(57)【要約】【課題】ＥＭＩを考慮した筐体内のケーブル類の引き回し経路の検討に掛かる時間を抑制すること。【解決手段】筐体の機械設計データからプリント回路基板に接続されるケーブルを抽出し、機械設計データに基づいて筐体を構成する部品の中から導体部品を抽出し、回路設計データに基づいて電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出し、回路設計データおよび抽出された導体部品に基づいて電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出し、電磁波放射部品、および前記抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定し、設定された電磁波放射源に対して、電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定し、電磁波放射源に対して、設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出し、電磁波発生エリア内を通過するケーブル抽出手段によって抽出されたケーブルが存在するか判定する。【選択図】    図８
2011013833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データから当該プリント回路基板に接続されるケーブルおよびハーネスを抽出するケーブル/ハーネス抽出手段と、
前記機械設計データに基づいて前記筐体を構成する部品の中から導体から構成される導体部品を抽出する導体部品抽出手段と、
前記プリント回路基板の基板設計データに基づいてプリント配線基板に実装される電子部品の中から電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出する放射部品抽出手段と、
前記基板設計データおよび前記導体部品抽出手段によって抽出された導体部品に基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出する伝搬経路抽出手段と、
前記放射部品抽出手段によって抽出された電磁波放射部品、前記放射部品抽出手段によって抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定する電磁波放射源設定手段と、
前記電磁波放射源設定手段によって設定された電磁波放射源に対して、前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定する強度設定手段と、
前記電磁波放射源に対して、前記設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出する算出手段と、
前記電磁波発生エリア内を通過する前記ケーブル/ハーネス抽出手段によって抽出されたケーブルおよびハーネスが存在するか判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
前記強度設定手段は、
前記電磁波放射部品を含む電磁波放射源に対して強度属性を設定する場合に、それぞれレベルが設定されている複数の強度属性の中から当該電磁波放射部品の動作クロック周波数に対応する強度属性を選択し、
当該電磁波放射部品によって放射される電磁波を伝搬する伝搬経路に対して前記選択された強度属性より低いレベルの強度属性を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
【請求項３】
前記電磁波放射源設定手段は、前記伝搬経路に伝送される信号の反射が観測される部分、または前記伝搬経路の特性インピーダンスが変化する部分は伝搬経路の他の部分とは別の電磁波放射源として設定し、
前記強度設定手段は、前記伝搬経路に伝送される信号の反射が観測される部分または前記伝搬経路の特性インピーダンスが変化する部分に相当する電磁波放射源に対して、前記伝搬経路の他の部分に相当する電磁波放射源に設定される強度属性より高いレベルの強度属性を設定することを特徴とする請求項２に記載の設計支援装置。
【請求項４】
前記電磁波放射源は、前記電磁波放射部品、前記電磁波放射部品に設けられているピン、および前記電磁波放射部品を含むエリアを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の設計支援装置。
【請求項５】
前記電磁波放射源は、前記プリント配線基板に設けられている配線、前記プリント配線基板に設けられている複数の配線層中の最表面層に設けられている配線層、および前記プリント配線基板に設けられている配線の一部分の何れかであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の設計支援装置。
【請求項６】
プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データから当該プリント回路基板に接続されるケーブルおよびハーネスを抽出し、
前記機械設計データに基づいて前記筐体を構成する部品の中から導体から構成される導体部品を抽出し、
前記プリント回路基板の基板設計データに基づいてプリント配線基板に実装される電子部品の中から電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出し、
前記基板設計データおよび前記抽出された導体部品に基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出し、
