JP6771971B2 - コンピュータシミュレーション方法 - Google Patents

Description

本明細書中に開示されている発明は、イミュニティ特性を評価するためのコンピュータシミュレーション方法に関する。

従来より、導電性ワイヤーハーネス等の伝送線路を有する構造体（車両、鉄道、船舶、航空機など）の設計時、ないし、これに搭載されている種々の電装品の設計時には、そのイミュニティ特性またはエミッション特性を評価するための手段として、実測ベンチマークのほかに、ＥＭＣ［electro-magnetic compatibility］コンピュータシミュレーションが広く一般に利用されている。

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、本願出願人による特許文献１のほか、特許文献２や非特許文献１などを挙げることができる。

特開２０１５−７５３９０号公報 特開２０１３−２４２６４９号公報

田中宏哉ら、「ＢＣＩ(Bulk Current Injection)試験系のシミュレーションモデル」、技術研究報告．ＥＭＣＪ， 環境電磁工学、一般社団法人電子情報通信学会、２０１２年８月３１日、第１１２巻、第２０１号、ｐ．４７−５０

しかしながら、従来のＥＭＣコンピュータシミュレーションでは、厳しい制約のある実測ベンチマークのワイヤーハーネス構造がそのままモデル化されていた。例えば、ワイヤーハーネスの全長を１７００〜２０００ｍｍとし、ＥＭＣノイズの注入点を３ヶ所（ＤＵＴから１５０ｍｍ、４５０ｍｍ、７５０ｍｍの位置）とするように、実測ベンチマークで規定されていた場合、ＥＭＣコンピュータシミュレーションのワイヤーハーネス構造についても、実測ベンチマークと同等の制約が課されていた。そのため、現実に生じ得る現象を十分にカバーし切れておらず、実際のイミュニティ特性またはエミッション特性を正しく評価することが難しかった。

また、従来のＥＭＣコンピュータシミュレーションでは、ワイヤーハーネスモデルを単一の特性インピーダンスで表していた。そのため、実測値とシミュレーション値との間には、少なからず乖離が生じていた。

また、従来の実測ベンチマーク及びＥＭＣコンピュータシミュレーションでは、ノイズ電流を注入するためのノイズ注入点を１ヶ所とし、模擬的に設定されたワイヤーハーネスの特定ポイントから単独でノイズ電流の注入が行われていた。しかしながら、例えば、車両が落雷に晒された場合には、車両に張り巡らされたワイヤーハーネス網全体が同時に妨害を受ける。そのため、ノイズ注入点を１点とした従来の実測ベンチマーク及びＥＭＣコンピュータシミュレーションは、あくまでも部分的な特性の確認手段に過ぎず、車両及びこれに搭載される電装品のイミュニティ特性を評価する上で、必要な試験ではあっても必要十分な試験とは言えなかった。

本明細書中では、本願の発明者によって見出された上記の課題に鑑み、イミュニティ特性またはエミッション特性を正しく評価することのできるコンピュータシミュレーション方法を提案する。また、本明細書中では、実測値とシミュレーション値との乖離を低減することのできる伝送線路モデルの生成方法を提案する。また、本明細書中では、伝送線路網の複数個所が同時に妨害を受けている環境を再現することのできるコンピュータシミュレーション方法を提案する。

本明細書中に開示されているコンピュータシミュレーション方法は、被試験デバイスが接続される伝送線路をモデル化した伝送線路モデルのパラメータを可変値とし、前記パラメータを掃引しながら前記被試験デバイスのイミュニティ特性またはエミッション特性を評価する構成とされている。

また、本明細書中に開示されているコンピュータシミュレーション用の伝送線路モデル生成方法は、モデル化の対象となる伝送線路をその敷設状態に応じて少なくとも端部線と中間線の２種類に分類するステップと、前記端部線と前記中間線をそれぞれ個別にモデル化して端部線モデルと中間線モデルを生成するステップと、を有する構成とされている。

また、本明細書中に開示されているコンピュータシミュレーション方法は、被試験デバイスに接続される伝送線路をモデル化した伝送線路モデルを用いて前記被試験デバイスのイミュニティ特性を評価するものであって、前記伝送線路へのノイズ注入点を複数設定するステップと、それぞれのノイズ注入点に対して同時にノイズ信号を注入するステップとを有する構成とされている。

なお、本発明のその他の特徴、要素、ステップ、利点、及び、特性については、以下に続く実施形態の詳細な説明やこれに関する添付の図面によって、さらに明らかとなる。

本明細書中に開示されているコンピュータシミュレーション方法によれば、実際のイミュニティ特性またはエミッション特性を正しく評価することが可能となる。また、本明細書中で開示されている伝送線路モデル生成方法によれば、実測値とシミュレーション値との乖離を低減することのできる伝送線路モデルを生成することが可能となる。また、本明細書中に開示されているコンピュータシミュレーション方法によれば、伝送線路網の複数個所が同時に妨害を受けている環境を再現することが可能となる。

車両に張り巡らされたワイヤーハーネス網の模式図 電装品ＢＣＩ試験の一例を示すブロック図 車両ＢＣＩ試験の一例を示すブロック図 電装品エミッション試験の一例を示すブロック図 シミュレーションモデルの一例を示すブロック図 誤動作電圧周波数特性と到達電圧周波数特性との比較例を示す図 ワイヤーハーネスの敷設例を模式的に示す断面図 伝送特性の敷設位置依存性を示す周波数−ゲイン図 単線モデルを模式的に示す断面図 端部線モデルを模式的に示す断面図 中間線モデルを模式的に示す断面図 特性インピーダンスの実測波形図（ＣＰＡＶＳ０．７５ｆ） 特性インピーダンスの実測波形図（ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶ） 伝送線路モデルのパラメータ値を示すテーブル 伝送線路モデルの記述例を示す模式図 シミュレーションによる再現例を示す周波数−特性インピーダンス図 伝送線路モデルの記述変更例を示す模式図（ノイズ注入点の増設時） 伝送線路モデルの記述変更例を示す模式図（ノイズ注入位置の変更時） 伝送線路モデルの記述変更例を示す模式図（ワイヤー敷設状態の変更時） 新旧のＥＭＣ評価手法を対比して示すフローチャート パラメータの掃引範囲を示す模式図 複数同時注入モデルの第１例を示す模式図 複数同時注入モデルの第２例を示す模式図 ワイヤーループに垂直方向の磁界が印加されている様子を示す模式図 ワイヤーループに斜め方向の磁界が印加されている様子を示す模式図

＜ワイヤーハーネス網＞
図１は、車両に張り巡らされたワイヤーハーネス網の模式図（＝車両のスケルトン図）である。近年の車両Ｘには、多数の電装品（各種ランプ、各種ポンプ、各種ファン、電子サスペンション、ワイパー、ドアロック、パワーウィンドウ、電動ドアミラーなど）が搭載されており、これらの電装品とバッテリＸ１及びＥＣＵ［electronic control unit］Ｘ２との間には、電力や信号を伝達するためのワイヤーハーネスＸ３が縦横無尽に張り巡らされている。このように、多数の電装品を搭載する車両Ｘには、その安全性や信頼性を高めるべく、様々なイミュニティ試験やエミッション試験が課せられている。

なお、ワイヤーハーネス網を有する構造体としては、車両以外にも、鉄道、船舶、航空機などを挙げることができる。

＜電装品ＢＣＩ試験（ＩＳＯ１１４５２−４）＞
図２は、電装品ＢＣＩ試験の一構成例を示すブロック図である。電装品ＢＣＩ試験は、国際標準化機構（ＩＳＯ［international organization for standardization］）で標準化された「車載電子機器向けの狭帯域電磁放射エネルギーによる電気的妨害を評価するためのコンポーネント試験方法（ＩＳＯ１１４５２−４）」に準拠するイミュニティ試験の一つである。

本図に即してより具体的に述べると、電装品ＢＣＩ試験は、測定対象回路ユニット１００（またはその模擬ユニット）のイミュニティ特性を評価するための実測ベンチマークとして、ノイズ源部２０、検知部３０、コントローラ４０、及び、インジェクションプローブ８０を用いて実施される。

測定対象回路ユニット１００は、被試験デバイス１０（以下ではＤＵＴ［device under test］１０と呼ぶ）が搭載される実際の製品（実機）に相当するものであり、ＤＵＴ１０のほかに、バッテリ５０、電源フィルタ部６０、及び、ワイヤーハーネス７０を含む。また、測定対象回路ユニット１００は、ＤＵＴ１０の疑似負荷を含む場合もある。

ＤＵＴ１０は、ＬＳＩ［large-scale integrated circuit］１１とこれを搭載したプリント配線基板（ＰＣＢ［printed circuit board］）を含む。もちろん、ＤＵＴ１０として、ＬＳＩ１１単体を用いることも可能である。なお、ＤＵＴ１０は、必ずしも実機デバイスである必要はなく、一般的には試験用の模擬デバイスを用いることが多い。

特に、複数ＬＳＩの相互比較（例えば、新モデルＬＳＩと旧モデルＬＳＩとの相互比較や、自社ＬＳＩと他社コンパチブルＬＳＩとの相互比較）を行う場合には、評価対象となるＬＳＩ以外の構成要素（ＰＣＢのサイズや配線パターン、ないしは、ＰＣＢに搭載されるディスクリート部品の種類や特性など）が共通化された試験用の模擬デバイスを用いることが望ましい。

ノイズ源部２０は、ＤＵＴ１０の端子（図２では電源端子ＶＣＣを例示）に高周波ノイズ信号（妨害波電力）を注入する主体であり、シグナルジェネレータ２１と、ＲＦアンプ２２と、双方向性結合器２３と、進行波側パワーセンサ２４と、反射波側パワーセンサ２５と、パワーメータ２６と、５０Ω伝送線路２８と、を含む。

