JP7420769B2 - 電気回路基板 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば車両に搭載される各種電子制御ユニット（ＥＣＵ）などを構成するために利用可能な電気回路基板に関する。
例えば、特許文献１は、大衆車と高級車あるいは車両のグレードによってＥＣＵやベースハーネスを変更することに伴うコストアップを解消するための技術を示している。具体的には、ローグレード車用の電子制御ユニット１にローグレード車用のベースハーネス２をコネクタ接続し、ハイグレード車に対応して、サブハーネス５をベースハーネス２と共にローグレード車用の電子制御ユニット１にコネクタ接続し、サブハーネス５を、電子素子を内蔵して多重通信可能な機能内蔵コネクタ４にコネクタ接続する。サブハーネス５の電線本数は、機能内蔵コネクタ４から負荷側に導出されるロケーションサブハーネス６の電線本数よりも少ない。
また、特許文献２は、マイクロコンピュータの信号用端子とコネクタの接続端子との間の対応関係が異なる場合においても、共通のプリント基板を用いて車両制御用回路基板を構成するための技術を示している。具体的には、車両制御用回路基板１は、第一回路パターン８１と第二回路パターン８２ａとに亘って実装された第一抵抗素子６と、第二回路パターン８２ａに実装された第二抵抗素子７ａとのいずれか一方を選択的に備えている。第一回路パターン８１は、ＭＣＵ２の第１の信号用端子９２１ａ，９２１ｂとコネクタ５の第１の接続端子５１１とに電気的に接続されている。第二回路パターン８２ａは、ＭＣＵ２の第２の信号用端子９２２ａとコネクタ５の第２の接続端子５１２ａとに電気的に接続されている。
近年の車両においては、MaaS（Mobility-as-a-Service）やCASEに容易に対応できることが必要とされている。MaaSは、人々が電車、バス、飛行機など複数の交通手段を乗り継いで移動する際にそれらを跨ぐ移動サービスをシームレスに繋ぐための概念である。また、CASEは自動車業界における「Connected（ネットに繋がる車）」、「Autonomous（自動運転）」、「Shared & Service（カーシェアと新サービス）」、及び「Electric（電動車両への転換）」を表している。
MaaSやCASEに対応するために、車両に搭載される機能については今後ますます種類や数が大幅に増加することが予想される。また、車載機能を構成するシステム部品においては、車両のグレードや搭載される機能の仕様差に応じて、種類が非常に多くなることが予想される。
したがって、車両毎のシステム部品を製造する部品メーカにおいては、車両毎の仕様差の影響を容易に吸収し、それぞれのシステム部品の開発期間を短縮したり、主要部品の作り替えや品種の増加を抑制することが重要になっている。そのため、特許文献１及び特許文献２のような技術開発が必要になる。
ところで、近年の車両においては電源電力の効率的な利用などを目的として、同じ車両上に複数の電源を搭載し、電源電圧として例えば１２［Ｖ］、４８［Ｖ］のような複数種類の電圧を同時に扱う場合がある。また、このような車両では電源電圧の降圧又は昇圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータを搭載する場合が多い。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータの搭載により、負荷として車両に搭載される各機器は電圧が異なる複数の車載電源を同時に又は選択的に利用可能になる。
また、複数の車載電源を搭載すると車両のコストが上昇するので、比較的グレードの高い車両には上記のように複数の車載電源が搭載され、グレードの低い車両には単一の車載電源だけが搭載される可能性が高い。そのため、車両各部に電源電力を供給するＥＣＵを製造する場合には、２種類の電源電圧の混在に対応した機能を実現する電気回路と、単一の電源電圧だけに対応した機能を実現する電気回路とをそれぞれ個別に設計及び製造する必要がある。
そのため、ＥＣＵの電子部品を搭載する回路基板（プリント基板）についても、２種類の電源電圧の混在に対応した回路基板と、単一の電源電圧だけに対応した回路基板とをそれぞれ個別の部品として用意する必要がある。これらの回路基板の部品は、回路構成が異なるため互いに位置や形状が異なる回路パターンを有する。また、これらの回路基板は互いに異なる品番で管理される。