前記電磁波放射部品、および前記抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定し、
前記設定された電磁波放射源に対して、前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定し、
前記電磁波放射源に対して、前記設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出し、
前記電磁波発生エリア内を通過する前記抽出されたケーブルおよびハーネスが存在するか判定する、
ことを特徴とする設計支援方法。
【請求項７】
前記電磁波放射部品を含む電磁波放射源に対して強度属性を設定する場合に、それぞれレベルが設定されている複数の強度属性の中から当該電磁波放射部品の動作クロック周波数に対応する強度属性を選択し、
当該電磁波放射部品によって放射される電磁波を伝搬する伝搬経路に対して前記選択された強度属性より低いレベルの強度属性を設定する
ことを特徴とする請求項６に記載の設計支援方法。
【請求項８】
前記電磁波放射源を設定する場合に、前記伝搬経路に伝送される信号の反射が観測される部分、または前記伝搬経路の特性インピーダンスが変化する部分は伝搬経路の他の部分とは別の電磁波放射源として設定し、
前記強度属性を設定する場合に、前記伝搬経路に伝送される信号の反射が観測される部分または前記伝搬経路の特性インピーダンスが変化する部分に相当する電磁波放射源に対して、前記伝搬経路の他の部分に相当する電磁波放射源に設定される強度属性より高いレベルの強度属性を設定することを特徴とする請求項７に記載の設計支援方法。
【請求項９】
筐体内に配置されるケーブルおよびハーネスの引き回し経路を検討する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データから当該プリント回路基板に接続されるケーブルおよびハーネスを抽出する手順と、
前記機械設計データに基づいて前記筐体を構成する部品の中から導体から構成される導体部品を抽出する手順と、
前記プリント回路基板の基板設計データに基づいてプリント配線基板に実装される電子部品の中から電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出する手順と、
前記基板設計データおよび前記抽出された導体部品に基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出する手順と、
前記電磁波放射部品、および前記抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定する手順と、
前記設定された電磁波放射源に対して、前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定する手順と、
前記電磁波放射源に対して、前記設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出する手順と、
前記電磁波発生エリア内を通過する前記抽出されたケーブルおよびハーネスが存在するか判定する手順と
を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＭＩを考慮して筐体内に配置されるケーブル類の引き回し経路を検討する設計支援装置および設計支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器の高機能化、信号伝送の高速化に伴い、Electro Magnetic Interference(不要電磁輻射、以下ＥＭＩ)が問題となっている。電子機器から放射される電磁波の強度は、単純にノイズ源となるＩＣの動作だけに依存するのでは無く、そのノイズを効率的に伝える経路、及び伝わったノイズを効率的に空間に放射するアンテナ形状で決定される。従って、ＥＭＩ対策の観点から電子機器の設計を考えた場合、これら三要素(ノイズ源、ノイズ伝播経路、アンテナ要素)をいかに抑えるかがポイントとなってくる。
【０００３】
電子機器のＥＭＩ設計上、特に注意するポイントとしてケーブル類の引き廻し経路がある。ケーブル類は基板上のノイズ源からノイズを拾って伝えるノイズ伝播経路になると共に、その細長い形状ゆえにノイズを非常に効率的に放射するアンテナ要素にもなる。ゆえに筐体内のケーブル類の引き廻し経路は、設計上流段階から吟味して決定する必要がある。
【０００４】
特許文献１は、電磁環境適合検討支援装置で、メカＣＡＤデータとエレキＣＡＤデータとを接続して、ＥＭＩ計算を行ってＥＭＩレベルを表示し、既定以上の場合は警告表示を行って、ハーネスのはい回しを変更する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４９７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＥＭＩのレベルを計算するには、電磁界方程式を解く必要がある。しかし、電磁界方程式を解く処理は、複雑で時間がかかる。
【０００７】
