ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、
TWC 法)
株式会社 e・オータマ

佐藤智典

2023 年 2 月 21 日

目次

4

1

はじめに

1

2

共通事項 (ISO 11452-1)
2.1 電源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1 低圧 DC 電源 . . . . . . . . . . . . .
2.1.2 高圧 DC 電源 (ISO 11452-1:2015) . .
2.2 AN, AMN, AAN . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1 AN (LV-AN) . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 HV-AN . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3 AMN . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.4 AAN . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 ロード・シミュレータ . . . . . . . . . . . . .
2.4 テスト・ハーネス . . . . . . . . . . . . . . .
2.5 DUT の動作 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6 試験信号の品質 . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7 試験信号の変調 . . . . . . . . . . . . . . . .
2.8 ドウェル・タイム . . . . . . . . . . . . . . .
2.9 周波数掃引ステップ . . . . . . . . . . . . . .
2.10 FPSC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.10.1 ISO 11452-1:2005 . . . . . . . . . . .
2.10.2 ISO 11452-1/A1:2008, ISO 114521:2015 . . . . . . . . . . . . . . . . .

2
2
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3
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7
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7
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8
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9

ISO 11452-4
3.1 参照規格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 試験法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1 背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2 BCI 法の原理 . . . . . . . . . . . . .
3.2.3 TWC 法の原理 . . . . . . . . . . . .
3.3 試験場所 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1 シールド・ルーム . . . . . . . . . . .
3.3.2 グランド・プレーン . . . . . . . . . .
3.4 試験対象システムのセットアップ . . . . . . .
3.4.1 基本的なセットアップ . . . . . . . . .
3.4.2 HV 電源に接続されるシステムのセット
アップ (ISO 11452-4:2020) . . . . . .
3.5 BCI 法 — 置換法 . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.1 校正 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.2 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 BCI 法 — 電力制限付き閉ループ法 . . . . . .
3.6.1 校正 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.2 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.3 トランスファ・インピーダンスの算出 .
3.7 TWC 法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.1 校正 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7.2 試験 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8 テスト・プラン . . . . . . . . . . . . . . . .

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10
10
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12
13
13
13

3

5

1

9

補足
4.1 試験レベルの例 . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 BCI 法での妨害レベルの変動 . . . . . . . . .
4.2.1 電流注入プローブの位置の影響 (置換法)
4.2.2 ロード・シミュレータのインピーダンスの影響 (置換法) . . . . . . . . . . . .
4.2.3 ロード・シミュレータのインピーダンスの影響 — コンデンサの効果 (置換法) .
4.2.4 ロード・シミュレータのインピーダンスの影響 (電力制限付き閉ループ法) . . .
4.2.5 テスト・ハーネス長の影響 (置換法) . .
4.2.6 ロード・シミュレータの先の装置の影響(置換法) . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.7 ロード・シミュレータの先のケーブル長の影響 (置換法) . . . . . . . . . . . .
4.2.8 DUT の接地ワイヤの影響 (置換法) . .
4.2.9 ハーネスの導体の束ねの影響 . . . . .

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23
23
23

参考資料

31

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26
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29
30

はじめに
本稿では、ISO 11452 シリーズで定められた車載機器のイミュニティ試験の方法のうち、ISO 11452-

4[1] で定められた BCI 法、及び TWC 法の概要を述べる。

BCI 法は車両外の放射源からの高周波電磁界の車載機器への影響の評価を意図した試験法の 1 つで、ハーネスに妨害電流を注入する方法を用いることで比較的低い周波数からの試験に対応しており、しば

13
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18
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20
20
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21
21
22
22

しば ISO 11452-2[9] (ALSE) や ISO 11452-11[5.2](リバブレーション・チャンバー) のような高い周波数範囲での試験に適した試験法と組み合わせて、そのような試験法では試験が難しい低い周波数範囲を含む比較的低い周波数範囲の試験のために用いられている。

TWC 法も BCI 法と同様にハーネスに妨害を注入するものであるが、注入の原理は全く異なり、より高い周波数範囲に対応している。

1

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この規格の本稿の執筆の時点での最新版

この電源としては通常は車両用のバッテリ (典型は ISO 11452-4:2020 (ed. 5) で あ る が 、ECE

的には 12 V 鉛蓄電池) を用いることができる。バッ

[3][4]では ISO 11452-4:2011 (ed. 4) がテリがリップルを発生することはないが、インピー

参 照 さ れ て お り、よ り 古 い ISO 11452-4:2005

ダンスや電圧変動については定期的な確認が必要と(ed. 3) もまだ使用されることがありそうなことから、本稿では ISO 11452-4:2004 (ed. 3)、及びなるかも知れない。また、バッテリと負荷との接続

ISO 11452-4:2011 (ed. 4) にも触れている。

電圧は試験前と試験後に確認すべきである。

R10.06は太く短いワイヤで行なうべきであり、バッテリの

LV DC 電源は一般に感電の危険がないとみなす

なお、本稿はこれらの規格の内容全てをカバーすことができるが、短絡に伴う発火や火傷などの事故るものではなく、また正確であるとも限らない。規の可能性は考えられ、短絡の防止に注意を払うとと格についての正確な情報は該当する規格そのもの [1]もに、短絡時のリスクの低減のための処置 (例えばを参照されたい。

バッテリの直近への適切な定格のヒューズの取り付
け†2 など) を講じることが望ましいだろう。

共通事項 (ISO 11452-1)

2

バッテリの電圧の維持のためにバッテリと並列に電源装置を接続することもある†3 だろうが、この場

ISO 11452 シリーズの他の規格と共通する事項の合はリップルの確認も必要となるであろう。また、

多くは ISO 11452-1[2] での規定が参照される。

電源装置はそのような使い方に対応していない (異この章では、ISO 11452-1:2005(+A1:2008)、及び

常動作や損傷の危険がある) ことも多いため、接続

ISO 11452-1:2015 の概要を述べる。

の前に電源装置がその使い方に対応していることを確認すべきである。また、バッテリの使用上の条件†4

電源

2.1

や充電状態となっている時の水素ガスの発生にも注意が必要となるかも知れない。

電源に対する主な要求事項を以下の章で、またテ電源装置を用いる場合、電源装置が試験で印加さスト・プランで電源電圧が指定されていない場合のれる妨害の影響を受けないようにするため、電源装

電源電圧を表 1に示す。

置はシールド・ルームの外に置き、シールド・ルー

充電電源以外の高圧 (HV) DC†1 電源については

ムへの引き込みの箇所で適切にフィルタする (通常

この規格上の規定はなく、テスト・プランで規定すはシールド・ルームの壁に取り付けられた貫通フィることが必要となる。

2.1.1

ルタを通す) ことも必要となりそうである。

低圧 DC 電源低圧 (LV) DC†1 電源は以下の条件を満たさなけ
ればならない:†2 ワイヤに見合った溶断電流の適切なヒューズが取り付けられていれば短絡時もワイヤの被覆の溶融や発火が生じる前にヒューズが切れて電流が遮断される。
†3 インピーダンスなどの条件を満足できるのであればバッテリなしで電源装置のみを用いることもできるかも知れない。だが、電源装置そのものの特性、また電源装置は離れた位置 (場合によってはシールド・ルームの外) に置いて比較的長いワイヤやフィルタを介して接続することになるであろうことを考えると、電源装置を単体で用いるのは難しそうである。電源装置の端子の位置でその特性を満足すれば規格の文面上の要求は満足すると言えるかも知れないものの、その場合も長いワイヤやフィルタを介して接続すればその実効的な特性は著しく損なわれ、電源のインピーダンスを低く抑えることが無意味となりそうである。
†4 特に、充電電流がそのバッテリの上限 (急速充電に対応していない鉛蓄電池では典型的にはバッテリ容量の値の 1/10 の電流) を超えないように、また過充電としないように (鉛蓄電池
はフロート充電が可能であるが、バッテリの充電終止電圧よりも高い電圧を印加すると満充電となった後も充電が継続し、過充電状態となる) に注意が必要となるかも知れない。

• 内部インピーダンスは 0〜400 Hz で < 0.01 Ω;• 無負荷から最大負荷 (突入電流を含む) で電圧が 1 V を超えて変動せず、100 µs 以内に最大変動の 63 % を回復する;• リップル電圧は 0.2 VP−P を超えず、その周波数は 400 Hz を超えない。

†1 この規格では直流電源は 60 V 以上の場合に HV (高圧)、
それを下回る場合に LV (低圧) として扱われる。

2

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規格ISO 11452-1:2005(+A1:2008)
ISO 11452-1:2015

低圧 (LV) DC 電源

充電電源

12 V 系

24 V 系

48 V 系

DCAC

13.5 ± 0.5 V

27 ± 1 V———

13 ± 1 V

26 ± 2 V—

UN ± 10 %%UN +10−15 % , fN ± 1 %UN : 公称電圧、fN : 公称周波数

表 1: 電源電圧

2.1.2

高圧 DC 電源 (ISO 11452-1:2015)

2.2.1

高圧 (HV) DC†1 電源の特性はテスト・プランでAN (LV-AN)

12 V や 24 V などの LV DC 電源に使用する AN

規定する。

(HV-AN との区別のために LV-AN と表記すること

実際の使用に際して車両上の HV バッテリに接続もある) は、5 µH/50 Ω AN、あるいは単に 5 µH

される HV DC 電源ラインには試験に際しても車両

AN と呼ばれるもので、図 1に示すような構成の、の HV バッテリを接続すべきである。あるいは、そ測定ポートを 50 Ω で終端した時に図 2に示すようの代わりとなる適切な電源装置 (充電器や回生型のなインピーダンス特性を示すものである。

インバータに接続した場合のように充電状態となるA場合がある、すなわち負荷側から電源への電流の逆Pを用いることもできる。

R2

C2に接続されるような) には充電器かそれに相当する

ฆଅ


1 k̀

充電用 DC 電源ライン (実際の使用で急速充電器

0.1 µF

5 µH流を生じる場合があるならばそれに対応したもの)

B

B

電源装置から給電することができるだろう。
外部の HV 電源装置は貫通フィルタを介して接続しなければならない。

HV 電源では発火や火傷などの事故の可能性に加

AN

C2

R2

AN (LV-AN)
HV-AN

1 µF
0.1 µF—1 MΩ

図 1: LV-AN, HV-AN の原理

えて感電に伴う直接的な危害のリスクも高まり、絶縁の維持 (適切な絶縁材の使用、電圧に応じた沿面
100

距離の維持など) や接近の防止 (例えば端子などの90

危険な箇所への接近を防ぐための適切なガードの使80用など) にも相当の注意が必要となりそうである。

70

2.2

| Z | (Ω)∠Z (°)

60

AN, AMN, AAN

50
40
30

ISO 11452-1:2015 では試験に際して電源などのイ

20

ンピーダンスを管理するためのデバイスとして表 2100に示すものが規定されている。

−10
100 kHzISO 11452-1:2005(+A1:2008) はこのうち AN(LV-AN) のみを含む。

1 MHz

Frequency

10 MHz

100 MHz

図 2: 5 µH/50 Ω AN のインピーダンス ZPB (測定ポー
トを 50 Ω で終端、端子 A–B を短絡した状態での計算値)

これらのデバイスはグランド・プレーン上に直接置き、その金属の筐体はグランド・プレーンとのあいだの直流抵抗が 2.5 mΩ 以下となるようにグラン

AN は実際の設置に際しての電源リターン線 (バッド・プレーンに接続する。また、これらのデバイス

テリのマイナス側に戻すための接続; LV−) の長さの測定ポートは全て 50 Ω の終端器 (AN 内蔵のもに応じて次のような形で用いられる:の、あるいは外付けの同軸終端器) で終端する。

3

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電源線用 AN, AMN

LV DC 電源線

AN (LV-AN; 5 µH / 50 Ω) — ISO 11452-1 B.2.1 (図 1)

HV DC 電源線

HV-AN (5 µH / 50 Ω) — ISO 11452-1 B.2.2 (図 1)†

AC 充電ライン

AMN (50 µH / 50 Ω) — CISPR 16-1-2 (図 6)†
信号/制御/通信線用 AAN

対称信号/制御ポート

ISO 11452-1 B.4.1 (図 8)†

電源線上の PLC

ISO 11452-1 B.4.2 (図 9)†

コントロール・パイロット上の PLC

ISO 11452-1 B.4.3 (図 10)†† ISO 11452-1:2005(+A1:2008) には含まれない

表 2: AN, AMN, AAN (ISO 11452-1:2015)• ローカルでの接地 — 電源リターン線が 200 mm
以下の場合

2.2.2

HV-AN

†5

HV DC 電源に用いられる HV-AN は LV DC 電

AN を 1 台だけ用いて給電線 (バッテリのプラ源に用いられる LV-AN と基本回路 (図 1) やイン

ス側への接続; LV+) のみを AN を介して接続

ピーダンス (図 2) の規定は同様だが、図 1 に示す

し、電源リターン線 (バッテリのマイナス側へように、電源入力側の定数として異なる値が示されの接続; LV−) はグランド・プレーンを介してている。†7†6

接続する (図 3)