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、電源電圧の種類が異なる複数種類の電気回路について回路基板の部品共通化が可能な電気回路基板を提供することにある。
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
上流側電源と、下流側電源幹線との間に配置される電子制御ユニットを構成する電子部品を搭載可能な電気回路基板であって、
前記上流側電源の単一の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第１回路パターンと、
前記上流側電源の複数の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第２回路パターンと、
前記上流側電源を供給する外部回路との接続に対応した単一電源接続部と、
前記上流側電源を供給する別回路基板との間の基板間接続に対応した基板間接続部と、
を備える電気回路基板。
上流側電源と、下流側電源幹線との間に配置される電子制御ユニットを構成する電子部品を搭載可能な電気回路基板であって、
前記上流側電源の単一の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第１回路パターンと、
前記上流側電源の複数の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第２回路パターンと、
前記上流側電源を供給する外部回路との接続に対応した単一電源接続部と、
前記上流側電源を供給する別回路基板との間の基板間接続に対応した基板間接続部と、
を備える電気回路基板。
本発明の電気回路基板によれば、電源電圧の種類が異なる複数種類の電気回路について回路基板の部品共通化が可能になる。そのため、回路基板の種類および品番数を減らすことができ、管理費用を削減できる。また、共通の回路基板を複数種類の装置で利用できるので、数量の増加により回路基板の単価を下げることが可能になる。また、回路変更が必要になった場合の開発工数を削減できる。
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。
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は、本発明の実施形態に係る電気回路基板１１の概要を示す平面図である。
図１に示した電気回路基板１１は、一般的な電気回路に用いられるプリント基板と同様に、電気絶縁性の樹脂などで構成される基板の表面、裏面等の各層に銅箔などの導電体を貼り付けて構成した部品である。また、特定の電子回路を容易に構成できるように、各層の導電体が複雑な形状の回路パターンを形成している。
図１に示した電気回路基板１１は、一般的な電気回路に用いられるプリント基板と同様に、電気絶縁性の樹脂などで構成される基板の表面、裏面等の各層に銅箔などの導電体を貼り付けて構成した部品である。また、特定の電子回路を容易に構成できるように、各層の導電体が複雑な形状の回路パターンを形成している。
すなわち、電気回路基板１１上の各部に実装される電子部品の間が互いに回路パターンを介して電気的に接続され、所定の機能を果たす電子回路が形成されるように、特定の電子回路の構成および各電子部品の実装レイアウトに合わせて各回路パターンの位置、形状、太さなどが設計される。
図１に示した電気回路基板１１においては、実線で表した第１回路パターンＰ１と、破線で表した第２回路パターンＰ２とがそれぞれ形成されている。
図１に示した電気回路基板１１においては、実線で表した第１回路パターンＰ１と、破線で表した第２回路パターンＰ２とがそれぞれ形成されている。
図１に示した電気回路基板１１の用途は、車両上に搭載されるゾーンＥＣＵなどの電装品を構成するために必要とされる回路基板である。また、ゾーンＥＣＵを搭載する車両にはグレード等に関して様々な種類があり、これらは設計仕様が少しずつ異なっている。
具体的には、車両側が供給可能な電源の種類として、出力電圧の仕様が１２［Ｖ］の単一電源の場合や、出力電圧の仕様が１２［Ｖ］及び４８［Ｖ］の複数電源の場合がある。
具体的には、車両側が供給可能な電源の種類として、出力電圧の仕様が１２［Ｖ］の単一電源の場合や、出力電圧の仕様が１２［Ｖ］及び４８［Ｖ］の複数電源の場合がある。
