JP6350254B2

JP6350254B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP6350254B2
Application number: JP2014251193A
Authority: JP
Inventors: 安弘小谷; 隆雄黒田; 黒田　　隆雄
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: JP2016115724A

Description

本発明は、電子機器の誤動作を抑制する技術に関する。

電子機器やその付近でノイズが発生すると、電子機器が誤動作することがある。ノイズが発生した場合でも電子機器の誤動作を抑制するノイズ耐性、すなわち、イミュニティを高める工夫が種々提案されている。

たとえば、特許文献１では、ＬＳＩの内部電位の変動を解析し、共振モードであると判定した場合には、共振周波数が動作周波数と重ならないようにするために、ＬＳＩ内部の容量または抵抗を切り替える。

特開２００９−９４１３３号公報

車両に搭載される電子機器の場合、ワイヤーハーネスに接続され、ワイヤーハーネスを介して、電源供給および通信の一方または両方が行われることがある。同じ電子機器であっても、その電子機器に接続されるワイヤーハーネスの長さは車種ごとに異なる。したがって、同じ電子機器であっても、その電子機器が搭載される車種によって、ワイヤーハーネスと電子機器内部の回路網との特性インピーダンスは変化する。

そのため、仮に、車両搭載前にイミュニティ試験を行なって合格した電子機器であっても、搭載状態での共振周波数近傍のノイズにより、設計の想定以上の電圧変動が生じて誤動作が生じてしまう恐れがある。なお、本明細書において、共振周波数近傍は、共振周波数と、その近傍の周波数とを含む意味で用いる。

特許文献１に開示の技術は、システムボードに搭載されるＬＳＩを対象としており、ワイヤーハーネスと電子機器とを含む回路網に、共振周波数近傍の周波数を持つノイズが重畳した場合にも電子機器の誤動作を防止することは開示されていない。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、ワイヤーハーネスを介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われ、かつ、誤動作が抑制される電子機器を提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための第１発明は、ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、ワイヤーハーネスと電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、ワイヤーハーネスもしくは電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、回路網の容量とインダクタンスとの少なくとも一方を変化させて、共振周波数をシフトさせる共振周波数シフト回路（３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０）と、を備え、検出回路（２０）は、電圧変動の大きさが所定電圧以上である場合に充電される第１コンデンサ（２５）を有し、共振周波数シフト回路は、第１コンデンサの充電電圧によって作動することを特徴とする。
上記目的を達成するための第２発明は、ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、ワイヤーハーネスと電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、ワイヤーハーネスもしくは電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、回路網の容量とインダクタンスとの少なくとも一方を変化させて、共振周波数をシフトさせる共振周波数シフト回路（３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０）と、を備え、検出回路（１２０）は、回路網に生じる電圧変動により充電される第１コンデンサ（１２４）を有し、共振周波数シフト回路は、第１コンデンサの充電電圧が所定の回路作動電圧以上となったときに作動することを特徴とする。
上記目的を達成するための第３発明は、ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、ワイヤーハーネスと電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、ワイヤーハーネスもしくは電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、回路網の容量とインダクタンスとの少なくとも一方を変化させて、共振周波数をシフトさせる共振周波数シフト回路（３３０）と、を備え、共振周波数シフト回路は、検出回路により検出された電圧変動が所定レベル以上であることに基づいて共振周波数をシフトさせた後、検出回路により検出された電圧変動によらず、シフトさせた後の共振周波数を維持する維持回路（３３１）を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するための第４発明は、ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、ワイヤーハーネスと電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、ワイヤーハーネスもしくは電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、回路網の容量とインダクタンスとの少なくとも一方を変化させて、共振周波数をシフトさせる共振周波数シフト回路（５３０）と、を備え、共振周波数シフト回路は、相対的に高い共振周波数と相対的に低い共振周波数とに共振周波数をシフトさせることが可能であり、相対的に高い共振周波数および相対的に低い共振周波数のいずれか一方に共振周波数をシフトさせた状態で、検出回路により検出された電圧変動が所定レベル以上であることに基づいて、相対的に高い共振周波数および相対的に低い共振周波数の他方に共振周波数をシフトさせることを特徴とする。

本発明の電子機器は、ワイヤーハーネスと電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、ワイヤーハーネスもしくは電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路を備える。この検出回路を備えるので、車両に搭載された状態など、実際に使用されている回路網における共振周波数近傍のノイズを検出することができる。

そして、検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、回路網の共振周波数をシフトさせる。共振周波数がシフトすると、それまで、ノイズの周波数が共振周波数近傍であったために生じていた大きな電圧変動が小さくなる。よって、共振周波数近傍のノイズにより設計の想定以上の電圧変動が生じても、電子機器が誤動作してしまうことが抑制される。

