(57)【要約】【課題】車載用電子回路１上に設けられたラジオ回路１０に対するノイズ対策及び静電対策を施す場合における、車載用電子回路１の回路レイアウトの自由度を高める。【解決手段】車載用電子回路基板１は、電源回路３０と、ラジオ回路１０と、電源回路３０とラジオ回路１０とが離間するように電源回路３０とラジオ回路１０との間に配置され、筐体１００へ接地されるグランドパターン２２を有する所定回路２０と、グランドパターン２２とラジオ回路１０との間に接続される静電保護素子４０と、を備える。【選択図】図１
2012124198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源回路と、
ラジオ回路と、
前記電源回路と前記ラジオ回路とが離間するように前記電源回路と前記ラジオ回路との間に配置され、筐体へ接地されるグランドパターンを有する所定回路と、
前記グランドパターンと前記ラジオ回路との間に接続される静電保護素子と、
を備える車載用電子回路基板。
【請求項２】
外部信号線を前記ラジオ回路に電気的に接続するコネクタをさらに備え、
前記ラジオ回路は、前記コネクタの端子と前記ラジオ回路との間を電気的に接続する線路を、を備え、
前記静電気保護素子は、前記線路のいずれかの位置において前記ラジオ回路と接続される請求項１に記載の車載用電子回路基板。
【請求項３】
前記グランドパターンは、前記グランドパターンと前記筐体とを接続する接続箇所が設けられる接続領域を含み、
前記静電保護素子は、前記接続領域において前記グランドパターンと接続される請求項１又は２に記載の車載用電子回路基板。
【請求項４】
前記静電保護素子はバリスタである請求項１〜３のいずれか一項に記載の車載用電子回路基板。
【請求項５】
前記電源回路はスイッチング電源回路を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載用電子回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される電子回路基板を筐体へ接地する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用電子回路として車両に搭載される電子回路として、ラジオ放送視聴用のラジオ回路が一般的である。ラジオ回路は、ユーザによる利用頻度が高いため、ラジオ回路に対するノイズ対策及び静電気対策を十分に施しラジオ回路の出力音声の品質の劣化を防止することが望まれる。
【０００３】
なお、パターンギャップとバリスタとを、一次側のＡＣ電源の両電極間と２次側のチューナアース間に直列に接続する電子機器が提案されている（下記特許文献１）。パターンギャップは落雷サージ電流を容易に導くためにギャップ間隔が規格値よりも狭くなっている。規格上必要な絶縁耐圧を得るために、バリスタにおける動作電圧及びパターンギャップのギャップ間隔を、絶縁耐圧試験電圧よりも高い電圧で放電が開始されるように設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１３５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ノイズの発生源の一つとして電源回路がある。同じ電子回路基板に電源回路とラジオ回路とを配置する場合に、電源回路からのノイズがラジオ回路に与える影響を低減する方法として、電源回路とラジオ回路とをできるだけ離して基板上に配置することが考えられる。
【０００６】
また、ラジオ回路の静電対策としては、筐体との間の電気抵抗が小さい接地経路を静電気が帯電し易い箇所付近に設け、帯電した静電気をこの接地経路を経由して筐体に流すことが考えられる。このような接地経路を経由して静電気を筐体に流すことにより、ラジオ回路内に静電気が通れることを防止することができる。
【０００７】
これらの対策は回路レイアウト上の制約条件となるが、基板上のスペースには制限がある。このため、全ての制約条件を満足するように回路設計を行うことが困難な場合がある。
【０００８】
上記問題点に鑑み、本発明は、車載用電子回路に設けられたラジオ回路に対するノイズ対策及び静電対策を施す場合における、車載用電子回路の回路レイアウトの自由度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの実施例による車載用電子回路基板は、電源回路と、ラジオ回路と、電源回路とラジオ回路とが離間するように電源回路とラジオ回路との間に配置され、筐体へ接地されるグランドパターンを有する所定回路と、グランドパターンとラジオ回路との間に接続される静電保護素子と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施例による車載用電子回路基板によれば、ラジオ回路と電源回路との間に所定回路を配置するように回路をレイアウトするため、ラジオ回路と電源回路との間の物理的な距離を増大させることが可能となる。これにより、例えば空間又は筐体を伝わって電源回路からラジオ回路に伝搬されるノイズを低減することが可能となる。
