駆動するロジック回路に出力する。５Ｖ電源回路は、２次電池ブロックＣＢｎの電圧が印加され、定格の５Ｖ電圧をロジック回路及び通信ＩＣ３００に供給する。ロジック回路は、入力した電圧を２値信号に変換し、その信号を通信ＩＣ３００に出力する。尚、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）には図示されていないが、電圧検出回路、５Ｖ電源回路、ロジック回路は、高圧用回路１００のパターンまたは高圧用回路２００のパターンに実装される回路である。

他方、図３に示す低圧用回路１５０、２５０は、５Ｖ電源回路は、車両のバッテリからの電圧が印加され、定格の５Ｖ電圧をロジック回路及び通信ＩＣ３００に供給する。ＣＰＵは、通信ＩＣ３００から信号が入力され、各種の演算を実施し、その結果としての出力信号をＩ／Ｆに出力する。尚、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）には図示されていないが、５Ｖ電源回路、ＣＰＵ、Ｉ／Ｆは、低圧用回路１５０のパターンまたは低圧用回路２５０のパターンに実装される回路である。

さて、上述した、ＧＮＤ１０３及びＧＮＤ２５３間で発生する容量結合は、図３の等価回路では、コンデンサＣとして表現される。このコンデンサＣがフィルタとして機能することにより、高圧用回路１００のパターンまたは高圧用回路２００のパターンに向けて通信ＩＣ３００から放射される高調波ノイズがコンデンサＣにより遮断される。この結果、通信ＩＣ３００から放射される高調波ノイズに対する高圧用回路１００のパターンまたは高圧用回路２００のパターンの耐ノイズ性能を高めることができる。また、図３に示すコンデンサＣは、一端が車両のボディアースに導通が図られたＧＮＤ２５３に接続されている。コンデンサＣは、ＧＮＤレベルが安定したＧＮＤ２５３に高周波的に接続されるため、好ましい耐ノイズ性能を発揮する。

また、本発明の実施形態の電圧検出ユニットは、高圧用回路１００のパターンのうち、ＧＮＤ１０３がベタパターンとして形成され、また、高圧用回路２００のパターンのうち、ＧＮＤ２０３がベタパターンとして形成されている。図３に示すコンデンサＣはＧＮＤレベルが安定したＧＮＤ２５３に高周波的に接続されることにより、信号線１０１−ＧＮＤ１０３間及び信号線２０１−ＧＮＤ２０３間の容量結合もフィルタとしての機能を果たすことができる環境が整ったと言える。この結果、ＧＮＤ１０３及びＧＮＤ２０３のベタパターンもまた、通信ＩＣ３００から放射される高調波ノイズに対する高圧用回路１００、２００の耐ノイズ性能を高めることに寄与する。

また、本発明の実施形態の電圧検出ユニットは、低圧用回路１５０のパターンのうち、ＧＮＤ１５３がベタパターンとして形成され、また、低圧用回路２５０のパターンのうち、ＧＮＤ２５３がベタパターンとして形成されている。ＧＮＤ１５３及びＧＮＤ２５３のベタパターンは、通信ＩＣ３００から放射される高調波ノイズに対する低圧用回路１５０、２５０の耐ノイズ性能を高めることに寄与する。

以上、本発明の実施形態の電圧検出ユニットによれば、通信ＩＣ３００から放射される高調波ノイズに対して、高圧用回路１００、２００及び低圧用回路１５０、２５０の耐ノイズ性能を高めることができる。

尚、上述の実施形態では、ベタパターン延長体１０３ｂを高圧用回路１００のＧＮＤ１０３に設け、切り欠き１５３ａを低圧用回路１５０のＧＮＤ１５３に設ける形態について説明した。別の形態としては、ベタパターン延長体を高圧用回路２００のＧＮＤ２０３に設け、切り欠きを低圧用回路２５０のＧＮＤ２５３に設ける形態であってもよい。さらに別の形態としては、ベタパターン延長体を低圧用回路１５０のＧＮＤ１５３に設け、切り欠きを高圧用回路１００のＧＮＤ１０３に設けて、ＧＮＤ１０３及びＧＮＤ１５３に設ける凹凸の位置関係を逆転してもよい。これらの別の形態は、上述の実施形態と同様の効果を奏す。

