JPH01317846A - 車載用電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は車両に搭載した電子装置の電磁波による誤動作
を防止する車載用電子装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、社会的要求として排ガス浄化、省エネルギーが自
動車に対して強く要求されており、この要求に答えるた
め、エンジンの制御にマイクロコンピュータを含む電子
装置が採用されつつあることは周知の通りである。この
ような用途の電子装置に対して要求される信頼性条件は
人命、法律などに強くかかわりあいをもつため非常に厳
しいものである。特に近年、アマチュア無線の普及によ
り、上記電子装置搭載の車両にも無線用機器が搭載され
る機会が増加し、このため無線用機器を作動させたとき
、車載電子装置が誤作動するということが報告されてい
る。また、車両搭載の無線機ではなく、ラジオ、テレビ
等の電磁波による妨害も考えられ、電子装置が今後車両
に搭載される数がますます増加することが予想される現
在、電磁波妨害の対策を明確にしておくことは急務であ
るといえよう。

そして、上記電子装置への高周波ノイズを防止するため
、特開昭５５−９５３９９号のように、貫通コンデンサ
をケースに設けるようにしたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、通常プリント基板上に電子部品を装着す
ることから考えれば、それらを分離して貫通コンデンサ
をケースに取り付けることは作業面等において問題があ
り、また貫通コンデンサ以外の両端子を有する汎用のコ
ンデンサを使えないという問題があった。

本願発明は上記問題に鑑みたもので、両端子を有するコ
ンデンサを用いるとともにそのプリント基板上への取付
を行なって、車両に搭載した電子制御システムの電磁波
による誤動作を確実に防止することを目的とする。

〔実施例Ｊ 以下本発明を図に示す実施例について説明する。

その概要構成を示す第１図において、ｌは電気導体ケー
スで、車両の電子制御式燃料噴射装置３点火時期制御装
置、エンジン集中制御装置９衷示制御装置などの電子制
御システムにおける電子回路２を収納している。この電
子回路２にはケースｌ外部からの各種入力信号が伝送す
る入力信号線および外部への出力信号を送出する出力信
号線を含む信号線３を接続している。さらに、この電子
回路２のアース端子はアース線を介してケース１外部へ
引出しており、ケース１とは電気的に分離状態にしてい
る。そして、前記信号線３と電気導体のケースｌとをコ
ンデサ４を介して接続し、信号線３に混入する電磁波に
よる高周波ノイズをケース１にバイパス吸収させている
。

上記構成によれば、電磁波がＥの方向に電子装置に照射
されたとすれば、電気導体のケース１の表面に照射され
た電磁波はケース表面ですべて反射され、ケース内部に
侵入することはない、更に、照射電磁波によって誘起さ
れた信号線３の高周波電流はバイパスコンデンサ４に流
れる。ここでバイパスコンデンサ４の１つの端子はケー
ス導体部に接続されているので、高周波電流（高周波ノ
イズ）はすべてケース１に流れ込む、そして、この高周
波電流は導体の表面を伝わり、さらに信号線３のケース
外部への隙間の表面よりケース外側に出ていく、ここで
、バイパスコンデンサ４のケース側端子は電子回路２の
アースラインと切り離されているので、高周波電流が電
子回路２のアースラインに流れることはなく、従って電
子回路２への悪影響を防ぎ、回路の正常な動作を確保す
る。

以上の説明では電子装置より外部に出る線はとりあえず
入力信号としたが、通常は入力信号の戻りの線がありま
た電子装置により処理された出力信号がある場合には当
然入力信号の戻りのラインとか出力信号ラインにも高周
波電流バイパス用のコンデンサを挿入する。

ここで、次に自由空間内におかれた導体と電磁波の関係
について考察する。説明の便宜上次の文献、電波通信工
学（上）岩片秀雄編コロナ社発行、より引用する。すな
わち、導体に電磁界が交番的に変化する平面波が入射し
た場合、導体内においてマクスウェルの方程式は次のよ
うに表わされる。

Ｖ”Ｅ＝ｊωμ（σ＋ｊωε）Ｅ＝Ｐ、Ｅ　　・・・（
１）Ｖ”Ｈ＝Ｊωμ（σ＋ｊωｃ）Ｈ＝ＰｚＨ−（２）
但し、Ｅ：電界 Ｈ：磁界 μ：導体の透磁率 σ：厚導体導電率 ε：導体の誘電率 ω：電磁波の角周波数 Ｐ＝Ｊ「；ＴＴフＴゴ；１ゴ：固有伝搬定数ここて、平
面波の進行方向をｙ軸原点方向、電界の方向をＸ軸、磁
界の方向を２軸にとり、１＆ＨのＥｘ、Ｈｚを考えると
、 （１）式より そして、この解は次式となる。