HV-AN とテスト・ハーネスのあいだには、必要• 遠隔での接地 — 電源リターン線が 200 mm よに応じて適切なインピーダンス整合回路網を入れるりも長い場合ことができる。HV DC 電源線はしばしばシールド

AN を 2 台用いて給電線 (LV+) と電源リターされるため、HV-AN はケーブルのシールドを適切

ン線 (LV−) の双方を AN を介して接続するに終端できるような構造となっているか、あるいは(図 4)

そのようなシールド・ケースに入れて使用されることが多い (図 5)。

低圧電源のマイナス側の線は、ローカルでの接地

CISPR 25:2021[6] や ECE R10.06[3][4] と異なり(電源のマイナス側に AN を用いない; 図 3) の場合は勿論、遠隔での接地 (電源のマイナス側にも AN

ISO 11452-1:2015 では充電用の DC 電源ラインのための DC-charging-AN の規定はなく、充電用のを用いる; 図 4) の場合にもその電源側でグランド・DC 電源ラインにも HV-AN を用いるように規定さプレーンに接続する。

れている。

少なくとも ISO 11452-2:2019 では AN とロード・シミュレータのあいだの配線はできる限り短くなけ

2.2.3

ればならず、またテスト・プランで指定しなければ
ならない。

AMN

AMN (図 6) は商用電源に接続される一般の電気機器の電源ポート伝導エミッション測定で良く用い

AN は電源のインピーダンスを管理する役割を持つが、そのインピーダンスは 100 MHz までしかられるものと同様の 50 µH / 50 Ω のものであり、規定されておらず、それよりも高い周波数ではインAC 充電器の試験で交流電源ラインに用いられる。

ピーダンスは不明となる。このインピーダンスの違いが試験の結果に影響を与えるかも知れないが、そ†7 インピーダンス Z
PB は端子 A–B を (従って C2 を) 短絡
した状態で規定されているため、C2 の容量の違い (また、C2 があるかどうか) の影響を受けない。だが、C2 の 150 kHz におけるインピーダンスは 1 µF では約 1 Ω、0.1 µF では約 10 Ω
で、実際の使用時には C2 = 0.1 µF の HV-AN の端子 P–B
側から見たインピーダンスは電源入力側のインピーダンスの影
響を有意に受けることが予期される。HV-AN の入力側の貫通フィルタを通して電源を接続すればこの影響はある程度緩和されるだろう。

の影響は §2.3 で述べるような方法で低減できるかも知れない。
†5 小形のコンポーネントの配線でしばしば行なわれているよ
うに、電源リターンをワイヤで戻す代わりにコンポーネントの近くで車体に落とすような場合。
†6 電源のマイナス側が車体に接地されるものと仮定しており、電源のプラス側が接地される場合はそのように読み替える。

4

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

EUT

EUT ଇ༄̆‫܅‬(༅ईࠅЅ)ഇ؉ഇ

؉ฆഇ

؉‫܇‬ഇง̅ AN  ค؇̆༇
ĉఅଇ༄̆ഇ

؉ฆ̆‫܅‬؉ฆअ༇Ȉ

図 3: ローカルでの接地
EUT

EUT ଇ༄̆‫܅‬(༅ईࠅЅ)ഇ؉ഇ

؉ฆഇ

؉‫܇‬ഇง̅ 
AN ×2  ค؇̆༇
ĉఅଇ༄̆ഇ

؉ฆ̆‫܅‬؉ฆअ༇Ȉ

図 4: 遠隔での接地ฆଅ

HV 
ĉఅ

PE

0.1 µF

L2

1 k̀

1 µF

1 µF

50 µH

0.1 µF

L2ĉఅ

L1

50 µH

1 k̀

HV-AN

L1

PE

図 6: AMN (50 µH / 50 Ω) の原理 — 単相電源用

؉‫܅‬༅ఆ‫܉‬ഈ؉

2.2.4
AAN

AAN は充電時に車両外に接続される通信ポートに用いられることがある。

̆ई‫܉‬ĉఅ‫܉‬ą

図 5: HV ケーブルの HV-AN への接続の例 — ケーブ
ルのシールドをケーブル・グランドの金属のフィンガーなどを介してシールド・ケースに 360◦ 接続する

電源線上の PLC 用の AAN (図 9) は AMN や HV-AN などと並列に接続することを意図しており、コモン・モード・インピーダンスを制御する機能を持5ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

C

39 ̀

50

100 µH

20
10

B

0
−10
150 kHz

1 MHz

Frequency

10 MHz30 MHz

C

B

D
38 mH
4.7 µFAED

図 10: AAN (コントロール・パイロット上の PLC) の原理

ロード・シミュレータ

2.3ą؉

A

Zcat

Ĉȅจ

図 7: AMN (50 µH / 50 Ω) のインピーダンス

2.2 nF

39 ̀

30

270 ̀

Ĉȅจ

| Z | (Ω)∠Z (°)

40ą؉

2.2 nFA

60(100 ̀)70

試験に際して、テスト・ハーネスは適切なロード・シミュレータで終端する。このロード・シミュレー
タはグランド・プレーン上に直接置き、それが金属の筐体に入れられている場合にはそれをグランド・200 ̀

プレーンに接続する。
38 mH

グランド・プレーン上の適切な位置に置かれてテスト・ハーネスを終端するロード・シミュレータとฆଅは別の周辺装置が DUT (被試験装置; EUT と呼ば

Zcat : LCL が所定の値となるように平衡度を調整れることもある) の動作や監視のために必要となる

図 8: AAN (対称信号/制御ポート) の原理 — 2 線 (1 対)用こともあるだろうが、そのような周辺装置は適切きる。

ą؉Ĉȅจなロード・シミュレータを介して接続することがで

HV-AN, AMN, or
DC-charging-AN

ロード・シミュレータの先に他の周辺機器を接続する場合、ロード・シミュレータがその先の周辺機器とのあいだに適切な減結合を与えていれば、その

C

B

D

先に接続される装置、それらの配置、またそれらを接続するケーブルやその引き回しが試験の結果にあAEA

まり影響しないようになるであろう。

2.5 k̀ 4.7 nF

そのような周辺装置をシールド・ルームの外に置

図 9: AAN (電源線上の PLC) の原理

く場合、導体をシールド・ルームの壁の貫通穴 (貫通スリーブ) を通して引き出すとシールド・ルーム†8

たない が、その他の AAN (図 8, 図 10) は 150 Ωのシールド性が損なわれるため、光ファイバで接続のコモン・モード・インピーダンスを与えるようにする、シールド・ルームの壁に位置に取り付けられなっている。

た貫通フィルタを介して接続する、ケーブルを引き

対称通信線用の AAN (図 8) の Zcat は、LCL

出した先の部屋もシールド・ルームとするなどの対(longitudinal conversion loss; 不平衡減衰量) を実応が必要となるかも知れない。

際の使用時に接続される装置とケーブルに合わせる

ISO 11452-1:2015 ではロード・シミュレータの設ように調整する。

計は• DUT に接続される I/O の負荷のタイプ (実際†8 PLC の信号は AMN などを通過できず、この AAN は信の、あるいは模擬された)号を通すため代替の経路を提供する。

6

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)• DUT に接続されるそれぞれの I/O のコモン・

例えば DUT の電磁妨害への反応の監視や信号

モード・インピーダンス、及び/もしくはディの注入のために DUT から導体を引き出したいとファレンシャル・モード・インピーダンス

思うこともあるかも知れないが、そのような導体は

DUT の電磁妨害に対する挙動に影響を与える可能• 内部配線とレイアウト性があり、好ましくない。そのような接続は光ファに特に留意しなければならないと規定されており、イバや高抵抗リードを用いることで悪影響なしに、

ロード・シミュレータの設計の例も参考として示さ

あるいは最小限の影響で行なうことができるかも知

れている。†9

れない。

電源のインピーダンスの管理はある程度は AN な
どで行なうこともできるものの、AN のインピーダ

2.6

ンス (図 2) は 100 MHz までしか規定されておら

試験信号の品質ず、一般にそれよりも高い周波数でのインピーダン

電力増幅器の出力の 5 次までの高調波歪みは最大

スは不明となる。設計や実装を慎重に行なったローの試験レベルで基本波の −12 dB 以下 (1 GHz 以

ド・シミュレータを用い、ISO 11452-1:2015 のロー

上では −6 dB 以下) でなければならない。

ド・シミュレータの設計の例などで示されているよ

電力増幅器やその出力の測定手段 (通常は方向性

うに DUT への電源もロード・シミュレータを介し結合器とパワーメータ) が試験で使用する振幅の範て給電するようにすれば、より高い周波数までのイ囲でリニアリティを維持していることも重要となる

ンピーダンスを AN の特性に頼らずに管理するこだろう。

とが可能となるだろう。

2.7
2.4

テスト・ハーネス

試験信号の変調

ISO 11452-1:2015 では以下の変調が規定されてテスト・ハーネスやその接続は実車を代表するもいる (図 11):のであるべきで、特にシールドされたハーネスの構• 無変調 (CW)

造と接続は実車を代表するものでなければならない。

一定振幅の、単一周波数の高周波 (連続波)またハーネスは適用する試験法の要求を満たす長さでなければならない。

• 振幅変調 (AM)AM 放送のような音声周波で振幅変調された送2.5

DUT の動作

信を模擬する、変調周波数 1 kHz、変調度 80 %の振幅変調

イミュニティ試験に際しては、評価の対象となる• パルス変調 1 (PM 1, PM)

機能を動作させ、妨害の印加中や印加後にそれらの機能が正しく機能するかどうかを確認することが必GSM の TDMA (時分割多元接続) の送信を模要となる。

擬する、ton = 577 µs、周期 = 4 600 µs (繰り妨害の印加中にもボタンやタッチパネルなどが正返し周波数 約 217 Hz、デューティー 1/8) のしく機能するかどうかの確認が必要な場合は試験中

間欠的な出力にボタンやタッチパネルなどの操作を行なうことも• パルス変調 2 (PM 2)必要となるだろうが、このような操作を人の手で直接行なうことはできず、テスト・プランで要求されレーダー・パルスを模擬する ton = 3 µs、周期る操作を電磁特性への影響が最小限となるようなア= 3 333 µs (繰り返し周波数 300 Hz、デュー

クチュエータ (例えば押しボタンを押すためのプラティー 約 1/1000) の間欠的な出力

スチックのブロック、プラスチック・チューブで接(ISO 11452-1:2005(+A1:2008) には含まれない)続された空圧アクチュエータのような) を用いて行
なうことが必要となるだろう。

それぞれの変調は以下の周波数範囲での使用が想†9 ロード・シミュレータについては [7] で解説している。

定されているが、試験で実際に適用すべき変調はこ

7ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

1 ms

t period = 4600 µs

t period = 3333 µs

t on = 577 µs

t on = 3 µs

2
1
0

−1

f = 1 kHz, 80 %
−2

CW (

ഇఆ)

AM (̆ฅअਈ)PM, PM 1 (अਈ)PM 2 (अਈ)図 11: 変調の試験法を参照した規格で、あるいはテスト・プラ

周波数掃引ステップ

2.9ンで規定されるだろる:

試験に際しては、必要な周波数範囲内で周波数を• CW: 15 Hz〜18 GHz

変えながら、それぞれの周波数の妨害を印加する。
周波数の変え方には一定の周波数間隔で上げていく• AM: 10 kHz〜800 MHz

方法 (リニア・ステップ) と一定の比率で上げてい• PM 1: 800 MHz〜1.2 GHz, 1.4〜2.7 GHz

く方法 (対数ステップ) があり、最大のステップ幅は表 3の通りとなる。

(ISO 11452-1:2005(+A1:2008) では 800 MHz〜
18 GHz)

リニア
ステップ

対数
ステップ

15 Hz〜100 Hz†

10 Hz

10 %

†

100 Hz10 %1 kHz〜10 kHz†

1 kHz

10 %

10 kHz〜100 kHz

10 kHz10 %周波数帯• PM 2: 1.2〜1.4 GHz, 2.7〜18 GHz(ISO 11452-1:2005(+A1:2008) には含まれない)

100 Hz〜1 kHz

2.8

ドウェル・タイム

試験に際しては、それぞれの周波数の妨害をあ100 kHz〜1 MHz

100 kHz10 %る時間づつ印加し、DUT†10 の挙動を確認する。こ

1 MHz〜10 MHz

1 MHz

10 %

の時間 (ドウェル・タイム、滞在時間) の最小値は10 MHz〜200 MHz

5 MHz

5%

ISO 11452-1 では 1 秒以上と規定されているが、実200 MHz〜400 MHz

10 MHz5%

際の時間はそれぞれの周波数の妨害に対する DUT

400 MHz〜1 GHz

20 MHz2%

1 GHz〜18 GHz

40 MHz2%の応答を確実に確認できるように DUT の特性や動作条件に応じて決め、テスト・プランで規定するこ† ISO 11452-1:2005(+A1:2008) には含まれないとが必要となるだろう。

表 3: 周波数掃引ステップ (ISO 11452-1:2015)