本発明の目的は、ＥＭＩを考慮した筐体内に配置されるケーブル類の引き回し経路の検討に掛かる時間を抑制することが可能な設計支援装置および設計支援方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一例に係わる設計支援装置は、プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データから当該プリント回路基板に接続されるケーブルおよびハーネスを抽出するケーブル/ハーネス抽出手段と、前記機械設計データに基づいて前記筐体を構成する部品の中から導体から構成される導体部品を抽出する導体部品抽出手段と、前記プリント回路基板の基板設計データに基づいてプリント配線基板に実装される電子部品の中から電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出する放射部品抽出手段と、前記基板設計データおよび前記導体部品抽出手段によって抽出された導体部品に基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出する伝搬経路抽出手段と、前記放射部品抽出手段によって抽出された電磁波放射部品、前記放射部品抽出手段によって抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定する電磁波放射源設定手段と、前記電磁波放射源設定手段によって設定された電磁波放射源に対して、前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定する強度設定手段と、前記電磁波放射源に対して、前記設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出する算出手段と、前記電磁波発生エリア内を通過する前記ケーブル/ハーネス抽出手段によって抽出されたケーブルおよびハーネスが存在するか判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明の一例に係わる設計支援方法は、プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データから当該プリント回路基板に接続されるケーブルおよびハーネスを抽出し、前記機械設計データに基づいて前記筐体を構成する部品の中から導体から構成される導体部品を抽出し、前記プリント回路基板の基板設計データに基づいてプリント配線基板に実装される電子部品の中から電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出し、前記基板設計データおよび前記抽出された導体部品に基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出し、前記電磁波放射部品、および前記抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定し、前記設定された電磁波放射源に対して、前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定し、前記電磁波放射源に対して、前記設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出し、前記電磁波発生エリア内を通過する前記抽出されたケーブルおよびハーネスが存在するか判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、筐体内に配置されるケーブル類の引き回し経路の検討に掛かる時間を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係わる設計支援装置および記憶装置の構成を示すブロック図。
【図２】電子機器内部における、ノイズ放射部品、ノイズ伝播経路、およびアンテナ要素を説明するための図。
【図３】ノイズ放射部品に相当するノイズ源に対してノイズ強度属性を設定した例を示す中間調画像。
【図４】配線に相当するノイズ源に対してノイズ強度属性を設定した例を示す中間調画像。
【図５】プリント回路基板を示す図に電源／ＧＮＤ共振解析結果を示す情報を重ねた例を示す中間調画像。
【図６】ノイズ強度属性の設定を元にノイズ源の周囲にノイズ発生エリアを可視化した中間調画像。
【図７】ノイズ発生エリアを通りＮＧとなったケーブルの例を示す図。
【図８】ケーブル/ハーネスの配置の検討を行う処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係わる設計支援装置１０および記憶装置２０の構成を示すブロック図である。  
図１に示すように、設計支援装置１０は、ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１、導体部品抽出モジュール１２、ノイズ放射部品抽出モジュール１３、ノイズ伝搬経路抽出モジュール１４、ノイズ源設定モジュール１５、ノイズ強度属性設定モジュール１６、ノイズ発生エリア設定モジュール１７、ＮＧケーブル/ハーネス抽出モジュール１８、および通知モジュール１９を備えている。また、記憶装置２０には、メカＣＡＤデータ２１、メカ部品データベース２２、ＰＣＢ＿ＣＡＤデータ２３、およびＰＣＢ部品データベース２４が格納されている。
【００１４】
なお、本実施形態の設計支援装置が実行する筐体内に配置されるケーブルまたはハーネスの引き回し経路を検討する処理は、コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムによって実現される。
【００１５】
本装置１０の構成を詳細に説明する前に、本装置の概要を説明する。図２は、電子機器内部において、ノイズ放射部品（電磁波放射部品）、ノイズ伝播経路（電磁波伝搬経路）、アンテナ要素が具体的にどのような物かを示したものである。電子機器は、プリント回路基板４０を有する。プリント回路基板４０は、プリント配線基板４１、プリント配線基板４１に実装されるＩＣ４２、プリント配線基板４１にプリントされた配線４３，４４を有する。プリント回路基板４０にケーブル４５が接続されている。