シグナルジェネレータ（ＳＧ［signal generator］）２１は、正弦波状の高周波ノイズ信号を発生する。また、シグナルジェネレータ２１は、必要に応じて高周波ノイズ信号に変調を加えることもある。高周波ノイズ信号の発振周波数、振幅、変調は、いずれもコントローラ４０によって制御することができる。なお、妨害波がパルスである場合には、パルスジェネレータ（ＰＧ[pulse generator]）を用いればよく、妨害波がインパルスである場合には、インパルスジェネレータ（ＩＧ[impulse generator]）を用いればよい。

ＲＦ［radio frequency］アンプ２２は、シグナルジェネレータ２１で生成された高周波ノイズ信号を所定の利得で増幅する。

双方向性結合器（ＢＤＣ［bi-directional coupler］）２３は、ＲＦアンプ２２で増幅された高周波ノイズ信号をＤＵＴ１０に向かう進行波成分とＤＵＴ１０から戻ってくる反射波成分に分離する。

進行波側パワーセンサ２４は、双方向性結合器２３で分離された進行波成分の電力測定を行う。一方、反射波側パワーセンサ２５は、双方向性結合器２３で分離された反射波成分の電力測定を行う。なお、進行波側パワーセンサ２４及び反射波側パワーセンサ２５への各伝送線路は、いずれも疑似遮断状態（例えば、電力通過特性：−２０ｄＢ以下）としておくことが望ましい。

パワーメータ２６は、進行波側パワーセンサ２４で測定された進行波電力と反射波側パワーセンサ２５で測定された反射波電力をコントローラ４０に送出する。コントローラ４０は、進行波電力と反射波電力との差分演算を行うことにより、ＤＵＴ１０に対して実際に注入された電力を算出し、その算出結果を記録する。このように、ＤＵＴ１０への注入電力は、ＤＵＴ１０からかけ離れた位置のパワーメータ２６で測定される。従って、ＤＵＴ１０への注入電力を高精度に測定するためには、高周波ノイズ信号伝送時のケーブル特性を高精度で把握しておくことが望ましい。

検知部３０は、ＤＵＴ１０の出力波形を監視してその監視結果をコントローラ４０に送出する。検知部３０としては、オシロスコープなどを好適に用いることができる。なお、検知部３０の存在が電装品ＢＣＩ試験に影響を及ぼさないように、高入力インピーダンス（１ＭΩ）でありかつ広帯域（３ＧＨｚ）の差動プローブを使用して、ＤＵＴ１０から検知部３０への伝送線路を疑似遮断状態とすることが望ましい。

コントローラ４０は、電装品ＢＣＩ試験を統括制御する主体である。電装品ＢＣＩ試験の実施に際して、コントローラ４０は、例えば、ＤＵＴ１０に注入される高周波ノイズ信号の発振周波数を固定したまま、高周波ノイズ信号の振幅（注入電力）を徐々に大きくしていくように、シグナルジェネレータ２１を制御する。また、コントローラ４０は、上記の振幅制御と並行して、検知部３０の監視結果に応じたＬＳＩ１１の誤動作判定（クロック信号のパルス抜けや周波数乱れ、出力電圧の規格外れ、または、通信エラーなどを起こしたか否かの判定）を行う。そして、コントローラ４０は、ＬＳＩ１１の誤動作発生時点におけるパワーメータ２６の測定値の演算結果（ＤＵＴ１０への注入電力）を取得し、これを現在設定中の発振周波数と関連付けて記憶する。以降も、コントローラ４０は、高周波ノイズ信号の発振周波数をスイープしながら上記測定を繰り返すことにより、高周波ノイズ信号の発振周波数と誤動作発生時の注入電力とを関連付けた誤動作電力周波数特性を求める。なお、コントローラ４０としては、上記測定をシーケンシャルに実施し得るパーソナルコンピュータなどを好適に用いることができる。

バッテリ５０は、ＤＵＴ１０に電力供給を行う直流電源である。例えば、車載用ＬＳＩを評価対象とする場合には、バッテリ５０として車載バッテリを用いればよい。ただし、ＤＵＴ１０への直流電源としては、バッテリに限らず、商用交流電力から所望の直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータなどを用いることも可能である。

電源フィルタ６０は、ノイズ源部２０からバッテリ５０への伝送線路を疑似遮断状態とするための回路部であり、電源インピーダンス安定回路網６１及び６２（以下、ＬＩＳＮ［line impedance stabilization network］６１及び６２と呼ぶ）を含む。ＬＩＳＮ６１及び６２は、いずれもバッテリ５０の見かけ上のインピーダンスを安定化させる。なお、ＬＩＳＮ６１は、バッテリ５０の正極端子（＋）とＤＵＴ１０の電源端子（ＶＣＣ）との間を結ぶ電源ラインに挿入されており、ＬＩＳＮ６２は、バッテリ５０の負極端子（−）とＤＵＴ１０のＧＮＤ端子（ＶＥＥ）との間を結ぶＧＮＤラインに挿入されている。

ワイヤーハーネス７０は、ＤＵＴ１０と電源フィルタ部６０との間を電気的に接続する１．５〜２．０ｍ程度の導電部材である。ワイヤーハーネス７０は、一本のワイヤーであってもよいし、若しくは、複数本のワイヤーを束ねたものであってもよい。なお、ワイヤーハーネス７０には、所定の位置にインジェクションプローブ（インジェクショントランス）８０が取り付けられており、ノイズ源部２０の５０Ω伝送線路２８を介してバルク電流が注入される。

なお、電装品ＢＣＩ試験では、ワイヤーハーネス７０の全長が１７００ｍｍ−２０００ｍｍと定められている。また、インジェクションプローブ８０の取り付け位置（＝ＤＵＴ１０とインジェクションプローブ８０との距離）についても、１５０ｍｍ、４５０ｍｍ、及び、７５０ｍｍの３か所のみに制限されている。

＜車両ＢＣＩ試験（ＩＳＯ１１４５１−４）＞
図３は、車両ＢＣＩ試験の一例を示すブロック図である。車両ＢＣＩ試験は、先述のＤＵＴ１０やワイヤーハーネス７０などが車両Ｘに搭載されている状態で実施されるＢＣＩ試験であり、ＩＳＯ１１４５１−４に準拠する。

＜電装品エミッション試験（ＣＩＳＰＲ２５）＞
図４は、電装品エミッション試験の一例を示すブロック図である。本図の電装品エミッション試験は、電装品のエミッション特性を評価するための実測ベンチマークであり、国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）が作成した規格ＣＩＳＰＲ２５「車載受信機保護のための妨害波の限度値及び測定法」に準拠する。なお、電装品エミッション試験は、放射性エミッション測定と伝導性エミッション測定の２つに分かれる。放射性エミッション測定では、ワイヤーハーネス７０から放射されるノイズの強度をアンテナ９０で測定する。一方、伝導性エミッション測定では、電源フィルタ６０の端子９１（イミュニティ試験では未使用）を用いて、ワイヤーハーネス７０を伝わるノイズの強度を測定する。このように、電装品エミッション試験は、ノイズの強度を測定するという点において、先の電装品ＢＣＩ試験（図２）や車両ＢＣＩ試験（図３）とは、その構成や目的が異なる。ただし、電装品エミッション試験においても、ワイヤーハーネス７０の全長に制約があり、その点においては電装品ＢＣＩ試験（図２）と何ら変わりがない。

＜シミュレーションモデル＞
図５は、シミュレーションモデルの一例を示すブロック図である。本構成例のシミュレーションモデルＡは、実測ベンチマーク（図２の電装品ＢＣＩ試験）全体をモデル化したものであり、バッテリ／ＬＩＳＮモデルＡ１と、ＤＵＴモデルＡ２と、ＢＣＩインジェクションプローブモデルＡ３と、ワイヤーハーネスモデルＡ４と、を組み合わせて成る。

バッテリ／ＬＩＳＮモデルＡ１は、バッテリ５０及び電源フィルタ６０をモデル化したものである。なお、バッテリ５０及び電源フィルタ６０だけでなく制御系も接続される場合には、バッテリ／ＬＩＳＮモデルＡ１と並列に制御系モデルを加えればよい。

ＤＵＴモデルＡ２は、ＤＵＴ１０をモデル化したものである。ＤＵＴモデルＡ２には、ＬＳＩ１１をモデル化したＬＳＩモデル、ＰＣＢをモデル化したＰＣＢモデル、及び、これらのイミュニティ挙動を表すイミュニティ・ビヘイビア・モデルなどが含まれている。

ＢＣＩインジェクションプローブモデルＡ３は、インジェクションプローブ８０をモデル化したものである。

ワイヤーハーネスモデルＡ４は、ワイヤーハーネス７０をモデル化したものである。ワイヤーハーネスモデルＡ４には、その伝送特性を表すためのパラメータとして、ワイヤーハーネス７０の全長に応じたパラメータＬや、ＤＵＴ１０とインジェクションプローブ８０との距離（＝ノイズ注入位置と読み替えてもよい）に応じたパラメータＬｘが含まれている（詳細は後述）。

なお、電装品ＢＣＩ試験のワイヤーハーネス構造をそのままモデル化する場合、上記ののパラメータＬ及びＬｘについては、ワイヤーハーネス７０の全長制限（１７００〜２０００ｍｍ）やインジェクションプローブ８０の位置制限（ＤＵＴ１０から１５０ｍｍ、４５０ｍｍ、７５０ｍｍの位置）を反映するように、その値が制限されることになる。

＜イミュニティ特性の評価手法＞
図６は、誤動作電圧周波数特性（実線）と到達電圧周波数特性（破線）との比較例を示す図である。

誤動作電圧周波数特性とは、ＬＳＩ１１が誤動作を起こす限界の高周波ノイズ信号の大きさをＬＳＩ１１の所定点間に現れる端子電圧Ｖ＿ＬＳＩで表したものである。なお、誤動作電圧周波数特性は、ＤＰＩ［direct power injection］試験により得られる誤動作電力周波数特性（＝ＤＵＴ１０が誤動作を起こす限界の高周波ノイズ信号の大きさをＤＵＴ１０に注入される電力で表したもの）から求めることができる。一方、到達電圧周波数特性とは、電装品ＢＣＩ試験（またはこれを模擬したコンピュータシミュレーション）において、ＬＳＩ１１の所定点間に到達して現れる到達電圧Ｖ＿ａｒｒの周波数特性である。