DUT が間欠的に動く機能を持つ場合 (例えば通信やセンサの読み込みを 30 秒毎に行なっている場

試験で適用すべき掃引の方法 (リニアか対数か)合のような) や反応に遅れがある場合 (例えばセンやステップ幅はテスト・プランで規定することが必

サ入力が時定数 10 秒のフィルタに通されている場合要となるだろう。

のような) には、ドウェル・タイムをかなり長くする
ことが必要となるかも知れない。これは試験時間を2.10

長くするので、特に予備試験の段階では、動作周期を短くし、あるいは応答時間を短くした試験用のサFPSC

ISO 11452-1 ではイミュニティ評価に関連して
FPSC (functional performance status classifica-

ンプルを用意することが助けとなるかも知れない。

tion) と呼ばれる枠組みを定めている。
FPSC は試験厳しさレベルとその妨害の性能への†10 device under test (被試験装置)。EUT (equipment undertest) と呼ばれることもある。

8

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

影響に関する区分との組み合わせとなるが、性能へ害が止められた後、すべての機能は自動的に通の影響に関する区分は規格の版によって相違がある。

常の限界内に戻る。

この枠組みを用いる場合、それぞれの試験につい• Class D: 妨害の印加中、デバイスやシステムのてどの試験レベルでどの機能が Class A〜E、ある

1 つ以上の機能が設計通りに動作せず、妨害がいは Status I〜IV のいずれを満足する必要がある

止められ、デバイスやシステムが単純な「オペか、また Class A〜E や Status I〜IV がそれぞれ

レータ/使用」アクションによってリセットさの機能が具体的にどのような状態となることを意味れるまで、通常の限界内に戻らない。

するのかを試験に先立って規定することが必要とな• Class E: 妨害の印加中とその後、デバイスやるだろう。†11
どの機能がどの判定基準に適合しなければならなシステムの 1 つ以上の機能が設計通りに動作せ

いかは、適用する規格、そのコンポーネントの機能ず、デバイスやシステムの修理か交換なしではや用途、そしてコンポーネントの製造業者や納入先

正しい動作に戻らない。

の判断などに依存する。一般には、安全に関係する機能についてはどの試験レベルでも危険側の誤動作

2.10.2は許容されないであろうが、高い試験レベルでの安ISO 11452-1/A1:2008, ISO 114521:2015

全側の誤動作は許容されるかも知れない。また、安全に関係しない機能については、機能の劣化や、場ISO 11452-1:2005+A1:2008 や ISO 11452-1:2015

合によっては機能の完全な喪失さえ許容されるかもでは性能への影響に関する区分は function perfor-

知れない。

mance status と呼ばれており、これは次のようなものとなる:

試験に際しては、評価が必要な機能、動作条件、
具体的な判定基準などを事前に同定し、テスト・プ• Status I: 試験中、及び試験後、機能が設計通

ランに記載するとともに、例えば監視機器、信号源、りに動作する。

試験用プログラムなどが必要であればその準備を行• Status II: 試験中は機能が設計通りに動作しななうべきである。安全に関係する機能については、

いが、試験後は自動的に正常動作に戻る。

特に慎重な検討と準備が必要である。

• Status III: 試験中は機能が設計通りに動作せ
2.10.1ず、妨害が止められた後での DUT のオフ/オ

ISO 11452-1:2005

ンやイグニション・スイッチの操作のような運ISO 11452-1:2005 では性能への影響に関する区

転手や乗客の簡単な関与なしでは正常動作に戻分は functional status classification と呼ばれておらない。

り、これは次のようなものとなる:• Status IV: 試験中は機能が設計通りに動作せ• Class A: 妨害の印加中とその後、デバイスやシず、例えばバッテリや給電線を外して再接続す

ステムのすべての機能が設計通りに動作する。

るようなより広範な関与なしでは正常動作に戻• Class B: 妨害の印加中、デバイスやシステムのらない。試験の結果として、機能が恒久的な損すべての機能が設計通りに動作する。だが、そ傷を被ってはならない。

の 1 つ以上が規定された許容幅を超えても良い。
妨害が止められた後、すべての機能は自動的に通常の限界内に戻る。メモリ機能は Class A のままでなければならない。

• Class C: 妨害の印加中、デバイスやシステムの3

ISO 11452-4

3.1

参照規格

ISO 11452-4[1] は ISO 11452 シリーズの他の規格

1 つ以上の機能が設計通りに動作しないが、妨と共通するような事項 (§2) について ISO 11452-1[2]†11 ここで示されているものは「設計通り」や「正常動作」なを参照しており、ISO 11452-4 のそれぞれの版でのどの表現を含んでいるが、この枠組みに従って判定を行なうた
めには少なくとも何が「設計通り」や「正常動作」なのかを明確にすることが必要となるだろう。

ISO 11452-1 への参照は次のようになっている:

9ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

ことが難しくなる†12 こと、限られた長さのテスト・• ISO 11452-4:2005 — ISO 11452-1 (日付なし)

ハーネスでは妨害のハーネスへの結合が生じにくく• ISO 11452-4:2011 — ISO 11452-1:2005

なることなどから、周波数が低くなるのに応じて試• ISO 11452-4:2020 — ISO 11452-1:2015

験を適切に実施することが難しくなる傾向がある。
一 方 、妨 害 の 周 波 数 が 低 く な り、そ の 波 長

ISO 11452-4:2005 は ISO 11452-1 を日付なしで(100 MHz では波長 λ は 3 m、400 MHz では参照しているため規定上は ISO 11452-1 の最新版が0.75 m) が DUT の大きさに対して大きくなると、参照されることになるだろうが、ISO 11452-4:2005

それに応じて妨害の DUT への直接的な結合は生じはしばしば ISO 11452-1:2005(+A1:2008) と組みにくくなり、ハーネスへの結合の影響が支配的とな合わせて用いられている。また、ECE R10.06[3][4]

る傾向がある。

は ISO 11452-4:2011 とともに ISO 11452-1:2005

このため、この規格では 100 kHz〜400 MHz+A1:2008 を参照している。

(ISO 11452-2:2011 までは 1〜400 MHz) をカバー

ISO 11452-1 の版の試験の実施への影響は限定的する比較的低い周波数範囲に対する試験法として電ではあるものの、いずれの版を適用する場合もテス

流注入プローブを用いて DUT のハーネスに妨害電

ト・プランには適用する ISO 11452-4 と ISO 11452-1

流を注入する BCI 法が採用されており、これはその双方の版を明記すると良いだろう。

の周波数範囲の試験法として広く用いられている。
伝統的にはこの規格では 400 MHz までの周波数3.2範囲がカバーされるが、ISO 11452-4:2011 で BCI

試験法

法に加えて 400 MHz〜3 GHz をカバーする TWC

ISO 11452-4:2011 と ISO 11452-4:2020 は以下の法が導入され周波数範囲が 3 GHz までに拡大さ試験法を、また ISO 11452-4:2005 は BCI 法のみ

れた。

を含む:

このような高い周波数では一般には無線周波電磁界の妨害の DUT への直接的な結合の影響を無視で• BCI (bulk current injection) 法

きるとは言い難く、従ってこの試験法の有効性は限– 置換法 (§3.5)

定的なものとなりそうである。また、正式な適合試– 電力制限付き閉ループ法 (§3.6)

験で TWC 法の使用が認められるケースはあまり多くないかも知れない。しかし、このような高い周• TWC (tubular wave coupler) 法 (§3.7)

波数でもハーネスを介した影響が支配的となりそうなごく小型の、良くシールドされたデバイスの予備3.2.1

評価や量産品の検査などの目的では特に、TWC 法

背景は魅力的な評価方法となるかも知れない。

ハーネスが接続された装置が無線周波電磁界の妨害に曝された時、装置自身とそのハーネスの双方への妨害の結合が生じる。

3.2.2

高い周波数のこのような無線周波妨害の影響の評

BCI 法の原理

BCI (bulk current injection)†13 法では試験対象

価には、ある意味でこの状況を素直に模擬する、アのハーネスに取り付けた電流注入プローブ (BCI プ

ンテナから放射された電磁界に DUT とハーネスをローブ) によってハーネスにコモン・モード電流を曝す ISO 11452-2[9] (ALSE) のような試験法がしば誘起させることで試験が行なわれる。

しば用いられている。

電流注入プローブはトロイド状のコアに巻線を施だが、低い周波数の無線周波妨害については、したもので、その巻線を一次巻線、トロイドの穴のISO 11452-2 のような試験法では妨害の周波数が中に通されたハーネスを単巻の二次巻線としたトラ

低くなるのに応じてイミュニティ試験で必要となる
高レベルの電磁界の発生が難しくなること、限られ†12 遠方界条件とするためにアンテナからの距離を λ/2π 以上としようとした場合、例えば 1 MHz では λ は 300 m で、λ/2πは 50 m 弱となる。
†13 bulk current はハーネス内のコモン・モード電流の総量

た試験距離で遠方の放射源からの電磁波を模擬する

10

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

ンスとして機能し、電磁誘導によってハーネスに電るが、この場合も DUT に適切に妨害を印加するた流を誘起させる (図 12)。

めには対向器側のインピーダンスは DUT 側のイン
ピーダンスよりも充分に低いべきである。

ਈഈ؉ആ

ハーネスが電気的に長くなる高い周波数範囲でのRF挙動はそれほど単純ではないが、対向器のインピー
ダンスが低い (例えば高周波的に接地されている) 場
合も高い (例えばフローティングとなっている) 場
合も電流注入プローブから対向器側を見た時のインシールドは図示していない

ピーダンスは周波数によって大きく変動することが

図 12: 電流注入プローブの原理

予期され、そのインピーダンスが高くなる周波数では DUT 側に注入される妨害のレベルも低くなる。

電流注入プローブは方向性を持たず、対向器 (ロー例えば、対向器でハーネスが高周波的に接地されド・シミュレータ) も DUT と同様に強い妨害に曝ている場合、電流注入プローブと対向器のあいだのされるため、対向器はそれに耐えるものであること

ハーネスの長さが波長の 1/4 となる周波数 (誘電体が必要となる。

による波長短縮効果などを無視すれば、テスト・ハー

また、BCI 法で DUT に注入される妨害のレベ

ネス長 1700 mm、電流注入プローブの位置 150 mm

ルは対向器やハーネスに対して極めて敏感であり、の場合は 1550 mm で、50 MHz 弱) では電流注入

DUT に適切に妨害を注入するためにはそれらにもプローブから対向器側を見るとハーネスがその位置注意を払うことが必要となるだろう。

で開放となっているように見え、従って妨害電流を流すことができず、DUT 側にも妨害は注入されなハーネスが電気的に短い低い周波数範囲について

くなる (§4.2、例えば 図 31 なども参照)。

は、ハーネスに誘起して DUT に注入される電流は、だが、この影響は規格で要求されている、あるい対向器からハーネスを通って DUT に注入され、グは示唆されているように電流注入プローブの位置を

ランド・プレーンを通って対向器に戻るものと見る変えて試験を繰り返せばある程度は低減可能である。

ことができる (図 13)。

この種の問題については §4.2 でもう少し詳しく扱う。

؉ആఆą

3.2.3

DUT

TWC 法の原理ଅЅ؅

TWC 法でも BCI 法と同様に試験対象のハーネਈഈअଅ؉ആ

スに注入デバイスを取り付けて妨害を注入するが、

図 13: BCI 試験の原理

注入デバイスとして電流注入プローブとは異なる原理に基づく tubular wave coupler (TWC) が用いら

従って、低い周波数 (電流注入プローブと対向器のれる。

あいだのハーネスが電気的に短くなるような周波数)
TWC अ
ഇЅअଅの妨害電流をハーネスに適切に誘起させるためには対向器のグランド・プレーンに対するインピーダン

అ༄TWC ą అ༄

スが低いことが非常に重要となる。そのインピーダンスが高い場合、ハーネスには著しく低い妨害電流
しか誘起されず (従って DUT には著しく低い妨害しか注入されず)、適切に妨害を印加していれば不अ合格となった筈のものを合格と判断する結果となる

అ༄ąఅ༄ఆą RF

図 14: TWC の原理

可能性もある。

DUT 側のインピーダンスが高い場合はいずれに

TWC は方向性結合器と同様の原理に基づくもの

しても DUT に注入される電流のレベルは低くなと説明されており [10] 、TWC の内部導体と外部導11ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

体とで構成される 50 Ω の同軸線路に高周波信号が1 GHz で −6 dB 程度、3 GHz で −12 dB 程度の注入され、その内側に通されたテスト・ハーネスと挿入損失の TWC が市販されている†17 ので、条件

内部導体とで構成される別の同軸線路への妨害波のによってはこのレベルの試験を 10 W 程度の高周波結合が生じる (図 14)。†14

電力で行なえる計算となる。
方向性を全く持たない電流注入プローブと異な

TWC は内部導体と外部導体とで構成される同軸り、TWC は幾分かの方向性も持つ†18 ことが期待さ

線路を TEM モードのみが伝播するようにすることれ、その効果はそれほど大きいものではないかも知が想定されている。

れないものの、電流注入プローブの場合と比較してこのため、TWC の使用はその同軸線路の高次

幾分かは対向器側の状況が DUT への妨害の注入にモードのカットオフ周波数†15 よりも低い周波数に影響しにくくなることも、また注入された妨害が対制限され、3 GHz までの使用のためには TWC の向器に影響を与えにくくなることも期待できそうで内部導体の外径は 18 mm 程度までに、従って内径ある。