また、本発明は、ベタパターン延長体１０３ｂ及び切り欠き１５３ａを設ける位置は、図１（Ａ）から図２（Ａ）に示される位置に限られるものではない。高圧用回路１００、２００のパターンのＧＮＤ１０３、２０３のベタパターンと、低圧用回路１５０、２５０のパターンのＧＮＤ１５３、２５３のベタパターンとの一部が向かい合うという条件を満たす限り、ベタパターン延長体１０３ｂ及び切り欠き１５３ａを設ける位置は任意である。ただし、次の点を考慮してベタパターン延長体１０３ｂ及び切り欠き１５３ａを設ける位置を設計することが好ましい。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明の別の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の各層の平面図であって、図４（Ａ）は、１層目のパターンを上方から視た平面図であり、図４（Ｂ）は、２層目のパターンを上方から視た平面図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明の別の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の各層の平面図であって、図５（Ａ）は、１層目のパターンを上方から視た平面図であり、図５（Ｂ）は、２層目のパターンを上方から視た平面図である。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、パターン１０の低圧用回路１５０には、車両のボディアースと導通接続されるボディアース接続部１５５がＧＮＤ１５３のベタパターンに形成されている。ベタパターン延長体１０３ｂ及び切り欠き１５３ａは、ボディアース接続部１５５の近傍に設けられることが好ましい。この配置により、図３に示すコンデンサＣはより一層安定したＧＮＤレベルが確保される。この結果、高圧用回路１００、２００の耐ノイズ性能をより一層高めることができる。

あるいは、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、ベタパターン延長体１０３ｂ及び切り欠き１５３ａは、通信ＩＣ３００の近傍に設けられることが好ましい。この配置により、ボディアース接続部１５５の近傍に設けられることが好ましい。この配置により、高調波ノイズを放射する通信ＩＣ３００により近い位置に図３に示すコンデンサＣを配置することができる。この結果、ノイズの発生源に近い位置でそのノイズが除去されるため、ノイズが高圧用回路１００、２００上を広範に伝搬することを防止することができる。

また、上述の実施形態では、２層構造の回路基板に本発明を適用した形態について説明した。本発明は、３層以上の構造の回路基板に対して適用することもできる。例えば、上層、中層、下層の３層構造の回路基板に本発明を適用する場合、その中層（または上層及び下層）のパターンのＧＮＤにベタパターン延長体及び切り欠きに設けることによって、上層−中層間のＧＮＤ及び中層−下層間のＧＮＤを容量結合することができる。また、例えば、１層〜４層の４層構造の回路基板に本発明を適用する場合、２層及び３層（または１層及び４層）のパターンのＧＮＤにベタパターン延長体及び切り欠きに設けることによって、１層−２層間のＧＮＤ及び３層−４層間のＧＮＤを容量結合することができる。

ここで、４層構造の回路基板に本発明を適用した形態について詳細に説明する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、本発明の別の実施形態の電圧検出ユニットの回路基板の図であり、図６（Ａ）は斜視図であり、図６（Ｂ）はベタパターン延長体を通過する断面における断面図である。４層構造の回路基板の場合、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、２層目のパターン２０及び３層目のパターン４０のＧＮＤにベタパターン延長体及び切り欠きに設けることによって、１層目のパターン１０−２層目のパターン２０間のＧＮＤ及び３層目のパターン４０−４層目のパターン５０間のＧＮＤを容量結合することができる。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、１層目のパターン１０−２層目のパターン２０間のＧＮＤに発生する容量結合をＣ１、３層目のパターン４０−４層目のパターン５０間のＧＮＤに発生する容量結合をＣ２、として表記している。このように、４層構造の回路基板に本発明を適用する場合、各層の間で容量結合を発生することができる。この結果、高圧用回路１００、２００の耐ノイズ性能をより一層高めることができる。

