(57)【要約】【課題】煩雑な手順を踏むことなく電磁波を検出でき、しかも、当該電磁波が複数検出された場合もその特定が容易で、更に、その周囲に配置した回路の動作に影響を及ぼさない回路の内部信号を検出する方法を提供する。【解決手段】本発明は、回路R1,R2の近傍にそれぞれ間隔を空けて共振発生手段10A,10Bを設け、共振発生手段10A,10Bから発せられる電磁波WA,WBの周波数fA,fBをそれぞれ互いに異ならせて当該共振発生手段から発せられる電磁波WA,WBそれぞれの周波数fA,fBを測定することにより、回路R1,R2の内部信号を検出する。【選択図】図１
2008089556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路内のそれぞれの箇所から発信される内部信号を当該回路に接触することなく検出する方法であって、
内部信号が発信される前記回路の各箇所の近傍にそれぞれ間隔を空けて、信号増幅及び周波数選択用の共振回路及びこれに繋がる送信アンテナ部からなる共振発生手段を設け、これらの共振発生手段から発せられる電磁波を測定することにより、前記回路の内部信号を検出することを特徴とする回路の内部信号を検出する方法。
【請求項２】
前記共振発生手段から発せられる電磁波の周波数をそれぞれ互いに異ならせて当該共振発生手段から発せられる電磁波それぞれの周波数を測定することにより、前記回路内のそれぞれの箇所から発信される内部信号を検出することを特徴とする、請求項１に記載の回路の内部信号を検出する方法。
【請求項３】
前記回路の表裏面の一方をシールドして前記共振発生手段から発せられる電磁波の方向を規制することを特徴とする、請求項１又は２に記載の、回路の内部信号を検出する方法。
【請求項４】
前記共振発生手段における共振回路の共振周波数を、前記回路の動作周波数の高調波成分と異なる周波数に設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の、回路の内部信号を検出する方法。
【請求項５】
前記回路がアクチュエータを駆動制御する制御素子を有する場合、当該制御素子の入力側近傍に間隔を空けて前記共振発生手段を設けて電磁波を測定することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の、回路の内部信号を検出する方法。
【請求項６】
プリント基板上に回路を形成した実装基板であって、
前記プリント基板上の、前記回路の内部信号が発せられる箇所の近傍に間隔を空けて、信号増幅及び周波数選択用の共振回路及びこれに繋がる送信アンテナ部からなる少なくとも１つの共振発生手段を備えることを特徴とする実装基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路の内部信号を当該回路に接触することなく検出する方法及び、それに用いる実装基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路の内部信号を当該回路に接触することなく検出する従来の方法としては、例えば、図７(a)に示すように、電子部品３に繋がる配線パターンＬの一部を延長して送信アンテナ部Ｔを設け、この送信アンテナ部Ｔから発せられた電磁波を、電子部品３から放射される電磁波Ｗとして、図７(b)に示すように、受信機Ｒを用いて受信するものがある（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平７−２７８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来方法は、送信アンテナ部Ｔが複数箇所に存在し、図８に示すように、当該アンテナ部Ｔから複数の電磁波Ｗ1〜Ｗ5が発せられる場合、それぞれの電磁波Ｗ1〜Ｗ5を検出するためには、図８の矢印に従って(1)〜(3)の順番で示すように、受信機Ｒを測定したい特定回路の近傍に移動して測定する必要があり、検出手順が煩雑で効率が悪いという問題がある。
【０００４】
また、図９に示すように、制御装置内に配した電子回路が、トランジスタに代表される２つの制御素子Ec(1),Ec(2)を有し、駆動信号のデューティ比を変化させて２つのソレノイドバルブVs(1),Vs(2)を駆動制御する場合、両制御素子Ec(1),Ec(2)の基本周波数は共通となる。このため、上記従来方法では、制御素子Ec(1)を含む電子回路から発せられる電磁波W1と、制御素子Ec(2)を含む電子回路から発せられる電磁波W2とは基本的に同じ周波数となり、どちらの電子回路から電磁波が発せられているかを判断できない。
【０００５】