は 16 mm 程度までに制限される。
Note: 内部導体の外径 d1 、外部導体の内径 d2 の同軸線路の特性インピーダンス Z0 は、
60
Z0 = √ ln
εr

(

d2
d1

)

3.3

試験場所

3.3.1

シールド・ルーム

で、Z0 = 50 Ω とすると d2 ≃ 2.30d1 となる。

この規格の試験では電磁界を意図的に空間に放射

同軸線路の高次モードのカットオフ周波数 fc は、
c
fc =d1 + d2 √πεr2

するわけではないものの、妨害の注入に伴って相当の電磁界が放射される。このため、施設外への干渉の防止のため、基本的には試験は適切なシールド・で†16 、c = 299 792 458 m/s、d1 と d2 の単位を mm、fcの単位を GHz とすると、ルームの中で行なうことが必要となる (図 15)。

190.85fc ≃√(d1 + d2 ) εr̆‫܅‬(ԉ:ฅ ≤ 7:1)



さらに d2 = 2.30d1 、εr = 1 とすると(ISO 11452-4:2011 ค؉)≤ 30 cm

190.8557.8
fc ≃=
3.30d1d1となり、3 GHz に対して 5 % の余裕を見て fc = 3.15 GHzとすると d1 ≃ 57.8/fc = 18.3 mm となる。
≥2

この太さの制限のため、ある種の ECU のように

m

(1.
5

m)

≥1

m

多数のワイヤが接続されるデバイスや電気自動車の
900 ±100 mm

インバータのように太いワイヤが用いられるデバイ
スへのこの試験法の適用は困難となるかも知れない。
だが、いずれにしてもその種のデバイスの多くにつĉఅࠅअคฅ

いては、ハーネスに高い周波数の妨害を注入する方

図 15: シールド・ルームの概観

法では外部からの無線周波電磁界の影響をあまり良く模擬できないかも知れず、この試験法の有効性は

このシールド・ルームは ISO 11452-2[9] で用いら

かなり限定的なものとなりそうに思われる (§3.2.1

れるような電波暗室 (ALSE) であっても良い。†19も参照)。
この規格で示されている最大の試験レベルは†17 但し、これは内径が 10 mm のもので、同じシリーズで内径が 16 mm のものの挿入損失は 1 GHz で −10 dB 程度、3 GHz で −16 dB 程度となっている。
†18 例えば [13] では 6 dB 程度の方向性が報告されている。
†19 単なるシールド・ルームでは、特に高い周波数範囲で、妨害が注入されたハーネスなどから空間に放射された電磁波がシー
ルド・ルームの壁で繰り返して反射されて広い範囲で高レベルの電磁界を生じ、問題を引き起こす可能性もある。このような問題が懸念される場合、その周波数帯に対応した電波暗室 (ALSE)を用いることが望ましいかも知れない。

1 GHz で 29 dBm、3 GHz で 26 dBm であり、†14 TWC に注入されたエネルギーの一部は反対側の端から空間に電磁波として直接放射されるだろうが、それは管理されておらず、また一般にはその影響は小さいものと思われる。
†15 その線路を高次モード (TE や TM) が伝播できるようになる下限の周波数。
†16 例えば Microwave Engineering (David M. Pozar, 1990)
参照

12

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

3.3.2

グランド・プレーン

DUT の筐体は、それが実際の設置に際して車体に接続される場合は短いワイヤでグランド・プレー

この試験は非導電性の試験台の上にグランド・プンに接続する。

レーンとして厚さ 0.5 mm 以上の銅、黄銅、あるい

DUT とロード・シミュレータなどとのあいだのは亜鉛めっき鋼の板を敷き、その上に試験対象とな

テスト・ハーネスはるシステムを配置して行なう。グランド・プレーンの面の高さは 900 ± 100 mm とする。

• ISO 11452-4:2005 の場合、ハーネス長は 1000±

このグランド・プレーンは 300 mm 以下の間隔で100 mm とし、その全長を真っ直ぐに引く;取り付けた接地ストラップで、シールド・ルームの• ISO 11452-4:2011 以降:

壁か床に直流抵抗が 2.5 mΩ 以下となるように接続する。少なくとも ISO 11452-4:2011 以降では接地– 電流制限付き閉ループ法を用いた BCI 法

ストラップの長さと幅の比率は 7:1 以下でなければの場合、ハーネス長は 1000+200mm と−0ならない (図 15)。

し、その全長を真っ直ぐに引く;

グランド・プレーンの最小の大きさは、電力制限– そ の 他 の 場 合 、ハ ー ネ ス 長 は付き閉ループ法を用いた BCI 法の場合は 1500 ×

1700+300
mm と し 、DUT か ら 少 な−01000 mm、その他の場合は 2000 × 1000 mm (一部、

くとも 1400 mm は真っ直ぐに引く。

規格の版による違いがある) で、試験対象システムの大きさに応じてさらに大きい実際に必要な大きさ

このハーネスは厚さ 50 ± 5 mm の低誘電率 (εr ≤のものを用いる。

1.4) の絶縁台の上に置き、グランド・プレーンの縁から 200 mm 以上離して、また真っ直ぐに引いた

一般に、グランド・プレーンは試験対象システム

部分はグランド・プレーンの縁と平行に引く。

(テスト・ハーネスや周辺装置などを含む) 全体を全周に 100 mm 以上の余裕を持って配置できるようハーネスに分岐がある場合は電流注入プローブやな大きさが必要となる。但し、グランド・プレーン

TWC をそれぞれの分岐に取り付けても試験すべき上に置かれたロード・シミュレータ (§2.3) の先に他であり、この場合、電流注入プローブや TWC に通の装置が接続される場合、ロード・シミュレータでされていない分岐は電流注入プローブや TWC に

適切に減結合されている (RF 境界が作られている)

通された分岐から 100 mm 以上離して配置する。

限りはロード・シミュレータから先の配置やケーブ

分岐の構成の詳細はテスト・プランで示さなけれ

ルの引き回しは重要ではなく、そのような装置は顕ばならず、またテスト・レポートに記録しなければ著な悪影響なしにグランド・プレーンの外に置けるならない。

と考えられる。

3.4.2

3.4

試験対象システムのセットアップ

3.4.1

基本的なセットアップ

HV 電源に接続されるシステムのセットアップ (ISO 11452-4:2020)

ISO 11452-4:2020 ではシールドされた電源システ
ムから給電される装置に対する試験の方法が追加さ

BCI 法の基本的な試験セットアップの例を図 16

れており、これは電気自動車のインバータや充電シ(置換法) と図 17 (電力制限付き閉ループ法) に、ま

ステムのように HV (高圧) 電源†1 (例えば DC 300

た TWC 法の基本的なセットアップの例を図 18に〜500 V 程度のバッテリのような) に接続されるシ示す。

ステムの試験に用いることができる。†21 このようないずれの場合も、DUT はグランド・プレーン

システムは充電のために DC や AC の電源にも接続(§3.3.2) 上の厚さ 50 ± 5 mm の低誘電率 (εr ≤されることもある。

1.4)†20 の絶縁台の上に置き、グランド・プレーンのこ の よ う な シ ス テ ム の 試 験 セット アップ の 例

縁から 100 mm 以上離れた位置に配置する。

を図 19 と図 21 に示す。

†20 密な材料は誘電率が高いため、発泡材 (例えば発泡ポリス
チレン) が用いられる。

†21 ECE R10.06[2][4] は ISO 11452-4:2011 を参照しているが、これと似た規定を含む。

13

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

Prev Pfor

ଇ༄̆‫܅‬ഇง̅(༅ईࠅЅ)(̀r ≤ 1.4)

≥ 10ԆЅഇЅ؅
༄̅؇ԇ؅
؉ȅࠅฅ؅

≥ 50

00

T

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0)

DU

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

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؉

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50 ±5


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00 †
+3 0
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0
17

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ฆ

AN

)

45

ISO

900 ±100



20

20

00 4
0
201145210
≥
±
O
00
0 IS
10
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1
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≥ 2-4:
؉ആఆą (≥ 100







1,

1
:20

11

d: 150±10, 450±10, ̅ 750±10 mm
ISO 11452-4:2005

d: 150±50 mm (̅ 450±50 mm, 750±50 mm)
ISO 11452-4:2011, 2020

 ą༄ 200 mm คคԉ† ԇ̆ଅ؉ԉąԉ‫܇‬؇༅
 DUT అ 1400 mm ‫܇‬؇༅

図 16: ISO 11452-4 BCI 法 試験セットアップの例 (置換法)

Itest

Prev Pfor

ଇ༄̆‫܅‬ഇง̅(༅ईࠅЅ)(̀r ≤ 1.4)

≥ 10
00

ԆЅഇЅ؅
༄̅؇ԇ؅
؉ȅࠅฅ؅

≥ 50
0

T

DU



50 ±5



50
≥

ฆ

؉



900 ±100



AN 
0)
10
 (≥




0
10

00

≥1






)

(≥

0
20

±1

0
00 † , 2020

+2

1

0 −0 :201
1000 1452-4
±
1
1
0
0
O
0
90
102005 IS ≥ 150±
00 -4:
10O 11452
IS؉ฆଅ

؉ఆą ą༄ 200 mm คคԉ† ԇ̆ଅ؉ԉąԉ‫܇‬؇༅

図 17: ISO 11452-4 BCI 法 試験セットアップの例 (電力制限付き閉ループ法)

14

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

Prev Pfor

TWC

ഇਇ؅

≥ 50
0

T
DU

≥1

≥

0
20

0
10

900 ±1000)
 (≥ 10





0
±1

00 †
+3 0
−
0
0
17
0
00
≥2

00
≥2

AN






)

00

1
(≥

00




50 ±5




ฆ

(༅ईࠅЅ)≥ 1000ԆЅഇЅ؅
༄̅؇ԇ؅
؉ȅࠅฅ؅

؉

ଇ༄̆‫܅‬ഇง̅(̀r ≤ 1.4)
 ą༄ 200 mm คคԉ† ԇ̆ଅ؉ԉ DUT అ 1400 mm ‫܇‬؇༅

図 18: ISO 11452-4 TWC 法 試験セットアップの例

レータなどのケースに 360◦ 接続する。†22

基本的な事項は §3.4.1 と共通であり、追加や変更となる主な事項は:• バッテリ充電器の試験では、• テスト・プランでこれと異なる規定がない限り、– 充電用の AC 電源ラインはグランド・プ

DUT はグランド・プレーン上に直接置き、直レーン†23 上に置かれた AMN (§2.2.3) を接もしくは規定されたインピーダンスを介して介して接続し、充電器の PE (保護接地)

グランド・プレーンに接続する。

導体はグランド・プレーンと AMN の PE

バッテリ充電器はグランド・プレーンに接続端子に接続する。†24する。

– 充電用の DC 電源ラインは他の HV 電源• HV 電源ラインは HV-AN (§2.2.2) を介して接ラインと同様に HV-AN を介して接続する。†25†26

続する。

†22 ケーブル・シールドの接続は測定結果に有意な影響を与える可能性があり、実際の使用での状況を模擬するために意図的に別の形とする場合以外は高周波的に良好な接続を行なうべきである。ケーブルのシールドのシールド・ボックスへの接続は、例えば HV-AN のシールド・ボックスに取り付けられた EMC 用のケーブル・グランド (cable gland) を用いてケーブルのシールドを全周でシールド・ボックスに接続することで行なえる (図 5)。
いわゆる「ピッグ・テール」接続は一般に許容できない。
†23 ISO 11452-2:2019[9] と異なり、床のグランド・プレーン
ではない。
†24 AMN の PE 端子への接続は通常は充電器の電源コードを
AMN のアウトレットに挿すだけで行なえる筈である。
†25 これは充電用の DC 電源ラインに DC-charging-ANを用いるように規定されている CISPR 25:2021[6] や ECE
R10.06[3][4] とは異なる。
†26 ISO 11452-4:2020 は DC での充電に関する具体的な規定を含まないが、ISO 11452-1:2015 で DC 電源に接続しての充電モードで HV-AN を用いるように規定されている。

必要な場合、実際の使用状況でのコモン・モードやディファレンシャル・モードのインピーダ
ンスを模擬するためのインピーダンス整合回路
網を HV-AN と DUT のあいだに接続することもできる。

• シールドされたハーネスの構造とコネクタ終端
は車両での使用を代表するものとし、これはテスト・プランで規定する。
そのシールドはテスト・プランで他の形とするように規定されている場合を除きロード・シミュ

15ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

Prev Pfor

؇̆ईଅ
ค̆‫܅‬

DUTค؇̆༇

ԆЅഇЅ؅
༄̅؇ԇ؅
؉ȅࠅฅ؅

≥ 50
0





()ԆЅ؅ഈഇ




00
+1

0

0 −0 +−100
0
10

AC

AMN

ఈ

0

d

10

()