【００１１】
このように、ラジオ回路と電源回路とを離間する回路レイアウトを採用すると、ラジオ回路内の配線パターンに制約が生じる。この制約のために、ラジオ回路内に筐体との間の抵抗値が小さい接地経路を配置する配置位置の自由度が損なわれることがある。この結果、ラジオ回路内の静電気が帯電し易い箇所付近にこのような接地経路を設けて、静電気を筐体に流すことが困難になることがある。
【００１２】
このため、本発明の実施例による車載用電子回路基板は、ラジオ回路と電源回路との間に設けられた所定回路のグランドパターンとラジオ回路とを静電保護素子で接続する。このような静電保護素子を設けることで、ラジオ回路と静電保護素子との接続点付近に静電気が帯電した場合、静電保護素子とグランドパターンを経由して静電気を筐体に流すことが可能となる。
【００１３】
例えば、ラジオ回路内の静電気が帯電し易い特定箇所の付近に静電保護素子を接続すれば、このような特定箇所に帯電した静電気を、ラジオ回路内を通さずに筐体に流すことができる。
【００１４】
このように本発明によれば、ラジオ回路内の所望の位置から筐体へ静電気を流す経路を設ける際の設計上の選択枝を増やすことが可能となる。この結果、車載用電子回路基板におけるラジオ回路の配置位置やラジオ回路内の配線パターンの自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例による車載用電子回路基板の概略図である。
【図２】車載用電子回路基板の各回路の電気的接続を示す模式図である。
【図３】（Ａ）はグランドパターンを筐体に電気的に接続するグランド接続構造の模式図であり、（Ｂ）はグランド接続構造の断面図である。
【図４】本発明におけるノイズ対策と静電気対策の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は、実施例による車載用電子回路基板の概略図である。車載用電子回路基板１は、ラジオ回路１０と、映像音声回路２０と、電源回路３０を備える。
【００１７】
ラジオ回路１０は、主に、図示しないアンテナを介してラジオ放送電波を受信することにより得た無線周波数信号を検波することにより音声信号を再生し、再生された音声信号を増幅する処理を行う。ラジオ回路１０は、かかる検波処理及び増幅処理等を行うための電気素子及び電子素子が搭載されるラジオ回路素子配置部分１１と、グランドパターン１２とを備える。なお、図１はあくまで模式図であり、図１において示される、グランドパターン１２の形状は現実の形状とは異なる。後述のグランドパターン２２、３２ａ及び３２ｂについても同様である。
【００１８】
映像／音声回路２０は、ラジオ回路１０から出力される音声信号のほか、車載用電子回路基板１で取り扱う映像信号及び音声信号を処理する回路である。映像／音声回路２０は、映像信号及び音声信号を処理するための電気素子及び電子素子が搭載される映像／音声回路配置部分２１と、グランドパターン２２を備える。
【００１９】
車載用電子回路基板１は、後述する筐体に収容されている。グランドパターン２２は、グランドパターン２２と筐体とを接続する接続箇所が設けられる第１の接続領域２３ａと、第２の接続領域２３ｂを有する。これらの第１の接続領域２３ａと第２の接続領域２３ｂは、後述するグランド接続構造によって筐体に接続される。この結果、第１の接続領域２３ａと筐体との電気抵抗及び第２の接続領域２３ｂと筐体との電気抵抗は、グランドパターン２２の他の領域に比べて小さくなっている。なお、第１の接続領域２３ａ及び第２の接続領域２３ｂを、総称して接続領域２３と表記することがある。
【００２０】
なお、ラジオ回路１０のグランドパターン１２は、接続線路１３によって映像／音声回路２０のグランドパターン２２に接続されており、接続線路１３及びグランドパターン２２を経由して筐体に接地される。接続線路１３は、映像／音声回路２０において、例えば第２の接続領域２３ｂに接続されてよい。また、接続線路１３は、例えば車載用電子回路基板１上にプリントされる配線パターンであってよい。
【００２１】
電源回路３０は、ラジオ回路１０及び映像／音声回路２０へ所定電圧の電源を供給する。電源回路３０は、車両側から供給される電源を所定電圧の電源へ変換する処理を行う電源回路素子配置部分３１を備える。電源回路素子配置部分３１には、例えば車両側から供給される直流電源を所定の直流電源に変換するＤＣ／ＤＣコンバータが設けられてよい。電源回路素子配置部分３１には、ＤＣ／ＤＣコンバータとして、例えばスイッチング電源が設けられてよい。
【００２２】
電源回路３０は、さらに、一次側のグランドパターン３２ａ及び二次側のグランドパターン３２ｂを備える。一次側のグランドパターン３２ａは、第３の接続領域３３ａにおいて、後述するグランド接続構造によって筐体に接続される。二次側のグランドパターン３２ｂは、第３の接続領域３３ｂにおいて、後述するグランド接続構造によって筐体に接続される。