図１に示した電気回路基板１１は、車両側の出力電圧の仕様が１２［Ｖ］の単一電源の場合と、出力電圧の仕様が１２［Ｖ］及び４８［Ｖ］の複数電源の場合との両方で共通に利用可能な特別な部品として設計されている。
具体的には、電気回路基板１１における第１回路パターンＰ１は、車両側の出力電圧の仕様が１２［Ｖ］の単一電源の場合に対応した電気回路を構成するために利用される。また、電気回路基板１１における第２回路パターンＰ２は、車両側の出力電圧の仕様が１２［Ｖ］及び４８［Ｖ］の複数電源の場合に対応した電気回路を構成するために利用される。つまり、電気回路基板１１が第１回路パターンＰ１及び第２回路パターンＰ２の両方を備えることで、この電気回路基板１１は複数種類のゾーンＥＣＵを構成するための共通の部品として利用可能になる。
＜ゾーンＥＣＵの構成例－１＞
図１に示した電気回路基板１１を用いて構成した単一電源用のゾーンＥＣＵ１０Ａの構成例を図２に示す。すなわち、ゾーンＥＣＵ１０Ａを構成するために必要な各種電子部品を電気回路基板１１上に実装し互いに電気的に接続することで、このゾーンＥＣＵ１０Ａが構成される。
図１に示した電気回路基板１１を用いて構成した単一電源用のゾーンＥＣＵ１０Ａの構成例を図２に示す。すなわち、ゾーンＥＣＵ１０Ａを構成するために必要な各種電子部品を電気回路基板１１上に実装し互いに電気的に接続することで、このゾーンＥＣＵ１０Ａが構成される。
ゾーンＥＣＵ１０Ａは、車両上においてあるゾーンの各種電装品を管理するための機能を有する。具体的には、ゾーンＥＣＵ１０Ａは、上流側の車載電源から供給される電源電力を下流側の各種電装品にそれぞれ分配して供給するための機能を備えている。また、電装品毎に電力供給のオンオフを切り替えたり、電装品毎の優先度に合わせて電力供給の配分を自動的に調整することもできる。
図２に示すように、このゾーンＥＣＵ１０Ａは、制御部（ＣＰＵ：マイクロコンピュータ）１２、入力回路１３、出力回路１４、内部電源回路１５、ヒューズホルダ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、入出力コネクタ１７、通信用コネクタ１８、グランド接続部１９、電源出力コネクタ２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃを備えている。
すなわち、上記の各種電子部品が電気回路基板１１上に実装され、半田付けなどにより各回路が互いに接続されている。また、各ヒューズホルダ１６Ａ、１６Ｂ、及び１６Ｃは、それぞれ所定のヒューズ２３Ａ、２３Ｂ、及び２３Ｃを実装している。
また、図２に示すように電気回路基板１１上には第１回路パターンＰ１、第２回路パターンＰ２の他に基板間接続（ＢtoＢ）部２７が存在している。但し、ゾーンＥＣＵ１０Ａにおいては基板間接続が不要であるため、図２の状態で基板間接続部２７は未使用状態である。また、図２において第１回路パターンＰ１及び第２回路パターンＰ２のうち使用している箇所は実線で表し、未使用の箇所は破線で表している。
図２に示したゾーンＥＣＵ１０Ａにおいては、電源入力コネクタ２１に車両側の上流電源線３１が接続される。この上流電源線３１は車載電源（車載バッテリなど）から供給される電圧が１２［Ｖ］の直流電源電力をゾーンＥＣＵ１０Ａに供給する。この電源電力によりゾーンＥＣＵ１０Ａ及びその下流側に接続される各種電装品が動作する。
制御部１２は、予め組み込まれたプログラムをマイクロコンピュータで実行することにより、ゾーンＥＣＵ１０Ａに必要とされる各種機能を実現するための制御を実施する。
入力回路１３は、車両側の各種センサやスイッチなどから入出力コネクタ１７を介して入力される電気信号を処理して制御部１２に与えることができる。
入力回路１３は、車両側の各種センサやスイッチなどから入出力コネクタ１７を介して入力される電気信号を処理して制御部１２に与えることができる。
出力回路１４は、複数の半導体スイッチ回路を内蔵し、制御部１２が出力する電気信号に従い、入出力コネクタ１７の下流側に接続される各種電装品を負荷として制御できる。また、出力回路１４は１２Ｖ対応部１４ａ及び４８Ｖ対応部１４ｂを備えている。１２Ｖ対応部１４ａは、１２Ｖの電源電圧で動作する負荷に対する電源電力供給を制御する。４８Ｖ対応部１４ｂは、４８［Ｖ］の電源電圧で動作する負荷に対する電源電力供給を制御する。
図２に示すように、１２Ｖ対応部１４ａ及び４８Ｖ対応部１４ｂの各電源入力端子は、それぞれ第１回路パターンＰ１及び第２回路パターンＰ２と接続されている。また、第１回路パターンＰ１、第２回路パターンＰ２の間にダイオードＤ１が接続されている。このダイオードＤ１は、第１回路パターンＰ１から第２回路パターンＰ２に向かう方向の通電を許容し、逆方向の電流を阻止する。