≥ 10








HV
LV

HV-AN

00

≥2

ఆą

50 ±5

0

40

≥1

ԉ: 1700 +300
−0+200؉ȅȅ؉คԉఆԇ BCI ఆࠅЅ 1000 −0

؉ฆ

LV-AN

図 19: オンボード AC 充電器の試験セットアップの例 (置換法を用いた BCI 法)ఈ̈ਆІࠈ༇̆ഇ‫܆‬ค̆‫܆܅‬คईଅ

(‫܉‬అ؉̅؅ଅ)Prev Pfor

̆‫܅‬؇̆ईଅ
ค̆‫܅‬≤ 1000ԆЅഇЅ؅
༄̅؇ԇ؅
؉ȅࠅฅ؅

≥ 50

0






()dԆЅ؅ഈഇ

00

+1

0 −0

()



10
HV





≥ 10
0




00

≥2

LV

HV-AN

0

40

≥1

ఈ

ȅ༇Ȉ̆ഇईଅ

50 ±5ఆą
DUT
ԉ: 1700 +300−0؉ฆค؇̆༇

؉ȅȅ؉คԉఆԇ BCI ఆࠅЅ 1000 +200
−0

LV-AN



図 20: モータを含むシステムの試験セットアップの例 (置換法を用いた BCI 法)

16

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)ఈ̈ਆІࠈ༇̆ഇ‫܆‬ค̆‫܆܅‬คईଅ

Prev Pfor

(‫܉‬అ؉̅؅ଅ)̆‫܅‬ԆЅഇЅ؅
༄̅؇ԇ؅
؉ȅࠅฅ؅









()00+1

0 −0

10

00

≥2

ԆЅ؅ഈഇ≥ 50()

0





50 ±5

ఈ

d

HV-AN

00
+2 0

0−
00

1

≥ 10

HV

0

LV

ఆą
DUTค؇̆༇

؉ฆ
LV-AN



図 21: モータを含むシステムの試験セットアップの例 — モータとのあいだのラインへの印加 (置換法を用いた BCI 法)• 充電器やインバータの通信線に AAN (§2.2.4)– HV 系のテスト・ハーネスはグランド・プを挿入しても良い。

レーンの縁から 200 mm 以上離して、また真っ直ぐに引いた部分はグランド・プ• AN、HV-AN、AMN の測定ポートは全て 50 Ω

レーンの縁と平行に引く。

の終端器 (AN などに内蔵のもの、あるいは外– LV 系のテスト・ハーネス (該当する場合)

付けの同軸終端器) で終端する。

は HV 系のハーネスから、また充電用の電• テスト・ハーネスは、

源ライン (該当する場合) はその隣のハーネスからそれぞれ 100+100mm の距離に−0– 厚さ 50 ± 5 mm の低誘電率 (εr ≤ 1.4) の引く。

絶縁台の上に置く。

• モータ (電動機) が含まれる場合、– テスト・ハーネスは、∗ 電流制限付き閉ループ法を用いた– DUT とモータのあいだの動力ケーブル、

BCI 法の場合、1000+200
mm の長
−0

及び信号ケーブルへの妨害の注入も行な

さとし、その全長を真っ直ぐに引く;う。

∗ その他の場合、1700+300
mm の長さ−0– DUT とモータのあいだのケーブル長はとし、DUT から少なくとも 1400 mm

DUT とモータのあいだのラインへの妨は真っ直ぐに引く。†27

害の注入を行なう場合以外は 1000 mm
以 内 と 、妨 害 の 注 入 を 行 な う 場 合 は†27 ISO 11452-4:2020 Figure 4, 5, 7 (BCI 置換法)、12, 13,
15 (TWC 法) は HV ライン、LV ライン、AC ラインの長さ (あるいは装置間の距離) を 1400 mm 以上とし、その全長を真っ直ぐに引くような図となっている。だが、ISO 11452-4:2020 §8.4
では電力制限付き閉ループ法を用いた BCI 法以外では HV ライ
mm とし、DUT
ン、LV ライン、AC ラインの長さを 1700+300−0から少なくとも 1400 mm は真っ直ぐに引く (勿論、1700 mm
は 1400 mm 以上であるので、本文と図が矛盾しているという

1000+200
mm とする。†28−0
わけでもないが) ように規定されており、本文のこの規定に従えば良いと思われる。
†28 ISO 11452-4:2020 の本文にはモータとのあいだの 3 相ラ
インを 1000 mm 以内とする旨の記載しか見当たらない。だが、17

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)– モータは別のグランド・プレーンに置い
ても良い

†29

BCI 法にはが、テスト・プランでグランド・プレーン間の接続の構成を規定しな• 置換法

ければならない。

• 電力制限付き閉ループ法– これと異なる規定がない限りモータは非の 2 つがあり、置換法についてはこの章で、また電導電性の取付台上に取り付け、そのハウジ

力制限付き閉ループ法については次の章 (§3.6) でングをグランド・プレーンに接続する。†30

述べる。

– 負荷機械模擬装置を使用する場合、DUT

置換法は、電流注入プローブを校正治具に取り付と負荷機械模擬装置のあいだの接続の条けた状態で各周波数で所定の電流を発生させるため

件、また必要な接地の条件をテスト・プラに電流注入プローブに印加する必要がある進行波電ンで規定する。

力を求めておき、試験時には所定の電流を発生させるために必要な進行波電力を電流注入プローブに印• 試験は、加するもので、– テスト・ハーネスの配置を変えずに、LV
ライン、HV ライン、充電用の電源ライン• 校正治具上での校正 (§3.5.1)(該当する場合) をそれぞれ注入デバイス• DUT の試験 (§3.5.2)に通して試験する。

の 2 つの段階を含む。

– モータまでのケーブルが 1000 mm 以上†31となる場合、HV ラインと LV 信号ラインを同時に注入デバイスに通しても試験

3.5.1

する。

校正

以下のような方法で、各周波数で所定の電流†32 を– ハーネスに分岐がある場合、注入デバイ発生させるために電流注入プローブに印加する必要

スをそれぞれの分岐に取り付けても試験がある進行波電力を求める (図 22):

すべきである。
分岐の構成の詳細はテスト・プランで示

Prev Pfor

さなければならず、またテスト・レポートに記録しなければならない。

؉ആఆą

3.5

༄̅؇ԇ؅ ؉ȅࠅฅ؅

BCI 法 — 置換法ԆЅഇЅ؅

BCI (bulk current injection) 法は電流注入プロー
50 ̀ ഇਇ؅
ࠆଆఆą (50 ̀)ブ (BCI プローブ) を用いてテスト・ハーネスに高周波の妨害を注入して装置のイミュニティを評価す

Iref

図 22: BCI 法 — 校正

るもので、100 kHz〜400 MHz (ISO 11452-4:2011まででは 1〜400 MHz) に適用可能である。
Figure 6 (BCI 置換法), 10 (BCI 閉ループ法), 14 (TWC 法)
mm となっており、印加対象のハーネスについでは 1000+200−0て最大長しか規定しないのはやや不自然に思われるので、モータへの動力線とその他の線 (エンコーダなど) について図で示さ
mm という値を適用するのが良さそうに思われれた 1000+200−0る。
†29 強度や振動などの理由のため、グランド・プレーンを分離することが望ましい、あるいは必要となることもあるかも知れない。
†30 特に大型のモータでは固定部が相当の力や振動を受けるかも知れず、固定にかなりの注意が必要となるかも知れない。
†31 モータまでのケーブル長は 1000 mm 以内とするように述べられている。これは実際の使用に際して 1000 mm 以上となるかも知れない場合、と解釈するのが良いだろう。

1. 電流注入プローブを 50 Ω の校正治具に取り付ける。
校正治具の一方のポートは適切な定格の 50 Ω
同軸終端器で終端し、もう一方のポートは必要に応じて適切な定格の 50 Ω 同軸減衰器を介して基準となる測定器、例えばスペクトラム・ア†32 おそらくその試験系を用いる最大の試験レベル。他のレベルでの試験の場合は §3.5.2で触れるようにその校正の結果からの換算を行なうことができる。

18

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

ナライザや終端型パワーメータなど†33 に接続• ISO 11452-4:2011 以降 — DUT のコネクする。

タから 150 ± 50 mm;

電流注入プローブには電力増幅器の出力を方これに加えて、DUT のコネクタから 450±

向性結合器を介して接続し、方向性結合器の結50 mm、及び 750 ± 50 mm での試験も必合ポートには進行波電力と反射波電力の測定

要かも知れない。†36のためのパワーメータなどの測定器を接続する

また、DUT のコネクタから 50 ± 10 mm の位(図 22)。

置に電流測定プローブを取り付けても良い。†37

2. ISO 11452-1 で規定された最大周波数ステップ

これらのプローブの位置はプローブの中央まで(表 3) よりも大きくない周波数ステップのそれの距離である。

ぞれの周波数で、校正治具に接続した測定器で2. 指定された周波数ステップ (§2.9) のそれぞれ測定された電流が所定の値となるように信号発の周波数で、電流注入プローブに注入される進生器の出力を調整し、その時の進行波電力と反行波電力が指定された試験レベルを発生させる

射波電力†34 を記録する。

ために必要な値となるように信号発生器の出力

この校正は無変調で行なう。

を調整し、指定された変調 (§2.7) の妨害電流を指定されたドウェル・タイム (§2.8) のあい

3. 必要な場合、電力増幅器の出力の信号の品質がだ出力させ、DUT への影響を確認する。

要求 (§2.6) を満たすこと、また試験系のリニ
アリティ†38 が維持されていることの確認も校

電流 Itest の発生のために必要な進行波電力

正手続きの一部として実施できるだろう。†35

3.5.2

Ptest は校正 (§3.5.1) で得られた進行波電力 Pcalとその時の電流 Ical とから、
)2
(
Itest
Ptest = Pcal
Ical

試験

試験は、電流注入プローブをテスト・ハーネス全体の、またハーネスに分岐がある場合はそれぞれのとして算出できる。†38

分岐の所定の位置に取り付け、所定の妨害電流を発また、少なくとも ISO 11452-4:2011 以降では、生させるために必要な進行波電力を電流注入プロー

校正の際よりも細かい周波数ステップで試験をブに印加することで行なう。

行なう場合、補間に伴う誤差が 0.5 dB を超えないならば校正された周波数のあいだの補間を

1. 電流注入プローブを試験対象のテスト・ハーネ

行なうことができる。

スやハーネスの分岐の以下の位置に取り付ける†36 §4.2 で説明してるように、電流注入プローブの位置 1 箇所

(図 16):

だけで試験を行なった場合は DUT にあまり妨害が注入されない (試験が有意に甘くなる) 周波数帯が生じることが予期され、それが不要だと考える根拠がある場合以外は電流注入プローブの位置を変えて試験を繰り返すことが望ましいように思われる。
†37 §4.2 で述べるように DUT 以外の要因によって DUT に印加される妨害のレベルが著しく低くなる場合があるが、電流測定プローブで電流の監視を行なうことはそのような状況の検知の役にも立つだろう。但し、DUT に妨害が適切に印加されていても DUT のインピーダンスが高いために電流があまり流れな
い場合もあるので、電流測定プローブで観測された電流が低い
ことが DUT に印加されている妨害のレベルが低いことを意味
するとは限らない。また、インピーダンスが低いライン (例えばグランド線) が含まれているため、他のライン (例えば信号線)のインピーダンスが高いためにそれらのラインには妨害が意図されたように注入されていなくても電流が流れるような場合もあるので、電流測定プローブで観測された電流レベルが高いことが DUT に適切に妨害を印加できていることを示すとも限らない。
†38 この電力の換算は試験系のリニアリティが維持されていることを前提としている。この規格ではリニアリティの確認に関する要求はないものの、校正 (§3.5.1) の際にリニアリティを確認するのは良い考えと思われる。この換算については ISO 11452-1:2015§7.2.2.2 で述べられている。

• ISO 11452-4:2005 — DUT のコネクタから 150±10 mm、450±10 mm、及び 750±

10 mm;†33 ISO 11452-4 ではスペクトラム・アナライザかそれと同等のものと記載されているが、周波数分析は不要であるのでパワーメータのようなものを用いることもできそうに、また一般にその方が校正の不確かさを小さく抑えられそうに思われる。
†34 反射波電力は制御などには使用されないが、それを記録することが、また要求があればテスト・レポートに記載することが定められている。また、方向性結合器から先に異常 (例えば同軸ケーブルや電流注入プローブの断線、コネクタの接触不良のような) があれば反射波電力が大きくなることが予期されるので、校正と試験に際して反射波電力にも注意を払うことは有用であろう。
†35 あるいは、要求が維持される出力の範囲 (少なくとも最大出力) を別途確認しておき、試験で必要となる出力がその範囲を超えないことを確認することもできるかも知れない。

19

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

試験では発生させる妨害に変調 (§2.7) を掛け流を発生させるために必要な進行波電力の k 倍 (通ることが多いが、進行波電力 Ptest は無変調で常は k = 4) までに制限される。すなわち、同じ試の値として定義されているため、験レベルに対して、電力制限付き閉ループ法での試
験では置換法の場合の k 倍 (通常は k = 4) の進行• 出力レベルの調整を無変調で行なった後、波電力が必要となることがある。