【００１６】
電子機器内においてノイズ部品となるのは、プリント配線基板４１に実装されているＩＣ４２である。ＩＣ４２が放射するノイズ（電磁波）の強度は、ＩＣ４２の動作速度や駆動電流量、ＩＣ周りのレイアウトによって決定される。
【００１７】
次に、ＩＣ４２で発生したノイズを伝搬するノイズ伝搬経路が、プリント回路基板に設けられた配線４３，４４、プリント回路基板４０に接続するケーブル４５類や、筐体を構成する金属機構部品になる。金属は信号と同時にノイズもよく伝えることになるため、全ての金属部品がノイズ伝播経路となり得る。なお、配線４４は、ＩＣ４２に接続されていない。しかし、配線４４に隣接するＩＣ４２に接続されている配線４３が伝搬するノイズがプリント配線基板４１を経由して配線４４に伝わる。
【００１８】
最後にアンテナ要素であるが、これはノイズ伝播経路と同様に全ての金属部品がアンテナとなり得る。ただしアンテナの形状やサイズに拠って、空間に放射しやすい周波数が異なってくる。特に今回着目しているケーブル（ハーネス）４５は、ノイズ伝播経路としてもアンテナ要素としても問題になるケースが多い。
【００１９】
本装置１０では、ノイズ放射部品およびノイズ伝搬経路をノイズ放射源として抽出する。そして、本装置１０はノイズ放射源が放射するノイズ強度（電磁波の強度）を設定する。この時、ＩＣであるノイズ放射部品が放射するノイズの量を動作クロック周波数に応じて決定する。そして、ノイズ伝搬経路であるノイズ源にノイズ強度を設定する場合、ノイズ源にノイズを供給するノイズ供給源に設定されているノイズ強度より低いノイズ強度を設定する。そして、本装置１０は、ノイズ強度に応じた大きさを有するノイズ発生エリアをプリント回路基板に設定する。ノイズ発生エリアはノイズ放射源を中心とした空間である。そして、本装置１０は、ノイズ発生エリア内にアンテナ要素となるケーブルまたはハーネスが存在するかを判定する。存在すると判定された場合、ノイズ発生エリア内にケーブルまたはハーネスが存在することをオペレータに通知し、オペレータにケーブルまたはハーネスの取り回し位置の変更を促す。
【００２０】
ＩＣが放射するノイズの強度を動作クロック周波数に応じて設定することにより、電解方程式を解く処理を行わずにすむので、ＥＭＩを考慮したケーブル（ハーネス）の引き回し経路の検討に掛かる時間を抑制することができる。
【００２１】
次に、図１に示す設計支援装置１０の構成、および記憶装置２０に格納されているデータについて説明する。  
筐体を構成する部品の形状および設置座標、並びに筐体内に設けられるケーブルおよびハーネスの形状および設置座標を有するメカＣＡＤデータ２１が記憶装置２０に格納されている。筐体を構成する部品、筐体内に設けられるケーブルおよびハーネスの材質等の属性が登録されているメカ部品データベース２２が記憶装置２０に格納されている。
【００２２】
筐体内に配設されるプリント回路基板の形状、プリント基板に設けられている配線の配置座標、並びにプリント基板に実装される部品の形状および配置座標を有するＰＣＢ＿ＣＡＤデータ２３が記憶装置２０に格納されている。プリント回路基板に実装される部品の動作クロック周波数等の情報が登録されているＰＣＢ部品データベース２４が記憶装置２０に格納されている。
【００２３】
ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１は前述したアンテナ要素となるケーブルおよびハーネスをメカ部品データベース２２から抽出する。ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１は、先ずメカＣＡＤデータ２１を取得し、メカＣＡＤデータ２１に含まれる部品の材質情報をメカ部品データベース２２から取得することによって、ケーブルおよびハーネスを抽出する。
【００２４】
また、導体部品抽出モジュール１２は、メカＣＡＤデータ２１に含まれる部品の材質情報をメカ部品データベース２２から取得することによって、筐体を構成する部品の中から導体によって構成される部品を抽出する。
【００２５】
ノイズ放射部品抽出モジュール１３は、ＰＣＢ＿ＣＡＤデータ２３に含まれる部品の属性をＰＣＢ部品データベース２４から取得することによって、ノイズ（電磁波）を放射するノイズ放射部品を抽出する。ノイズ放射部品は、ＩＣ等の高い周波数で駆動される電子部品である。
【００２６】
そして、ノイズ伝搬経路抽出モジュール１４は、ノイズ放射部品抽出モジュール１３が抽出したノイズ放射部品から放射されたノイズを伝搬する配線および金属部品等のノイズ伝搬経路を導体部品抽出モジュール１２が抽出した導体部品並びにＰＣＢ＿ＣＡＤデータ２３およびＰＣＢ部品データベース２４に基づいて抽出する。
【００２７】
ノイズ伝搬経路抽出モジュール１４は、ＰＣＢ＿ＣＡＤデータ２３に含まれる部品の属性をＰＣＢ部品データベース２４から取得し、属性が配線である部品を抽出し、抽出された配線の中でノイズ放射部品から放射されるノイズを伝搬する配線をノイズ伝搬経路として抽出する。
【００２８】
ノイズ源設定モジュール１５は、ノイズ放射部品抽出モジュール１３によって抽出されたノイズ放射部品、およびノイズ伝搬経路抽出モジュール１４によって抽出されたノイズ伝搬経路をそれぞれ別のノイズ源として設定する。
【００２９】
ノイズ源設定モジュール１５は、以下のいづれかの方法、もしくはその組み合わせによってノイズ源を設定する。  
01.プリント回路基板に実装される個々のノイズ放射部品に対して設定する。