上記の誤動作電圧周波数特性と到達電圧周波数特性とを比較することにより、ＬＳＩ１１のイミュニティ特性を評価することができる。例えば、図６において、破線が実線を上回っている発振周波数では、ＬＳＩ１１が誤動作を生じ得ると判断することができる。また、ＬＳＩ１１の各端子毎に上記と同様の比較を行えば、誤動作を生じ得る端子を特定することができるので、速やかに回路設計を改善することが可能となる。

なお、本図では、誤動作電圧周波数特性と到達電圧周波数特性との比較例を挙げて、イミュニティ特性の評価手法を説明したが、例えば、誤動作電流周波数特性（＝ＬＳＩ１１が誤動作を起こす限界の高周波ノイズ信号の大きさをＬＳＩ１１の所定部分に流れる端子電流Ｉ＿ＬＳＩで表したもの）と到達電流周波数特性（＝電装品ＢＣＩ試験でＬＳＩ１１の所定部分に到達して流れる到達電流Ｉ＿ａｒｒの周波数特性）との比較を行うことによっても、ＬＳＩ１１のイミュニティ特性を評価することが可能である。

＜ワイヤーハーネスモデル＞
次に、電装品ＢＣＩ試験（図２）や電装品エミッション試験（図４）において使用されるワイヤーハーネスのシミュレーションモデルについて、その見直しを提案する。特に、今回の提案は、ワイヤーハーネスにおけるコモンモードインピーダンスのモデル化に関する。より具体的に述べると、以下では、複数本のワイヤーを束ねてワイヤーハーネスを形成するときのワイヤー敷設方法を定型化すると共に、実際のワイヤーハーネス構造に対応して高速処理を行うことが可能な伝送線路モデルを提案する。

図７は、ワイヤーハーネスの敷設例を模式的に示す断面図である。本図の例において、ワイヤーハーネスｗｈは、５本のワイヤーｗ１〜ｗ５を束ねたものである。ワイヤーｗ１〜ｗ５は、それぞれの被覆膜が接するように水平に敷設されていることを特徴とする。全てのワイヤーｗ１〜ｗ５は、グラウンドプレーン（例えばテーブル上の銅板）から所定の距離（例えば５０ｍｍ）だけ離して敷設されている。このような敷設状態を、本明細書中では「並行敷設」と呼ぶ。ワイヤーの敷設本数が増える場合には、水平方向にワイヤーの隣接本数を増やしていくものとする。

本図の例では、ハッチング付きのワイヤーｗ１及びｗ５が端部線に相当し、白抜きのワイヤーｗ２〜ｗ４が中間線に相当する。端部線とは、並行敷設された複数本のワイヤーのうち、少なくともその片側に他のワイヤーが隣接していない状態のものを指す。一方、中間線とは、その両側に他のワイヤーが隣接している状態のものを指す。なお、ワイヤーの並行敷設本数は、何本であっても構わない。

また、ワイヤーハーネスの伝送特性は、これに対向するＧＮＤ（グラウンドプレーンなど）の存在によって決まる。ワイヤーハーネスとＧＮＤとの相対位置について、最も近い位置は隣接であり、最も遠い位置は無限遠である。以下では、端部線と中間線との伝送特性差（＝伝送特性の敷設位置依存性）について詳述する。

図８は、ワイヤーｗ１〜ｗ５それぞれの伝送特性が敷設位置依存性を持つことを示す周波数−ゲイン図である。なお、本図の実測結果は、並行敷設された５本のワイヤーｗ１〜ｗ５について、それぞれの第１端を相互にショートしておき、それぞれの第２端を２５０Ω終端構造とする一方、計測対象のワイヤーのみ、その終端抵抗を直列２００Ω抵抗と交換する、という実測環境で得られたものである。また、当然のことながら、ワイヤーｗ１〜ｗ５としては、ＤＣ的にほぼ同インピーダンスのものを用いている。

例えば、ワイヤーｗ１の伝送特性（実線）とワイヤーｗ２の伝送特性（小破線）とを比較した場合、４０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの周波数帯域において、それぞれの伝送特性に差が生まれており、特に、６１ＭＨｚで６ｄＢ（約４倍）の差を確認することができる（図中の太い矢印箇所を参照）。この差は、ワイヤーハーネスｗｈが妨害ノイズを受けた場合に、その妨害エネルギーがワイヤーｗ１及びｗ２に均一に伝搬しないことを示している。

一方、ワイヤーｗ１の伝送特性（実線）とワイヤーｗ５の伝送特性（二点鎖線）との間には、上記の周波数帯域における顕著な差が見られない。また、ワイヤーｗ２の伝送特性（小破線）、ワイヤーｗ３の伝送特性（大破線）、及び、ワイヤーｗ４の伝送特性（一点鎖線）の間にも、上記の周波数帯域における顕著な差が見られない。

上記の実測結果から、本願の発明者は、並行敷設されたワイヤーｗ１〜ｗ５の特性インピーダンスがそれぞれの敷設状態（隣接状態）に応じた傾向を示すことに着目し、ワイヤーｗ１〜ｗ５を少なくとも端部線グループ（ｗ１及びｗ５）と中間線グループ（ｗ２〜ｗ４）の２種類に分類することができる、という知見を得るに至った。

従来のワイヤーハーネスモデルは、その簡素化のために、互いに隣接するワイヤー同士の相互作用を無視し、単一の特性インピーダンスを持つものとして一律的に表現されていた。そのため、従来のワイヤーハーネスモデルでは、終端条件の等しいワイヤーｗ１〜ｗ５全てに同一の電流及び電圧が発生することになるので、それぞれの敷設状態に応じた差違を表現することができなかった。また、集中定数では反射が存在しないので、ワイヤーハーネスｗｈの全長に依存した定在波を表現することもできなかった。

一方、ワイヤーハーネスｗｈを少なくとも端部線グループ（ｗ１及びｗ５）と中間線グループ（ｗ２〜ｗ４）の２種類に分類することにより、単一の特性インピーダンスを持つ従来のワイヤーハーネスモデルや集中定数では表現することのできなかった伝送特性を再現することが可能となる。

＜モデル分類＞
図９Ａ〜図９Ｃは、いずれもワイヤーハーネスを模式的に示す断面図であり、各図中のハッチングを付されたワイヤーが単線モデル（図９Ａ）、端部線モデル（図９Ｂ）、並びに、中間線モデル（図９Ｃ）としてそれぞれモデル化される。また、各図の底辺は、いずれもグラウンドプレーンに相当する。

なお、単線モデル（図９Ａ）は、その両側に他のワイヤーが存在しないワイヤー（つまり単線）をモデル化したものである。このように、単線モデル（図９Ａ）は、複数本のワイヤーを並行敷設する事例には該当しないが、ここでは、伝送線路モデルの基本単位として、端部線モデル（図９Ｂ）及び中間線モデル（図９Ｃ）と共に説明する。なお、単線モデル（図９Ａ）は、端部線モデル（図９Ｂ）の特殊例として理解することもできる。

各図中の白抜き矢印は、それぞれ、代表的な電気力線を示している。各図を比較参照すると分かるように、ワイヤーの敷設状態により、それぞれの電界分布が異なることから、３種類（単線モデル、端部線モデル、中間線モデル）の特性インピーダンスが混在する。なお、各図には、２種類のワイヤー種別（ＣＰＡＶＳ０．７５ｆとＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶ）を例に挙げて、各モデル毎に２種類の特性インピーダンスＺ０が示されている。

単線モデル（図９Ａ）の場合、ＣＰＡＶＳ０．７５ｆではＺ０＝３００Ωであり、ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶではＺ０＝２０７Ωである。端部線モデル（図９Ｂ）の場合、ＣＰＡＶＳ０．７５ｆではＺ０＝５２０Ωであり、ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶではＺ０＝３６４Ωである。中間線モデル（図９Ｃ）の場合、ＣＰＡＶＳ０．７５ｆではＺ０＝２６００Ωであり、ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶではＺ０＝２４００Ωである。

このように、単線モデル（図９Ａ）及び端部線モデル（図９Ｂ）と中間線モデル（図９Ｃ）とでは、特性インピーダンスＺ０の数値が一桁程度異なることが分かる。

図１０は、ＣＰＡＶＳ０．７５ｆの特性インピーダンスを導出する際に取得された実測波形図である。なお、特性インピーダンスの実測に用いられたワイヤーハーネスｗｈ１１〜ｗｈ１５の敷設状態については、凡例と共に示したように、ｗｈ１１（実線）が単線、ｗｈ１２（小破線）が並行敷設２本、ｗｈ１３（大破線）が並行敷設５本、ｗｈ１４（一点鎖線）が並行敷設２本（ただしワイヤー間距離１００ｍｍ）、及び、ｗｈ１５（二点鎖線）が並行敷設３本（ただしワイヤー間距離５０ｍｍ）である。

特性インピーダンスの計測手法としては、ＴＤＲ［time domain reflectometry］を用い、計測器はagilent 8510C（ＩＦＦＴ［inverse fast fourier transform］内蔵）、計測帯域は４５ＭＨｚ〜１８．０４５ＧＨｚ、計測ポイント数は４０１、計測範囲は−１ｎｓ〜１５ｎｓとした。また、特性インピーダンスの計測に際しては、各ワイヤーの両端をショートし、ワイヤーハーネス直線部のコモンモードインピーダンスとして特性インピーダンスを取得した。

ワイヤーハーネスｗｈ１１（実線）の実測結果は、Ｚ０＝３００Ωであった。ワイヤーハーネスｗｈ１１は、単線のワイヤーそのものとして理解することができる。従って、単線モデルの特性インピーダンスは、「３００Ω」に設定すればよい（図９Ａを参照）。

ワイヤーハーネスｗｈ１２（小破線）の実測結果は、Ｚ０＝２６０Ωであった。ワイヤーハーネスｗｈ１２は、２本の端部線を並行敷設したものとして理解することができる。従って、端部線モデルの特性インピーダンスは、「５２０Ω（＝２６０Ω×２）」に設定すればよい（図９Ｂを参照）。