更に、電子回路から放射される電磁波を測定する従来方法では、図10に示すように、送信アンテナ部Ｔを含む電子機器200の周囲に他の電子機器300を配置した場合、電子機器200の送信アンテナ部Ｔから発せられた電磁波が、他の電子機器300の動作に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００６】
本発明は、こうした事実認識に基づいてなされたものであり、煩雑な手順を踏むことなく電磁波を検出でき、しかも、当該電磁波が複数検出された場合もその特定が容易で、更に、その周囲に配置した回路の動作に影響を及ぼさない回路の内部信号を検出する方法及び、それに用いる実装基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回路内のそれぞれの箇所から発信される内部信号を当該回路に接触することなく検出する方法であって、内部信号が発信される前記回路の各箇所の近傍にそれぞれ間隔を空けて、信号増幅及び周波数選択用の共振回路及びこれに繋がる送信アンテナ部からなる共振発生手段を設け、これらの共振発生手段から発せられる電磁波を測定することにより、前記回路の内部信号を検出することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明は、前記共振発生手段から発せられる電磁波の周波数をそれぞれ互いに異ならせて当該共振発生手段から発せられる電磁波それぞれの周波数を測定することにより、前記回路内のそれぞれの箇所から発信される内部信号を検出することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記回路の表裏面の一方をシールドして前記共振発生手段から発せられる電磁波の方向を規制することが好ましい。
【００１０】
本発明は、前記共振発生手段における共振回路の共振周波数を、前記回路の動作周波数の高調波成分と異なる周波数に設定することが好ましい。
【００１１】
本発明において、前記回路がアクチュエータを駆動制御する制御素子を有する場合、当該制御素子の入力側近傍に間隔を空けて前記共振発生手段を設けて電磁波を測定することが好ましい。
【００１２】
また、こうした検出方法を実現するにあたっては、プリント基板上に回路を形成した実装基板であって、前記プリント基板上の、前記回路の内部信号が発せられる箇所の近傍に間隔を空けて、信号増幅及び周波数選択用の共振回路及びこれに繋がる送信アンテナ部からなる少なくとも１つの共振発生手段を備えることを特徴とする実装基板が好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、共振発生手段において共振回路の共振周波数を変えることができるから、１つの受信機で計測した電磁波の周波数を解析すれば、回路の内部信号を検出するにあたり、当該回路が複数箇所にあっても、受信機を移動させる等の煩雑な手順を踏む必要がない。しかも、当該電磁波が複数箇所から同時に検出される場合も、その周波数成分が共振回路に応じてそれぞれ異なるから、その特定を容易に行うことができる。即ち、本発明によれば、電磁波の測定を１つの受信機で１度だけ行えば、共振発生手段を近傍に設けた回路全ての内部信号の有無を検出することができる。
【００１４】
また、本発明に係る共振発生手段は、測定すべき回路の近傍に間隔を空けて設けられているため、当該回路と電気的に接続されていない。このため、本発明によれば、共振発生手段の送信アンテナ部から発せられた電磁波がノイズとなったり、反対に、当該送信アンテナ部で外部ノイズが受信されても、測定すべき回路には、共振発生手段から電気的な影響をほとんど受けない。即ち、本発明によれば、当該回路の動作に影響を及ぼすことがほとんど無い。
【００１５】
また、本発明において、前記回路の表裏面の一方をシールドして前記共振発生手段から発せられる電磁波の方向を規制すれば、当該回路の周辺への電磁波による影響を小さく抑えることができる。
【００１６】
更に、本発明において、前記共振発生手段における共振回路の共振周波数を、前記回路の動作周波数の高調波成分と異なる周波数に設定すれば、内部信号を検出するにあたっては、前記共振発生手段の共振回路が共振して送信アンテナ部から電磁波を発するが、回路を通常通りに動作させている間では、前記共振発生手段の共振回路は共振せず送信アンテナ部から不要な電磁波は発せられない。即ち、本発明によれば、回路本来の動作に影響を与えることなく、内部信号を検出することができる。
【００１７】
更に、本発明である実装基板によれば、既存の受信機や周波数解析装置を用いて、上述した検出方法による効果を簡単且つ安価に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の好適な形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明である検出方法に用いる実装基板の一例を示す平面図であり、図２は、図１の実装基板に設けた、本発明に係る共振発生手段を示す拡大図である。
