JP6605400B2 - 電子制御装置、車両および電子制御装置製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御装置、電子制御装置を搭載する車両、および電子制御装置製造方法に関する。

半導体素子が実装された基板を有する電子制御装置においては、半導体素子の動作電流が電源およびグラウンドに対して同じ位相で流れるコモンモード電流は、不要な電磁放射や他の素子の誤作動に繋がるため、半導体素子付近から遠くに広がらないようにする必要がある。特に、アンテナとなって不要電磁波を放射しやすいケーブルやハーネスなどに、コモンモード電流が伝わらないようにする必要がある。特許文献１には、電源パターンとグラウンドパターンに調整用の素子を追加することで、そのインピーダンスを調整し、コモンモード電流の発生を抑制するための構成が示されている。

特開２０１０−０７３７９２号公報

しかしながら、調整対象である電源パターンやグラウンドパターンのインピーダンスを構成する要素には、プリント基板内の電源パターンとグラウンドパターンの接地面に対する寄生容量である対地容量が含まれており、この対地容量はプリント基板と接地面との位置関係によって変化する。そのため、ある一つの設置環境でコモンモード電流を低減するようにインピーダンスが調整されているプリント基板であっても、別の異なる設置環境で使用した場合には必ずしもコモンモードが低減されずに、不要電磁波等の問題が発生する場合がある。

例えば、自動車に搭載される電子制御装置の場合、コスト低減のために、電子制御装置の筐体に金属の代わりに樹脂を使用するものが増加している。そのため、プリント基板と接地面である自動車のシャーシとは、筐体を介することなく直接に寄生容量を持つようになる。その結果、電子制御装置の設置環境による電源・グラウンドインピーダンスの対地容量への影響が増加し、上述した特許文献１に示すような構成では、搭載車種の設置状況に合わせて設計変更し、コモンモード電流を低減するために基板上の搭載部品を変化させる必要があり、開発期間とコストの増大に繋がる。

本発明の第１の態様によると、電子制御装置は、半導体素子を搭載した基板を備える電子制御装置において、前記基板に形成され、前記半導体素子に接続される電源パターンおよびグラウンドパターンと、前記基板に形成された少なくとも一つの容量調整パターンと、前記容量調整パターン毎に設けられ、前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンのいずれか一方と前記容量調整パターンとの電気的な接続が切り替え可能な接続部と、を備える。
本発明の第２の態様によると、車両は、電子制御装置と、車両状態に関する情報を送信する送信部と、前記車両状態に基づいて決定され、前記制御ソフトウェアを更新するための更新データを受信する受信部と、を備え、前記制御ソフトウェアは、前記受信部で受信された更新データにより更新される。
本発明の第３の態様によると、電子制御装置製造方法は、前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンと前記容量調整パターンとを任意の接続状態に設定して、コモンモードノイズ測定を行う処理を、複数の接続状態に関して行い、前記複数の接続状態に関するコモンモードノイズ測定の結果が所定基準範囲となる接続状態を選定し、前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンと前記容量調整パターンとの接続状態を前記選定した接続状態に制御する制御ソフトウェアを前記電子制御装置に搭載する。

本発明によれば、電子制御装置の設置環境に合わせて対地容量を容易に変更でき、低コストかつ短期間でコモンモード電流を低減することができる。

図１は、電子制御装置の基本構成を示すブロック図である。 図２は、半導体素子が搭載された基板の平面図である。 図３は、信号ドライバを用いた接続を説明する図である。 図４は、第１の実施の形態の変形例を説明する図である。 図５は、第２の実施の形態における電子制御装置のブロック図である。 図６は、図５に示す電子制御装置の基板を示す図である。 図７は、第３の実施の形態における電子制御装置のブロック図である。 図８は、図７に示す電子制御装置の基板を示す図である。 図９は、第４の実施の形態を説明する図である。 図１０は、第５の実施の形態を説明する図であり、基板の平面図を示す。 図１１は、電源が１系統の場合のブロック図である。 図１２は、電源が２系統の場合のブロック図である。 図１３は、第６の実施の形態を説明する図であり、制御ソフトウェアの設定方法の一例を示すフローチャートである。 図１４は、第７の実施の形態を説明するブロック図である。 図１５は、調整フローの一例を示す図である。 図１６は、第８の実施の形態を説明する図であり、基板の平面図を示す。 図１７は、切替用部品の具体例を示す図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。以下に説明する実施の形態では、自動車等の車両に搭載される電子制御装置(ＥＣＵ)に適用した場合を例に説明する。