ワイヤーハーネスｗｈ１３（大破線）の実測結果は、Ｚ０＝２００Ωであった。なお、ワイヤーハーネスｗｈ１３は、２本の端部線と３本の中間線を並行敷設したものとして理解することができる。従って、中間線モデルの特性インピーダンスをＲとした場合には、次の（１）式が成立する。

１／２００＝２／５２０＋３／Ｒ …（１）

この（１）式を解くことにより、中間線モデルの特性インピーダンスを「２６００Ω」と求めることができる（図９Ｃを参照）。

ワイヤーハーネスｗｈ１４（一点鎖線）の実測結果は、Ｚ０＝１５０Ωであり、ワイヤーハーネスｗｈ１５（二点鎖線）の実測結果は、Ｚ０＝１２０Ωであった。これらの実測結果とワイヤーハーネスｗｈ１１（実線）の実測結果（Ｚ０＝３００Ω）との比較から、ワイヤー間距離が１００ｍｍ以上になると、並行敷設された各ワイヤーが単線と同等の伝送特性を示すことが確認された。

また、ワイヤーハーネスｗｈ１１〜ｗｈ１５いずれの実測においても、４．７２ｎｓ／７７０ｍｍの遅延時間が確認された。このことから、単位長さ（１ｍ）当たりの単位遅延時間を「６．１３ｎｓ／ｍ」と求めることができる。

図１１は、ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶの特性インピーダンスを導出する際に取得された実測波形図である。なお、特性インピーダンスの実測に用いられたワイヤーハーネスｗｈ２１〜ｗｈ２４の敷設状態については、凡例と共に示したように、ｗｈ２１（実線）が単線、ｗｈ２２（小破線）が並行敷設２本、ｗｈ２３（大破線）が並行敷設５本、及び、ｗｈ２４（一点鎖線）が並行敷設２本（ただしワイヤー間距離１００ｍｍ）である。また、特性インピーダンスの計測手法、計測器、計測帯域、計測ポイント数、及び、計測範囲については、先の図１０と同一である。

ワイヤーハーネスｗｈ２１（実線）の実測結果は、Ｚ０＝２０７Ωであった。ワイヤーハーネスｗｈ２１は、単線のワイヤーそのものとして理解することができる。従って、単線モデルの特性インピーダンスは、「２０７Ω」に設定すればよい（図９Ａを参照）。

ワイヤーハーネスｗｈ２２（小破線）の実測結果は、Ｚ０＝１８２Ωであった。ワイヤーハーネスｗｈ２２は、２本の端部線を並行敷設したものとして理解することができる。従って、端部線モデルの特性インピーダンスは、「３６４Ω（＝１８２Ω×２）」に設定すればよい（図９Ｂを参照）。

ワイヤーハーネスｗｈ２３（大破線）の実測結果は、Ｚ０＝１４９Ωであった。なお、ワイヤーハーネスｗｈ２３は、２本の端部線と３本の中間線を並行敷設したものとして理解することができる。従って、中間線モデルの特性インピーダンスをＲとした場合には、次の（２）式が成立する。

１／１４９＝２／３６４＋３／Ｒ …（２）

この（２）式を解くことにより、中間線モデルの特性インピーダンスを「２４００Ω」と求めることができる（図９Ｃを参照）。

ワイヤーハーネスｗｈ２４（一点鎖線）の実測結果は、Ｚ０＝１４５Ωであった。この実測結果とワイヤーハーネスｗｈ２１（実線）の実測結果（Ｚ０＝２０７Ω）との比較から、ワイヤー間距離が１００ｍｍ以上であっても、並行敷設された各ワイヤー間の干渉が存在することが確認された。

また、ワイヤーハーネスｗｈ２１〜ｗｈ２４いずれの実測においても、５．３６ｎｓ／８８０ｍｍの遅延時間が確認された。このことから、単位長さ（１ｍ）当たりの単位遅延時間を「６．０９ｎｓ／ｍ」と求めることができる。

＜伝送線路モデル＞
以上の測定結果を踏まえて、ワイヤーの伝送線路モデル（例えばＳＰＩＣＥモデル）を提案する。図１２は、伝送線路モデルのパラメータ値を示すテーブルであり、ワイヤー種別（ＣＰＡＶＳ０．７５ｆ／ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶ）、モデル分類（単線モデル／端部線モデル／中間線モデル）、特性インピーダンス、及び、単位遅延時間が示されている。

なお、ワイヤー種別（＝伝送線路の種別）としては、低圧伝送線路（信号線路）としてＣＰＡＶＳ０．７５ｆを例示し、高圧伝送線路（電源線路）としてＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶを例示したが、必要に応じて別種のワイヤーをモデル化してもよい。

ＣＰＡＶＳ０．７５ｆの単線モデルは、特性インピーダンスがＺ０＝３００［Ω］に設定されて、単位遅延時間がＴＤ＝６．１３［ｎｓ／ｍ］に設定される。ＣＰＡＶＳ０．７５ｆの端部線モデルは、特性インピーダンスがＺ０＝５２０［Ω］に設定されて、単位遅延時間がＴＤ＝６．１３［ｎｓ／ｍ］に設定される。ＣＰＡＶＳ０．７５ｆの中間線モデルは、特性インピーダンスがＺ０＝２６００［Ω］に設定されて、単位遅延時間がＴＤ＝６．１３［ｎｓ／ｍ］に設定される。

一方、ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶの単線モデルは、特性インピーダンスがＺ０＝２０７［Ω］に設定されて、単位遅延時間がＴＤ＝６．０９［ｎｓ／ｍ］に設定される。ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶの端部線モデルは、特性インピーダンスがＺ０＝３６４［Ω］に設定されて、単位遅延時間がＴＤ＝６．０９［ｎｓ／ｍ］に設定される。ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶの中間線モデルでは、特性インピーダンスがＺ０＝２４００［Ω］に設定されて、単位遅延時間がＴＤ＝６．０９［ｎｓ／ｍ］に設定される。

このように、各モデルの特性インピーダンスは、ワイヤーのモデル分類（単線モデル、端部線モデル、中間線モデル）に応じて異なる値に設定される。特に、端部線モデルと中間線モデルに着目すると、端部線モデルの特性インピーダンスは、中間線モデルの特性インピーダンスよりも一桁程度低い値に設定される。一方、各モデルの単位遅延時間については、ワイヤーのモデル分類に依ることなく同一値に設定される。また、上記の特性インピーダンスと単位遅延時間は、ワイヤー種別毎にそれぞれ個別に設定される。

図１３は、伝送線路モデルの記述例を示す模式図である。本図の例において、ワイヤーハーネスｗｈは、５本のワイヤーｗ１〜ｗ５を並行敷設したものであり、その全長は、Ｌ［ｍ］である。ワイヤー種別については、ワイヤーｗ１及びｗ２がＣＰＡＶＳ０．７５ｆであり、ワイヤーｗ３〜ｗ５がＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶであるものとする。

一方、ワイヤーｗ１〜ｗ５の敷設状態に着目した場合には、ワイヤーｗ１及びｗ５が端部線に分類されて、ワイヤーｗ２〜ｗ４が中間線に分類される。従って、ワイヤーハーネスｗｈは、端部線モデルと中間線モデルを組み合わせて適宜表現することができる。

なお、伝送線路モデルの記述様式については、ワイヤー番号（名）、内部導体ｃ１の第１ポート接続先、外部導体ｃ２の第１ポート接続先、内部導体ｃ１の第２ポート接続先、外部導体ｃ２の第２ポート接続先、特性インピーダンスＺ０、及び、遅延時間ＴＤ（＝単位遅延時間×全長）の順に、各パラメータを記述するものとする。

例えば、吹き出し中の上段第１行目における「ｗ１ ＮＤ１ ＧＰＬＡＮＥ ＮＤ２ ＧＰＬＡＮＥ Ｚ０＝３００ ＴＤ＝６×Ｌ」という記述を読み解くと、「ワイヤーｗ１は、内部導体ｃ１の第１ポート接続先がノードＮＤ１であり、外部導体ｃ２の第１ポート接続先がグラウンドプレーンであり、内部導体ｃ１の第２ポート接続先がノードＮＤ２であり、外部導体ｃ２の第２ポート接続先がグラウンドプレーンであり、特性インピーダンスＺ０が３００［Ω］であり、遅延時間ＴＤが６×Ｌ［ｎｓ］である。」と解釈される。

なお、吹き出し中の上段には、ワイヤーｗ１〜ｗ５を単一の特性インピーダンス（Ｚ０＝３００［Ω］）で表した従来の伝送線路モデルが記述されている。一方、吹き出し中の下段には、ワイヤーｗ１〜ｗ５をそれぞれの敷設状態に応じて異なる特性インピーダンスで表した新規の伝送線路モデルが記述されている。

より具体的に述べると、ワイヤーｗ１は、ＣＰＡＶＳ０．７５ｆの端部線モデル（Ｚ０＝５２０［Ω］、ＴＤ＝６．１３×Ｌ［ｎｓ］）としてモデル化されている。ワイヤーｗ２は、ＣＰＡＶＳ０．７５ｆの中間線モデル（Ｚ０＝２６００［Ω］、ＴＤ＝６．１３×Ｌ［ｎｓ］）としてモデル化されている。ワイヤーｗ３及びｗ４は、いずれも、ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶの中間線モデル（Ｚ０＝２４００［Ω］、ＴＤ＝６．０９×Ｌ［ｎｓ］）としてモデル化されている。ワイヤーｗ５は、ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶの端部線モデル（Ｚ０＝３６４［Ω］、ＴＤ＝６．０９×Ｌ［ｎｓ］）としてモデル化されている。

以上、本項で提案する新規の伝送線路モデルは、モデル化の対象となるワイヤーをその敷設状態に応じて端部線と中間線の２種類（または単線を含む３種類）に分類するステップと、端部線と中間線の２種類（または単線を含む３種類）をそれぞれ個別にモデル化して端部線モデルと中間線モデルの２種類（または単線モデルを含む３種類）を生成するステップと、を経て生成されるものである。