また、上述の実施形態では、１つの回路基板に高圧用回路及び低圧用回路がそれぞれ１つの形態について説明した。本発明は、１つの回路基板に複数の高圧用回路または複数の低圧用回路が設けられた形態に対しても適用することができる。この場合、隣り合う高圧用回路及び低圧用回路のＧＮＤにベタパターン延長体及び切り欠きを設ければよい。

また、上述の実施形態では、パターン２０に通信ＩＣ３００を設けた形態について説明した。パターン１０に通信ＩＣ３００を設けるようにしてもよい。

ここで、上述した本発明に係る電圧検出ユニットの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］第１の高圧用回路（１００）のパターン及び第１の低圧用回路（１５０）のパターンが形成された第１のパターン（１０）と、
第２の高圧用回路（２００）のパターン及び第２の低圧用回路（２５０）のパターンが形成された第２のパターン（２０）と、
を備え、
前記第１のパターン（１０）及び前記第２のパターン（２０）は、積層され、
前記第１の高圧用回路（１００）のパターンは、信号線（１０１）及び絶縁部（１０２）が形成された箇所を除いてＧＮＤ（１０３）がベタパターンとして形成され、
前記第２の低圧用回路（２５０）のパターンは、信号線（２５１）及び絶縁部（２５２）が形成された箇所を除いてＧＮＤ（２５３）がベタパターンとして形成され、
前記第１の高圧用回路（１００）のパターンのＧＮＤ（１０３）のベタパターンと、前記第２の低圧用回路（２５０）のパターンのＧＮＤ（２５３）のベタパターンとは、一部が前記第１のパターン（１０）及び前記第２のパターン（２０）が積層された積層方向に向かい合う、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。
［２］［１］に記載の電圧検出ユニットであって、
前記第１の低圧用回路（１５０）のパターンは、信号線（１５１）及び絶縁部（１５２）が形成された箇所を除いてＧＮＤ（１５３）がベタパターンとして形成され、
前記第２の高圧用回路（２００）のパターンは、信号線（２０１）及び絶縁部（２０２）が形成された箇所を除いてＧＮＤ（２０３）がベタパターンとして形成される、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。
［３］［２］に記載の電圧検出ユニットであって、
前記第１の高圧用回路（１００）のパターン及び前記第２の高圧用回路（２００）のパターンは、前記積層方向に向かい合う位置にそれぞれ形成され、
前記第１の低圧用回路（１５０）のパターン及び前記第２の低圧用回路（２５０）のパターンは、前記積層方向に向かい合う位置にそれぞれ形成され、
前記第１の高圧用回路（１００）のパターンは、ＧＮＤ（１０３）のベタパターンが、前記第２の高圧用回路（２００）のパターンに向かい合うベタパターン本体（１０３ａ）と、該ベタパターン本体（１０３ａ）から前記第１の低圧用回路（１５０）のパターンに向けて延設されたベタパターン延長体（１０３ｂ）と、を有し
前記第１の低圧用回路（１５０）のパターンは、ＧＮＤ（１５３）のベタパターンに、前記ベタパターン延長体（１０３ｂ）の一部が内部に配置される切り欠き（１５３ａ）が形成され、
前記第１の高圧用回路（１００）のパターンの前記ベタパターン延長体（１０３ｂ）と、前記第２の低圧用回路（２５０）のパターンのＧＮＤ（２５３）のベタパターンとは、一部が前記積層方向に向かい合う、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。
［４］［３］に記載の電圧検出ユニットであって、
前記第１の低圧用回路（１５０）のパターンは、ＧＮＤ（１５３）のベタパターンが、車両のボディアースと導通接続されるボディアース接続部（１５５）を有し、前記切り欠き（１５３ａ）が、前記ボディアース接続部（１５５）の近傍に設けられる、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。
［５］［３］に記載の電圧検出ユニットであって、
前記第１のパターン（１０）または前記第２のパターン（２０）に配置される、低圧用回路のパターンの信号線と高圧用回路のパターンの信号線とに接続される通信ＩＣ（３００）を更に備え、
前記ベタパターン延長体（１０３ｂ）は、前記通信ＩＣ（３００）の近傍に設けられている、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。