−第１の実施の形態−
図１は電子制御装置１００の基本構成を示すブロック図である。図１では、本発明の特徴と関係する構成を中心に記載しており、その他の素子やパターン等が追加されても構わない。電子制御装置１００の筐体１０１内には、半導体素子１（例えば、マイコン）が搭載された基板９が収納されている。

基板９はコネクタ１０およびハーネス４によってバッテリ１３に接続されており、バッテリ１３から電子制御装置１００にＤＣ電力が供給される。ハーネス４内の電源線４１は基板９に形成された電源パターン２に接続され、グラウンド線４２は基板９に形成されたグラウンドパターン３に接続されている。半導体素子１は、電源パターン２およびグラウンドパターン３によって給電される。

電子制御装置１００の近傍には接地面２００が設けられている。接地面２００は、例えば、車両のシャーシである。筐体１０１は樹脂製筐体であって、基板９に形成された電源パターン２およびグラウンドパターン３は、それぞれ接地面２００との間に寄生容量である対地容量Ｃ２，Ｃ３を有する。

上述したように、ハーネス４の電源線４１とグラウンド線４２とを流れる電流の差分（アンバランス分）はコモンモード電流と呼ばれ、ハーネス４に伝わる伝導ＥＭＩやハーネス４からの電磁放射の悪化要因となる。上記アンバランスは、対地容量Ｃ２，Ｃ３を介して電子制御装置１００から接地面２００に漏れ出た電流によって発生する。

従来は、電子制御装置１００の設計段階において、電源線４１とグラウンド線４２の対地容量がバランスするように設定することで、ノイズの低減を図っている。しかしながら、電子制御装置１００の設置環境が設計段階で想定されているものと異なると、電源線４１およびグラウンド線４２と接地面２００との間の対地容量の関係が変化し、コモンモード電流が増大するおそれがある。特に、電子制御装置の筐体に樹脂筐体を用いた場合には対地容量のアンバランスが顕著となる。

電源パターン２およびグラウンドパターン３の対地容量Ｃ２，Ｃ３は、電子制御装置１００の設置環境、すなわち基板９の設置環境に応じて容量値が変化する。そのため、本実施の形態では、電源パターン２およびグラウンドパターン３の対地容量を調整するための容量調整パターン５が、基板９に配置されている。容量調整パターン５は、接地面２００との間に対地容量Ｃ５を有する。

図２は、半導体素子１が搭載された基板９の平面図である。なお、図２では本発明の特徴となる基板パターンや部品のみを示しており、これ以外の部品やパターンが追加されても構わない。電源パターン２の右端はコネクタ１０の電源ピン１６に接続され、左端は半導体素子１の電源ピンＰＶに接続されている。グラウンドパターン３の右端はコネクタ１０のグラウンドピン１７に接続され、左端は半導体素子１のグラウンドピンＰＧに接続されている。また、基板９の左端の辺に沿って形成された容量調整パターン５は、配線９１により半導体素子１の信号ピンＰ１と接続されている。

図１に示すように、容量調整パターン５は、半導体素子１内の接続切替回路５２に接続されている。接続切替回路５２の設定、すなわち、容量調整パターン５を電源パターン２およびグラウンドパターン３のいずれに接続するかについての設定は、制御ソフトウェアに基づいて半導体素子１内の回路ブロック５１によって行われる。半導体素子１が起動すると接続切替回路５２による切り替えが行われ、容量調整パターン５が電源パターン２およびグラウンドパターン３のいずれ一方に接続され、その接続状態が保持される。制御ソフトウェアを記憶する記憶部１ａは半導体素子１内に設けられても良いし、外部に設けられても良い。接続切替回路５２としては、半導体素子１内の信号ドライバを使用することが可能である。

図３は、半導体素子１の信号ドライバ５６を用いて電源パターン２またはグラウンドパターン３と容量調整パターン５とを接続する場合の、回路図イメージを示したものである。図３（ａ）に示すように、信号ドライバ５６の出力をhigh固定とすることで、チップ内の電源線５４と容量調整パターン５が導通した状態となり、容量調整パターン５と電源パターン２とが電気的に接続される。その結果、電源パターン２に対地容量Ｃ５を追加した効果を得ることができる。