本発明の電子機器の第１実施形態となるＥＣＵ１の概略構成図である。図１のワイヤーハーネス７０、８０が持つ寄生容量および寄生インダクタンスを概念的に示す図である。図１の検出回路２０、共振周波数シフト回路３０の構成を示す図である。第１実施形態の効果を説明する図である。第２実施形態の検出回路１２０と共振周波数シフト回路３０の構成を示す図である。第３実施形態の検出回路２０と共振周波数シフト回路１３０の構成を示す図である。第４実施形態の検出回路２０と共振周波数シフト回路２３０の構成を示す図である。第５実施形態の検出回路２０と共振周波数シフト回路３３０の構成を示す図である。図８のマイコン３３１が実行する処理を示すフローチャートである。第６実施形態の検出回路２０と周波数シフト回路であるバリアブルキャパシタ４３０の構成を示す図である。第７実施形態の検出回路２０と共振周波数シフト回路５３０の構成を示す図である。図１１のマイコン５３１が実行する処理を示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の電子機器の第１実施形態となるＥＣＵ１の概略構成図を図１に示している。このＥＣＵ１は、車両に搭載されているものとする。

（全体構成）
図１に示すように、ＥＣＵ１は、制御回路１０、検出回路２０、共振周波数シフト回路３０、コンデンサ４０、端子６１、６２を備えている。端子６１、６２には、それぞれ、ワイヤーハーネス７０、８０の一端が接続されている。これらワイヤーハーネス７０、８０の他端は、端子６３、６４に接続されている。本実施形態では、端子６３は、車載バッテリに接続されているとし、端子６４はグランドに接続されているとする。したがって、ＥＣＵ１には、ワイヤーハーネス７０、８０を介して電源が供給される。

ＥＣＵ１内では、端子６１に電源配線５１の一端が接続され、端子６２にグランド配線５２の一端が接続されている。

コンデンサ４０は、一端が電源配線５１に接続され、他端がグランド配線５２に接続されている。このコンデンサ４０により、電源配線５１に流れる電流が平滑化される。

電源配線５１は、制御回路１０、検出回路２０、共振周波数シフト回路３０にも接続されており、また、グランド配線５２も、制御回路１０、検出回路２０、共振周波数シフト回路３０と接続されている。

制御回路１０は、所定の制御を実行する回路であり、デジタル回路でも、アナログ回路でもよく、また、デジタル回路とアナログ回路を組み合わせた回路でもよい。この制御回路１０が実行する制御に特に制限はない。たとえば、この制御回路１０は図示しない車載モータを制御する。

検出回路２０は、ノイズがワイヤーハーネス７０あるいはＥＣＵ１内の回路網に重畳することで電源配線５１に生じる電圧変動を検出する回路である。この検出回路２０の具体的構成は、図３を用いて後述する。

共振周波数シフト回路３０は、検出回路２０が検出した電圧変動が所定レベル以上である場合に、制御回路１０を保護する保護動作として、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含む回路網の共振周波数をシフトさせる回路である。この共振周波数シフト回路３０の具体的構成も、図３を用いて後述する。

ＥＣＵ１に接続されるワイヤーハーネス７０、８０には、図２に概念的に示すように、寄生容量Ｃｓや寄生インダクタンスＬｓが存在する。また、ワイヤーハーネス７０、８０は、車種ごとに長さやボディアースまでの距離が異なる。したがって、ワイヤーハーネス７０、８０の特性インピーダンスは車種ごとに異なる。

ワイヤーハーネス７０、８０の特性インピーダンスが車種ごとに異なるため、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の特性インピーダンスも車種ごとに異なる。したがって、この特性インピーダンスにより定まる、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の共振周波数ｆ_０も車種ごとに異なる。

ワイヤーハーネス７０、８０あるいはＥＣＵ１内の回路網に重畳するノイズの周波数が、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の共振周波数付近であると、この回路網に大きな電圧変動が生じる。

ＥＣＵ１は、車両搭載前に、予め設定されている試験方法でイミュニティ試験が行われることが一般的であるが、車両搭載前の試験であり、車種ごとに異なるワイヤーハーネス７０、８０の特性インピーダンスは考慮できない。そのため、仮に、イミュニティ試験の環境における特性インピーダンスを前提として、共振周波数付近におけるノイズ対策をしても、ＥＣＵ１を車両に搭載した状態では、ＥＣＵ１の誤動作を防止できない可能性がある。

また、車両が駐車中などで、ＥＣＵ１がスタンバイ状態になっていると、電流が小さくなっているため、インピーダンスは高くなっている。インピーダンスが高いと、比較的小さなノイズでも回路網に生じる電圧変動が大きくなりやすいので、ＥＣＵ１の誤動作が生じる恐れが高い。

そこで、本実施形態では、検出回路２０と共振周波数シフト回路３０とにより、イミュニティを高める。検出回路２０、共振周波数シフト回路３０は、具体的には、図３に示す構成である。

（検出回路２０の構成）
図３に示すように、検出回路２０は、３つのツェナーダイオード２１〜２３、抵抗２４、コンデンサ２５、抵抗２６を備える。３つのツェナーダイオード２１〜２３と抵抗２４は、この順に直列接続されており、ツェナーダイオード２１の一方の端は電源配線５１に接続され、抵抗２４の一方の端はグランド配線５２に接続されている。