このような伝送線路モデルであれば、従来の伝送線路モデルと異なり、ワイヤーの敷設状態に応じた伝送特性の差（図８を参照）を忠実に再現することができるので、実測値とシミュレーション値との乖離を低減することが可能となる。

また、本項で提案する伝送線路モデルは、その伝送特性を表すパラメータとして、特性インピーダンスＺ０と遅延時間ＴＤを含むものであり、この点においては、従来の伝送線路モデルと何ら変わりがない（図１３の吹き出し中における上段と下段を比較参照）。従って、ＥＭＣコンピュータシミュレーションの準備時間や実行時間に大きな影響はない。

また、伝送線路モデルの表現方法は、損失を考慮に入れる場合（＝ロス有り）と損失を無視する場合（＝ロス無し）に大別される。前者の場合、損失の表現方法は多岐に亘る。なお、先述の電装品ＢＣＩ試験（図２）や電装品エミッション試験（図４）で使用されるワイヤーハーネスの全長は２ｍ程度であり、車両への実装を考慮してもその全長は１０ｍ程度である。これを鑑みれば、ロス有りの伝送線路モデルとロス無しの伝送線路モデルを必要に応じて適宜使い分けることが望ましいと言える。なお、上記で説明してきた特性インピーダンス及び単位遅延時間は、いずれもロス無しの数値例である。

図１４は、伝送線路シミュレーションによる再現確認例を示す周波数−特性インピーダンス図である。なお、本図中の実線はシミュレーション値（損失を考慮に入れた場合）を示しており、破線は実測値を示している。本図から、実線の挙動と破線の挙動が精度良く合致していることが分かる。例えば、熱に変わる電力と放射で失われる電力を損失として考慮に入れた伝送線路モデルでは、放射量の算出を行うことが可能となる。

＜車体試験への応用＞
先の電装品ＢＣＩ試験（図２）では、その現実的な実施を担保すべく、多種多様なワイヤーハーネス構造（車両の数だけ種類がある）の中から１構造が固定されており、かつ、ノイズ注入点が３つの離散点に限定されていた。

しかしながら、実際の車両に敷設されるワイヤーハーネスは、その全長が１００ｍｍ〜５０００ｍｍと様々であり、また、ワイヤーの本数についても１本〜６０本程度と千差万別であった。そのため、電装品ＢＣＩ試験では、予測できていない現象が膨大であり、見落としが多いという点は否めなかった。

これに対して、本項では、ワイヤーハーネスをモデル化した伝送線路モデルのパラメータ（例えば、特性インピーダンス、遅延時間、及び、敷設本数）を可変値とし、これらのパラメータを所定範囲内で掃引しながらＤＵＴのイミュニティ特性またはエミッション特性を評価するコンピュータシミュレーション方法について提案する。

まず、以下では、パラメータ変更の具体的な事例をいくつか挙げながら、伝送線路モデルの記述内容がどのように変わるかを説明する。

図１５は、ノイズ注入点を１ヶ所から２ヶ所に増設する場合において、伝送線路モデルの記述内容をどのように変えればよいかを示す模式図である。

本図の上段で示したように、信号ノードＳＩＧ１と信号ノードＳＩＧ２との間に敷設されたワイヤーＷ（全長：Ｌ）の１ヶ所（本図の例ではワイヤーＷを２等分する点）にノイズ注入点ＩＮＪ１が取り付けられている場合には、信号ノードＳＩＧ１とノイズ注入点ＩＮＪ１との間に敷設された部分を分割ワイヤーＷ１（長さ：Ｌ／２）として理解し、ノイズ注入点ＩＮＪ１と信号ノードＳＩＧ２との間に敷設された部分を分割ワイヤーＷ２（長さ：Ｌ／２）として理解することにより、例えば、次のように伝送線路モデルを記述することができる。

W1 SIG1 GPLANE INJ1 GPLANE Z0=300 TD=6
W2 INJ1 GPLANE SIG2 GPLANE Z0=300 TD=6

一方、本図の下段で示したように、ワイヤーＷの２ヶ所（本図の例ではワイヤーＷを３等分する点）にノイズ注入点ＩＮＪ１及びＩＮＪ２が取り付けられている場合には、信号ノードＳＩＧ１とノイズ注入点ＩＮＪ１との間に敷設された部分を分割ワイヤーＷ３（長さ：Ｌ／３）として理解し、ノイズ注入点ＩＮＪ１とノイズ注入点ＩＮＪ２との間に敷設された部分を分割ワイヤーＷ４（長さ：Ｌ／３）として理解し、ノイズ注入点ＩＮＪ２と信号ノードＳＩＧ２との間に敷設された部分を分割ワイヤーＷ５（長さ：Ｌ／３）として理解することにより、例えば、次のように伝送線路モデルを記述することができる。

W3 SIG1 GPLANE INJ1 GPLANE Z0=300 TD=4
W4 INJ1 GPLANE INJ2 GPLANE Z0=300 TD=4
W5 INJ2 GPLANE SIG2 GPLANE Z0=300 TD=4

上記のように、ノイズ注入点を増設する場合には、ワイヤーの分割数が増えるので、これに合わせて伝送線路モデルの記述行数を適宜増やしてやればよい。また、ノイズ注入点を増設する場合には、分割ワイヤーの長さが変化するので、これに合わせて伝送線路モデルの遅延時間ＴＤを適宜書き替えてやればよい。

図１６は、ノイズ注入位置を変更する場合において、伝送線路モデルの記述内容をどのように変えればよいかを示す模式図である。

本図の上段では、図１５の上段と同じく、信号ノードＳＩＧ１と信号ノードＳＩＧ２との間に敷設されたワイヤーＷ（全長：Ｌ）を２等分する点にノイズ注入点ＩＮＪ１が取り付けられている。従って、伝送線路モデルは、次のように記述することができる。

W1 SIG1 GPLANE INJ1 GPLANE Z0=300 TD=6
W2 INJ1 GPLANE SIG2 GPLANE Z0=300 TD=6

一方、本図の下段では、ノイズ注入点ＩＮＪ１がワイヤーＷを２等分する点ではなく、ワイヤーＷを３等分する点の一つ（本図の例では、分割ワイヤーＷ１の長さがＬ／３となり、分割ワイヤーＷ２の長さが２Ｌ／３となる点）に取り付けられている。従って、伝送線路モデルは、次のように記述することができる。

W1 SIG1 GPLANE INJ1 GPLANE Z0=300 TD=4
W2 INJ1 GPLANE SIG2 GPLANE Z0=300 TD=8

上記のように、ノイズ注入位置を変更する場合には、分割ワイヤーの長さが変化するので、これに合わせて伝送線路モデルの遅延時間ＴＤを適宜書き替えてやればよい。また、改めて図示はしないが、ワイヤーの全長変更についても、遅延時間ＴＤの書き替えにより対応可能であることは言うまでもない。

図１７は、ワイヤー敷設状態を変更する場合において、伝送線路モデルの記述内容をどのように変えればよいかを示す模式図である。

本図の上段では、図１３と同じく、ノードＮＤ１とノードＮＤ２との間に、５本のワイヤーｗ１〜ｗ５（全長：Ｌ）が並行敷設されている。なお、ワイヤー種別については、ワイヤーｗ１及びｗ２がＣＰＡＶＳ０．７５ｆであり、ワイヤーｗ３〜ｗ５がＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶである。また、ワイヤーｗ１及びｗ５が端部線に分類されて、ワイヤーｗ２〜ｗ４が中間線に分類される。従って、伝送線路モデルは、次のように記述することができる。

w1 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0= 520 TD=6.13xL
w2 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0=2600 TD=6.13xL
w3 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0=2400 TD=6.09xL
w4 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0=2400 TD=6.09xL
w5 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0= 364 TD=6.09xL

一方、本図の下段では、ワイヤーｗ３がＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶからＣＰＡＶＳ０．７５ｆに変更されている。また、ワイヤーｗ５が端部線から中間線に変更されている。さらに、新たな端部線としてワイヤーｗ６（ＣＰＡＶＳ０．７５ｆ）が別途増設されている。このとき、伝送線路モデルの記述内容は、次のように変更すればよい。

w1 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0= 520 TD=6.13xL
w2 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0=2600 TD=6.13xL
w3 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0=2600 TD=6.13xL
w4 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0=2400 TD=6.09xL
w5 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0=2400 TD=6.09xL
w6 ND1 GPLANE ND2 GPLANE Z0= 520 TD=6.13xL

上記した記述内容の変更箇所について説明する。まず、ワイヤーｗ３については、ワイヤー種別の変更（ＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶ→ＣＰＡＶＳ０．７５ｆ）に伴い、ワイヤーｗ３の特性インピーダンスＺ０が「２４００」から「２６００」に変更されると共に、ワイヤーｗ３の遅延時間ＴＤが「６．０９×Ｌ」から「６．１３×Ｌ」に変更されている。また、ワイヤーｗ５については、モデル分類の変更（端部線→中間線）に伴い、ワイヤーｗ５の特性インピーダンスＺ０が「３６４」から「２４００」に変更されている。さらに、ワイヤーｗ６の増設に伴い、ワイヤーｗ６の記述行が１行分追加されている。なお、ワイヤーｗ６の記述内容は、ワイヤーｗ１の記述内容と同一である。

このように、伝送線路モデルのパラメータ（例えば、特性インピーダンス、遅延時間、及び、敷設本数）を適宜変化させることにより、多種の電装品実測環境構造を簡便に表すことが可能となり、さらには、車両に敷設されるワイヤーハーネス構造を再現することが可能となる。従って、実測ベンチマークの制約に縛られることなく、現実に生じ得る現象をコンピュータシミュレーションで十分にカバーすることができるようになる。

図１８は、新旧のＥＭＣ評価手法を対比して示すフローチャートである。なお、本図左枠には、一般的なＥＭＣ評価手法の作業フローが示されている。一方、本図右枠には、本項で提案する新規なＥＭＣ評価手法の作業フローが示されている。