逆に、図３（ｂ）に示すように信号ドライバ５６の出力をlow固定とすると、半導体素子１内のグラウンド線５５と容量調整パターン５との導通がとられ、容量調整パターン５とグラウンドパターン３とが電気的に接続される。その結果、グラウンドパターン３に対地容量Ｃ５が追加される。なお、ここでは特に図示していないが、半導体素子１内の電源線５４と基板９の電源ライン（電源パターン２）との間には、半導体素子１内の電圧レギュレータなどが挿入されていても良い。

上述のように、本実施の形態では、基板９に容量調整パターン５を形成して半導体素子１の信号ピンＰ１に接続し、半導体素子１内に設けられた信号ドライバ５６によって、信号ピンＰ１の電位を、容量調整パターン５が電源パターン２と電気的に接続される高電位および容量調整パターン５がグラウンドパターン３と電気的に接続される低電位の、いずれか一方に切り替えるようにした。このように、信号ピンＰ１および信号ドライバ５６は、電源パターン２およびグラウンドパターン３のいずれか一方と容量調整パターン５との電気的な接続が切り替え可能な接続部として機能する。

このような切り替え可能な構成としたことにより、電子制御装置１００の設置状態に応じて電源パターン２およびグラウンドパターン３の対地容量を容易に調整することができ、設置状態によらずコモンモード電流を低減することができる。なお、容量の追加によって最適な対地容量を実現することができなくとも、特許文献１に示されるように最適な容量に近づけることでコモンモード電流を低減することができる。

また、回路ブロック５１によって制御される信号ドライバ５６の切り替え状態（接続状態）の設定は、記憶部１ａに記憶されている制御ソフトウェアを変更するだけで容易に変更することができ、部品の追加等を必要としない。制御ソフトウェアが実行されると、電源パターン２およびグラウンドパターン３のいずれか一方と容量調整パターン５との電気的な接続が、所定の接続状態に保持されることになる。

なお、容量調整パターン５に大きな電位変動を与えると放射ノイズの要因となる可能性が高まるため、容量調整パターン５との接続に使用する信号ピンＰ１は、なるべく電位変動が小さくなるように他の信号ピン等からは遠いピンを用いるのが望ましい。

（変形例）
図４は、上述した第１の実施の形態の変形例を説明する図であり、基板９の平面図を示す。図４では、変形例の特徴に関連するパターンおよび部品のみを示しており、これ以外のパターンや部品が搭載されても構わない。基板９に形成された容量調整パターン５は、配線９１により分岐された２つの分岐パターン５ａ，５ｂを有している。分岐パターン５ａ，５ｂは、配線９１により半導体素子１の同一の信号ピンＰ１に接続されている。分岐パターン５ａ，５ｂは、基板９の異なる辺の近くに配置されている。図４に示す例では、分岐パターン５ａは基板９の図示上側の辺の近傍に配置され、分岐パターン５ｂは、基板９の図示下側の辺の近傍に配置されている。

このように、容量調整パターン５の２つの分岐パターン５ａ，５ｂを基板９上の異なる辺の近くに配置することで、どちらの辺に接地面２００（図１参照）が近づいても、全体として大きな対地容量を容量調整パターン５が持つことができる。これにより、容量調整パターン５として確保すべきパターン面の面積をより小さくすることができ、基板９および装置サイズの小型化が可能となる。

図４に示す例では、容量調整パターン５を２つの分岐パターン５ａ，５ｂで構成したが、３つ以上の分岐パターンで構成し、それらを基板９の異なる領域に配置するようにしても良い。

−第２の実施の形態−
図５，６は、第２の実施の形態を説明する図である。図５は、第２の実施の形態における電子制御装置１００のブロック図である。図６は、基板９の平面図である。図５および図６は本実施の形態の特徴に関する素子、部品、パターンのみを示したものであり、これ以外の素子、部品、パターンが追加されても構わない。