すなわち、図２のゾーンＥＣＵ１０Ａのように外部から第２回路パターンＰ２に電力が供給されない場合には、第１回路パターンＰ１に供給される電源電力がダイオードＤ１及び第２回路パターンＰ２を経由して４８Ｖ対応部１４ｂの入力に供給される。
また、電源入力コネクタ２１、内部電源回路１５、及び３個のヒューズホルダ１６Ａ～１６Ｃがそれぞれ第１回路パターンＰ１と接続されている。
各ヒューズホルダ１６Ａ～１６Ｃの中央部の端子は、それぞれ第１回路パターンＰ１を介して電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃと接続されている。電源出力コネクタ２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃは、それぞれ下流側に接続される３系統の電源幹線に対して、電圧が１２［Ｖ］の電源電力を供給するために使用される。
各ヒューズホルダ１６Ａ～１６Ｃの中央部の端子は、それぞれ第１回路パターンＰ１を介して電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃと接続されている。電源出力コネクタ２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃは、それぞれ下流側に接続される３系統の電源幹線に対して、電圧が１２［Ｖ］の電源電力を供給するために使用される。
制御部１２の通信線は、第１回路パターンＰ１を介して通信用コネクタ１８と接続されている。この通信用コネクタ１８に車両側の通信線３２が接続される。したがって、ゾーンＥＣＵ１０Ａの制御部１２は、通信用コネクタ１８及び通信線３２を介して、車両上の他のＥＣＵとの間で通信を行うことができる。
＜ゾーンＥＣＵの構成例－２＞
図１に示した電気回路基板１１を用いて構成した複数電源用のゾーンＥＣＵ１０Ｂの構成例を図３に示す。すなわち、ゾーンＥＣＵ１０Ｂを構成するために必要な各種電子部品を電気回路基板１１上に実装し互いに電気的に接続することで、このゾーンＥＣＵ１０Ｂが構成される。
図１に示した電気回路基板１１を用いて構成した複数電源用のゾーンＥＣＵ１０Ｂの構成例を図３に示す。すなわち、ゾーンＥＣＵ１０Ｂを構成するために必要な各種電子部品を電気回路基板１１上に実装し互いに電気的に接続することで、このゾーンＥＣＵ１０Ｂが構成される。
図３に示したゾーンＥＣＵ１０Ｂの基本的な機能については、図２のゾーンＥＣＵ１０Ａと同様である。２種類のゾーンＥＣＵ１０Ａ、１０Ｂの大きな違いは上流側の電源供給仕様の違いにある。すなわち、図２のゾーンＥＣＵ１０Ａの場合は車両側の上流電源線３１から電源入力コネクタ２１に電圧が１２［Ｖ］の電源電力が供給されるのに対し、図３のゾーンＥＣＵ１０Ｂの場合は電圧が４８［Ｖ］及び１２［Ｖ］の２種類の電源電力がＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力から基板間接続ケーブル３３を介してゾーンＥＣＵ１０Ｂの基板間接続部２７に供給される。
図３に示したＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、電圧が４８［Ｖ］の電源電力を１２［Ｖ］に降圧した電源電力に変換するＤＣ／ＤＣ回路部４１を搭載している。また、電気回路基板４０ａ上にＤＣ／ＤＣ回路部４１、コネクタ４２、基板間接続部４３、４８Ｖグランド４６、及び１２Ｖグランド４７の各要素が実装されている。
図３に示したゾーンＥＣＵ１０Ｂを車両に搭載する場合には、所定の車載電源から４８［Ｖ］の直流電源電力が電源線４５を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４０のコネクタ４２に供給される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０に入力された４８［Ｖ］の電源電力と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の内部でＤＣ／ＤＣ回路部４１が生成した１２［Ｖ］の電源電力とが、それぞれ基板間接続部４３を介して基板間接続ケーブル３３に出力される。