ピークのレベルを変えないように変調を√k倍(通常は 2 倍) ではなく試験レベルで行なうことも従って、この校正そのものは試験レベルの掛ける• アベレージ・パワー・センサを用いているできるかも知れないとしても、試験系は試験レベル

場合、変調波形から求めた換算係数を用いの発生のために必要な進行波電力の k 倍 (通常はて電力の換算を行ない、変調を掛けたまま

k = 4) までの進行波電力で信号の品質 (§2.6) やリ

で出力レベルの調整を行なう (ISO 11452-

ニアリティを維持することが必要となる。

1:2015 §C.4.2 参照)• 所定の変調を掛けた時も無変調の時と同じ

3.6.2

試験

値を得られる PEP (peak envelope power)
試験は、電流注入プローブと電流測定プローブを

パワー・センサを用い、変調を掛けたまま

テスト・ハーネス全体の、またハーネスに分岐があで出力レベルの調整を行なう

る場合はそれぞれの分岐の所定の位置に取り付け、のいずれかの対応が必要となりそうである。

電流測定プローブで測定された電流を試験レベルに合わせるように電流注入プローブに印加する電力を調整することで行なう。

BCI 法 — 電力制限付き閉ループ法

3.6

1. 試験対象のテスト・ハーネスやハーネスの分岐

電力制限付き閉ループ法を用いた BCI 法では試の DUT のコネクタから 900 ± 10 mm の位置

験時に注入される妨害のレベルはテスト・ハーネスに電流注入プローブを、DUT のコネクタからに取り付けられた電流測定プローブで測定された電50 ± 10 mm の位置に電流測定プローブを取り流が試験レベルに達するように調整される。

付ける (図 17)。

だが、電力の制限レベルの決定のために校正治具

これらのプローブの位置はプローブの中央まで上で所定のレベルの電流を発生するために必要との距離である。

なる進行波電力の情報が必要となることから置換法(§3.5) の場合と同様の校正治具上での校正も必要で、

2. 指定された周波数ステップ (§2.9) のそれぞれの周波数で、• 校正治具上での校正 (§3.6.1)• 電流測定プローブで測定された電流が試• DUT の試験 (§3.6.2)

験レベルに達する;• テスト・ベンチのトランスファ・インピーダン• あるいは、電流注入プローブに印加するスの同定 (§3.6.3)

進行波電力が制限レベルに達するまで信号発生器の出力を増加させ、指定されたの作業が必要となる。

変調 (§2.7) の妨害電流を指定されたドウェル・

3.6.1

タイム (§2.8) のあいだ出力させ、DUT への影

校正

響を確認する。

校正は置換法の場合 (§3.5.1) と同様で、おそらく試験レベル Itest での試験の場合の進行波電力

同じ校正結果を置換法と電力制限付き閉ループ法のの制限レベル PCW l は、校正 (§3.5.1) で得ら双方に使用することもできるであろう。

れた進行波電力 Pcal とその時の電流 Ical 、及びあらかじめ決められた係数 k (通常は k = 4)

但し、電力制限付き閉ループ法での試験の際に電から、流注入プローブに印加される進行波電力は、校正治具上での校正の結果から求められた試験レベルの電(PCW l = k Pcal

20

Itest
Ical

)2

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

として算出できる。†39

3.7

3. 到達した電流レベル (Iref )、及び印加された進

TWC 法

TWC 法では、TWC の挿入損失を校正治具上で行波電力 (Pref ) を記録する。

求めておき、試験時には試験レベルとその挿入損失

また、DUT の感受性の閾値が見つかったならとから求めた所定の妨害を発生させるために必要ばその電流 (Ifault ) とその時に印加された進行となる進行波電力を TWC に注入する方法が用い

波電力 (Pfault ) も記録する。

られ、• 校正治具上での校正 (§3.7.1)

校正された周波数のあいだの補間、及び変調への対処については §3.5.2 を参照。

3.6.3

• DUT の試験 (§3.7.2)の 2 つの段階を含む。

トランスファ・インピーダンスの算出

電力制限付き閉ループ法での試験ではテスト・ベ

3.7.1

ンチのトランスファ・インピーダンスの報告も要求されており、その求め方が ISO 11452-4 の Annex B

校正

特性インピーダンス 150 Ω の校正治具上で、で示されている。

ISO 11452-1 で規定された最大周波数ステップ (表 3)

ここで言うトランスファ・インピーダンス Ztr はよりも大きくない周波数ステップで TWC の挿入損

電流注入プローブによってハーネスに誘起されたコ失を測定する。この測定はネットワーク・アナライ

モン・モード電圧 Vind のハーネス上の測定箇所にザを用いて任意の信号レベルで行なうことができる

おける電流 Iind に対する比、すなわち(図 23)。

Ztr =

Vind
Iind



50 ̀ ഇਇ؅

として定義される。
Port 1

TWC

トランスファ・インピーダンスの求め方としては、Port 2• ネットワーク・アナライザを用いた測定• 校正時と試験時に記録されたデータからの計算

50 ̀ ഇਇ؅
ࠆଆఆą (150 ̀)の 2 つが示されており、後者は校正 (§3.5.1) で得ら50 ̀

れた進行波電力 Pcal とその時の電流 Ical 、試験時150 ̀ ԆЅ

図 23: TWC の校正(§3.6.2) に電流注入プローブに印加された進行波電
力 Pdir とその時に電流測定プローブで測定された
電流 Iind とから、

Ztr = 100

Ical
Iind

√

この校正治具は 50 Ω の測定系とのあいだの広帯域整合回路網を含まなければならず、校正治具の製

Pdir
Pcal

造業者は整合回路網の補正係数を 1.5 dB 以下の不確かさで与えなければならない。

としてトランスファ・インピーダンス Ztr (Ω) を求めるものとなる。†40

TWC の補正係数 IL (dB) は、測定された S21 の
大きさ |S21 | (dB)†41 と校正治具の補正係数 F (dB)

†39 ここで用いているシンボルは ISO 11452-4 のものとは異なる。また、ここでは試験レベルが校正の際の電流と異なる場合の換算も含めて示している。試験レベルに対する電力の換算については †38 も参照。
†40 これに関する ISO 11452-4 での記載には問題が見受けられる。ISO 11452-4:2020 では Pcal などがいずれも dB (電力
は dBm、電流は dBmA) となっているが、勿論、この式で用いるべき値は dB で表現したものではない。(規格ではこの次にこの式を dB での表現に書き換えたものが示されており、その式の場合は dB で表現された値を用いることになるが。) また、
ISO 11452-4:2005 や ISO 11452-4:2011 では Pdir (Pdirect )が校正治具に印加された電力となっている。

とから、†41 ここでの |S | (ISO 11452-4:2020 での表現のまま) は複21素数である S21 の大きさを dB に変換したものを示すもので、
dB で表現された S21 の絶対値を取ることを示しているわけで
はない。

21

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

として算出できる。†42

IL = −|S21 | − F

校正された周波数のあいだの補間、及び変調への対処については §3.5.2 を参照。

として算出できる。
校正を試験で使用する試験系 (電力増幅器など) を3.8

用いて行なう必要はないが、その試験系の出力信号の品質が試験で必要となる出力の範囲で要求 (§2.6)

テスト・プラン

試験に先立って試験の実施のために必要な全てのを満たすことの確認は別途必要となるだろう。

情報を記載したテスト・プランを作成する。
これには少なくとも以下の事項を含めることが必3.7.2

要となるだろう:試験• 試験セットアップ (使用する DUT、ロード・シ

試験は、TWC をテスト・ハーネス全体の、またミュレータ、その他の周辺装置の一覧とその配ハーネスに分岐がある場合はそれぞれの分岐の所

置などを含む)定の位置に取り付け、所定の妨害を発生させるために必要な進行波電力を TWC に印加することで行• 試験方法なう。

• 周波数範囲
1. TWC を試験対象のテスト・ハーネスやハーネ• DUT の動作モード

スの分岐の DUT のコネクタから 100 ± 10 mmの位置に、グランド・プレーンから絶縁して取• DUT の合格基準

り付ける (図 18)。

• 試験周波数範囲、またそれぞれの周波数範囲にこの距離は TWC の DUT 側の面までの距離

対する以下のものを含む試験条件:

であり、プローブの中央までの距離となってい– 試験厳しさレベル (BCI 法の場合は電流、る電流注入プローブや電流測定プローブの場合

TWC 法の場合は電力)とは異なる。

TWC の DUT 側のコネクタは信号源に接続– 変調 (§2.7)

し、反対側のコネクタはテスト・ハーネスから– ドウェル・タイム (それぞれの周波数の妨

200 mm 以上離れた位置にグランド・プレーン

害を印加する時間; §2.8)から絶縁して置かれた 50 Ω 終端器に接続する。

– 周波数掃引ステップ (§2.9)

2. 指定された周波数ステップ (§2.9) のそれぞれの• DUT の監視の条件

周波数で、TWC に注入される進行波電力が指• 電流注入プローブと測定プローブの位置定された試験レベルを発生させるために必要な値となるように信号発生器の出力を調整し、指• 複数のコネクタや分岐がある配線の場合の注入定された変調 (§2.7) の妨害波を指定されたドの条件

ウェル・タイム (§2.8) のあいだ出力させ、DUTへの影響を確認する。

• テスト・レポートの内容

試験レベルは電力で規定され、試験レベル• ロード・シミュレータの詳細

Pt (dBm) の発生のために TWC に印加すべ• モータと DUT のあいだのラインの試験のため

き進行波電力 Pfr (dBm) は、校正 (§3.7.1) での構成の詳細得られた TWC の挿入損失 IL (dB) を用いて、

Pfr = Pt + IL

†42 方向性結合器の結合ポートで観測される電力とのあいだの換算のためには、方向性結合器の結合度、方向性結合器の挿入
損失、また方向性結合器と TWC のあいだで生じる損失の補正が必要となる。

22

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)• 特別な指示や標準的な試験からの変更

この規格では規定されたレベルの妨害を実際に

DUT に印加できていることが求められているわけ• 通信ラインの、また AAN (使用する場合) のではないため、規格に従って試験を行なっている限構成の詳細

りは規格上はこの合格の判断が誤っているとは言えないかも知れないものの、これは実際の使用に際し

DUT は交通の安全とユーザビリティの重要性にてイミュニティの不足によって生じるかも知れない

応じて最も重要な動作モードで、少なくともスタン

重大な問題の見落としを引き起こすものとなるかも

バイ・モードと全てのアクチュエータが動作できる知れない。†43

モードで試験しなければならない。

これは好ましくない、また試験の目的を大きく損合格基準は、FPSC (§2.10) の枠組みに従い、それなうものとなるかも知れず、そのような問題を防ぐ

ぞれの機能に対する Class A〜E、あるいは Status I

ためには適切な配慮が必要となるだろう。

〜IV の定義と、それぞれの試験厳しさレベルでそ

以下ではそのような変動要因のいくつかについて

れぞれの機能が Class A〜E、あるいは Status I〜

説明する。†44

IV のいずれとなることが許容されるかのマトリックスとして規定できるかも知れない。

4.2.1

電流注入プローブの位置の影響 (置換法)

ロ ー ド・シ ミュレ ー タ 側 を 短 絡 状 態 と し た

4

補足

4.1

試験レベルの例

1000 mm のハーネス (単一のワイヤ) に BCI 法(置換法) で妨害を注入した時に 50 Ω で終端された
DUT 側で観測された妨害レベル (試験レベル、す試験レベルの例を 図 24 に示す。

なわち校正治具上で得られるレベルに対する相対値) を図 25に示す。

120

1000

100

ECE R109080

10Current (dBµA)

450 mm、及び 750 mm の位置に置いた。

EMC−CS−2020JLR v1.2 RI112 Level 1
100

Current (mA)

電流注入プローブは、DUT 側から 150 mm、

110

EMC−CS−2020JLR v1.2 RI112 Level 2

図 25 の電流注入プローブを 150 mm の位置に置いた時のカーブを見ると 75 MHz 付近に 0.01 (試験レベルの −40 dB、例えば試験レベルが 100 mA
であれば 1 mA 前後) に達する妨害レベルの著しい低下が見られ、またその 3 倍と 5 倍の周波数にも相70当の低下が見られるが、これは電流注入プローブと
1
1 MHz

10 MHz

100 MHz60
400 MHz

ロード・シミュレータ側の短絡端とのあいだのハー

Frequency

ネスの電気的長さ†45 が λ/4 (そして 3/4 λ、5/4 λ)

図 24: 試験レベルの例 (ECE R10.06[3][4] と Jaguar Land
Rover EMC-CS-2010JLR v1.2[8] )となって高インピーダンスを生じ、妨害の注入を妨げているところである。
電流注入プローブの位置を変えれば電流注入プ
ローブとロード・シミュレータのあいだのハーネス