Ｅｘ＝Ｅｒ’　ｅ”＋Ｅｒ’　ｅ−１′ｙ　　　−（４
）この式の第１項はｙ軸に沿って原点方向に進む入射波
であり第２項は原点と反対方向に進む反射波である。ま
た、Ｅｒ’　、Ｅｒ’は原点における入射波および反射
波の電界強度を示す（４）式をＥｘとＨｚの関係を表わ
す次式 に代入し、Ｈｚを求めると次式になる Ｈ　ｚ　＝Ｈｒ　’　　ｅ”＋Ｈｒ’　ｅ−”　　　　
・・・（６）この）ｌｒ’、Ｈｒ’は原点における入射
波９反射波の磁界強度を示す。

導体のインピーダンスＺＯは電界と磁界の比であるから
、 Ｅ「’　　　　　Ｅｒ’　　　　　ｊωμＺｏ−＝　　
　　　　＝ Ｈｒ’　　　　　Ｈｒ’　　　　　　Ｐさて、導体の場
合σ）ωεであるから、（９）式より 式θ■は導体のインピーダンスにおいて、抵抗骨。

リアクタンス分の大きさは等しく、また電界と磁界の位
相差は４５°であることを示している。ここで、導体が
アルミの場合の１００ＭＨｚにおけるＺｏを求めてみる
。

σ＝３．７２Ｘ１０’　　（Ω／ｍ） ｕ＝４　ｚ　Ｘ　１０−’　（Ｈ／ｍ）ω＝２πＸＩＯ
” を００式に代入して、Ｚｏ＝０．００３３　（１＋ｊ）
（Ω）となり、空気の固有インピーダンス３７７Ωに比
してきわめて小さいことがわかる。

さて、平面波が上記導体に入射した場合、空気のインピ
ーダンスをＺｏｏ、導体のインピーダンスをＺｏ、とす
ると、平面波の反射係数ＴＩＩと透過係数Ｔアは次式で
示される。

０１）、　０２１式にＺ　Ｏｘ　＝ｏ、ｏ　Ｏ３３，Ｚ
　０１　＝３７７を代入すると、 γＲ−−１，γｙｙＱ となる。これは導体に入射した平面波は導体表面ですべ
て反射され、内部に侵入する成分は０であることを示し
ている。

以上の考察により、自由空間におかれた導体のインピー
ダンスは高い周波数の交番電磁波の場合、非常に小さく
、また導体で作られた閉曲面内部に電磁波は侵入せず、
導体表面ですべて反射されることがわかる。したがって
、電子装置の信号綿３をコンデンサ４で導体ケース１と
接続することは、一般の電子ｍ’ａの人出カラインを接
地したのと等価であるといえる。さらに、電磁波は電子
装置の導体表面ですべて反射されるので、電磁波による
妨害を避けるためには入出カラインに着目すれば充分で
あることもわかる。なおこの場合、電子回路２のアース
ラインと導体ケースｌは直流的に絶縁されていなければ
ならないことは以上の説明より明らかである。

次に、詳細構成を示す第２図において、ｌａ。

１ｂは電子装置のケースの“ふた″であり、第２のケー
ス部材を構成し上下それぞれネジｌｈでケース本体ＩＣ
にネジ止めされている。ふたｌａ。

１ｂ、および第１のケース部材を示すケース本体１ｃは
共に電気導体材料（アルミ、鉄等）で作られる。１ｄは
コネクタ手段におけるコネクタ部としてのコネクタハウ
ジング、３ａはコネクタ入力端子（信号線手段としての
コネクタビン）であり、一方の側はプリン）５板２ｄ上
の銅箔パターン３ｂのうちの入出力領域に接続される。

４は高周波電流をバイパスさせるコンデンサで、その一
端がコネクタビン３ａに銅箔パターン３ｂを通して接続
されている。ｌｅプリント基板２ｄ上の銅箔パターンで
あり、バイパス用コンデンサ４の他端子が接続されてお
り、このパターンｌｅは基板取り付は用ネジＩｆ、ｌｊ
（保持手段）によってケース本体１ｃにしっかりと接触
しており、コネクタビン３ａを通してケース内に入って
きた高周波電流はバイパス用コンデンサ４．パターンｌ
ｅを通してケース本体１ｃへと流れる。従って、プリン
ト基板上の構成されたマイコン用のＬＳＩ２ａ。