したがって、図３に示したゾーンＥＣＵ１０Ｂの場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の基板間接続ケーブル３３から供給される４８［Ｖ］及び１２［Ｖ］の２種類の電源電力を受け入れるように設計する必要がある。
図３に示したゾーンＥＣＵ１０Ｂにおいては、電気回路基板１１の基板間接続部２７に所定のＢｔｏＢコネクタの部品を実装することで、基板間接続ケーブル３３から２種類の電源電力を受け入れることができる。
また、実際には基板間接続部２７の箇所に、第１回路パターンＰ１及び第２回路パターンＰ２がそれぞれ配置されているので、１２［Ｖ］の電源電力が基板間接続ケーブル３３、及び基板間接続部２７を介して第１回路パターンＰ１に供給される。また、４８［Ｖ］の電源電力が基板間接続ケーブル３３、及び基板間接続部２７を介して第２回路パターンＰ２に供給される。また、基板間接続部２７が４８ＶグランドＧ１及び１２ＶグランドＧ２とそれぞれ接続されている。
また、図３に示したゾーンＥＣＵ１０Ｂにおいては、電源出力コネクタ２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃは、それぞれ１２［Ｖ］、４８［Ｖ］、及び４８［Ｖ］の電源電力を３系統の幹線の電源線に供給する機能を有している。
そのため、各ヒューズ２３Ｂ、２３Ｃを装着したヒューズホルダ１６Ｂ、１６Ｃ内の位置が２種類のゾーンＥＣＵ１０Ａ、１０Ｂでそれぞれ異なっている。また、各系統の幹線に供給する電源電圧が異なるので各ヒューズ２３Ｂ、２３Ｃが遮断する電流の仕様も変更されている。
図３に示した電源出力コネクタ２２Ａは、ヒューズ２３Ａ及びヒューズホルダ１６Ａを介して第１回路パターンＰ１と接続されている。また、電源出力コネクタ２２Ｂはヒューズ２３Ｂ及びヒューズホルダ１６Ｂを介して第２回路パターンＰ２と接続されている。電源出力コネクタ２２Ｃは、ヒューズ２３Ｃ及びヒューズホルダ１６Ｃを介して第２回路パターンＰ２と接続されている。
図３に示したゾーンＥＣＵ１０Ｂにおいては、１２Ｖ対応部１４ａの入力に第１回路パターンＰ１を介して１２［Ｖ］の電源電力が供給される。また、４８Ｖ対応部１４ｂの入力には第２回路パターンＰ２を介して４８［Ｖ］の電源電力が供給される。
いずれにしても、共通の部品である電気回路基板１１を利用することで、図２に示したゾーンＥＣＵ１０Ａと、図３に示したゾーンＥＣＵ１０Ｂとをそれぞれ製造することが可能になる。
図４及び図５は、ヒューズホルダ１６（１６Ａ～１６Ｃ）近傍の構成例を示す平面図である。このヒューズホルダ１６は、左右方向に並んだ３つのホルダ内領域１６ａ、１６ｂ、及び１６ｃを有し、それぞれの領域にヒューズ２３と接続するための端子（図示せず）を有している。
ヒューズ２３は、図４に示すように２つのホルダ内領域１６ａ、１６ｂに跨がった状態の位置（第１装着位置）に装着することもできるし、図５に示すように２つのホルダ内領域１６ｂ、１６ｃに跨がった状態の位置（第２装着位置）に装着することもできる。
ヒューズホルダ１６のホルダ内領域１６ａの端子は、回路パターンＰ０１を介して図１～図３中の第１回路パターンＰ１の１２［Ｖ］電源ラインと接続されている。また、ヒューズホルダ１６のホルダ内領域１６ｃの端子は、回路パターンＰ０２を介して、図１～図３中の第２回路パターンＰ２の４８［Ｖ］電源ラインと接続されている。また、ヒューズホルダ１６のホルダ内領域１６ｂの端子は、回路パターンＰ０３を介して電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃのいずれかと接続されている。
したがって、図４に示すようにヒューズ２３を第１装着位置に装着した場合には、回路パターンＰ０１が、端子部２３ａ、ヒューズ２３、端子部２３ｂ、及び回路パターンＰ０３を経由して、電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃのいずれかと接続される。
また、図５に示すようにヒューズ２３を第２装着位置に装着した場合には、回路パターンＰ０２が、端子部２３ａ、ヒューズ２３、端子部２３ｂ、及び回路パターンＰ０３を経由して、電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃのいずれかと接続される。