コンデンサ２５は、抵抗２４に対して並列接続されており、一端はツェナーダイオード２３と抵抗２４との間に接続され、他端はグランド配線５２に接続されている。このコンデンサ２５が請求項の第１コンデンサに相当する。

抵抗２６は、一端が、コンデンサ２５のグランド配線５２側とは反対側の端に接続され、他端がＭＯＳＦＥＴ３２のゲート端子に接続されている。

ツェナーダイオード２１〜２３は、カソード端子が電源配線５１側となっている。３つのツェナーダイオード２１〜２３の合計の降伏電圧を、以下、合計降伏電圧とする。合計降伏電圧は、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網に共振周波数付近のノイズが重畳して、電源配線５１に大きな電圧変動が生じたときに、電源配線５１の電圧がこの合計降伏電圧を超えるように設定されている。電源電圧が１２Ｖであるのに対して、たとえば、合計降伏電圧は２４Ｖ〜３０Ｖ程度とされている。

（共振周波数シフト回路３０の構成）
共振周波数シフト回路３０は、電源配線５１とグランド配線５２に接続された回路であり、図３に示すように、コンデンサ３１とＭＯＳＦＥＴ３２を備える。

コンデンサ３１は、一端が電源配線５１に接続されており、他端がＭＯＳＦＥＴ３２のドレイン端子に接続されている。このコンデンサ３１は請求項の第２コンデンサに相当する。

ＭＯＳＦＥＴ３２は、ｎチャンネル型であり、ゲート端子は抵抗２６に接続され、ドレイン端子は電源配線５１に接続され、ソース端子はグランド配線５２に接続されている。

（検出回路２０および共振周波数シフト回路３０の作動）
次に検出回路２０および共振周波数シフト回路３０の作動を説明する。電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えると、ＡＢ→ＢＤ→ＤＥ間に電流が流れる。これにより、コンデンサ２５が充電されていく。

コンデンサ２５が充電されていくことにより点Ｄの電圧が上昇する。点Ｄの電圧が上昇することにより、抵抗２６を介してＭＯＳＦＥＴ３２のゲート端子に加えられる電圧も上昇する。なお、ＭＯＳＦＥＴ３２のゲート端子は、コンデンサ２５の非充電時には、抵抗２４、２６を介してグランドにプルダウンされている。

コンデンサ２５の充電電圧がＭＯＳＦＥＴ３２をオンさせることができる所定の電圧（以下、トランジスタオン電圧）を超えると、ＭＯＳＦＥＴ３２がオンする。ＭＯＳＦＥＴ３２がオンすると、ＦＧ間が導通し、電圧変動が生じている電源配線５１の電圧に応じた電位でコンデンサ３１が充電される。これにより、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含む回路網の特性インピーダンスがそれまでとは異なる値に変化するので、この回路網の共振周波数も、それまでとは異なる値になる。

したがって、この回路網に重畳したノイズがこの回路網の共振周波数近傍であるために、図４（Ａ）に示すように、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えたとしても、図４（Ｂ）に示すように、共振周波数が変化することで、電源配線５１の電圧変動は小さくなる。なお、図４においてｆ_０は、ＭＯＳＦＥＴ３２がオンになる前の共振周波数を表している。

コンデンサ２５に充電された電荷は、点Ｄから点Ｂ、点Ｃを介して放電されるので、電源配線５１の電圧変動が小さくなると、ＭＯＳＦＥＴ３２はオフになる。また、コンデンサ２５の充電電圧が電源配線５１の電圧よりも低い場合には、コンデンサ２５から、点Ｂ、点Ａへも電流が流れる。

コンデンサ２５の充電電圧が前述のトランジスタオン電圧になる前も、コンデンサ２５から点Ｄ、点Ｂ、点Ｃへと電流が流れるので、コンデンサ２５の充電電圧は低下する。しかし、ノイズが交流成分であると、電源配線５１の電圧が、合計降伏電圧を超えた状態と、合計降伏電圧を下回った状態とが繰り返される。ノイズの１周期分で充電される充電量が少なくても、電源配線５１の電圧が繰り返し合計降伏電圧を超えると、コンデンサ２５の充電電圧がトランジスタオン電圧に到達する。

したがって、コンデンサ２５の充電電圧は、ノイズにより合計降伏電圧を超えているときの電源配線５１の電圧の大きさと、そのノイズの継続時間を表している。換言すれば、検出回路２０は、ノイズによって生じた電源配線５１の電圧変動の大きさと継続時間が、コンデンサ２５の充電電圧がトランジスタオン電圧を超えるレベル以上であるか否かを検出する回路である。