本実施の形態では、基板９上に複数（ｎ個）の容量調整パターン５−１〜５−ｎが形成されている。図６に示すように、各容量調整パターン５−１〜５−ｎは、配線９１〜９ｎにより半導体素子１の異なる信号ピンＰ１〜Ｐｎにそれぞれ接続されている。各信号ピンＰ１〜Ｐｎは、個別に半導体素子１内の接続切替回路５２−１〜５２−ｎに接続されている。そのため、接続切替回路５２−１〜５２−ｎは、個別に電源パターン２あるいはグラウンドパターン３との接続を切り替えられるようになっている。なお、接続切替回路５２−１〜５２−ｎには、半導体素子１内に備える信号ドライブが用いられる。

このような構成とすることにより、接続切替回路５２−１〜５２−ｎの接続状態を変更することで、電源パターン２あるいはグラウンドパターン３のそれぞれに接続する容量調整パターンの個数と位置を、細かく調整することができる。その結果、電源パターン２側の対地容量およびグラウンドパターン３側の対地容量を、コモンモード電流を低減するための最適な対地容量に調整することが可能となる。

本実施の形態においても、第１の実施の形態の場合と同様に、接続切替回路５２の切り替え状態の設定は、記憶部１ａに格納された制御ソフトウェアに基づいて、半導体素子１内の回路ブロック５１によって行われる。

−第３の実施の形態−
図７，８は、第３の実施の形態を説明する図である。図７は、第３の実施の形態における電子制御装置１００のブロック図である。図８は、基板９の平面図である。本実施の形態では、半導体素子１とは別に、容量調整パターン５と電源パターン２またはグラウンドパターン３との接続を切り替えるための接続切替素子１４を基板９上に設けた。接続切替素子１４は、容量調整パターン５と接続されると共に、電源パターン２およびグラウンドパターン３に接続されている。図８に示すように、接続切替素子１４は、配線９１により容量調整パターン５と接続され、配線２１により電源パターン２と接続され、配線３１によりグラウンドパターン３と接続される。

接続切替素子１４は、半導体素子１からの指令信号によって、容量調整パターン５の接続先を電源パターン２またはグラウンドパターン３に変更する。記憶部１ａには指令信号を生成するための制御ソフトウェアが格納されており、この制御ソフトウェアに従って、電源パターン２およびグラウンドパターン３のいずれか一方と容量調整パターン５とが接続され、その接続状態が保持される。接続切替素子１４としては、アナログマルチプレクサや２つのアナログスイッチやリレーなどを用いることができる。

本実施の形態の構成では、接続切替素子１４を半導体素子１とは別に設けたので、半導体素子１に信号ピンの空きが無い場合でも、電子制御装置１００の設置環境に応じて、電源パターン２またはグラウンドパターン３に容量調整パターン５を切替接続することができる。その結果、設置環境の変化によるコモンモードノイズの増大を抑制できる。

なお、図７，８に示す例では、容量調整パターン５を基板９上に１つだけ設けたが、２以上設けても良い。その場合、各容量調整パターン５に対して接続切替素子１４がそれぞれ設けられる。

−第４の実施の形態−
図９は、第４の実施の形態を説明する図であり、電子制御装置１００のブロック図を示したものである。本実施の形態では、半導体素子１内の接続切替回路５２に対して可変抵抗５３が接続されている。これにより、電源パターン２あるいはグラウンドパターン３から容量調整パターン５の対地容量Ｃ５を介して対地に流れ込む電流が、可変抵抗５３の抵抗値によって制御される。すなわち、実質的に容量調整パターン５の対地容量Ｃ５を変化させたのと同じ効果を得ることができる。

その結果、第２の実施の形態の図５，６に示した構成のように、容量調整パターンを複数のパターンに分割し、各パターン毎に個別の信号ピンを用いて容量調整パターンと電源パターン２又はグラウンドパターン３との接続関係を制御せずとも、細かく対地容量調整することが可能となる。本実施の形態では、対地容量調整として使用する半導体素子１の信号ピンを減らすことでき、半導体素子１のパッケージサイズの削減、基板サイズの削減を図ることができる。

なお、半導体素子１内の接続切替回路５２と可変抵抗５３との直列回路は、専用回路として半導体素子１のチップ内に異なる抵抗値を持つ抵抗素子を並列配置し、その導通をＭＯＳスイッチで切り替えることで実現することができる。また、抵抗値の変化幅が限定的だが、出力インピーダンスを調整可能な信号ドライバを使用することも可能である。