つまり、回路パターンを変更しなくても、各ヒューズホルダ１６内でヒューズ２３の装着位置を変更することで、その下流側の各電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃに出力される電源電圧の種類（１２［Ｖ］／４８［Ｖ］）を切り替えることができる。
＜比較例＞
図６は、比較例のゾーンＥＣＵ１０Ｃを示す平面図である。図７は、比較例のゾーンＥＣＵ１０Ｄを示す平面図である。
図６は、比較例のゾーンＥＣＵ１０Ｃを示す平面図である。図７は、比較例のゾーンＥＣＵ１０Ｄを示す平面図である。
図６に示したゾーンＥＣＵ１０Ｃは、図２のゾーンＥＣＵ１０Ａと同様に、車両側から１２［Ｖ］の電源電力を電源入力コネクタ２１に供給することを前提として設計されている。しかし、他のボードと接続することは想定しておらず、上流側の電源電力として４８［Ｖ］の電圧が供給される可能性も想定していない。
そのため、図６のゾーンＥＣＵ１０Ｃは、１２［Ｖ］専用の回路パターンＰ３だけが形成された専用の電気回路基板６１の上に各部品を実装して構成されている。
そのため、図６のゾーンＥＣＵ１０Ｃは、１２［Ｖ］専用の回路パターンＰ３だけが形成された専用の電気回路基板６１の上に各部品を実装して構成されている。
また、図７に示したゾーンＥＣＵ１０Ｄは、図３のゾーンＥＣＵ１０Ｂと同様に、基板間接続によりＤＣ／ＤＣコンバータ４０と接続し、４８［Ｖ］及び１２［Ｖ］の電源電力がそれぞれ上流側から供給されることを前提として設計されている。
そのため、図７のゾーンＥＣＵ１０Ｄは、４８［Ｖ］及び１２［Ｖ］の両方の電源電圧に対応した専用の回路パターンＰ４だけが形成された専用の電気回路基板６２の上に各部品を実装して構成されている。
つまり、図６に示したゾーンＥＣＵ１０Ｃ、及び図７に示したゾーンＥＣＵ１０Ｄをそれぞれ製造する場合には、互いに独立した専用の部品として電気回路基板６１又は６２を個別に用意する必要がある。
以上のように、図１に示した電気回路基板１１を利用する場合には、これを共通の部品として使用し、図２に示したゾーンＥＣＵ１０Ａ、及び図３に示したゾーンＥＣＵ１０Ｂのいずれも製造することができる。
したがって、互いに電源の仕様が異なる複数種類のゾーンＥＣＵ１０Ａ、１０Ｂを製造する場合に、電気回路基板１１の種類及び品番数を減らすことができる。これにより、品番の管理コスト低減が可能になる。また、同じ種類の電気回路基板１１の使用数量が増えるので、電気回路基板１１の部品単価を下げることが可能になる。また、ゾーンＥＣＵ等の設計変更を行う際に、電源の仕様毎に個別に設計する必要がなくなり開発工数を削減できる。
また、ヒューズ２３の装着位置を選択的に変更可能なヒューズホルダ１６を図２、図３のように電気回路基板１１に実装する場合には、ヒューズ２３の装着位置を変更するだけで、各電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃの下流側に供給する電源電力の電圧を切り替えることができる。したがって、電源電圧の仕様変更に対する対応が容易になる。
なお、上述の実施形態ではゾーンＥＣＵ１０Ａ、１０Ｂの製造に用いる電気回路基板１１の場合を想定しているが、車両に搭載される様々な種類の電装品や、車両以外に用いられる様々な電装品に本発明の電気回路基板を利用できる。
ここで、上述した本発明の実施形態に係る電気回路基板の特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 上流側電源と、下流側電源幹線との間に配置される電子制御ユニット（ゾーンＥＣＵ１０Ａ、又は１０Ｂ）を構成する電子部品を搭載可能な電気回路基板（１１）であって、
前記上流側電源の単一の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第１回路パターン（Ｐ１）と、
前記上流側電源の複数の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第２回路パターン（Ｐ２）と、
前記上流側電源を供給する外部回路との接続に対応した単一電源接続部（電源入力コネクタ２１）と、
前記上流側電源を供給する別回路基板との間の基板間接続に対応した基板間接続部（２７）と、
を備える電気回路基板。
［１］ 上流側電源と、下流側電源幹線との間に配置される電子制御ユニット（ゾーンＥＣＵ１０Ａ、又は１０Ｂ）を構成する電子部品を搭載可能な電気回路基板（１１）であって、
前記上流側電源の単一の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第１回路パターン（Ｐ１）と、