【００３０】
02.プリント回路基板に実装される個々のノイズ放射部品（ＩＣ）の中で、更にピン毎に設定する。
【００３１】
03.プリント回路基板に実装される個々のノイズ放射部品を含むエリアに対して設定する。例えば、スイッチング電源回路を構成するコントロールＩＣ、コイル、およびダイオードを含むエリアをノイズ源として設定する。
【００３２】
04.プリント回路基板上に設けられている個々の配線（ノイズ伝搬経路）に対して設定する。
【００３３】
05.基板上の個々の配線のある一部分に対して設定する。例えば、伝搬経路として抽出された１本配線の全体をノイズ源として設定するのではなく、配線の一部分をノイズ源として設定する。また、例えば、前記プリント配線基板に設けられている複数の配線層中の最表面層に設けられている配線層に設けられている配線（伝搬経路）からノイズ源を設定する。
【００３４】
06.配線の特性インピーダンスを解析し、配線途中で特性インピーダンスが変化する部分は、他の配線部分とは別のノイズ源として設定する。なお、特性インピーダンスが変化する部分は、配線が折れ曲がっている部分なので、配線が折れ曲がっている部分を検出し、折れ曲がってい部分をノイズ源として設定しても良い。
【００３５】
07.配線の伝送波形を解析し、信号の反射が観測される部分は、他の配線部分とは別のノイズ源として設定する。
【００３６】
08.電源／ＧＮＤプレーンの共振解析を行い、電界の揺れが大きいエリアに対して設定する。
【００３７】
09.電源／ＧＮＤプレーンのノイズ伝播解析を行い、ノイズとなる電流が集中するエリアに対して設定する。
【００３８】
10.金属機構部品に対して設定する。例えば、ノイズ放射部品に設定された距離内に配置される金属構成部品をノイズ源として設定する。
【００３９】
11.金属機構部品の中で、ある一部分に対して設定する。例えば、ノイズ放射部品に設定された距離内に配置される金属構成部品の一部分をノイズ源として設定する。  
なお、ノイズ放射部品を上記０１〜０３の何れかを用いてノイズ源とするかを示すノイズ源属性がＰＣＢ部品データベース２４に登録されている。ノイズ源設定モジュール１５は、ノイズ源属性に基づいて抽出されたノイズ放射部品に対してノイズ源を設定する。
【００４０】
次に、ノイズ強度属性設定モジュール１６は、抽出された各ノイズ源に対してノイズ強度情報をそれぞれ設定する。
【００４１】
例えば、ノイズ強度属性設定モジュール１６がノイズ放射部品に相当するノイズ源に対してノイズ強度属性を設定する場合、ノイズ放射部品の動作クロック周波数に応じてノイズ強度属性を設定する。例えば、ノイズ強度属性設定モジュール１６は、動作クロック周波数に応じて、ノイズ強、ノイズ中、ノイズ弱の様な複数段階でノイズ強度属性を設定する。ノイズ強度属性設定モジュール１６は、動作クロック周波数が高いほど、ノイズ強度が高い段階になるように設定する。ノイズ放射部品の動作クロック周波数はＰＣＢ部品データベース２４に登録されている。
【００４２】
図３にノイズ放射部品に相当するノイズ源に対してノイズ強度属性を設定した例を示す。図３に示すように、ノイズ放射部品毎に設定されたノイズ強度属性がウィンドウ中に表示されている。図３中のウィンドウ中に示すように、ノイズ放射部品毎にノイズ強、ノイズ中、ノイズ弱の様な複数段階でノイズ強度属性が設定されている。図３中に大きく表示されているＩＣ３２００に対しては、ノイズ強が設定されている。
【００４３】
なお、ノイズ強度属性設定モジュール１６は、ノイズ伝搬経路のノイズに伝搬させたノイズ放射部品からの距離に応じてノイズの供給源であるノイズ源より低い段階（例えば１段階）、のノイズ属性を設定する。また、配線途中で特性インピーダンスが変化する部分に相当するノイズ源の強度属性には、他の配線部分に相当するノイズ源に設定される強度属性より高い段階の強度属性を設定する。また、信号の反射が観測される部分に相当する強度属性には、他の配線部分に相当する強度属性に設定される強度属性より高い段階の強度属性を設定する。
【００４４】
図４に配線に相当するノイズ源にノイズ強度属性を設定した例を示す。これは個々の配線に対してノイズ属性を設定した例を示す。図４に示すように、ノイズ源（配線）に設定されたノイズ強度属性がウィンドウ中に表示されている。ノイズ源（配線）毎にノイズ強、ノイズ中、ノイズ弱といった様に複数段階でノイズ属性が設定されている。図４中のノイズ源であるＳＩＧ１８２９２にはノイズ中が設定されている。伝播経路にノイズ強度属性を設定する場合、シミュレーションによって求めても良い。
【００４５】
また、図５にプリント回路基板を示す図に電源／ＧＮＤ共振解析結果を示す情報を重ねた例を示す。電源プレーンとＧＮＤプレーンとの共振解析を行い、電源／ＧＮＤ共振解析結果を示す情報を電界の揺れの大きさに応じたグラデーション表示させている。ノイズ強度属性設定モジュール１６は、このグラデーションの色（電界の揺れの大きさ）に応じて、ノイズ強、ノイズ中、ノイズ弱という様に複数段階のノイズ属性の何れかを設定する。
【００４６】
ノイズ発生エリア設定モジュール１７は、各ノイズ源について設定されたノイズ強度属性の大きさに応じたノイズ発生エリアをそれぞれ設定する。ノイズ発生エリアは、ノイズ源を中心としたエリアであり、このエリア内にアンテナ要素となるケーブルおよびハーネスを配置してはいけない。
【００４７】
図６にノイズ強度属性の設定を元にノイズ源(部品、配線、エリア等)の周囲にノイズ発生エリアを可視化した図を示す。ノイズ強、ノイズ中、ノイズ弱と言った段階に応じてノイズ発生エリアの大きさが変わるようになる。