【００２０】
図１において、符号１は、プリント基板２の表面2a上に、ＩＣ（集積回路）、抵抗、トランジスタ等に代表される表面実装部品３を実装した実装基板である。実装基板１は、プリント基板２の表面2a上に２つの回路R1，R2が形成されている。
【００２１】
第一回路R1は、入力端子4aを有し、この入力端子4aが配線パターン5aによって表面実装部品3aに繋がり、更に、表面実装部品3aは、配線パターン5bによって表面実装部品3bに繋がる。同様に、第二回路R2は、入力端子4bを有し、この入力端子4bが配線パターン5cによって表面実装部品3cに繋がり、更に、表面実装部品3cは、配線パターン5dによって表面実装部品3bに繋がる。
【００２２】
図２において、符号10は、プリント基板２上に、回路R1,R2と独立して設けられた共振発生手段である。共振発生手段10は、信号増幅及び周波数選択用の共振回路11を有する。共振回路11は、プリント基板２の表面2a上に印刷され、並列に接続されたコイルパターン11aとコンデンサパターン11bとを有し、その一方が送信アンテナ部12に繋がる。
【００２３】
送信アンテナ部12は、共振回路11の共振周波数foに応じた周波数の電磁波Ｗを発信する。即ち、送信アンテナ部12から発せられる電磁波Ｗの周波数ｆは、共振回路11の共振周波数foを変更することにより適宜変更できる。共振回路11の共振周波数foは、コイルパターン11aの形状（巻き数）とコンデンサパターン11bの形状（ランド面積）とを変更することで適宜変更できる。
【００２４】
図１において、第一回路R1の内部信号を検出する共振発生手段10は符号10Aで示す。共振発生手段10Aは、プリント基板２の表面2a上に、第一回路R1の近傍に間隔を空けて設けられ、当該第一回路R1と電気的に接続されない独立した回路構成となる。これにより、第一回路R1の内部信号として電気信号が流れると、共振発生手段10Aの共振回路11(A)は、電気信号による影響を受けて共振し、共振回路11(A)に繋がる送信アンテナ部12Aから共振周波数fo(A)に応じた周波数の電磁波WAを発信する。
【００２５】
また、図１において、第二回路R2の内部信号を検出する共振発生手段10は符号10Bで示す。共振発生手段10Bも、プリント基板２上に、第二回路R2の近傍に間隔を空けて設けられ、当該第二回路R2と電気的に接続されない独立した回路構成となる。これにより、第二回路R2の内部信号として電気信号が流れると、共振発生手段10Bの共振回路11(B)も、電気信号による影響を受けて共振し、共振回路11(B)に繋がる送信アンテナ部12Bから共振周波数fo(B)に応じた周波数の電磁波WBを発信する。
【００２６】
即ち、実装基板１は、プリント基板２上に複数の回路を形成した実装基板であって、プリント基板２上の、全体回路のうち、第一回路R1及び第二回路R2の内部信号が発せられる箇所の近傍にそれぞれ間隔を空けて、信号増幅及び周波数選択用の共振回路11(A),11(B)及びこれに繋がる送信アンテナ部12A,12Bからなる２つの共振発生手段10A,10Bを備えるものである。
【００２７】
図１において、符号20は、共振発生手段10A,10Bの送信アンテナ部12A,12Bから発せられた電磁波WA,WBを受信する受信機（受信用アンテナ）である。受信用アンテナ20は、共振発生手段10A,10Bから発せられた２つの電磁波WA,WBを同時に受信し、その合成波形が図３(a)に示すように時系列的に計測される。
【００２８】
共振発生手段10Aから発せられる電磁波WAの周波数fAと、共振発生手段10Bから発せられる電磁波WBの周波数fBとは、上述したように、それぞれの共振回路11a(A), 11a(B)の共振周波数fo(A),fo(B)によって決定される。このため、計測した波形に含まれる周波数fA,fBを、例えば、フーリエ変換を利用するスペクトルアナライザ等によって解析すれば、図３(b)に示すように、共振発生手段10Aから発せられた電磁波の周波数fAと、共振発生手段10Bから発せられた電磁波の周波数fBとを抽出することができる。
【００２９】
なお、図３(b)において、共振発生手段10Aから発せられるべき電磁波WAの周波数fAは測定されているが、共振発生手段10Bから発せられるべき電磁波WBの周波数fBは測定されていない。この場合、第一回路R1の内部信号は検出できたが、第二回路R2の内部信号は検出できていないことになる。これにより、第一回路R1は正常に機能しているが、第二回路R2は何らかの原因で正常に機能していないことが分かる。