前記上流側電源の複数の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第２回路パターン（Ｐ２）と、
前記上流側電源を供給する外部回路との接続に対応した単一電源接続部（電源入力コネクタ２１）と、
前記上流側電源を供給する別回路基板との間の基板間接続に対応した基板間接続部（２７）と、
を備える電気回路基板。
上記［１］の構成の電気回路基板によれば、第１回路パターンを利用して単一の電源電圧に対応した第１の電気回路を形成することができ、第２回路パターンを利用して複数の電源電圧に対応した第２の電気回路を形成することができる。つまり、第１の電気回路を形成する場合と、第２の電気回路を形成する場合のいずれにおいても、共通の回路基板をそのまま利用できる。したがって、回路基板の種類および品番数を減らすことができ、管理費用を削減できる。また、共通の回路基板を複数種類の装置で利用できるので、数量の増加により回路基板の単価を下げることが可能になる。また、回路変更が必要になった場合の開発工数を削減できる。
［２］ 前記下流側電源幹線に供給する電源電力を遮断する所定のヒューズを装着可能な１つ以上のヒューズホルダ（１６）を備え、
前記ヒューズホルダは、前記ヒューズを前記第１回路パターンと接続可能な第１装着位置（図４参照）と、前記ヒューズを前記第２回路パターンと接続可能な第２装着位置（図５参照）とを有する、
上記［１］に記載の電気回路基板。
前記ヒューズホルダは、前記ヒューズを前記第１回路パターンと接続可能な第１装着位置（図４参照）と、前記ヒューズを前記第２回路パターンと接続可能な第２装着位置（図５参照）とを有する、
上記［１］に記載の電気回路基板。
上記［２］の構成の電気回路基板によれば、共通の前記ヒューズホルダを利用して、前記ヒューズの装着位置の変更により、扱う電源電圧が異なる複数回路のいずれか一方の電流を遮断する機能を実現できる。そのため、負荷側に出力する電源電圧の仕様を切り替える場合に、ヒューズホルダの部品交換が不要になる。
［３］ 前記ヒューズホルダの前記第１装着位置と前記第２装着位置とが、互いに部分的に重なる状態で隣接する位置に配置されている（図４、図５参照）、
上記［２］に記載の電気回路基板。
上記［２］に記載の電気回路基板。
上記［３］の構成の電気回路基板によれば、第１装着位置と第２装着位置とが、互いに部分的に重なる状態で隣接する位置に配置されているので、ヒューズホルダの外形をあまり大型化することなく、複数回路を切り替えるための機能を持たせることが可能になる。
［４］ 互いに独立した前記ヒューズホルダ（１６Ａ～１６Ｃ）を複数備え、
前記下流側電源幹線と接続するための複数の幹線接続部（電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃ）を有し、
前記複数の幹線接続部のそれぞれが、互いに異なる前記ヒューズホルダと接続可能に構成される、
上記［２］又は［３］に記載の電気回路基板。
前記下流側電源幹線と接続するための複数の幹線接続部（電源出力コネクタ２２Ａ～２２Ｃ）を有し、
前記複数の幹線接続部のそれぞれが、互いに異なる前記ヒューズホルダと接続可能に構成される、
上記［２］又は［３］に記載の電気回路基板。
上記［４］の構成の電気回路基板によれば、下流側に接続される幹線の複数の電源線のそれぞれに流れる電流を、複数のヒューズホルダのそれぞれに装着されるヒューズにより個別に遮断可能になる。また、独立した複数の電源線に対して、互いに電圧が異なる電源電力を供給することが可能になる。
［５］ 外部からの信号を入力するための入力回路部（入力回路１３）と、
外部に信号を出力するための出力回路部（出力回路１４）と、
当基板の機能を制御する制御部（１２）と、
当基板の外側と通信するための通信線接続部（通信用コネクタ１８）と、
を有する上記［１］～［４］のいずれかに記載の電気回路基板。
外部に信号を出力するための出力回路部（出力回路１４）と、
当基板の機能を制御する制御部（１２）と、
当基板の外側と通信するための通信線接続部（通信用コネクタ１８）と、
を有する上記［１］～［４］のいずれかに記載の電気回路基板。
上記［５］の構成の電気回路基板によれば、入力回路部、出力回路部、制御部、及び通信線接続部を利用して、様々な機能を有する電子制御ユニットを容易に実現できる。
１０Ａ，１０Ｂ ゾーンＥＣＵ
１１ 電気回路基板