【００４８】
続いて、ＮＧケーブル/ハーネス抽出モジュール１８は、ノイズ発生エリア設定モジュール１７によって設定されたノイズ発生エリア、ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１によって抽出されたケーブルおよびハーネス、およびメカＣＡＤデータ２１に基づいて、ノイズ源から放射されたノイズを拾い、空間にノイズを放射するケーブルおよびハーネスを抽出する。抽出されたケーブルおよびハーネスをオペレータに通知する。図７に、ノイズ発生エリアを通りＮＧとなったケーブル類の例を示す。図７に示すように、ノイズ源５１に対しノイズ発生エリア５２が設定されている。ケーブル５３がノイズ発生エリア５２を通るので、ケーブル５３がこの経路で引き回すとケーブル５３からノイズが放射されるため、この設計はＮＧになる。
【００４９】
なお、抽出するケーブルおよびハーネスの判定基準としては、単純にノイズ発生エリアをケーブル類が通った場合に抽出する。ただし、ノイズ発生エリアを通るケーブルの体積や、長さ、ケーブルとノイズ源の最短距離に応じて抽出することも可能である。
【００５０】
通知モジュール１９は、ＮＧケーブル/ハーネス抽出モジュール１８がケーブル/ハーネスを抽出した場合に、抽出したケーブル/ハーネスの設計変更を促す通知をディスプレイの表示画面に表示する。
【００５１】
次に、ケーブル/ハーネスの配置の検討を行う処理の手順を図８のフローチャートを参照して説明する。  
先ず、ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１は、記憶装置２０に格納されているメカＣＡＤデータ２１を取得する（ステップＳ１１）。ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１は、メカＣＡＤデータ２１に含まれる部品の材質情報をメカ部品データベース２２から取得する（ステップＳ１２）。そして、ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１は、材質情報がケーブル、またはハーネスである部品を抽出する（ステップＳ１３）。また、導体部品抽出モジュール１２は、ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１と同様の処理を行うことによって、材質情報が導体である導体部品を抽出する（ステップＳ１４）。
【００５２】
ノイズ放射部品抽出モジュール１３は、ＰＣＢ＿ＣＡＤデータ２３を取得する（ステップＳ１５）。ノイズ放射部品抽出モジュール１３は、ＰＣＢ＿ＣＡＤデータ２３に含まれる部品の情報をＰＣＢ部品データベース２４から取得し、動作クロック周波数が設定値以上の部品をノイズ放射部品として抽出する（ステップＳ１６）。
【００５３】
ノイズ伝搬経路抽出モジュール１４は、ノイズ放射部品抽出モジュール１３によって抽出されたノイズ放射部品から放射されるノイズを伝搬する伝搬経路を抽出する（ステップＳ１７）。ノイズ伝搬経路抽出モジュール１４は、ノイズ放射部品に直接接続する配線、この配線に隣接する配線を伝搬経路として抽出する。また、ノイズ伝搬経路抽出モジュール１４は、ノイズ放射部品から設定された距離内に設けられる、導体部品抽出モジュール１２によって抽出された導体部品を伝搬経路として抽出する。
【００５４】
ノイズ源設定モジュール１５は、ノイズ放射部品抽出モジュール１３によって抽出されたノイズ放射部品、およびノイズ伝搬経路抽出モジュール１４によって抽出された伝搬経路をそれぞれ別のノイズ源として設定する（ステップＳ１８）。
【００５５】
ノイズ強度属性設定モジュール１６は、各ノイズ源に対して強度属性を設定する（ステップＳ１９）。ノイズ強度属性設定モジュール１６は、先ずノイズ放射部品に相当するノイズ源に対して強度属性を設定する。ノイズ強度属性設定モジュール１６は、ＰＣＢ部品データベース２４からノイズ放射部品の動作クロック周波数を取得し、取得された動作クロック周波数に応じた強度属性を設定する。そして、ノイズ強度属性設定モジュール１６は、強度属性が設定されたノイズ源をノイズの供給源とする伝搬経路に対して、供給源となるノイズ源より低い強度属性を設定する。
【００５６】
ノイズ発生エリア設定モジュール１７は、各ノイズ源に対してそれぞれ設定されている強度属性に基づいた大きさのノイズ発生エリアを設定する（ステップＳ２０）。そして、ＮＧケーブル/ハーネス抽出モジュール１８は、ケーブル/ハーネス抽出モジュール１１によって抽出されたケーブル/ハーネスの中からノイズ発生エリアにかかるケーブル/ハーネスを抽出する（ステップＳ２１）。そして、通知モジュール１９は、ＮＧケーブル/ハーネス抽出モジュール１８がケーブル/ハーネスを抽出した場合に、抽出したケーブル/ハーネスの設計変更を促す通知をディスプレイの表示画面に表示する。なお、ＮＧケーブル/ハーネス抽出モジュール１８によって抽出されたケーブル/ハーネスの設計変更を設計支援装置１０が筐体内の空いている空間、且つノイズ発生エリアを通らない空間を通る経路を探索して、自動的に設計変更を行うようにしても良い。
【００５７】