なお、コンデンサ２５は、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えていれば、ノイズの周波数に関係なく充電される。ただし、ノイズの周波数が、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の共振周波数近傍の周波数を含んでいる場合には、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えやすい。したがって、検出回路２０は、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の共振周波数近傍の周波数を持つノイズを主として検出する回路である。

（第１実施形態の効果）
以上、説明した第１実施形態のＥＣＵ１は検出回路２０を備える。この検出回路２０は、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えたことにより充電されるコンデンサ２５を備えており、このコンデンサ２５の充電電圧がトランジスタオン電圧を超えるとＭＯＳＦＥＴ３２がオンして共振周波数シフト回路３０が作動する。

すなわち、検出回路２０は、電源配線５１に実際に生じた電圧変動を検出する回路である。したがって、ＥＣＵ１が搭載される車種が異なることにより共振周波数ｆ_０が変化しても、その共振周波数ｆ_０およびその近傍の周波数成分を持つノイズを検出することができる。

共振周波数シフト回路３０が作動すると、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含む回路網の共振周波数が変化するので、図４（Ｂ）に示したように、電源配線５１の電圧変動は小さくなる。

このように、共振周波数近傍のノイズにより、電源配線５１にＥＣＵ１の設計の想定以上の電圧変動が生じても、速やかに共振周波数シフト回路３０が作動して、ワイヤーハーネス７０、８０およびＥＣＵ１を含む回路網の共振周波数が変化して電圧変動が小さくなる。よって、ＥＣＵ１が誤動作してしまうことを抑制できる。

また、本実施形態では、共振周波数シフト回路３０は、コンデンサ２５の充電電圧で作動するので、マイコン等を使う場合と異なり、別途、電源を必要としない。したがって、車両が駐車中である場合などで、待機時の消費電力を少なくしたい場合に好適である。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

図５に示すように、第２実施形態は、検出回路１２０と、第１実施形態と同じ共振周波数シフト回路３０を備える。

（検出回路１２０の構成）
検出回路１２０は、コンデンサ１２１、ダイオード１２２、１２３、コンデンサ１２４、抵抗１２５、１２６を備える。コンデンサ１２１は、一端が電源配線５１に接続されており、他端がダイオード１２２のカソード端子に接続されている。ダイオード１２２のアノード端子はグランド配線５２に接続されている。

ダイオード１２３は、アノード端子がコンデンサ１２１とダイオード１２２のカソード端子の間に接続されており、カソード端子が抵抗１２５に接続されている。

コンデンサ１２４は、一端がダイオード１２３のカソード端子と抵抗１２５の間に接続されており、他端がグランド配線５２に接続されている。このコンデンサ１２４は請求項の第１コンデンサに相当する。抵抗１２５の他端は、ＭＯＳＦＥＴ３２のゲート端子に接続されている。この抵抗１２５は、第１実施形態の抵抗２６と同じものでよい。

抵抗１２６は、一端が抵抗１２５とＭＯＳＦＥＴ３２のゲート端子の間に接続され、他端がグランド配線５２に接続されている。

（検出回路１２０の作動）
コンデンサ１２１は、カップリングキャパシタとして機能しており、電源配線５１の電圧の変動成分を通過させる。電源配線５１に重畳した交流ノイズにより、電源配線５１の電圧が電源配線５１のＤＣ電圧よりも上昇する時は、電源配線５１からコンデンサ１２１、ダイオード１２３、コンデンサ１２４、グランド配線５２へと電流が流れるので、コンデンサ１２４が充電される。

また、コンデンサ１２１のＢ点側の電圧はＡ点よりもコンデンサ１２１の電位差分だけ電圧が低いので、電源配線５１の電圧が電源配線５１のＤＣ電圧よりも低くなる時は、コンデンサ１２１のＢ点側の電圧はマイナスになることがある。このとき、グランド配線５２からダイオード１２２を通って電流が流れてコンデンサ１２１が充電される。その後、再び電源配線５１の電圧が電源配線５１に流れるＤＣ電圧よりも上昇する時は、コンデンサ１２１に充電された電圧と、電源配線５１の電圧変動のＡＣ成分とを足しあわせた電圧により、コンデンサ１２４が充電される。

そして、コンデンサ１２４の充電電圧がトランジスタオン電圧を超えると、ＭＯＳＦＥＴ３２がオンする。ただし、コンデンサ１２４に充電された電荷は、抵抗１２６を介して連続的に放電され、コンデンサ１２４からの放電量よりも充電量が多くなければ、コンデンサ１２４の充電電圧は上昇しない。

ノイズの１周期分でコンデンサ１２４の充電電圧がトランジスタオン電圧まで上昇しないとしても、ノイズの周波数が共振周波数付近の成分を含んでいる場合には、電源配線５１に生じる電圧変動は大きく、また、周波数も高いので、コンデンサ１２４からの放電量よりも充電量が多くなりやすい。したがって、共振周波数付近のノイズが生じた場合には、コンデンサ１２４の充電電圧がトランジスタオン電圧を超える場合が多くなる。