本図左枠で示したように、一般的なＥＭＣ評価手法では、まず、ステップＳ１１において、車両毎のワイヤーハーネス構造が記述される。このワイヤーハーネス構造は、車両に実際に張り巡らされているワイヤーハーネス網を３次元レベルで解析し、その解析結果に基づいてその構造内容を詳細に記述したものである。

次に、ステップＳ１２では、上記のワイヤーハーネス構造を用いて電磁界シミュレーションが実施され、続くステップＳ１３において、車両毎に固定された伝送線路回路モデルが生成される。ただし、当然のことながら、ステップＳ１２の電磁界シミュレーション１回につき、１つの伝送線路回路モデルしか生成することができない、という制約がある。

その後、ステップＳ１４では、上記の伝送線路回路モデルを用いたコンピュータシミュレーションにより、電装品のＥＭＣ評価（＝イミュニティ特性またはエミッション特性の評価）が行われる。ただし、先にも述べたように、上記の伝送線路回路モデルは、１回の電磁界シミュレーション毎に１つずつしか生成することができない。そのため、複数種類の伝送線路回路モデルを用いて電装品のＥＭＣ評価を行いたい場合には、伝送線路回路モデルの種類（＝固定形状の数）だけ、条件を変えながらステップＳ１２の電磁界シミュレーションを繰り返す必要がある。

しかしながら、１回の電磁界シミュレーションを実施するためは、少なくとも数十時間を必要とし、シミュレーション精度を高めた場合には、その所要時間が数百時間に及ぶ場合もある。そのため、例えば、先の図１５〜図１７で例示した条件変更（ノイズ注入点の増設、ノイズ注入位置の変更、ワイヤー全長の変更、並びに、ワイヤー敷設状態の変更）を全て網羅するように、多種類の伝送線路回路モデルを生成しようとすると、数百時間〜数千時間が必要となるので、到底現実的な手法とは言えない。

このように、本図左枠のＥＭＣ評価フローは、まず第一に車両の特定を前提としているので、その汎用性は決して高くない。そのため、不特定の車両に搭載される電装品のＥＭＣ評価や、車両の実走行時に生じるワイヤーハーネス構造の変化まで想定したコンピュータシミュレーションの実施には不向きである。

一方、本図右枠で示したように、本項で提案する新規なＥＭＣ評価手法では、まず、ステップＳ２１において、ワイヤーハーネスの特性インピーダンス計測が行われる。この特性インピーダンス計測は、ワイヤー種別（例えばＣＰＡＶＳ０．７５ｆとＩＶ８ｍｍ^２ＬＦＶ）毎にそれぞれ実施すればよい。本ステップの具体的な内容は、図１０や図１１で既に説明しているので、重複した説明を割愛する。なお、ワイヤーハーネスの特性インピーダンスは、単位長電磁界シミュレーションにより取得しても構わない。

次に、ステップＳ２２では、ワイヤーハーネスを形成する複数のワイヤーについて、モデル分類（端部線、中間線、及び、単線）が行われる。このモデル分類も、先の特性インピーダンス計測と同様、ワイヤー種別毎にそれぞれ実施すればよい。本ステップの具体的な内容は、図９Ａ〜図９Ｃや図１２で既に説明しているので、重複した説明は割愛する。

その後、ステップＳ２３では、細分化された複数の伝送線路モデルと、これに接続される種々のエレメント（ＤＵＴモデル、ＬＩＳＮモデル、バッテリモデルなど）を適宜組み合わせることにより、可変の伝送線路回路モデルが生成される。すなわち、本ステップで生成される伝送線路回路モデルには、ノイズ注入位置やワイヤーの敷設状態（延いてはワイヤーハーネス構造そのもの）に関するパラメータが含まれており、それらの値を可変値とすることにより、多種多様な試験条件を再現することができる。

これを踏まえて、続くステップＳ２４では、上記の伝送線路回路モデルを用いたコンピュータシミュレーションにより、各種パラメータ（例えば、特性インピーダンス、遅延時間、及び、敷設本数）を適宜掃引しながら、電装品のＥＭＣ評価が行われる。すなわち、本ステップでは、長時間を要する電磁界シミュレーション（ステップＳ１２を参照）を何度も繰り返すことなく、各種パラメータを変化させて多種多様な試験条件（＝ワイヤーハーネス構造）を再現することができる。従って、極めて効率的に短時間で最悪条件のスクリーニングを行うことが可能となる。

このように、新旧のＥＭＣ評価手法は、試験条件の変更作業が電磁界シミュレーションに律速されているか否かという点で大きく異なる。すなわち、本項で提案する新規なＥＭＣ評価手法であれば、多種多様な車両構造を無理に１つに集約することなくパラメータ化することにより、電磁界シミュレーションから独立して試験条件を連続的に変更することができる。従って、試験条件設定の自由度を高めることができるので、電装品のイミュニティ特性またはエミッション特性を従来よりも正しく評価することが可能となる。

＜パラメータ掃引範囲＞
図１９は、ステップＳ２４における各種パラメータ（特性インピーダンス、ワイヤー全長、ノイズ注入位置、及び、ワイヤー本数）の掃引範囲を示す模式図である。

特性インピーダンスＺ０は、ワイヤーの敷設状態変動または種別変更を再現するように掃引される。ワイヤーの敷設状態変動としては、先に述べたモデル分類（端部線モデル、中間線モデル、及び、単線モデル）の変更のほかに、ワイヤーの位置ずれ（走行振動、経年変化、温度変化、または、湿度変化などに伴うワイヤーとグラウンドプレーンとの相対距離変化）、車種（車体構造）の変更、ボディ材質の変更など、ワイヤーの特性インピーダンスに影響を及ぼし得る状態変動を含めることができる。

なお、特性インピーダンスＺ０の掃引範囲は、実測ベンチマークと同等の制約が課された値（例えば３００Ω）を内包するように、（３００−α）Ω≦Ｚ０≦（３００＋β）Ωに設定するとよい。また、ワイヤー全長Ｌとノイズ注入位置Ｌｘの掃引範囲についても、実測ベンチマークと同様の制約が課された値を内包するように設定すればよい。例えば、ワイヤー全長Ｌの掃引範囲は、１５００ｍｍ〜１７００ｍｍを内包しつつ、実機で考えられるワイヤーの敷設長さを考慮して、１００ｍｍ≦Ｌ≦５０００ｍｍに設定するとよい。また、例えば、ノイズ注入位置Ｌｘの掃引範囲は、１５０ｍｍ、４５０ｍｍ、及び、７５０ｍｍを内包するように、０ｍｍ≦Ｌｘ≦Ｌｍｍに設定するとよい。

上記のように、特性インピーダンスＺ０、ワイヤー全長Ｌ、及び、ノイズ注入位置Ｌｘの掃引範囲を設定すれば、従前の実測ベンチマークを用いてシミュレーション結果の検証（＝シミュレーション結果と実測結果との照合）を行うことが可能となる。

なお、ワイヤー全長Ｌ及びノイズ注入位置Ｌｘの掃引に際しては、これを再現するように遅延時間ＴＤが掃引されることになる。

また、ワイヤー本数Ｎの掃引範囲には、実際のワイヤーハーネスを考慮して、１本≦Ｎ≦６０本に設定すればよい。

なお、上記では、実測ベンチマークをベースとして各種パラメータの掃引範囲を設定する例を挙げたが、その設定手法はこれに限定されるものではなく、例えば、実機における伝送線路回路の構造記述（図１８のステップＳ１１）により求められた値を内包するように、各種パラメータの掃引範囲を設定してもよい。

このような設定によれば、実際の車両で生じ得る諸条件を忠実に反映したコンピュータシミュレーションを行うことができる。従って、例えば、従来のＥＭＣ評価手法（図１８の左枠）では、いくら長時間を掛けても見落とされていた事象（例えば、走行振動に伴うワイヤーの位置ずれによって生じる意図しないイミュニティ特性やエミッション特性の変動）さえも、これを看過せずに評価することが可能となる。

＜複数同時注入モデル＞
背景技術の項でも述べた通り、実際の車両が外部からＥＭＣ妨害を受けた場合（例えば車両が落雷に晒された場合）には、車両に張り巡らされているワイヤーハーネス網（図１を参照）全体が同時に妨害を受ける。このとき、ワイヤーハーネス毎に異なる強さの妨害が発生したり、若しくは、直列に繋がったワイヤーハーネス群に妨害が発生したりする。そのため、実際のＥＭＣ妨害を再現するためには、影響を受ける複数のワイヤーハーネスに対して同時に妨害を加える必要がある。

しかしながら、従来のＥＭＣ試験でノイズ注入点を複数設定するためには、１基当たり数千万円のＥＭＣ試験設備（数ｋＷクラスのＡ級アンプなど）をノイズ注入点の数だけ用意しなければならず、コストを鑑みると非現実的であった。

そのため、従来の実測ベンチマーク（例えば、図２の電装品ＢＣＩ試験、若しくは、図３の車両ＢＣＩ試験）では、ＤＵＴに接続されたワイヤーハーネスの１ヶ所にノイズ信号が注入されており、その他の部分が同時に妨害を受けている状態は無視されていた。このように、従来の実測ベンチマークでは、ＤＵＴの単独試験が行われており、実際の車両で生じるＥＭＣ妨害を再現し切れていない原因の一つとなっていた。

また、先にも述べたように、従来のコンピュータシミュレーションでは、車両のワイヤーハーネス網を３次元レベルで解析して電磁界シミュレーションを行う必要がある（図１８の左側を参照）。この電磁界シミュレーションは、極めて高負荷の演算処理であり、ノイズ注入点を１ヶ所に絞っても、その処理時間が数十時間〜数百時間に及ぶ。そのため、従来のコンピュータシミュレーションを用いてノイズ信号の複数同時注入を再現することは、処理時間（処理能力）の面から非現実的であった。

以下では、これまでに説明してきた新規のコンピュータシミュレーション方法（＝被試験デバイスに接続される伝送線路をモデル化した伝送線路モデルを用いて被試験デバイスのイミュニティ特性を評価する手法）をベースとして、伝送線路網の複数個所が同時に妨害を受けている環境を安価にかつ妥当な処理時間で再現することのできるシミュレーションモデルの構築について提案する。