−第５の実施の形態−
図１０〜１２を用いて第５の実施の形態を説明する。図１０は、基板９の平面図である。図１１は、電子制御装置１００のブロック図である。基板９は複数の導体層を持っており、図１０では全ての導体層を重ねて図示している。なお、図１０〜１２では本実施の形態の特徴を示すパターンと部品のみを示しており、この他の部品やパターンが追加されても構わない。

本実施の形態では、基板上に複数の半導体素子が実装され、容量調整パターンも複数配置されている。図１０に示す例では、基板９上には２つの半導体素子１−１，１−２が搭載されており、３つの容量調整パターン５−１，５−２，５−３が配置されている。容量調整パターン５−１は、配線９１により各半導体素子１−１，１−２の信号ピンＰ１に接続されている。容量調整パターン５−２は、配線９２により各半導体素子１−１，１−２の信号ピンＰ２に接続されている。容量調整パターン５−３は、配線９３により各半導体素子１−１，１−２の信号ピンＰ３に接続されている。

半導体素子１−１は、電源パターン２−１とグラウンドパターン３とにより給電されている。半導体素子１−２は、電源パターン２−２とグラウンドパターン３とにより給電されている。電源パターン２−１，２−２は同電位であって、半導体素子１−１，１−２には同電圧のＤＣ電力が供給される。この例では、グラウンドパターン３は半導体素子１−１，１−２で共有しているが、共有せずに別のパターンで給電されても良い。また、電源パターン２−１，２−２のように分割されず、共有の電源パターンで給電されていても良い。

半導体素子１−１，１−２の信号ピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３には、図１１に示すように、個別に接続切替回路５２−１，５２−２，５２−３が設けられている。接続切替回路５２−１，５２−２，５２−３には、例えば信号ドライバが用いられる。ここでは、信号ドライバにトライステートバッファが用いられている。すなわち、接続切替回路５２−１，５２−２，５２−３は、電源パターン２−１，２−１に接続する状態と、グラウンドパターン３に接続する状態と、いずれにも接続されない状態とを取ることができる。図１１に示す例では、電源パターン２−１には３つの容量調整パターン５−１〜５−３が接続され、電源パターン２−２には２つの容量調整パターン５−１，５−２が接続され、グラウンドパターン３にはいずれの容量調整パターンも接続されていない。半導体素子１−２の接続切替回路５２−３は、電源パターン２−２およびグラウンドパターン３のいずれにも接続されていない状態とされている。

図１０，１１のように半導体素子が複数搭載されている場合には、個別に容量調整を行うのが好ましい。さらに、コモンモード低減のための容量調整をきめ細かく行うには、前述した図６，７に示すように複数の容量調整パターンを用意し、様々な組み合わせの中から選択することで最適な対地容量に調整するのが好ましい。しかし、複数の半導体素子のそれぞれに対してそれぞれ複数の容量調整パターンを用意すると基板スペースが大きくなってしまうという欠点がある。一方、本実施の形態では、各容量調整パターンを複数の半導体素子で共有することにより、容量調整パターンの数を減らすことができる。

図１１に示す例では、電源が１系統で電源パターン２−１，２−２の電位が同一な場合を示した。一方、電源パターン２−１，２−２の電位がＶ１，Ｖ２のように異なる場合、すなわち電源が２系統の場合には、電源パターン２−１に接続される容量調整パターンと電源パターン２−２に接続される容量調整パターンとが異なるように、接続切替回路５２−１，５２−２，５２−３が制御される。例えば、図１２のように接続切替回路５２−１，５２−２，５２−３の接続状態が設定される。図１２に示す例では、電源パターン２−１には容量調整パターン５−１，５−２が接続され、電源パターン２−２には容量調整パターン５−３が接続されている。半導体素子１−１の接続切替回路５２−３および半導体素子１−２の接続切替回路５２−１，５２−２は、電源パターン２−１，２−２およびグラウンドパターン３のいずれにも接続されない状態になっている。