【００２３】
例えば電源回路３０が電源回路としてスイッチング電源を採用するとき、スイッチング電源から発生するノイズは、ラジオ回路の出力音声に影響を与える恐れがある。特に、スイッチング電源によるスイッチングのサイクルが、ラジオ回路１０が受信する電波の搬送周波数に近いときにはその影響が大きい。このため、車載用電子回路基板１上では、ラジオ回路１０と電源回路３０の間に映像／音声回路２０を配置することにより、ラジオ回路１０と電源回路３０とが離れるように、各回路が配置されている。
【００２４】
例えば、ラジオ回路１０は、車載用電子回路基板１の互いに対向する２辺２及び３のうちの一方の辺２に隣接して設けられ、電源回路３０は他方の辺３に隣接して設けられる。辺２及び３は、車載用電子回路基板１の長手方向の両端の辺であってよい。
【００２５】
車載用電子回路基板１は、静電保護素子４０を備える。静電保護素子４０は、ラジオ回路１０と、映像／音声回路２０のグランドパターン２２とを電気的に接続する。静電保護素子４０として、静電保護素子４０の両端電圧が所定値以下の場合に殆ど電流を通さず、両端電圧が所定位置を超えるとき電流を流す素子を使用してよい。例えば、静電保護素子４０はバリスタであってよい。他の実施例では、静電保護素子４０としてツェナーダイオードを使用してもよい。
【００２６】
図２は、車載用電子回路基板１の各回路の電気的接続を示す模式図である。ラジオ回路１０は、図１に示すラジオ回路素子配置部分１１に配置される電気素子及び電子素子で構成される負荷１５を備える。また、映像／音声回路２０は、映像／音声回路素子配置部分２１に配置される電気素子及び電子素子で構成される負荷２５を備える。電源回路３０は、電源回路素子配置部分３１に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５を備える。
【００２７】
ラジオ回路１０の負荷１５及び映像／音声回路２０の負荷２５には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の二次側の「＋」端子及び「−」端子から電源が供給される。また、各負荷１５及び２５内において接地させる端子は、ラジオ回路１０のグランドパターン１２及び映像／音声回路２０のグランドパターン２２にそれぞれ接続される。また電源回路３０の一次側及び二次側の「−」端子は、それぞれグランドパターン３２ａ及び３２ｂに接続される。
【００２８】
映像／音声回路２０のグランドパターン２２は、接続領域２３において、車載用電子回路基板１を覆う導体である筐体１００に接続部材２４を介して電気的に接続される。筐体１００は、車載用電子回路基板１が搭載される車両の車体に電気的に接続されてよい。
【００２９】
図３の（Ａ）は、第２の接続領域２３ｂにおいてグランドパターン２２を筐体１００に電気的に接続するグランド接続構造の模式図である。本例のグランド接続構造は、筐体１００に設けられたボス１０１と、ボス１０１へ車載用電子回路基板１を固定するネジ２４を備える。ネジ２４が車載用電子回路基板１を貫通する孔が、接続領域２３ｂに設けられている。
【００３０】
図３の（Ｂ）は、グランド接続構造の断面図である。接続部材２４としての導体のネジがボス１０１に螺合し、この螺合によりネジ２４の頭部がグランドパターン２２の表面に圧着されることにより、グランドパターン２２と筐体１００間の良好な電気的接続が実現する。
【００３１】
なお、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示すグランド接続構造は、あくまで例示である。グランドパターン２２を接地するグランド接続構造としては様々な構造を採用することができ、本例に限定することを意図するものではない。例えば、グランド接続構造として、本願出願人が特願平６−１９０８５４にて提案する取り付け構造を、グランド接続構造として採用してもよい。
【００３２】
図２を参照する。電源回路３０のグランドパターン３２ａ及び３２ｂは、それぞれ接続領域３３ａ及び３３ｂにおいて、筐体１００に接続部材３４ａ及び３４ｂを介して電気的に接続される。グランドパターン３２ａ及び３２ｂを筐体１００へ接地するグランド接続構造は、上述したグランド接続構造と同様であってよい。
【００３３】
図１を参照する。車載用電子回路基板１は、外部信号線をラジオ回路１０に電気的に接続するラジオ回路用コネクタ５０と、外部信号線を映像／音声回路２０に電気的に接続する車両コネクタ６０と、を備える。ラジオ回路１０へ接続される外部信号線は、例えばアンテナとラジオ回路１０とを接続する信号線であってよい。
【００３４】
ラジオ回路１０は、ラジオ回路用コネクタ５０のコネクタ端子とラジオ回路との間を電気的に接続する接続線路５１を備える。例えば静電保護素子４０は、ラジオ回路１０において、接続線路５１のいずれかの箇所５２に接続されてよい。