ノイズ放射部品に相当するノイズ源が放射するノイズの強度を動作クロック周波数に応じて設定することにより、電解方程式を解く処理を行わずにすむので、ＥＭＩを考慮したケーブル（ハーネス）の引き回し経路の検討に掛かる時間を抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施形態の筐体内に配置されるケーブルまたはハーネスの引き回し経路を検討する処理はコンピュータプログラムによって実現されているので、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じて通常のコンピュータにインストールするだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。また、このコンピュータプログラムは、パーソナルコンピュータのみならず、プロセッサを内蔵した電子機器上で実行することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０…設計支援装置，１１…ケーブル/ハーネス抽出モジュール，１２…導体部品抽出モジュール，１３…ノイズ放射部品抽出モジュール，１４…ノイズ伝搬経路抽出モジュール，１５…ノイズ源設定モジュール，１６…ノイズ強度属性設定モジュール，１７…ノイズ発生エリア設定モジュール，１８…ＮＧケーブル/ハーネス抽出モジュール，１９…通知モジュール，２０…記憶装置，２１…メカＣＡＤデータ，２２…メカ部品データベース，２３…ＰＣＢ＿ＣＡＤデータ，２４…ＰＣＢ部品データベース。
【図１】
2011013833.tif 000003
【図２】
2011013833.tif 000004
【図３】
2011013833.tif 000005
【図４】
2011013833.tif 000006
【図５】
2011013833.tif 000007
【図６】
2011013833.tif 000008
【図７】
2011013833.tif 000009
【図８】
2011013833.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月1日(2010.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データから当該プリント回路基板に接続されるケーブルおよびハーネスを抽出するケーブル/ハーネス抽出手段と、
前記機械設計データに基づいて前記筐体を構成する部品の中から導体から構成される導体部品を抽出する導体部品抽出手段と、
前記プリント回路基板の基板設計データに基づいてプリント配線基板に実装される電子部品の中から電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出する放射部品抽出手段と、
前記基板設計データおよび前記導体部品抽出手段によって抽出された導体部品に基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出する伝搬経路抽出手段と、
前記放射部品抽出手段によって抽出された電磁波放射部品、前記放射部品抽出手段によって抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定する電磁波放射源設定手段と、
前記電磁波放射源設定手段によって設定された電磁波放射源に対して、前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定する強度設定手段と、
前記電磁波放射源に対して、前記設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出する算出手段と、
前記電磁波発生エリア内を通過する前記ケーブル/ハーネス抽出手段によって抽出されたケーブルおよびハーネスが存在するか判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
前記強度設定手段は、
前記電磁波放射部品を含む電磁波放射源に対して強度属性を設定する場合に、それぞれレベルが設定されている複数の強度属性の中から当該電磁波放射部品の動作クロック周波数に対応する強度属性を選択し、
当該電磁波放射部品によって放射される電磁波を伝搬する伝搬経路に対して前記選択された強度属性より低いレベルの強度属性を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
【請求項３】
前記電磁波放射源設定手段は、前記伝搬経路に伝送される信号の反射が観測される部分、または前記伝搬経路の特性インピーダンスが変化する部分は伝搬経路の他の部分とは別の電磁波放射源として設定し、
前記強度設定手段は、前記伝搬経路に伝送される信号の反射が観測される部分または前記伝搬経路の特性インピーダンスが変化する部分に相当する電磁波放射源に対して、前記伝搬経路の他の部分に相当する電磁波放射源に設定される強度属性より高いレベルの強度属性を設定することを特徴とする請求項２に記載の設計支援装置。
【請求項４】
前記電磁波放射源は、前記電磁波放射部品、前記電磁波放射部品に設けられているピン、および前記電磁波放射部品を含むエリアを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の設計支援装置。
【請求項５】
前記電磁波放射源は、前記プリント配線基板に設けられている配線、前記プリント配線基板に設けられている複数の配線層中の最表面層に設けられている配線層、および前記プリント配線基板に設けられている配線の一部分の何れかであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の設計支援装置。
【請求項６】
設計支援装置によって実行される設計支援方法であって、
前記設計支援装置が、プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データから当該プリント回路基板に接続されるケーブルおよびハーネスを抽出し、