4.2

BCI 法での妨害レベルの変動†43 そして、その機器を搭載した車両が市場に出た後で問題が顕になった場合、ユーザーの不満を、場合によっては安全上のリ
スクの増大を招くことになるかも知れず、リコールやサービス・
キャンペーンのような対応も必要となるかも知れない。また、その問題がその機器が実際に車両に搭載されて市場に出る前、例
えば車両に搭載しての評価に際して検出された場合であっても、その対応のためのコスト (そしておそらくは車両の出荷の遅れに伴う損失) は非常に大きなものとなるかも知れない。
†44 以下で示すグラフには実測したものと単純なモデルを用いたシミュレーションで推定したものが含まれ、後者には実測デー
タに合わせるように電気的長さを補正したものとそれを行なっていないものが混在している。
†45 自由空間では λ/4 = 850 mm となる周波数は 90 MHz 弱となるが、誘電体の影響で波長は幾分短縮されるだろう。

この試験法で DUT に印加される妨害のレベルは様々な要因で大きく変動する可能性がある。これは試験の再現性に影響するのみでなく、意図されたものよりも著しく低いレベルの妨害しか DUT に印加されず、適切に妨害を印加できていれば不合格となった筈のものを合格と判断する結果を招くかも知
れない。

23

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)3
d = 150 mm
1 d = 450 mm
d = 750 mm

1 d = 150 mm
d = 450 mm
d = 750 mm

Disturbance Level

Disturbance Level

3

0.1

0.01
1 MHz

10 MHzFrequency

100 MHz

400 MHz0.1

0.01
100 kHz

1 MHz

10 MHzFrequency

DUT

50 ̀



DUT

100 MHz

400 MHz

‫܇‬ഇ؉ആఆą

‫܇‬ഇ

50 ̀
؉ആఆą

150

450

750

1700 mm

図 25: 電流注入プローブの位置の影響 (実測)

図 26: 電流注入プローブの位置の影響 — ハーネス長
L =1700 mm (シミュレーション)の長さが変化し、それに伴って妨害が極度に入りにを 450 mm や 750 mm としての試験も行なえば、くくなる周波数も変化する。例えば図 25 で電流注入

少なくともここで述べた要因に伴って DUT に注

プローブを 750 mm の位置に置いた時にはこの周波入される妨害のレベルが意図したレベルよりも低数はかなり高くなり、電流注入プローブを 150 mm

くなる程度を相当緩和できる可能性は、例えば 0.1の位置に置いた時に極度の低下が見られた 75 MHz(−20 dB) を下回るような極度の低下を防げる可能付近では 0.4 強 (試験レベルの −7 dB 程度、例え性は高そうである。

150 mm

450 mm

750 mm1000 mm

ば試験レベルが 100 mA であれば 40 mA 強) の従って、適用する規格でそれが要求されていない

妨害レベルを得られている。このため、電流注入プ

場合であっても、それが不要だと考える理由がある

ローブをいずれの位置に置いた時も妨害レベルが著場合以外は電流注入プローブの位置を変えて (また、

しく低くなる周波数は生じているものの、電流注入場合によっては規格で示されていない位置も追加しプローブの位置 3 箇所で試験した時の最大値を見れて) 試験を繰り返すことは良い考えであるように思ば、意図されたレベルはかなり下回るかも知れないわれる。

としても全周波数範囲である程度のレベルの妨害を注入できている。

4.2.2

このように、電流注入プローブの位置を変えて試

ロード・シミュレータのインピーダンスの影響 (置換法)

験を繰り返すことはこの現象の試験結果への悪影響

1000 mm のハーネス (単一のワイヤ) のロード・を低減するために非常に有用である。

シミュレータ側の条件を変えて BCI 法 (置換法) で

ISO 11452-4:2011 以降の置換法を用いた BCI 法

妨害を注入した時に 50 Ω で終端された DUT 側でではテスト・ハーネスの長さが以前の 1000±100 mm

観測された妨害レベルを図 27に示す。

から 1700+300
mm に変更されており、電流注入プ−0

ここで妨害レベルとして示したものは、電流注入

ローブの位置を 150 mm、450 mm、750 mm と変えプローブの位置を 150 mm、450 mm、750 mm とした時の電流注入プローブとロード・シミュレータとた時の最大値の試験レベルに対する相対値である。

のあいだのハーネスの長さの変化が小さくなることから、その効果がかなり小さくなっている (図 26)。

テスト・ハーネスのロード・シミュレータ側を開放

また、電流注入プローブの位置を 450 mm やとした時には低い周波数での妨害レベルが極度に低

750 mm としての試験はオプションのような扱い

くなっているが、これは低い周波数の妨害を DUTに変更されている。

に注入するためには妨害電流がロード・シミュレー†48

タを通って流れなければならない (図 13) ためであしかしながら、それでも電流注入プローブの位置

24

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

3Disturbance Level1

ÿÿめに 10 kHz からとしているので、中程の周波数範囲となっている) で妨害レベルの大きな低下が見ら50 Ω

れ、また高い周波数範囲のカーブはロード・シミュ
レータ側を開放とした時と似たものとなっているが、これは例えばロード・シミュレータが妨害の影響を受けるのを防ごうとしてフェライト・コア (チョー

0.1

50 Ω +

ク・コイル) を取り付けた場合などに実際に生じる

5 

であろうことである。
これから、電流注入プローブよりもロード・シ

ÿÿ

0.01
10 kHz

100 kHz

1 MHz
10 MHzFrequency

100 MHz 400 MHz

た、ロード・シミュレータ内の実質的にテスト・ハー

DUT

‫܇‬ഇ

50 ̀
750 mmネスの一部として振る舞う配線に) フェライト・コ
アを取り付けるべきでないことが明らかにわかるであろう。†47؉ആఆą

150 mm 450 mm

ミュレータ側であっても、テスト・ハーネスに (ま1000 mm

図 27では電流注入プローブの位置 3 箇所で注入を50 ̀行なった時に観測された妨害レベルの最大値のみを示したが、図 28 で示すように、電流注入プローブ

50 ̀ + 

の位置を 1 箇所のみで試験した場合にはロード・シ
ミュレータ側のインピーダンスの違いによる高い周ԉԆ

波数範囲での妨害レベルの変動は遥かに激しくなる。

図 27: ロード・シミュレータのインピーダンスの影響 —電流注入プローブの位置を変えた時の最大値 (実測)BCI 試験で低い周波数の妨害を適切に印加する
ためにはロード・シミュレータ側のインピーダンスを低く保つことが非常に重要である。

り、ロード・シミュレータを DUT 側から見た時のコモン・モード・インピーダンス (グランド・プレー

少なくとも ISO 11452-4:2020 では (また、よりンとのあいだのインピーダンス) が高い時に実際に古い版の ISO 11452-4 でも ISO 11452-1:2015 を参†46

照する場合は) ロード・シミュレータはコモン・モー

生じるであろうことである。

逆に、テスト・ハーネスのロード・シミュレータ

ド・インピーダンス、及び/もしくはディファレン

側をグランド・プレーンに短絡した時には、低い周

シャル・モード・インピーダンスなどに留意して設

波数でのレベルは高めとなっている。

計されたものでなければならない (§2.3) ことにも留意すべきである。

テスト・ハーネスのロード・シミュレータ側を 50 Ω

ISO 11452-1:2015 にはロード・シミュレータの設で終端した時は、ハーネスが波長に対して充分に短計の例も示されており、この話題については [7] でくなる低い周波数でのレベルは意図した通りとなっも触れている。

ている。だが、50 Ω の終端はこの測定でテスト・ハーネスとして用いたワイヤの特性インピーダンス(直径 1 mm で 300 Ω、直径 5 mm で 200 Ω 程度と推定される) よりもかなり低いことから、高い周†47 実際の試験でテスト・ハーネスのロード・シミュレータ側に、あるいはロード・シミュレータ内の実質的にテスト・ハーネスの一部として振る舞う配線にフェライト・コアが付けられているのを見たことがある。注入デバイスの DUT 側に入れているのではないので試験への悪影響はないだろうと考えたくなるかも知れないが、ここで示したように、それは DUT に注入される妨害のレベルを有意に低下させる可能性がある。ロード・シミュレータやその先に接続される装置への妨害の影響を低減
したい場合、§4.2.3 で触れるように、また ISO 11452-1:2015
でロード・シミュレータの設計の例として示されているように、
ロード・シミュレータをテスト・ハーネスから見た最初の要素として適切な容量のコンデンサを入れればインピーダンスの上昇とそれに伴う悪影響を低減することができるだろう。

波数でのカーブは短絡の時と幾分似た変動を示している。

50 Ω で終端されたテスト・ハーネスのロード・シ
ミュレータ側にフェライト・コアを追加した時、低い周波数範囲 (図 27はこのカーブを見やすくするた†46 実際の試験で、ロード・シミュレータに相当する箇所で、ハーネス内の線のあいだに抵抗、LED、スイッチなどが接続されているだけとなっているものを見ることがある。

25

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

3

1

ÿÿ

3
C = 100 nF

50 Ω

1Disturbance Level

Disturbance Level

C = 10 nF

0.1

50 Ω +

C = 1 nF

5 

C = 100 pF
C = 10 pF

ÿÿ

0.01
10 kHz0.1

100 kHz

1 MHz
10 MHzFrequency

DUT

100 MHz 400 MHz

0.01
100 kHz

DUT

‫܇‬ഇ

50 ̀

1 MHz

C = 0 nF (open)
10 MHzFrequency

100 MHz

400 MHz

C50 ̀
؉ആఆą

؉ആఆą

150 mm

150 mm1000 mm1000 mm

図 29: ロード・シミュレータのインピーダンスの影響 —コンデンサの効果 (シミュレーション)50 ̀
50 ̀ + 

た貫通コンデンサを用い)、その筐体の金属面がグԉԆ

ランド・プレーンに直接接触するようにすると良い

図 28: ロード・シミュレータのインピーダンスの影響 —電流注入プローブ位置 d =150mm (実測)だろう。
このようなコンデンサはその先に接続された回路

4.2.3

や周辺装置とテスト・ハーネスとのあいだにある程

ロード・シミュレータのインピーダンスの度の減結合も与え、その先の回路や周辺装置への妨

影響 — コンデンサの効果 (置換法)
必要な場合、ISO 11452-1:2015[2]

害の影響を低減する効果、またそれらの DUT への妨害の印加への影響 (§4.2.6, §4.2.7) を低減する効で示されている果を与えることも期待できる。

ようにロード・シミュレータの各端子とグランド・
プレーンのあいだにコンデンサを付けることで高周
波でのコモン・モード・インピーダンスを下げ、妨4.2.4

害の注入を改善することができるだろう (図 29)。

ロード・シミュレータのインピーダンスの影響 (電力制限付き閉ループ法)

ISO 11452-1:2015[2] では例えばデジタル入出力

電力制限付き閉ループ法を用いた BCI 法で DUTについては 1 nF のコンデンサの使用が示されており、これは 1 MHz で 160 Ω、20 MHz では 8 Ω 程に印加される妨害のレベルをロード・シミュレータ

度のインピーダンスを与え、n 本のラインを同様に側を短絡とした場合と開放とした場合について推定処理すれば全体でのインピーダンスはその 1/n としたものを図 30 に示す。

なる。コンデンサの容量を小さくすると効果は低下

図 30 では、ロード・シミュレータ側を短絡とした

するが、20 MHz (ECE R10.06[3][4] でイミュニティ

場合、低い周波数範囲では閉ループ法での制御を行要求が定められている周波数範囲の下限) 程度以上

なわない場合は DUT に印加される妨害のレベルがの周波数では 100 pF でも充分な効果を期待できそ高くなっており、高い周波数でも妨害レベルが高くうである (図 29)。

なっている箇所があるが、閉ループ法での制御を行

高い周波数においてはこれをグランド・プレーン

なえばその位置での電流が規定のレベルとなるように接続するワイヤの影響も無視できなくなる可能性に制御される。また、高い周波数範囲で DUT に印があるため、ロード・シミュレータの金属の筐体と加される妨害のレベルが低くなっている周波数のう

各端子のあいだにこのようなコンデンサを最小のイ

ち低下の程度が小さい箇所も閉ループ法での制御を

ンピーダンスで接続し (望ましくは筐体に取り付け

行なえば規定の妨害レベルに合わせられる。だが、26

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

試験セットアップのインピーダンスが低い時に妨害3電流が高くなりすぎないようにすることはできるもDisturbance Level

1のの、インピーダンスが高い時に妨害電流が低くなShortることを防ぐ効果はかなり限定的なものとなる。

0.1

4.2.5

テスト・ハーネス長の影響 (置換法)

テスト・ハーネスの長さを 1000 mm、1700 mm、及び 3000 mm とした場合について DUT に印加さ0.01
100 kHz

Open
1 MHz

10 MHzFrequency (Hz)100 MHz

400 MHz

れる妨害のレベルを推定したものを図 31 に示す。
これを見れば、テスト・ハーネスの長さも妨害の注

入に大きな影響を与えるであろうことがわかるであ
ろう。

DUT
50 ̀

؉ആఆą

‫܇‬ഇ

3
L = 3000 mm
1 L = 1700 mm
L = 1000 mm

900 1000 mm
Disturbance LevelԉԆ
破線は校正で得られた電力を注入した場合、実線は k = 4 として電力制限付き閉ループ法での制御を行なった場合

図 30: 電力制限付き閉ループ法でのロード・シミュレー
タのインピーダンスの影響 (シミュレーション)