１２ 制御部
１３ 入力回路
１４ 出力回路
１４ａ １２Ｖ対応部
１４ｂ ４８Ｖ対応部
１５ 内部電源回路
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ ヒューズホルダ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ ホルダ内領域
１７ 入出力コネクタ
１８ 通信用コネクタ
１９ グランド接続部
２１ 電源入力コネクタ
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ 電源出力コネクタ
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ ヒューズ
２３ａ，２３ｂ 端子部
２７ 基板間接続部
３１ 上流電源線
３２ 通信線
３３ 基板間接続ケーブル
４０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４０ａ 電気回路基板
４１ ＤＣ／ＤＣ回路部
４２ コネクタ
４３ 基板間接続部
４５ 電源線
４６，Ｇ１ ４８Ｖグランド
４７，Ｇ２ １２Ｖグランド
Ｄ１ ダイオード
Ｐ１ 第１回路パターン
Ｐ２ 第２回路パターン
Ｐ０１，Ｐ０２，Ｐ０３ 回路パターン
１１ 電気回路基板
１２ 制御部
１３ 入力回路
１４ 出力回路
１４ａ １２Ｖ対応部
１４ｂ ４８Ｖ対応部
１５ 内部電源回路
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ ヒューズホルダ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ ホルダ内領域
１７ 入出力コネクタ
１８ 通信用コネクタ
１９ グランド接続部
２１ 電源入力コネクタ
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ 電源出力コネクタ
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ ヒューズ
２３ａ，２３ｂ 端子部
２７ 基板間接続部
３１ 上流電源線
３２ 通信線
３３ 基板間接続ケーブル
４０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４０ａ 電気回路基板
４１ ＤＣ／ＤＣ回路部
４２ コネクタ
４３ 基板間接続部
４５ 電源線
４６，Ｇ１ ４８Ｖグランド
４７，Ｇ２ １２Ｖグランド
Ｄ１ ダイオード
Ｐ１ 第１回路パターン
Ｐ２ 第２回路パターン
Ｐ０１，Ｐ０２，Ｐ０３ 回路パターン
Claims (5)
- 上流側電源と、下流側電源幹線との間に配置される電子制御ユニットを構成する電子部品を搭載可能な電気回路基板であって、
前記上流側電源の単一の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第１回路パターンと、
前記上流側電源の複数の電源電圧に対応した電気回路を形成可能な第２回路パターンと、
前記上流側電源を供給する外部回路との接続に対応した単一電源接続部と、
前記上流側電源を供給する別回路基板との間の基板間接続に対応した基板間接続部と、
を備える電気回路基板。 - 前記下流側電源幹線に供給する電源電力を遮断する所定のヒューズを装着可能な１つ以上のヒューズホルダを備え、
前記ヒューズホルダは、前記ヒューズを前記第１回路パターンと接続可能な第１装着位置と、前記ヒューズを前記第２回路パターンと接続可能な第２装着位置とを有する、
請求項１に記載の電気回路基板。 - 前記ヒューズホルダの前記第１装着位置と前記第２装着位置とが、互いに部分的に重なる状態で隣接する位置に配置されている、
請求項２に記載の電気回路基板。 - 互いに独立した前記ヒューズホルダを複数備え、
前記下流側電源幹線と接続するための複数の幹線接続部を有し、
前記複数の幹線接続部のそれぞれが、互いに異なる前記ヒューズホルダと接続可能に構成される、
請求項２又は３に記載の電気回路基板。 - 外部からの信号を入力するための入力回路部と、
外部に信号を出力するための出力回路部と、
当基板の機能を制御する制御部と、
当基板の外側と通信するための通信線接続部と、
を有する請求項１～４のいずれか１項に記載の電気回路基板。
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