前記設計支援装置が、前記機械設計データに基づいて前記筐体を構成する部品の中から導体から構成される導体部品を抽出し、
前記設計支援装置が、前記プリント回路基板の基板設計データに基づいてプリント配線基板に実装される電子部品の中から電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出し、
前記設計支援装置が、前記基板設計データおよび前記抽出された導体部品に基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出し、
前記設計支援装置が、前記電磁波放射部品、および前記抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定し、
前記設計支援装置が、前記設定された電磁波放射源に対して、前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定し、
前記設計支援装置が、前記電磁波放射源に対して、前記設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出し、
前記設計支援装置が、前記電磁波発生エリア内を通過する前記抽出されたケーブルおよびハーネスが存在するか判定する、
ことを特徴とする設計支援方法。
【請求項７】
前記設計支援装置が、前記電磁波放射部品を含む電磁波放射源に対して強度属性を設定する場合に、それぞれレベルが設定されている複数の強度属性の中から当該電磁波放射部品の動作クロック周波数に対応する強度属性を選択し、
前記設計支援装置が、当該電磁波放射部品によって放射される電磁波を伝搬する伝搬経路に対して前記選択された強度属性より低いレベルの強度属性を設定する
ことを特徴とする請求項６に記載の設計支援方法。
【請求項８】
前記設計支援装置が、前記電磁波放射源を設定する場合に、前記伝搬経路に伝送される信号の反射が観測される部分、または前記伝搬経路の特性インピーダンスが変化する部分は伝搬経路の他の部分とは別の電磁波放射源として設定し、
前記設計支援装置が、前記強度属性を設定する場合に、前記伝搬経路に伝送される信号の反射が観測される部分または前記伝搬経路の特性インピーダンスが変化する部分に相当する電磁波放射源に対して、前記伝搬経路の他の部分に相当する電磁波放射源に設定される強度属性より高いレベルの強度属性を設定することを特徴とする請求項７に記載の設計支援方法。
【請求項９】
筐体内に配置されるケーブルおよびハーネスの引き回し経路を検討する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データから当該プリント回路基板に接続されるケーブルおよびハーネスを抽出する手順と、
前記機械設計データに基づいて前記筐体を構成する部品の中から導体から構成される導体部品を抽出する手順と、
前記プリント回路基板の基板設計データに基づいてプリント配線基板に実装される電子部品の中から電磁波を放射する電磁波放射部品を抽出する手順と、
前記基板設計データおよび前記抽出された導体部品に基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出する手順と、
前記電磁波放射部品、および前記抽出された伝搬経路をそれぞれ別の電磁波放射源として設定する手順と、
前記設定された電磁波放射源に対して、前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定する手順と、
前記電磁波放射源に対して、前記設定された強度属性に応じた大きさを有する電磁波発生エリアをそれぞれ算出する手順と、
前記電磁波発生エリア内を通過する前記抽出されたケーブルおよびハーネスが存在するか判定する手順と
を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
プリント回路基板の基板設計データに基づいて電磁波を放射する電磁波放射部品に対して前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定する強度設定手段と、
前記基板設計データに基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出する伝搬経路抽出手段と、
前記電磁波放射部品および前記伝搬経路に対して、前記設定された強度属性に応じた電磁波発生エリアをそれぞれ算出する算出手段と、
前記プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データに基づいて、前記電磁波発生エリア内にケーブル類が存在するかを判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする設計支援装置。
【請求項１１】
設計支援装置によって実行される設計支援方法であって、
前記設計支援装置が、プリント回路基板の基板設計データに基づいて電磁波を放射する電磁波放射部品に対して前記電磁波放射部品の動作クロック周波数に応じた強度属性を設定し、
前記設計支援装置が、前記基板設計データに基づいて前記電磁波放射部品から放射される電磁波を伝搬する伝搬経路を抽出し、
前記設計支援装置が、前記電磁波放射部品および前記伝搬経路に対して、前記設定された強度属性に応じた電磁波発生エリアをそれぞれ算出し、
前記設計支援装置が、前記プリント回路基板が配置される筐体の機械設計データに基づいて、前記電磁波発生エリア内にケーブル類が存在するかを判定する、
を具備することを特徴とする設計支援方法。