図２０は、複数同時注入モデルの第１例を示す模式図である。なお、本図の上段には、モデル化の対象となる構造体が模式的に描写されている。一方、本図の中段には、従来の１点注入モデルが描写されており、本図の下段には、今回提案する複数同時注入モデルの第１例が描写されている。

本図上段の構造体には、３つの被試験デバイスＤＵＴ１〜ＤＵＴ３と、独立した２本のワイヤーＷ１０及びＷ２０が含まれている。ワイヤーＷ１０は、被試験デバイスＤＵＴ１と被試験デバイスＤＵＴ２とを結ぶ伝送線路であり、両デバイス相互間に屈曲せずに敷設されている。一方、ワイヤーＷ２０は、被試験デバイスＤＵＴ２と被試験デバイスＤＵＴ３とを結ぶ伝送線路であり、両デバイス相互間に屈曲せずに敷設されている。なお、本図上段では、被試験デバイスＤＵＴ１〜ＤＵＴ３がそれぞれ一直線上に設けられているが、その配置レイアウトについてはこの限りではない。また、ワイヤーＷ１０ないしはＷ２０または双方のグラウンドプレーン（＝ボディ）にノイズ電流を注入するものとして理解することもできる。また、ワイヤーＷ１０及びＷ２０のそれぞれをワイヤーハーネス（＝複数のワイヤーの束）に置き換えて理解することもできる。

上記構造体が外部からＥＭＣ妨害を受けた場合（例えば車両が落雷に晒された場合）には、ワイヤーＷ１０及びＷ２０の双方が同時に妨害を受ける。本図上段では、ワイヤーＷ１０の１点（被試験デバイスＤＵＴ１からの距離がＬ１１で被試験デバイスＤＵＴ２からの距離がＬ１２である点）と、ワイヤーＷ２０の１点（被試験デバイスＤＵＴ２からの距離がＬ２１で被試験デバイスＤＵＴ３からの距離がＬ２２である点）の双方で同時に妨害を受ける様子が描写されている。

上記構造体のモデル化に際して、従来の１点注入モデル（本図中段）では、ワイヤーＷ１０のみにノイズ注入点ＩＮＪ１０が設けられており、ワイヤーＷ２０が同時に妨害を受けている状態は無視されていた（破線を参照）。

一方、今回提案する複数同時注入モデル（本図下段）では、ワイヤーＷ１０及びＷ２０に１つずつノイズ注入点ＩＮＪ１０及びＩＮＪ２０が設定されており、それぞれにノイズ信号が同時注入される。

ノイズ注入点ＩＮＪ１０の設定については、ワイヤーＷ１０（全長：Ｌ１１＋Ｌ１２）のうち、被試験デバイスＤＵＴ１とノイズ注入点ＩＮＪ１０との間に敷設されている部分を分割ワイヤーＷ１１（長さ：Ｌ１１）とし、ノイズ注入点ＩＮＪ１０と被試験デバイスＤＵＴ２との間に敷設されている部分を分割ワイヤーＷ１２（長さ：Ｌ１２）として理解すればよい。

同様に、ノイズ注入点ＩＮＪ２０の設定については、ワイヤーＷ２０（全長：Ｌ２１＋Ｌ２２）のうち、被試験デバイスＤＵＴ２とノイズ注入点ＩＮＪ２０との間に敷設されている部分を分割ワイヤーＷ２１（長さ：Ｌ２１）とし、ノイズ注入点ＩＮＪ２０と被試験デバイスＤＵＴ３との間に敷設されている部分を分割ワイヤーＷ２２（長さ：Ｌ２２）として理解すればよい。

また、分割ワイヤーＷ１１及びＷ１２、並びに、分割ワイヤーＷ２１及びＷ２２をそれぞれモデル化した伝送線路モデルについては、これまでにも説明してきたように、その伝送特性を表すパラメータとして、特性インピーダンスＺ０と遅延時間ＴＤを含むものとすればよい。

なお、特性インピーダンスＺ０は、分割ワイヤーＷ１１及びＷ１２、並びに、分割ワイヤーＷ２１及びＷ２２それぞれの敷設状態または種別に応じて設定すればよい。例えば、伝送線路モデルは、ワイヤーＷ１０及びＷ２０の敷設状態に応じて少なくとも端部線モデルと中間線モデルの２種類に分類しておき、それぞれの特性インピーダンスＺ０を異なる値に設定しておくとよい。

また、遅延時間ＴＤは、ワイヤーＷ１０の全長または種別、若しくは、ノイズ注入点ＩＮＪ１０及びＩＮＪ２０の位置（＝分割ワイヤーＷ１１及びＷ１２の長さ、並びに、分割ワイヤーＷ２１及びＷ２２の長さ）に応じて設定すればよい。

また、被試験デバイスＤＵＴ１〜ＤＵＴ３のうち、特にワイヤーＷ１０及びＷ２０の双方が接続される被試験デバイスＤＵＴ２は、ワイヤーＷ１０が接続される第１ポートと、ワイヤーＷ２０が接続される第２ポートを備える等価回路として、２ポート分のＳパラメータを記述しておくとよい。

上記したように、今回提案する複数同時注入モデルでは、ワイヤーＷ１０及びＷ２０を伝送線路モデルとして記述するとともに、それぞれの結合部分を等価回路で接続することにより、評価対象となる伝送線路網が仮確定されている。さらに、ワイヤーＷ１０及びＷ２０には、それぞれ、ノイズ注入点ＩＮＪ１０及びＩＮＪ２０が設定されており、コンピュータシミュレーションの実行時には、それぞれのノイズ注入点ＩＮＪ１０及びＩＮＪ２０に対して同時にノイズ信号が注入される。

このような手法を用いれば、高価なＥＭＣ試験設備も高負荷の電磁界シミュレーションも要することなく、伝送線路網の複数個所が同時に妨害を受けている環境を安価にかつ妥当な処理時間で再現することができる。従って、例えば、実際の車両で生じるＥＭＣ妨害を正しく評価して、ワイヤーハーネス網の敷設構造を最適化することが可能となる。

また、車両の構造上、ワイヤーハーネスの敷設長や敷設経路には制約があるので、これを条件の一つとして、車両に張り巡らされた多数のワイヤーハーネスの中から、同時に妨害を受ける一群のワイヤーハーネス（＝モデル化の対象とすべきワイヤーハーネス）を抽出することができる。従って、過度な演算負荷を掛けることなく、コンピュータシミュレーションを実施することが可能となる。

なお、ノイズ注入点ＩＮＪ１０及びＩＮＪ２０にそれぞれ注入されるノイズ信号については、そのパラメータ（電流量（＝強度）、周波数、及び、波形など）を可変値とし、当該パラメータを調整ないし掃引しながら、被試験デバイスＤＵＴ１及びＤＵＴ２のイミュニティ特性を評価するとよい。このような評価手法を採用することにより、ワイヤーＷ１０及びＷ２０に対して様々な角度から印加される磁界を疑似的に設定することができる。

例えば、ノイズ信号の波形を正弦波ではなくインパルスとし、ノイズ注入点ＩＮＪ１０及びＩＮＪ２０にそれぞれ注入されるノイズ信号の電流量を適宜変化させることにより、落雷に晒された車両に対して様々な角度から印加される磁界の影響を正しく検証することが可能となる。以下では、複数同時注入モデルの第２例を挙げながら、雷のような自然現象の影響を評価する手法について提案する。

図２１は、複数同時注入モデルの第２例を示す模式図である。なお、本図の上段には、モデル化の対象となる構造体が模式的に描写されており、本図の下段には、今回提案する複数同時注入モデルの第２例が描写されている。

本図上段の構造体には、２つの被試験デバイスＤＵＴ１及びＤＵＴ２と、独立した２本のワイヤーＷ３０及びＷ４０が含まれている。ワイヤーＷ３０は、被試験デバイスＤＵＴ１と被試験デバイスＤＵＴ２とを結ぶ伝送線路であり、両デバイス相互間のノードｎ１で９０°屈曲するように敷設されている。一方、ワイヤーＷ４０も、同じく被試験デバイスＤＵＴ１と被試験デバイスＤＵＴ２とを結ぶ伝送線路であり、両デバイス相互間のノードｎ２で９０°屈曲するように敷設されている。

このように、本図上段では、雷のような自然現象の影響を評価するための最も簡易な構造体として、ワイヤーＷ３０及びＷ４０により形成された矩形状のループ構造（以下ではワイヤーループと呼ぶ）が描写されている。

なお、本図上段では、ワイヤーＷ３０及びＷ４０がそれぞれ９０°屈曲されているが、その角度についてはこの限りではない。また、ワイヤーＷ３０ないしはＷ４０または双方のグラウンドプレーン（＝ボディ）にノイズ電流を注入するものとして理解することもできる。また、ワイヤーＷ１０及びＷ２０のそれぞれをワイヤーハーネス（＝複数のワイヤーの束）に置き換えて理解することもできる。

上記構造体が外部からＥＭＣ妨害を受けた場合（例えば車両が落雷に晒された場合）には、ワイヤーＷ３０及びＷ４０の双方が同時に妨害を受ける。なお、ワイヤーＷ３０は、ノードｎ１で屈曲しており、ワイヤーループの上辺に相当する部分と右辺に相当する部分では、それぞれの敷設方向が異なっているので、ＥＭＣ妨害の受け方に差違がある。ワイヤーＷ４０についても、上記と同様であり、ワイヤーループの下辺に相当する部分と左辺に相当する部分では、ＥＭＣ妨害の受け方に差違がある。

これを鑑み、本図上段では、ワイヤーＷ３０上の２点（ワイヤーループの上辺において被試験デバイスＤＵＴ１からの距離がＬ３１でノードｎ１からの距離がＬ３２である１点と、ワイヤーループの右辺においてノードｎ１からの距離がＬ３３で被試験デバイスＤＵＴ２からの距離がＬ３４である１点）と、ワイヤーＷ４０上の２点（ワイヤーループの下辺において被試験デバイスＤＵＴ２からの距離がＬ４１でノードｎ２からの距離がＬ４２である１点と、ワイヤーループの左辺においてノードｎ２からの距離がＬ４３で被試験デバイスＤＵＴ３からの距離がＬ４４である１点）のそれぞれにおいて、同時に妨害を受ける様子が描写されている。