コンデンサ１２４の充電電圧がトランジスタオン電圧を超えると、共振周波数シフト回路３０が作動し、ワイヤーハーネス７０、８０およびＥＣＵ１を含む回路網の共振周波数がシフトして、電源配線５１の電圧変動が小さくなるので、ＥＣＵ１が誤動作してしまうことを抑制できる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、図６に示すように、第１実施形態と同じ検出回路２０を備え、また、共振周波数シフト回路１３０を備える。

（共振周波数シフト回路１３０の構成）
共振周波数シフト回路１３０は、コイル１３１、ＭＯＳＦＥＴ１３２、抵抗１３３、１３４、ＭＯＳＦＥＴ１３５を備える。コイル１３１は、電源配線５１に直列に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１３２は、ｐチャンネル型であり、ソース端子が電源配線５１のコイル１３１よりも上流側に接続され、ドレイン端子が電源配線５１のコイル１３１よりも下流側に接続され、ゲート端子が抵抗１３３、１３４の間に接続されている。

抵抗１３３、１３４、ＭＯＳＦＥＴ１３５は直接接続されている。抵抗１３３の一端は電源配線５１において、ＭＯＳＦＥＴ１３２のドレイン端子が接続されている点よりも下流側に接続され、他端は抵抗１３４に接続されている。抵抗１３４の抵抗１３３とは反対側の端はＭＯＳＦＥＴ１３５のドレイン端子に接続されている。

ＭＯＳＦＥＴ１３５のゲート端子は検出回路２０の抵抗２６に接続され、ソース端子はグランド配線５２に接続されている。

（共振周波数シフト回路１３０の作動）
ＭＯＳＦＥＴ１３５がオフのときは、ＭＯＳＦＥＴ１３２もオフである。このときは、コイル１３１を電流が流れる。コンデンサ２５の充電電圧が高くなり、ＭＯＳＦＥＴ１３５がオンすると、電源配線５１から抵抗１３３、１３４、ＭＯＳＦＥＴ１３５を通り、グランド配線５２に電流が流れる。これにより、抵抗１３３、１３４間の電位が低下して、ＭＯＳＦＥＴ１３２がオンする。このときは、主としてＭＯＳＦＥＴ１３２を通る経路で電源配線５１に電流が流れる。したがって、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含む回路網の特性インピーダンスは、ＭＯＳＦＥＴ１３５がオンする前とは異なる値となる。

第１、２実施形態では特性インピーダンスを変化させる素子としてコンデンサ３１を備えていたが、この第３実施形態のように、特性インピーダンスを変化させる素子としてコイル１３１を備えていても、特性インピーダンスが変化する点では同じである。

したがって、共振周波数シフト回路１３０が作動すると、ワイヤーハーネス７０、８０およびＥＣＵ１を含む回路網の共振周波数がシフトして、電源配線５１の電圧変動が小さくなるので、ＥＣＵ１が誤動作してしまうことを抑制できる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態は、図７に示すように、第１実施形態と同じ検出回路２０を備え、また、共振周波数シフト回路２３０を備える。

共振周波数シフト回路２３０は、第１実施形態と同じコンデンサ３１、ＭＯＳＦＥＴ３２に加え、コンデンサ２３１、ＭＯＳＦＥＴ２３２を備える。コンデンサ２３１、ＭＯＳＦＥＴ２３２は直列接続されており、コンデンサ２３１の一端は電源配線５１に接続され、他端はＭＯＳＦＥＴ２３２のドレイン端子に接続されている。このコンデンサ２３１は請求項の第２コンデンサに相当する。

ＭＯＳＦＥＴ２３２のソース端子はグランド配線５２に接続され、ゲート端子は抵抗２６のコンデンサ２５が接続されている側とは反対側の端と接続されている。また、コンデンサ２３１、ＭＯＳＦＥＴ２３２は、コンデンサ３１、ＭＯＳＦＥＴ３２と並列になっている。

ＭＯＳＦＥＴ２３２のオン電圧は、ＭＯＳＦＥＴ３２のオン電圧とは異なる値になっている。これらＭＯＳＦＥＴ３２、２３２は、いずれも、コンデンサ２５の充電電圧によりオンされるが、オン電圧が互いに異なるので、ＭＯＳＦＥＴ３２、２３２のうちオン電圧が低い側（ＭＯＳＦＥＴ３２とする）が先にオンする。これにより、共振周波数がシフトし、シフト前の共振周波数近傍のノイズ成分に起因した電源配線５１の電圧変動は小さくなる。

しかし、シフト後の共振周波数近傍のノイズも存在している場合には、共振周波数がシフトした後も、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えるほどの電圧変動が電源配線５１に生じている可能性もある。この場合、コンデンサ２５への充電が継続されるので、コンデンサ２５の充電電圧がさらに上昇する。そして、コンデンサ２５の充電電圧が、ＭＯＳＦＥＴ２３２のオン電圧を超えると、ＭＯＳＦＥＴ２３２もオンする。これにより、共振周波数がさらにシフトする。