−第６の実施の形態−
図１３は、第６の実施の形態を説明する図である。上述した第１〜第５の実施の形態では、半導体素子１が起動すると、記憶部１ａに格納された制御ソフトウェアによって接続切替回路の切り替え状態を制御し、電源パターンやグラウンドパターンに容量調整パターンを接続するようにした。第６の実施の形態では、制御ソフトウェアの設定方法について説明する。図１３は、制御ソフトウェアの設定方法の一例を説明するフローチャートである。なお、以下では、車両（例えば、自動車）に搭載される電子制御装置を例に説明する。

電子制御装置１００を搭載する車両の車種が異なると、電子制御装置１００の設置環境が異なるので、車種ごとに電子制御装置１００を組み込んだ条件において対地容量の調整が実施される。すなわち、車種毎に図１３のフローによる処理が行われ、制御ソフトウェアが作成される。図１３のステップＳ７１では、前述した制御ソフトウェアの代わりに調整用ソフトウェアを用いて、容量調整パターン５と電源パターン２およびグラウンドパターン３との接続を設定する。調整用ソフトウェアは接続設定を変更可能なソフトウェアであって、ここではテストする車両における設置条件を考慮して接続設定の初期設定が行われる。

ステップＳ７２では、ステップＳ７１で設定された接続設定により、車両に電子制御装置１００を組み込んだ条件でノイズ測定が行われる。ステップＳ７３では、測定されたノイズが満たすべきノイズ仕様をクリアしているか否かを判定する。ステップＳ７３でノイズ仕様を満足していないと判定されると、ステップＳ７１へ戻って、ノイズ測定結果を参考にして容量調整パターンの接続設定を再設定する。すなわち接続設定を変更する。そして、ステップＳ７２におけるノイズ測定を再度行う。その後、ステップＳ７３において、測定結果がノイズ仕様を満足するか否かを判定する。このように、ステップＳ７１からステップＳ７３までの処理を繰り返すことにより対地容量の適正化を行い、ノイズ仕様を満足する接続設定を探し出す。

ステップＳ７３でノイズ測定結果がノイズ仕様を満足した場合には、ステップＳ７４においてそのときの接続設定（対地容量調整結果）を記録する。ステップＳ７５では、ステップＳ７４で記録された接続設定を反映した製品版の制御ソフトウェアを作成する。この制御ソフトウェアが電子制御装置１００に実装される。

上述のように、本実施の形態では、電源パターン２およびグラウンドパターン３と容量調整パターン５とを任意の接続状態に設定して（ステップＳ７１）、コモンモードノイズ測定（ステップＳ７２）を行う処理を、複数の接続状態に関して行い、複数の接続状態に関するコモンモードノイズ測定の結果が所定基準範囲となる接続状態を選定し（ステップＳ７３）、電源パターン２およびグラウンドパターン３と容量調整パターン５との接続状態を選定した接続状態に制御する制御ソフトウェアを、電子制御装置１００に搭載するようにした（ステップＳ７５）。

このように、電子制御装置１００は、電源パターン２およびグラウンドパターン３のいずれか一方と容量調整パターン５との電気的な接続が切り替え可能な構成なので、図１３のフローに示すような処理によって制御ソフトウェアを設定することで、種々の設置状況に対して対地容量を最適に調整することができる。そして、図１３のフローによって定まった対地容量調整の設定が出荷時の制御ソフトウェアに反映されので、特に基板の再設計や改造等なしに、車種による電子制御装置の搭載環境の違いによるコモンモード電流増大を回避することができる。

−第７の実施の形態−
図１４，１５を用いて第７の実施の形態について説明する。上述した第６の実施の形態では、電子制御装置１００の記憶部１ａに制御ソフトウェアを格納し、その制御ソフトウェアに基づいて接続切替回路５２−１，５２−２，５２−３の接続状態を設定することで、対地容量の調整および適正化を図った。

ところで、制御ソフトウェアを設定した後に、電子制御装置１００や車両側において、不具合解消や機能追加のためにソフトウェアの変化や機能追加、ハード構成の変化等があった場合、電子制御装置１００内の半導体素子１の動作電流のスペクトルが変化したり、電子制御装置１００の周辺モジュールが変化したりすることがある。そのような場合に、電子制御装置１００からのコモンモード電流がノイズ仕様を満たさなくなったり、ノイズマージンが減少してしまう場合がある。