２ｃ、トランジスタ２ｂなどの電子素子からなる電子回
路２に高周波電流が流れ込むことはなく、故に高周波電
流によってプリント基板上に構成された電子回路２が誤
作動することも防げる。尚、ここでプリント基板上の電
子回路２のアースラインはケース本体ＩＣと直流的に絶
縁した構造になっている。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、電子装置のケース
内部に構成された電子回路よりケース外部に出る信号線
と、上記電子回路が実装されるプリント基板に配設され
た第２の銅箔パターンとの間をコンデンサにより容量結
合させており、しかも上記第２の銅箔パターンは上記電
子回路を包囲する導体と、上記プリント基板が上記ケー
スに固定されて導通するように構成されている。

従って、上記コンデンサから第２の銅箔パターンを介し
て、信号線路の高周波電流を上記電子回路を包囲する上
記導体へバイパスさせることができ、上記導体による電
磁シールド効果とともに、電磁波により信号線路に誘起
された高周波電流による上記電子回路への影響を防止で
きるという効果を奏し、優れた耐電磁波特性を発揮する
。また、上記第２の銅箔パターンと、上記電子回路を包
囲する導体とは、上記プリント基板が保持部材により上
記ケースに固定されることで導通するから、プリント基
板上で他の電子部品とともにコンデンサの取付けを行な
うことができ、その取付性を良好にすることができると
いう優れた効果がある。

また、ケースを第１．第２のケース部材にて構成し、コ
ネクタ手段を有する第１のケース部材に、第２の銅箔パ
ターンを有するプリント基板を保持するとともに第２の
銅箔パターンを第１のケース部材に電気的に接続するよ
うにしているから、バイパスコンデンサと接続される第
２の銅箔パターンをコネクタ手段と距離的に近傍に配置
して高周波電流のバイパス効果を高めることができると
いう優れた効果がある。さらに、バイパスコンデンサと
接続する部分を電子回路用の銅箔パターンと同じく銅箔
パターンとしているため、それらの製造を容易にするこ
とができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要構成を示す構成図、第
２図はその詳細構成図である。 １・・・ケース、２・・・電子回路、３・・・信号線、
４・・・コンデンサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入出力領域を有して形成された第１の銅箔パター
   ンとこの第１の銅箔パターンに対して定められた位置に
   設けられた電子部品を有するプリント基板を含み、車両
   の電子制御システムのための制御を行なう電子回路と、 前記プリント基板と接続され、少なくとも外周部が電気
   導体にて構成された第１のケース部材と、この第１のケ
   ース部材に設けられ、この第１のケース部材の一部を通
   って外部からのアースラインを含む複数の信号線と接続
   されるコネクタ部分を有し、このコネクタ部分を介して
   前記複数の信号線と前記入出力領域との間の信号伝達を
   行なうべくそれぞれの一端が前記第１の銅箔パターンの
   入出力領域に電気的に接続される複数の信号線手段を有
   するコネクタ手段と、 前記プリント基板上に前記第１の銅箔パターンと分離し
   て形成されたものであって前記第１の銅箔パターンの入
   出力領域の近くに設けられた第２の銅箔パターンと、 前記信号線手段のそれぞれの一端が接続される前記第１
   の銅箔パターンのそれぞれの入出力領域と前記第２の銅
   箔パターンとの間にそれぞれ設けられて、前記信号線手
   段からの高周波電流をバイパスする複数のコンデンサと
   、 前記第２の銅箔パターンを前記第１のケース部材に電気
   的に接続するとともに前記プリント基板を前記第１のケ
   ース部材に保持する保持手段と、前記第１のケース部材
   と連結して前記電子回路を包囲収納し、外部からの電磁
   波に対して前記電子回路を保護すべく少なくとも外周部
   が電気導体にて構成された第２のケース部材と を備えた車載用電子装置。
2. （２）前記第２の銅箔パターンは、前記保持手段により
   前記プリント基板が前記第１のケース部材に保持された
   状態で前記第１のケース部材に直接接触する部分を有し
   、前記複数のコンデンサのそれぞれの一端はその直接接
   触部分の近傍に接続されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の車載用電子装置。