【００３５】
次に、本発明におけるノイズ対策と静電気対策について説明する。図４は、本発明におけるノイズ対策と静電気対策の説明図である。電源回路３０のＤＣ／ＤＣコンバータ３５から発生したノイズは、空間または電源回路３０が接地された筐体を経由して、車載用電子回路基板１の他の回路に伝搬する。このため、矢印９０に示すように電源回路３０に比較的近い位置にある回路は電源回路３０から発生するノイズの影響を受けやすい。一方で、矢印９１に示すように電源回路３０から比較的遠い位置に回路を配置することにより、電源回路３０から発生するノイズの影響を低減することができる。
【００３６】
このため本発明では、ラジオ回路１０と電源回路３０の間に映像／音声回路２０を配置することによりラジオ回路１０と電源回路３０とを離して配置する。このようにラジオ回路１０と電源回路３０とを配置することにより、電源回路３０のＤＣ／ＤＣコンバータ３５から発生したノイズがラジオ回路１０に与える影響を低減する。なお、特許請求の範囲に記載された所定回路の一例として、例えば映像／音声回路２０が挙げられる。また、特許請求の範囲に記載された所定回路は、本実施例の映像／音声回路２０に限られず、他の実施例では、例えばコンパクトディスク再生回路などの他の回路であってもよい。
【００３７】
しかし、ラジオ回路１０と電源回路３０とを離して配置するレイアウトを採用したために、ラジオ回路１０の配線パターンの自由度が低下することがある。この結果、本実施例に示すように、ラジオ回路１０上の所望の位置５２の付近に、例えば上述したグランド接続構造のような、筐体に対する電気抵抗が小さい接地経路を設けることが困難な場合が生じうる。上記のような回路では、位置５２に帯電した静電気が、矢印９３で示した経路のようにラジオ回路１０内部を流れてしまいラジオ回路１０の音切れの原因となる。
【００３８】
このため本発明では、位置５２と、映像／音声回路２０のグランドパターン２２との間を静電保護素子４０で接続する。この結果、位置５２に静電気が帯電して静電保護素子４０に高電圧が印加されると、矢印９４で示すようにラジオ回路１０内部を経由せずにグランドパターン２２を経由して静電気が筐体に流れる。
【００３９】
したがって本発明によれば、ラジオ回路１０内部を通さずに位置５２に帯電した静電気を筐体１００へ流す経路を設ける設計上の選択枝を増やすことが可能となる。そして、このような静電保護素子４０を設けることにより、位置５２付近に上述のグランド接続構造を設ける必要がなくなるので、ラジオ回路１０の配置位置やラジオ回路１０内部の配線パターンの自由度が向上する。
【００４０】
なお、ラジオ回路用コネクタ５０は、車載用電子回路基板１を覆う筐体の外部から静電気が進入しやすいために帯電し易い。したがって、静電保護素子４０は、ラジオ回路用コネクタ５０のコネクタ端子とラジオ回路との間を電気的に接続する接続線路５１のいずれかの箇所５２に接続されてよい。静電保護素子４０を、接続線路５１に接続することにより、箇所５２に帯電した静電気はラジオ回路１０のラジオ回路素子配置部分１１を通らずにグランドパターン２２を経由して筐体に流れる。このため、ラジオ回路用コネクタ５０から進入する静電気に対するラジオ回路１０の静電気耐性を高めることができる。一方で、静電保護素子４０は両端の印加電圧が微少であると電流を通さない。このため、静電保護素子４０は、電源回路３０で発生したノイズが筐体１００及びグランドパターン２２を経由して、接続線路５１に混入することを防ぐことができる。
【００４１】
なお、上記の静電保護素子４０の接続箇所５２はあくまで例示であり、ラジオ回路１０において、静電保護素子４０を他の帯電し易い部分に接続してもよい。
【００４２】
一方で、静電保護素子４０は、例えば第１の接続領域２３ａに接続してよい。静電保護素子４０を第１の接続領域２３ａに接続することにより、静電保護素子４０を経由する接地経路の抵抗値を低減することが可能となる。静電保護素子４０を経由する抵抗値を低減することにより、ラジオ回路素子配置部分１１を静電気が通りにくくなり、これによってラジオ回路１０の静電気耐性がより向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、車両に搭載される車載用電子回路基板に適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１    車載用電子回路基板
１０    ラジオ回路
２０    映像／音声回路
１２、２２、３２ａ、３２ｂ    グランドパターン
３０    電源回路
４０    静電保護素子
【図１】
2012124198.tif 000003
【図２】
2012124198.tif 000004
【図３】
2012124198.tif 000005
【図４】
2012124198.tif 000006