したがって、この第４実施形態では、ノイズの周波数帯が、ＭＯＳＦＥＴ３２、２３２がいずれもオフであるときのＥＣＵ１を含む回路網の共振周波数と、ＭＯＳＦＥＴ３２がオンしたときのこの回路網の共振周波数とを含んでいる場合において、ＥＣＵ１が誤動作してしまうことをより抑制できる。

＜第５実施形態＞
第５実施形態では、図８に示すように、第１実施形態と同じ検出回路２０を備え、また、共振周波数シフト回路３３０を備える。

共振周波数シフト回路３３０は、第１実施形態の共振周波数シフト回路３０と同じくコンデンサ３１、ＭＯＳＦＥＴ３２を備え、さらに、維持回路として機能するマイコン３３１を備える。

このマイコン３３１は、図９に示す処理を周期的に実行する。ステップＳ１では、入力電圧が閾値よりも大きい否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ１を繰り返す。

ステップＳ１の判断がＹＥＳになった場合にはステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ＭＯＳＦＥＴ３２をオンさせる。ＭＯＳＦＥＴ３２がオンになると、共振周波数がシフトする。

ステップＳ３では、ＭＯＳＦＥＴ３２をオンにしてから１分経過したか否かを判断する。この判断がＮＯであれば、このステップＳ３の判断を繰り返す。ステップＳ３の判断がＹＥＳであればステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、入力電圧が閾値以下となっているか否かを判断する。この判断がＮＯであれば、ステップＳ３に戻る。したがって、ステップＳ２でＭＯＳＦＥＴ３２をオンにしてから１分経過後の入力電圧が閾値を超えている場合には、その時点からさらに１分間、ＭＯＳＦＥＴ３２をオンにしている状態を継続することになる。なお、これとは異なり、ステップＳ４の判断がＮＯである場合に、ステップＳ４の判断を繰り返してもよい。

ステップＳ４の判断がＹＥＳになった場合には、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ＭＯＳＦＥＴ３２をオフにする。

この第５実施形態では、マイコン３３１は入力電圧が閾値よりも大きいと判断した場合に、コンデンサ２５の充電電圧の変動によらず、１分間は、共振周波数をシフトさせた状態を継続する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ３２のオンオフが頻繁に切り替わってしまうことを防止できる。なお、１分間は一例であり、ＭＯＳＦＥＴ３２をオンにしている時間を１分以外の時間としてもよい。

＜第６実施形態＞
第６実施形態では、図１０に示すように、第１実施形態と同じ検出回路２０を備え、また、共振周波数シフト回路として機能するバリアブルキャパシタ４３０を備える。バリアブルキャパシタ４３０には、抵抗２６を介して、コンデンサ２５の充電電圧が入力される。

したがって、バリアブルキャパシタ４３０の静電容量は、コンデンサ２５の充電電圧に応じて連続的に変化する。このバリアブルキャパシタ４３０は、電源配線５１とグランド配線５２に接続されているので、バリアブルキャパシタ４３０の静電容量が連続的に変化することで、ＥＣＵ１を含む回路網の共振周波数が連続的に変化する。

ノイズの周波数が共振周波数を含んでいる場合、共振により電源配線５１に大きな電圧変動が生じることから、コンデンサ２５の充電電圧が連続的に高くなっていく。これにより、バリアブルキャパシタ４３０の静電容量が連続的に変化して、回路網の共振周波数が連続的に変化する。

したがって、ノイズの周波数を含まなくなるまで、回路網の共振周波数は連続的にシフトすることになる。よって、この第６実施形態によれば、ノイズが広い周波数帯を含んでいる場合でも、ＥＣＵ１の誤動作を抑制できる場合が多くなる。

＜第７実施形態＞
第７実施形態では、図１１に示すように、第１実施形態と同じ検出回路２０と、第１共振周波数シフト回路５３０Ａと、第２共振周波数シフト回路５３０Ｂと、マイコン５３１とを含む共振周波数シフト回路５３０を備える。

第１共振周波数シフト回路５３０Ａは、第３実施形態の共振周波数シフト回路１３０と同じくコイル１３１、ＭＯＳＦＥＴ１３２、抵抗１３３、１３４、ＭＯＳＦＥＴ１３５を備える。ＭＯＳＦＥＴ１３５のゲート端子にマイコン５３１の信号が入力される以外は、接続される要素も、共振周波数シフト回路１３０と同じである。

第２共振周波数シフト回路５３０Ｂは、第１実施形態の共振周波数シフト回路３０と同じくコンデンサ３１とＭＯＳＦＥＴ３２を備える。ＭＯＳＦＥＴ３２のゲート端子にマイコン５３１の信号が入力される以外は、接続される要素も、共振周波数シフト回路３０と同じである。

この第７実施形態では、マイコン５３１は、図１２に示す処理を周期的に実行する。ステップＳ１１では、入力電圧が閾値よりも高いか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ１１を繰り返す。