本実施の形態は、このような問題に対処するためのものであり、図１４に主要な構成を示し、図１５に調整フローの一例を示した。図１４に示すように、電子制御装置１００は自動車等の車両３００に搭載されている。車両３００には、インターネット通信網４００を介して管理センター５００との情報の授受を行うための通信装置７０を備えている。通信装置７０は送信部７１および受信部７２を備えている。電子制御装置１００の構成は、図１に示したものと同様である。

ハードウェアの構成が変化したり、ソフトウェアのアップデートがあったりして対地容量の再調整が必要な状況となった場合には、例えば、再調整が必要となるイベントを起点として、図１５に示すフローが開始される。また、車両起動時や定期的に図１５のフローを実施しても良い。以下では、車両起動により図１５のフローが開始される場合を例に説明する。

図１５のステップＳ８２では、車両３００のソフトウェア状況やハードウェアの構成情報などを記録したログデータを送信部７１から送出し、インターネット通信網４００を介して管理センター５００へ送信する。管理センター５００側においては、ログデータを受信すると、演算部５０１は受信したログデータの分析を行い（ステップＳ８３）、電子制御装置１００の対地容量の再調整が必要な場合に該当するかどうかを判定する（ステップＳ８４）。

なお、各種ハード・ソフトの組み合わせに応じた最適な対地容量調整パターンがノイズ測定等によって導出され、予めデータベース５０２に蓄積されている。演算部５０１は、それらのデータとの比較によってステップＳ８４の判定を行う。

再調整が不要の場合はそのまま終了する。また、ステップＳ８４で再調整が必要と判定された場合には、管理センター５００は、電子制御装置１００の制御ソフトウェアをアップデートするための更新データ、すなわち、接続切替回路５２−１，５２−２，５２−３の接続状態を変更するための更新データを車両３００へ送信する（ステップＳ８５）。車両３００側においては、車両３００側のソフトウェアアップデート機能を用いて、電子制御装置１００の制御ソフトウェアを受信した更新データに基づいてアップデートする。（ステップＳ８６）。制御ソフトウェアのアップデートが完了すると接続切替回路５２−１，５２−２，５２−３の接続状態が変更され、対地容量が最適な状態に調整される。

以上のように、本実施の形態では、車両３００に、電子制御装置１００と、車両状態に関する情報を送信する送信部７１と、車両状態に基づいて決定され、制御ソフトウェアを更新するための更新データを受信する受信部７２と、を備える。このように、受信部７２により更新データを受信することにより、最適な対地容量に調整された電子制御装置１００を車両３００に搭載した後に、車両状況の変化によってコモンモードノイズが増大した場合においても、車両状況の変化に応じて制御ソフトウェアが更新され、対地容量が最適な状態に再調整される。

なお、各種ログの送信においては、車両３００のラジオや通信のエラーレートや各種センサーの値なども含めることも考えられ、経年劣化や接続不良等に伴う電気的特性変化による不要電磁波放射についても察知し、それに対応した対地容量の調整を行っても良い。

−第８の実施の形態−
本発明の第８の実施の形態について図１６，１７を用いて説明する。図１６は基板９の平面図である。本実施の形態では、第３の実施の形態の図８に示した接続切替素子１４を、手動で切り替え可能な切替用部品２０に置き換えた。その他の構成は、図８に示した構成と同様である。切替用部品２０には、容量調整パターン５と電源パターン２およびグラウンドパターン３との接続設定を、部品搭載有無やスイッチの切り替えなどによって簡易的に手動設定できるものが用いられる。

例えば、図１７（ａ）に示すように、手動で変更可能な切替スイッチ８０を切替部品として設ける。また、図１７（ｂ）に示すように、容量調整パターン５と電源パターン２およびグラウンドパターン３とを接続する配線９１，９２に、それぞれダイアル式の可変抵抗８１ａ，８１ｂを設けても良い。この場合、可変抵抗８１ａの抵抗を大きく設定し、可変抵抗８１ｂの抵抗を小さく設定することで、実質的に容量調整パターン５とグラウンドパターン３とを接続したことになる。また、図１７（ｃ）のように、容量調整パターン５と電源パターン２およびグラウンドパターン３との間にジャンパー線８２ａ，８２ｂを設けても良い。図１７（ｃ）に示す例では、破線で示すジャンパー線８２ｂは切断されており、容量調整パターン５と電源パターン２とが接続されていることになる。