１回路基板
１０パターン
２０パターン
３０樹脂層
４０パターン
５０パターン
１００高圧用回路
１０１信号線
１０２絶縁部
１０３ＧＮＤ
１０３ａベタパターン本体
１０３ｂベタパターン延長体
１５０低圧用回路
１５１信号線
１５２絶縁部
１５３ＧＮＤ
１５５ボディアース接続部
２００高圧用回路
２０１信号線
２０２絶縁部
２０３ＧＮＤ
２５０低圧用回路
２５１信号線
２５２絶縁部
２５３ＧＮＤ
３００電子回路

Claims

第１の高圧用回路のパターン及び第１の低圧用回路のパターンが形成された第１のパターンと、
第２の高圧用回路のパターン及び第２の低圧用回路のパターンが形成された第２のパターンと、
を備え、
前記第１のパターン及び前記第２のパターンは、積層され、
前記第１の高圧用回路のパターンは、信号線及び絶縁部が形成された箇所を除いてＧＮＤがベタパターンとして形成され、
前記第２の低圧用回路のパターンは、信号線及び絶縁部が形成された箇所を除いてＧＮＤがベタパターンとして形成され、
前記第１の高圧用回路のパターンのＧＮＤのベタパターンと、前記第２の低圧用回路のパターンのＧＮＤのベタパターンとは、一部が前記第１のパターン及び前記第２のパターンが積層された積層方向に向かい合う、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。
請求項１に記載の電圧検出ユニットであって、
前記第１の低圧用回路のパターンは、信号線及び絶縁部が形成された箇所を除いてＧＮＤがベタパターンとして形成され、
前記第２の高圧用回路のパターンは、信号線及び絶縁部が形成された箇所を除いてＧＮＤがベタパターンとして形成される、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。
請求項２に記載の電圧検出ユニットであって、
前記第１の高圧用回路のパターン及び前記第２の高圧用回路のパターンは、前記積層方向に向かい合う位置にそれぞれ形成され、
前記第１の低圧用回路のパターン及び前記第２の低圧用回路のパターンは、前記積層方向に向かい合う位置にそれぞれ形成され、
前記第１の高圧用回路のパターンは、ＧＮＤのベタパターンが、前記第２の高圧用回路のパターンに向かい合うベタパターン本体と、該ベタパターン本体から前記第１の低圧用回路のパターンに向けて延設されたベタパターン延長体と、を有し
前記第１の低圧用回路のパターンは、ＧＮＤのベタパターンに、前記ベタパターン延長体の一部が内部に配置される切り欠きが形成され、
前記第１の高圧用回路のパターンの前記ベタパターン延長体と、前記第２の低圧用回路のパターンのＧＮＤのベタパターンとは、一部が前記積層方向に向かい合う、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。
請求項３に記載の電圧検出ユニットであって、
前記第１の低圧用回路のパターンは、ＧＮＤのベタパターンが、車両のボディアースと導通接続されるボディアース接続部を有し、前記切り欠きが、前記ボディアース接続部の近傍に設けられる、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。
請求項３に記載の電圧検出ユニットであって、
前記第１のパターンまたは前記第２のパターンに配置される、低圧用回路のパターンの信号線と高圧用回路のパターンの信号線とに接続される通信ＩＣを更に備え、
前記ベタパターン延長体は、前記通信ＩＣの近傍に設けられている、
ことを特徴とする電圧検出ユニット。