ステップＳ１１の判断がＹＥＳになった場合にはステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ＭＯＳＦＥＴ１３５をオンさせる。ＭＯＳＦＥＴ１３５がオンになることにより、ＭＯＳＦＥＴ１３２がオンになる。これにより、それまで、コイル１３１を流れていた電流が、ＭＯＳＦＥＴ１３２を通るようになることから、回路網のインダクタンスが低下するので、この回路網の共振周波数は相対的に高い側にシフトする。

ステップＳ１３では、再び、入力電圧が閾値よりも高いか否かを判断する。この判断がＮＯである場合には、共振周波数を高い側にシフトしたことで電源配線５１の電圧変動が低下したことになる。この場合には、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、一定時間経過した後に、ＭＯＳＦＥＴ１３５をオフにする。一定時間は任意に設定可能であるが、たとえば１分間である。

ステップＳ１３の判断がＹＥＳである場合には、ノイズが、高い側にシフトした後の共振周波数の周波数成分も含んでいたために、共振周波数を高い側にシフトしても、電源配線５１の電圧変動が十分には低下しなかったと考えられる。そこで、今度は共振周波数をステップＳ１２実行前よりも相対的に低い側に変化させるために、ステップＳ１５においてＭＯＳＦＥＴ１３５をオフにし、ステップＳ１６においてＭＯＳＦＥＴ３２をオンにする。そして、ステップＳ１７において、ＭＯＳＦＥＴ３２をオンにしてから一定時間経過後に、そのＭＯＳＦＥＴ３２をオフにする。

この第７実施形態では、マイコン５３１に入力される入力電圧が閾値よりも高い場合には、回路網の共振周波数を高い側にシフトさせる（Ｓ１２）。そして、共振周波数を高い側にシフトさせても、まだ、マイコン５３１に入力される入力電圧が閾値よりも高い場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、共振周波数をシフトさせる前よりも、低い側に共振周波数をシフトさせる（Ｓ１５、Ｓ１６）。これにより、電源配線５１の電圧変動を抑制できる場合が多くなるので、ＥＣＵ１の誤動作をより抑制できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

＜変形例１＞
たとえば、前述の実施形態のワイヤーハーネス７０は電源を供給していたが、このワイヤーハーネス７０が外部機器と通信をするための信号線であってもよい。また、電源をＥＣＵ１に供給するワイヤーハーネス７０とは別に、外部機器と通信をするためのワイヤーハーネスがＥＣＵ１に接続されていてもよい。

＜変形例２＞
前述の実施形態において、検出回路２０を用いていた部分に、検出回路１２０を用いてもよい。

＜変形例３＞
検出回路２０は、３つのツェナーダイオード２１〜２３を備えていたが、ツェナーダイオードの数は３つである必要はなく、たとえば、１つのみでもよい。

＜変形例４＞
前述の実施形態においてバイポーラトランジスタを用いている場所に、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴを代わりに用いてもよい。また、反対に、ＭＯＳＦＥＴを用いている場所にバイポーラトランジスタやＩＧＢＴを用いてもよい。

＜変形例５、６＞
共振周波数を変化させるためのコンデンサ３１、２３１に代えて、コイルを用いてもよい（変形例５）。また、コンデンサ３１、２３１とコイルとを用いて共振周波数を変化させてもよい（変形例６）。

１：ＥＣＵ、１０：制御回路、２０：検出回路、３０：共振周波数シフト回路、５１：電源配線、５２：グランド配線、７０：ワイヤーハーネス、８０：ワイヤーハーネス、１２０：検出回路、１３０：共振周波数シフト回路、２３０：共振周波数シフト回路、３３０：共振周波数シフト回路、３３１：マイコン、４３０：バリアブルキャパシタ、５３０：共振周波数シフト回路、５３０Ａ：第１共振周波数シフト回路、５３０Ｂ：第２共振周波数シフト回路、５３１：マイコン、Ｃｓ：寄生容量、Ｌｓ：寄生インダクタンス