【００３０】
また、第一回路R1と第二回路R2とで動作周波数（クロック周波数）が同じ場合、これら回路R1,R2のうち、一方の共振回路11(A)又は11(B)の共振周波数fo(A)又はfo(B)を他方の共振回路11(B)又は11(A)の共振周波数fo(B)又はfo(A)の２倍とすれば、共振発生手段10Aから発せられる電磁波の周波数fAと、共振発生手段10Bから発せられる電磁波の周波数fBとを変えることができる。
【００３１】
こうした共振発生手段10を用いた検出方法によれば、共振発生手段10の共振回路11の共振周波数foを変えることができるから、１つの受信アンテナ20で計測した電磁波WA,WBの周波数fA,fBを解析すれば、回路の内部信号を検出するにあたり、当該回路が第一回路R1及び第二回路R2のように複数箇所にあっても、受信アンテナ20を移動させる等の煩雑な手順を踏む必要がない。しかも、電磁波WA,WBが第一回路R1及び第二回路R2の複数箇所から同時に検出される場合も、その周波数成分fA,fBが共振回路11(A),11(B)に応じてそれぞれ異なるから、その特定を容易に行うことができる。即ち、共振発生手段10を用いた検出方法によれば、電磁波WA,WBの測定を１つの受信アンテナ20で１度だけ行えば、共振発生手段10を近傍に設けた回路全ての内部信号の有無を検出することができる。
【００３２】
また、共振発生手段10は、測定すべき第一回路R1及び第二回路R2の近傍にそれぞれ間隔を空けて設けられているため、第一回路R1及び第二回路R2と電気的に接続されていない。このため、共振発生手段10の送信アンテナ部12から発せられた電磁波Ｗがノイズとなったり、反対に、当該送信アンテナ部12で外部ノイズが受信されても、測定すべき第一回路R1及び第二回路R2には、共振発生手段10から電気的な影響をほとんど受けない。即ち、共振発生手段10を用いた方法によれば、第一回路R1及び第二回路R2の動作に影響を及ぼすことがほとんど無い。
【００３３】
更に、実装基板１によれば、既存の受信アンテナ20やスペクトルアナライザに代表される既存の周波数解析装置を用いて、上述した検出方法による効果を簡単且つ安価に実現することができる。
【００３４】
ところで、本発明である検出方法によれば、第一回路R1及び第二回路R2の表裏面の一方をシールドして共振発生手段10A,10Bから発せられる電磁波WA,WBの方向を規制することが好ましい。
【００３５】
図４は、本発明である検出方法に用いられ、上述したシールド技術を採用した実装基板１の一例を示す模式側面図である。なお、以下の説明において、図１〜３と同一部分は同一符号をもって、その説明を省略する。
【００３６】
図４に示す実装基板１には、そのプリント基板２の裏面2bに、シールドパターン６が形成されている。このシールドパターン６は、電磁波Ｗを遮断する機能を有し、銅箔等の導体を印刷により積層したものである。これにより、共振発生手段10から発せられる電磁波Ｗは、符号Ａに示すように、プリント基板２の表面2aからのみ放射され、プリント基板２の裏面2bからの電磁波Ｗは、符号Ｂに示すように、シールドパターン６によって遮断される。
【００３７】
即ち、共振発生手段10から発せられる電磁波Ｗの向きは、プリント基板２の表面2aから放射される向きにのみ規制される。このように、第一回路R1及び第二回路R2の裏面をシールドして共振発生手段10A,10Bから発せられる電磁波WA,WBの方向を規制すれば、ノイズ等といった第一回路R1及び第二回路R2の周辺への電磁波WA,WBによる影響を小さく抑えることができる。
【００３８】
ところで、第一回路R1及び第二回路R2は、通常通りに動作している間、その処理を動作周波数fcで同期させている。このため、共振発生手段10Aにおける共振回路11(A)の共振周波数fo(A)と、共振発生手段10bにおける共振回路11(B)の共振周波数fo(B)とは、第一回路R1及び第二回路R2の動作周波数fcの高調波成分と異なる周波数に設定することが好ましい。
【００３９】
こうした設定によれば、内部信号の検出を目的としたテストモードにあたっては、図５(a)に示すように、共振回路11(A),11(B)が共振して送信アンテナ部12A,12Bから電磁波を発するが、第一回路R1及び第二回路R2本来の機能を果たすことを目的とした通常の回路動作時では、図５(b)に示すように、共振回路11(A),11(B)は共振せず送信アンテナ部12A,12Bから不要な電磁波は発せられない。即ち、こうした設定によれば、第一回路R1及び第二回路R2本来の動作に影響を与えることなく、第一回路R1及び第二回路R2の内部信号の有無を検出することができる。
【００４０】