上記構造体のモデル化に際して、今回提案する複数同時注入モデル（本図下段）では、ワイヤーＷ３０及びＷ４０のそれぞれについて、２つずつノイズ注入点ＩＮＪ３１及びＩＮＪ３２、並びに、ノイズ注入点ＩＮＪ４１及びＩＮＪ４２が設定されており、それぞれにノイズ信号が同時注入される。

ノイズ注入点ＩＮＪ３１及びＩＮＪ３２の設定については、ワイヤーＷ３０（全長：Ｌ３１＋Ｌ３２＋Ｌ３３＋Ｌ３４）のうち、被試験デバイスＤＵＴ１とノイズ注入点ＩＮＪ３１との間に敷設されている部分を分割ワイヤーＷ３１（長さ：Ｌ３１）とし、ノイズ注入点ＩＮＪ３１からノードｎ１を経てノイズ注入点ＩＮＪ３２まで敷設されている部分を分割ワイヤーＷ３２（長さ：Ｌ３２＋Ｌ３３）とし、ノイズ注入点ＩＮＪ３２と被試験デバイスＤＵＴ２との間に敷設されている部分を分割ワイヤーＷ３３（長さ：Ｌ３４）として理解すればよい。

また、上記と同じく、ノイズ注入点ＩＮＪ４１及びＩＮＪ４２の設定についても、ワイヤーＷ４０（全長：Ｌ４１＋Ｌ４２＋Ｌ４３＋Ｌ４４）のうち、被試験デバイスＤＵＴ２とノイズ注入点ＩＮＪ４１との間に敷設されている部分を分割ワイヤーＷ４１（長さ：Ｌ４１）とし、ノイズ注入点ＩＮＪ４１からノードｎ２を経てノイズ注入点ＩＮＪ４２まで敷設されている部分を分割ワイヤーＷ４２（長さ：Ｌ４２＋Ｌ４３）とし、ノイズ注入点ＩＮＪ４２と被試験デバイスＤＵＴ１との間に敷設されている部分を分割ワイヤーＷ４３（長さ：Ｌ４４）として理解すればよい。

このように、１本のワイヤーに複数のノイズ注入点を設定しておけば、伝送線路モデル自体の記述内容を変更することなく、分割ワイヤーの長さやノイズ信号のパラメータを変えるだけで、ワイヤーの屈曲状態（屈曲位置や屈曲方向など）を表現することができる。従って、様々な敷設状態の伝送線路網を自由にモデル化することができるので、例えば、妨害波の強度が車両の構造に依存する場合であっても適切に対応することが可能となる。

図２２は、図２１で示したワイヤーループの開口に対して、垂直方向の磁界Ｂが印加されている様子（＝ワイヤーループの有効断面積が最大である様子）を示す模式図である。なお、本図左側には、図２１のワイヤーループをＺ軸方向から見た模式図（ＸＹ平面図）が描写されている。また、本図右側には、図２１のワイヤーループをＸ軸方向から見た模式図（ＹＺ平面図）が描写されている。

一方、図２３は、図２１のワイヤーループの開口に対して、斜め方向の磁界Ｂが印加されている様子（＝ワイヤーループがＺ軸方向に傾いて有効断面積が図２２よりも減少した様子）を示す模式図である。なお、本図左側には、図２１のワイヤーループをＺ軸方向から見た模式図（ＸＹ平面図）が描写されている。また、本図右側には、図２１のワイヤーループをＸ軸方向から見た模式図（ＹＺ平面図）が描写されている。

なお、図２２と図２３との差違については、一定方向の磁界Ｂが印加されている中でワイヤーループが回転された状況であると理解してもよいし、これとは逆に、固定されているワイヤーループに対して磁界Ｂの印加方向が回転された状況であると理解してもよい。

両図を比較すると分かるように、ワイヤーループの上辺及び下辺に注入されるノイズ信号の強度（＝ノイズ注入点ＩＮＪ３１及びＩＮＪ４１がそれぞれ設けられたワイヤーを貫く磁力線の本数と等価）は、磁界Ｂの印加方向に依ることなく一定である。一方、ワイヤーループの左辺及び右辺に注入されるノイズ信号の強度（＝ノイズ注入点ＩＮＪ３２及びＩＮＪ４２が設けられたワイヤーを貫く磁力線の本数と等価）は、ワイヤーループの有効断面積が減少するほど小さくなる。

上記を鑑みると、例えば、ノイズ注入点ＩＮＪ３１及びＩＮＪ４１のノイズ強度を維持したまま、ノイズ注入点ＩＮＪ３２及びＩＮＪ４２のノイズ強度を引き下げれば、ワイヤーループをＺ軸方向に傾けた状況を再現することができる。これと同様に、各ノイズ注入点のノイズ強度を適宜調整することにより、ワイヤーループに対していかなる方向から磁界Ｂが印加されている状況についても、これを任意に再現することが可能である。

また、ワイヤーループの上辺と下辺それぞれに生じる誘導電流、または、ワイヤーループの左辺と右辺それぞれに生じる誘導電流について、それぞれが互いに強め合ったり弱め合ったりする状況についても、各ノイズ注入点のノイズ強度を適宜調整することにより、自在に表現することが可能である。

このように、複数同時注入モデルの第２例（図２１）を採用し、ワイヤーハーネスが受ける妨害の位置、経路、強度、周波数、及び、波形を適宜調整することにより、実際に起きてみないと妨害条件を確定することのできない自然現象（落雷など）についても、これが構造体（車両など）に及ぼす影響を正しく評価することができる。従って、その評価結果を事前設計に反映することにより、信頼性の向上に寄与することが可能となる。

＜その他の変形例＞
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

本明細書中に開示されている発明は、例えば、導電性ワイヤーハーネスを有する構造体（車両、鉄道、船舶、航空機など）のイミュニティ特性またはエミッション特性を評価するためのＥＭＣコンピュータシミュレーションに利用することが可能である。

１０ 被試験デバイス（ＤＵＴ）
１１ ＬＳＩ
２０ ノイズ源部
２１ シグナルジェネレータ
２２ ＲＦアンプ
２３ 双方向性結合器
２４ 進行波側パワーセンサ
２５ 反射波側パワーセンサ
２６ パワーメータ
２８ ５０Ω伝送線路
３０ 検知部（オシレータなど）
４０ コントローラ（パソコンなど）
５０ バッテリ
６０ 電源フィルタ
６１、６２ 電源インピーダンス安定回路網（ＬＩＳＮ）
７０ ワイヤーハーネス
８０ インジェクションプローブ
９０ アンテナ
９１ 端子
１００ 測定対象回路ユニット
Ａ シミュレーションモデル
Ａ１ バッテリ／ＬＩＳＮモデル
Ａ２ ＤＵＴモデル
Ａ３ ＢＣＩインジェクションプローブモデル
Ａ４ ワイヤーハーネスモデル（伝送線路モデル）
Ｂ 磁界
ｗｈ、ｗｈ１１〜ｗｈ１５、ｗｈ２１〜ｗｈ２４ ワイヤーハーネス
ｗ１〜ｗ６、Ｗ、Ｗ１０、Ｗ２０、Ｗ３０、Ｗ４０ ワイヤー
Ｗ１〜Ｗ５、Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ３１〜Ｗ３３、Ｗ４１〜Ｗ４３ 分割ワイヤー
ＤＵＴ１、ＤＵＴ２、ＤＵＴ３ 被試験デバイス
ＳＩＧ１、ＳＩＧ２ 信号ノード
ＩＮＪ１、ＩＮＪ２、ＩＮＪ１０、ＩＮＪ２０、ＩＮＪ３１、ＩＮＪ３２、ＩＮＪ４１、ＩＮＪ４２ ノイズ注入点
ｃ１ 内部導体
ｃ２ 外部導体
Ｘ 車両
Ｘ１ バッテリ
Ｘ２ ＥＣＵ
Ｘ３ ワイヤーハーネス

Claims (11)

1. 被試験デバイスに接続される伝送線路をモデル化した伝送線路モデルを用いて前記被試験デバイスのイミュニティ特性を評価するコンピュータシミュレーション方法であって、
   前記伝送線路へのノイズ注入点を複数設定するステップと、
   それぞれのノイズ注入点に対して同時にノイズ信号を注入するステップと、
   を有することを特徴とするコンピュータシミュレーション方法。
2. 前記ノイズ注入点は、複数の伝送線路毎に少なくとも１つずつ設定されていることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータシミュレーション方法。
3. 前記ノイズ注入点は、１本の伝送線路に複数設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンピュータシミュレーション方法。
4. 複数の伝送線路が接続される被試験デバイスは、複数のポートを備える等価回路として記述されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコンピュータシミュレーション方法。
5. 前記伝送線路によりループ構造が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のコンピュータシミュレーション方法。
6. 前記ノイズ信号のパラメータを可変値とし、前記パラメータを掃引しながら前記被試験デバイスのイミュニティ特性を評価することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のコンピュータシミュレーション方法。
7. 前記伝送線路モデルは、その伝送特性を表すパラメータとして特性インピーダンスと遅延時間を含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のコンピュータシミュレーション方法。
8. 前記遅延時間は、前記伝送線路の全長または種別若しくは前記ノイズ注入点の位置に応じて設定されることを特徴とする請求項７に記載のコンピュータシミュレーション方法。
9. 前記特性インピーダンスは、前記伝送線路の敷設状態または種別に応じて設定されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のコンピュータシミュレーション方法。
10. 前記伝送線路モデルは、前記伝送線路の敷設状態に応じて少なくとも端部線モデルと中間線モデルの２種類に分類されており、それぞれの特性インピーダンスが異なる値に設定されていることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載のコンピュータシミュレーション方法。
11. 前記伝送線路は、車両、鉄道、船舶、または、航空機に敷設されたワイヤーハーネスを形成することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のコンピュータシミュレーション方法。

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