Claims

ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、
前記ワイヤーハーネスと前記電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、前記ワイヤーハーネスもしくは前記電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、
前記検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、前記回路網の容量とインダクタンスとの少なくとも一方を変化させて、前記共振周波数をシフトさせる共振周波数シフト回路（３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０）と、を備え、
前記検出回路（２０）は、前記電圧変動の大きさが所定電圧以上である場合に充電される第１コンデンサ（２５）を有し、
前記共振周波数シフト回路は、前記第１コンデンサの充電電圧によって作動することを特徴とする電子機器。
ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、
前記ワイヤーハーネスと前記電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、前記ワイヤーハーネスもしくは前記電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、
前記検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、前記回路網の容量とインダクタンスとの少なくとも一方を変化させて、前記共振周波数をシフトさせる共振周波数シフト回路（３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０）と、を備え、
前記検出回路（１２０）は、前記回路網に生じる電圧変動により充電される第１コンデンサ（１２４）を有し、
前記共振周波数シフト回路は、前記第１コンデンサの充電電圧が所定の回路作動電圧以上となったときに作動することを特徴とする電子機器。
前記共振周波数シフト回路（３０、１３０、２３０、３３０、５３０）は、前記回路網に接続され、前記第１コンデンサの充電電圧によりオン、オフ状態が変化するトランジスタ（３２、１３５、２３２）と、前記トランジスタのオン、オフにより、電流量が変化する第２コンデンサ（３１、２３１）またはコイル（１３１）とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
前記共振周波数シフト回路（２３０）は、前記トランジスタと前記第２コンデンサまたはコイルとの組み合わせを複数組有し、前記複数組の組み合わせが備える各トランジスタは、互いに異なる前記充電電圧によりオン、オフ状態が変化することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
前記共振周波数シフト回路（３３０）は、前記検出回路により検出された電圧変動が所定レベル以上であることに基づいて前記共振周波数をシフトさせた後、前記検出回路により検出された電圧変動によらず、シフトさせた後の共振周波数を維持する維持回路（３３１）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子機器。
前記共振周波数シフト回路（４３０）は、前記第１コンデンサの充電電圧に応じて静電容量が変化するバリアブルキャパシタを備えることにより、前記共振周波数を連続的にシフトさせることを可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
前記共振周波数シフト回路（５３０）は、相対的に高い共振周波数と相対的に低い共振周波数とに共振周波数をシフトさせることが可能であり、前記相対的に高い共振周波数および前記相対的に低い共振周波数のいずれか一方に共振周波数をシフトさせた状態で、前記検出回路により検出された電圧変動が所定レベル以上であることに基づいて、前記相対的に高い共振周波数および前記相対的に低い共振周波数の他方に共振周波数をシフトさせることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、
前記ワイヤーハーネスと前記電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、前記ワイヤーハーネスもしくは前記電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、
前記検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、前記回路網の容量とインダクタンスとの少なくとも一方を変化させて、前記共振周波数をシフトさせる共振周波数シフト回路（３３０）と、を備え、
前記共振周波数シフト回路は、前記検出回路により検出された電圧変動が所定レベル以上であることに基づいて前記共振周波数をシフトさせた後、前記検出回路により検出された電圧変動によらず、シフトさせた後の共振周波数を維持する維持回路（３３１）を備えることを特徴とする電子機器。
前記検出回路（２０）は、前記電圧変動の大きさが所定電圧以上である場合に充電される第１コンデンサ（２５）を有し、
前記共振周波数シフト回路は、前記第１コンデンサの充電電圧によって作動することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
前記検出回路（１２０）は、前記回路網に生じる電圧変動により充電される第１コンデンサ（１２４）を有し、
前記共振周波数シフト回路は、前記第１コンデンサの充電電圧が所定の回路作動電圧以上となったときに作動することを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
前記共振周波数シフト回路（３０、１３０、２３０、３３０、５３０）は、前記回路網に接続され、前記第１コンデンサの充電電圧によりオン、オフ状態が変化するトランジスタ（３２、１３５、２３２）と、前記トランジスタのオン、オフにより、電流量が変化する第２コンデンサ（３１、２３１）またはコイル（１３１）とを有することを特徴とする請求項９または１０に記載の電子機器。
前記共振周波数シフト回路（２３０）は、前記トランジスタと前記第２コンデンサまたはコイルとの組み合わせを複数組有し、前記複数組の組み合わせが備える各トランジスタは、互いに異なる前記充電電圧によりオン、オフ状態が変化することを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。
ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、
前記ワイヤーハーネスと前記電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、前記ワイヤーハーネスもしくは前記電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、
前記検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、前記回路網の容量とインダクタンスとの少なくとも一方を変化させて、前記共振周波数をシフトさせる共振周波数シフト回路（５３０）と、を備え、
前記共振周波数シフト回路は、相対的に高い共振周波数と相対的に低い共振周波数とに共振周波数をシフトさせることが可能であり、前記相対的に高い共振周波数および前記相対的に低い共振周波数のいずれか一方に共振周波数をシフトさせた状態で、前記検出回路により検出された電圧変動が所定レベル以上であることに基づいて、前記相対的に高い共振周波数および前記相対的に低い共振周波数の他方に共振周波数をシフトさせることを特徴とする電子機器。
前記検出回路（２０）は、前記電圧変動の大きさが所定電圧以上である場合に充電される第１コンデンサ（２５）を有し、
前記共振周波数シフト回路は、前記第１コンデンサの充電電圧によって作動することを特徴とする請求項１３に記載の電子機器。
前記検出回路（１２０）は、前記回路網に生じる電圧変動により充電される第１コンデンサ（１２４）を有し、
前記共振周波数シフト回路は、前記第１コンデンサの充電電圧が所定の回路作動電圧以上となったときに作動することを特徴とする請求項１３に記載の電子機器。