図６は、本発明である検出方法に用いられる自動変速機の制御装置100と、この制御装置100によって駆動制御される２つのソレノイドバルブ160a,160bとを示す模式平面図である。なお、図６において、図１〜５と同一の部分は、同一の符号をもって、その説明を省略する。
【００４１】
制御装置100は、そのプリント基板110上に、ＣＰＵ（中央演算処理装置）120と、このＣＰＵ120に繋がり、ソレノイドバルブ160a,160bそれぞれにデューティ制御した駆動信号を出力し、ソレノイドバルブ160a,160bそれぞれを実際に駆動制御する２つの制御素子130a,130bとを有する。２つの制御素子130a,130bにはそれぞれ、ソレノイドバルブ160a,160bがハーネス140a,140bによって接続される。
【００４２】
図６では、制御素子130aの入力側近傍、例えば、ＣＰＵ120と制御素子130aとを繋ぐ配線パターン150a近傍に、間隔を空けて共振発生手段10Aを設けると共に、即ち、制御素子130bの入力側近傍、例えば、ＣＰＵ120と制御素子130bとを繋ぐ配線パターン150b近傍に、間隔を空けて共振発生手段10Bを設ける。
【００４３】
これにより、ソレノイドバルブ160a,160bに異常があったとした場合、共振発生手段10A,10Bからの電磁波WA,WBを測定し、電磁波WA,WBに異常があると、ＣＰＵ120の出力又は制御素子130a,130bの入力、即ち、ＣＰＵ120又は配線パターン150a,150bに異常があると推定することができる一方、電磁波WA,WBに異常がないと、制御素子130a,130b以降、即ち、制御素子130a,130b、ハーネス140a,140b又はソレノイドバルブ160a,160b自体に異常があると推定することができる。
【００４４】
上述したところは、本発明の好適な形態を例示するものであるが、当業者によれば、特許請求の範囲内において、種々の変更を加えることができる。例えば、共振発生手段の送信アンテナ部の向きは適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、電子回路における内部信号の異常の有無を検査する技術全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明である検出方法に用いる実装基板を例示する模式平面図である。
【図２】図１の実装基板に設けた、本発明に係る共振発生手段を示す拡大図である。
【図３】(a),(b)はそれぞれ、図１の各共振発生手段から発せられた電磁波の周波数解析に関する説明図である。
【図４】本発明である検出方法に用いられ、電磁波シールド技術を採用した実装基板の一例を示す模式側面図である。
【図５】(a),(b)はそれぞれ、共振発生手段における共振回路の共振周波数を、回路の動作周波数の高調波成分と異なる周波数に設定したときの共振発生手段の動作状態を示す模式平面図である。
【図６】本発明である検出方法に用いられる自動変速機の制御装置と、この制御装置によって駆動制御される２つのソレノイドバルブとを示す模式平面図である。
【図７】(a),(b)はそれぞれ、電子部品から電磁波を放射させる従来の送信アンテナ部を例示する模式拡大図および、当該送信アンテナ部から発せられた電磁波を受信機で受信した状態を例示する模式断面図である。
【図８】従来の受信手順を例示する模式断面図である。
【図９】アクチュエータの駆動制御装置内に配した電子回路の、かかるアクチュエータの駆動制御用素子から発せられる電磁波の特性を説明するための模式平面図である。
【図１０】送信アンテナ部を含む従来の電子機器の周囲に他の電子機器を配置した時の、送信アンテナ部から発せられた電磁波による影響を説明するための模式断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１   実装基板
２   プリント基板
３   表面実装部品（電子部品）
４   入力端子
５   配線パターン
６   電磁波シールドパターン
10   共振発生手段
11   共振回路
11a  コイルパターン
11b  コンデンサパターン
12   送信アンテナ部
20   受信用アンテナ（受信機）
Ｒ1  第一回路
Ｒ2  第二回路
【図１】
2008089556.tif 000003
【図２】
2008089556.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008089556.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008089556.tif 000011
【図１０】
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