このように、手動で切り替え可能な切替用部品２０を用いた場合であっても、容量調整パターン５の効果を調整し、最適な対地容量に調整することができる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１，１−１，１−２…半導体素子、１ａ…記憶部、２，２−１，２−２…電源パターン、３…グラウンドパターン、４…ハーネス、５，５−１〜５−ｎ…容量調整パターン、５ａ，５ｂ…分岐パターン、９…基板、１４…接続切替素子、２０…切替用部品、４１…電源線、４２…グラウンド線、５１…回路ブロック、５２，５２−１〜５２−３…接続切替回路、５３，８１ａ，８１ｂ…可変抵抗、５６…信号ドライバ、７０…通信装置、７１…送信部、７２…受信部、８０…切替スイッチ、８２ａ，８２ｂ…ジャンパー線、１００…電子制御装置、１０１…筐体、２００…接地面、２０１〜２０３…対地容量、３００…車両、Ｐ１〜Ｐ３…信号ピン

Claims (10)

1. 半導体素子を搭載した基板を備える電子制御装置において、
   前記基板に形成され、前記半導体素子に接続される電源パターンおよびグラウンドパターンと、
   前記基板に形成された少なくとも一つの容量調整パターンと、
   前記容量調整パターン毎に設けられ、前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンのいずれか一方と前記容量調整パターンとの電気的な接続が切り替え可能な接続部と、を備える電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   接続状態を設定する制御ソフトウェアに基づいて前記接続部を制御する制御部を備え、
   前記制御部により前記制御ソフトウェアが実行されると、前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンのいずれか一方と前記容量調整パターンとの電気的な接続が保持される、電子制御装置。
3. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記容量調整パターンは、複数に分岐して前記基板の互いに異なる位置に配置される分岐パターンを有する、電子制御装置。
4. 請求項２に記載の電子制御装置において、
   前記接続部は、
   前記容量調整パターンに接続される前記半導体素子の信号ピンと、
   前記信号ピンの電位を、前記容量調整パターンが前記電源パターンと電気的に接続される高電位および前記容量調整パターンが前記グラウンドパターンと電気的に接続される低電位の、いずれか一方に切り替える信号ドライバと、を備え、
   前記信号ドライバを前記制御部で制御することにより、信号ピンの電位は前記低電位および前記高電位のいずれか一方に保持される、電子制御装置。
5. 請求項２に記載の電子制御装置において、
   前記接続部は前記半導体素子とは別に設けられ、前記容量調整パターンを前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンのいずれか一方に選択的に接続する接続切替素子であって、
   前記制御部で前記接続切替素子を制御することにより、前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンのいずれか一方が前記容量調整パターンに接続される、電子制御装置。
6. 請求項２に記載の電子制御装置において、
   前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンと前記容量調整パターンとの間の電気抵抗を変化させる可変抵抗を備え、
   前記制御部により前記可変抵抗の電気抵抗を制御する、電子制御装置。
7. 請求項４に記載の電子制御装置において、
   前記基板には複数の前記半導体素子が設けられ、
   前記容量調整パターンは、複数の前記半導体素子の前記信号ピンにそれぞれ接続されている、電子制御装置。
8. 請求項２に記載の電子制御装置と、
   車両状態に関する情報を送信する送信部と、
   前記車両状態に基づいて決定され、前記制御ソフトウェアを更新するための更新データを受信する受信部と、を備え、
   前記制御ソフトウェアは、前記受信部で受信された更新データにより更新される、車両。
9. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記接続部は、手動にて切り替え可能な切替部品である、電子制御装置。
10. 請求項２に記載の電子制御装置を製造するための電子制御装置製造方法であって、
    前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンと前記容量調整パターンとを任意の接続状態に設定してコモンモードノイズ測定を行う処理を、複数の接続状態に関して行い、
    前記複数の接続状態に関するコモンモードノイズ測定の結果が所定基準範囲となる接続状態を選定し、
    前記電源パターンおよび前記グラウンドパターンと前記容量調整パターンとの接続状態を前記選定した接続状態に制御する制御ソフトウェアを前記電子制御装置に搭載する、電子制御装置製造方法。

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