妨害のレベルの低下の程度が大きい箇所は、閉ルー

d = 150 mm
d = 450 mm
d = 750 mm
0.1

0.01
100 kHz

プ法での制御によって規定の妨害レベルに近付けられてはいるものの規定の妨害レベルに達する前に電1 MHz

10 MHzFrequency

100 MHz

400 MHz

50 ̀

DUT

力の制限に達するため規定の妨害レベルよりも低い‫܇‬ഇ

ままとなっている。
150 450 750

ロード・シミュレータ側を開放とした場合は多くの

1000

1700

3000 mm

周波数範囲で DUT に印加される妨害のレベルが著

テスト・ハーネスの電気的長さは L = 1000 mm の時のカーブ
を実測値 (図 27) と合わせるように調整した

しく低くなっており、電力制限付き閉ループ法での

図 31: テスト・ハーネス長の影響 (シミュレーション)

制御によって電流注入プローブに印加される電力が4 倍 (+6 dB) まで上げられていても多くの周波数範

図 31 の例 (ロード・シミュレータ端を短絡とした

囲で DUT に印加される妨害のレベルは依然として条件での推定) では、テスト・ハーネス長が長くな

著しく低いままとなっている。図 30 では電力制限付

ると DUT に印加される妨害のレベルが大きく低下

き閉ループ法での制御を行なった時も DUT に印加

する最も低い周波数が有意に低くなるとともに、電される妨害のレベルは 10 MHz でも 0.02 (−34 dB)

流注入プローブとロード・シミュレータのあいだの程度と推定されており、これは置換法 (図 27) の場

ハーネス長の変化が小さくなることから電流注入プ

合の 0.1 (−20 dB) 程度と比べても著しく低いが、こローブの位置を変えた時の妨害レベルのカーブの変れは電流注入プローブとロード・シミュレータ側の化が小さくなっている。

開放端とのあいだのハーネス長が短いためである。

このため、例えばテスト・ハーネス長を 3000 mmとした時には 23 MHz 付近に電流注入プローブを

電力制限付き閉ループ法の場合、DUT の近くでどの位置としても DUT に印加される妨害のレベルの電流で妨害レベルの制御を行なうことから実際にが 0.1 (−20 dB) 程度に低下している箇所が生じてDUT に印加される妨害のレベルが試験セットアッいる。†48プのインピーダンスに影響されにくくなると期待するかも知れない。だが、電力制限付き閉ループ法は†48 テスト・ハーネス長を 1700 mm とした場合、3000 mm

27

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)

長いハーネスを折り返したり蛇行させたりして見P  

3PC

掛け上短くして配置したとしても改善は見込めない

1

ので、試験への悪影響がないと判断できる場合を除Disturbance Level

き、規格で規定されたテスト・ハーネス長を厳守すべきであろう。

P 

PC
0.1

ロード・シミュレータの先の装置の影響 (置

4.2.6

換法)
グランド・プレーン上の規定の位置に置かれたロー

0.01
100 kHz

1 MHz

ド・シミュレータの先に他の装置 (例えば計測器や10 MHzFrequency

100 MHz

400 MHz (CAN)CAN

コンピュータなど) を接続することも珍しくない。
だが、ロード・シミュレータの特性によってはそのUSB (2 m)

DUT(50 ̀)

先に接続された装置やそのケーブルが DUT への妨؉ആఆą

PC

60 ×2
4.7 nF

害の注入に大きな影響を与える可能性もある。

̆‫܅̆܉܅‬

3
PC

P 150 mm

図 33: ロード・シミュレータ (CAN トランシーバ) でイ
ンピーダンスを管理した場合 (シミュレーション)

1
Disturbance Level

1700 mmでテスト・ハーネスのコモン・モードの終端インピー
ダンスを管理しない場合、その先に接続された機器

0.1(この例では PC) の接地の状況によって (また、ここでは考慮していないがトランシーバと PC のあい
0.01
100 kHzPC

だや PC の電源のケーブルの長さなどによっても)
1 MHz

10 MHzFrequency

100 MHz

400 MHzとが予期されることが、また低い周波数範囲では妨 (CAN)CAN
DUT

120

害が著しく入りにくくなる可能性があることが示さ
USB (2 m)

れている。

(50 ̀)

これに対して、図 33は CAN トランシーバの位PC؉ആఆą

150 mm

DUT に印加される妨害レベルが大きく変動するこ

置で CAN のラインを分割終端 (ノーマル・モード

1700 mm̆‫܅̆܉܅‬とコモン・モードの双方での終端となる) した場合

図 32: ロード・シミュレータでインピーダンスを管理しない場合 (シミュレーション)を想定したもので、この場合は PC 側の接地の条件による妨害レベルの変動が顕著に小さくなるとともに、PC 側の接地の条件に関わらず低い周波数でも

図 32は非絶縁の CAN トランシーバの先に PC を妨害が入るようになっていることがわかるだろう。

接続するような場合を想定したものであるが、ロー

この例では分割終端を行なった場合も 1 MHz 程

ド・シミュレータ (この例では CAN トランシーバ)

度以下での妨害レベルの低下が見られるが、これはの場合ほどではないものの、電流注入プローブを 150 mm、450 mm、及び 750 mm に置いて試験した場合もテスト・ハーネス長 1000 mm の場合 よりも明らかに DUT に印加される妨害のレベルが低くなる箇所が生じることが予測される。さらに、ISO 11452-4:2011 以降では電流注入プローブを 450 mm
や 750 mm に置いての試験はオプションのような扱いとなっており、試験を電流注入プローブを 150 mm に置いてのみ行なった場合は妨害レベルの低下はさらに大きくなる。置換法を用いた BCI 法でのテスト・ハーネス長の 1000 ± 100 mm から
1700+300mm への変更は他のいくつかの試験とテスト・ハーネ−0ス長を合わせたものと思われるが、その変更に際して電流注入
プローブの位置を変えなかった理由、また 450 mm や 750 mmでの試験をオプションのような扱いとした理由は理解しにくい。

ここで分割終端の直列コンデンサとして仮定した容量 (4.7 nF) によるもので、必要な周波数範囲に応じてこの容量を大きくすれば改善できる。
また、高い周波数では依然として大きな変動が見られるが、これは §4.2.1で述べた要因によるもので、
電流注入プローブの位置を変えて試験を繰り返せば緩和できる。
図 32 と図 33 では CAN トランシーバが非絶縁の28

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)ものであると仮定したが、これが絶縁型の (例えば

ロード・シミュレータの先のケーブル長の

4.2.7

CAN のライン以外に電気的な接続を持たないバッ

影響 (置換法)

テリ駆動のものの) 場合、図 34で示すように、分割

図 32と同様の構成でロード・シミュレータ (非絶終端などによってコモン・モードでのインピーダン

縁の CAN トランシーバ) とその先の周辺装置 (PC)

スを下げなければ低い周波数の妨害がさらに入りにとのあいだのケーブルの長さを 1 m、2 m、及び 5 m

くくなることが予期される。

とした場合の影響を推定したものを図 35に示す。

3
3
1

Laux = 5 m
Laux = 2 m
Laux = 1 m

ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ ÿÿÿÿÿÿÿ

Disturbance Level

Disturbance Level

1

ÿ

0.1

0.1

ÿÿÿ ÿÿÿÿ ÿÿ

0.01
100 kHz

1 MHz

10 MHzFrequency

100 MHz

400 MHz0.01
100 kHz

1 MHz

ഇਇ

ą

120

100 MHz (CAN)CAN

 (CAN)CAN
DUT

10 MHzFrequency

DUT

400 MHzԉ Laux

120(50 ̀)(50 ̀)

150 mmȅȅഇਇഇਇ

1700 mm

図 35: ロード・シミュレータの先のケーブル長の影響 —コモン・モードでの終端なし (シミュレーション) (CAN)CAN
ą

DUT

PC

؉ആఆą

PC

؉ആఆą

(50 ̀)

؉ആఆą

60 ×2
4.7 nFPC

図 35で見られるように、ロード・シミュレータでコモン・モード・インピーダンスの管理と減結合を150 mm1700 mm

適切に行なっていない場合は実質的にそのケーブル

図 34: ロード・シミュレータ (CAN トランシーバ) がフ
ローティングの場合 (シミュレーション)

がテスト・ハーネスの一部として振る舞い (例えばテスト・ハーネスが 1.7 m、その先のケーブルが 5 mだった場合、その 6.7 m 全体がテスト・ハーネス

従って、ロード・シミュレータの先に他の装置をであるかのように振る舞い)、その先に接続された

接続する場合はロード・シミュレータの位置でインケーブルが DUT への妨害の注入に大きな影響を与ピーダンスをしっかりと管理し、またテスト・ハー

えることが予期される。

ネスとその先の装置とのあいだを適切に減結合し、これに対して、ロード・シミュレータでコモン・

その先に接続されたものが DUT 側から見たイン

モード・インピーダンスの管理と減結合を適切に行

ピーダンスに影響しないようにすべきである。

なっていれば、図 36に示すようにその先のケーブル

単なる中継ボックスのようなもの、あるいはノーの影響が大幅に低減されるであろうことがわかる。

マル・モードでの終端を行なうだけのものではコモン・モード・インピーダンスは管理できず、その先4.2.8に接続されたケーブルや装置やその接続の状況が妨害の注入に直接影響を与えて試験の結果に予期でき

DUT の接地ワイヤの影響 (置換法)

図 37は、DUT 側の 50 Ω の終端がグランド・プ

ない変動をもたらす可能性が、そして妨害が著しく

レーンではなく DUT の金属の筐体とのあいだに接入りにくくなる可能性が予期されるので、そのよう続され、その筐体が接地ワイヤでグランド・プレー

なものをロード・シミュレータの位置に置くべきでンに接続されている状態を考え、BCI 法で妨害を印

はない。

29

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)33Laux = 5 m
Laux = 2 m
Laux = 1 m

0.1

0.01
100 kHzd = 150 mm
d = 450 mm
d = 750 mm

1
Disturbance Level

Disturbance Level

1

1 MHz

10 MHzFrequency

100 MHz (CAN)CAN

400 MHzԉ Laux

0.1

0.01
1 MHz

10 MHzFrequency

100 MHz

400 MHz̆‫܅‬

DUT
DUT
؉ആఆą

60 ×2

PC

؉ആఆą

4.7 nF

150 mm‫܇‬ഇ

50 ̀

(50 ̀)

150 mm

450 mm

750 mm1000 mm

図 37: DUT の接地ワイヤの影響 (シミュレーション)

1700 mm

図 36: ロード・シミュレータの先のケーブル長の影響 —分割終端によりコモン・モードでも終端した場合 (シミュレーション)

4.2.9

ハーネスの導体の束ねの影響

妨害の印加の対象となるハーネスは通常は数本か
ら数十本のワイヤを束にしたものとなるが、このよ加した際に DUT に注入される電流 (あるいは、テスト・ハーネスの DUT 端と DUT の筐体のあいだ

うにワイヤを束にしたものに妨害を印加した場合、に誘起する電圧) を推定した結果を示す。

高い周波数で近接効果のためにその束の内側を引か

ここでは接地ワイヤとして長さ 150 mm 程度のれたワイヤに妨害電流が流れにくくなり、ハーネス

細いワイヤが用いられた場合を想定してそのインダに誘起した妨害電流が束の外側を引かれたワイヤにクタンスを 150 nH と、また比較的小さい DUT を集中することがある。

想定して DUT の金属の筐体とグランド・プレーン

これは、簡単には内側のワイヤが外側のワイヤでとのあいだの静電容量を 10 pF と仮定した。また、シールドされるものとして見ることも、あるいは表ロード・シミュレータ側は先の例と同様にグランド・

皮効果によって束の外側に電流が集中するものとしプレーンに短絡されているものとした。

て見ることもできるだろう。

ここで、電流注入プローブの位置と無関係に現れ

ここでは具体的な例は示さないが、[11] では 19

る著しいディップが 130 MHz 近傍に見られるが、こ線の束の場合で外側のワイヤと内側のワイヤで注入

こは 150 nH と 10 pF が並列共振して高インピーダ

される電流のレベルに 400 MHz で 30 dB 程度の違ンスを生じているところである。実際の試験でこのいを生じる場合があることが示されている。

ような状況となった場合、DUT が接地されているにもかかわらず一部の周波数で DUT のグランド・プレーンに対するインピーダンスが高くなり、妨害電流の流入が妨げられることになる。
また、接地ワイヤのインダクタンスは接地ワイヤ

図 38: 密着したワイヤの高周波電流の分布のイメージの寸法や配置によって変動し、DUT とグランド・プ
レーンのあいだのキャパシタンスは DUT のグランド・プレーンに対する置き方やそのあいだの絶縁材

このため、多数のワイヤが密に束ねられている、の誘電率によって変動するので、これらの条件の違また妨害の影響を受けやすいかも知れない信号線が

いによって共振周波数が変化し、一部の周波数での他のワイヤ (特に、グランド線や電源線のような接試験結果の大きな変動を引き起こす可能性もある。

続先のインピーダンスの低いワイヤ) で囲まれているような状況では特に、その束の中のワイヤの並び

30

ISO 11452-4 の概要 — 車載機器のイミュニティ試験 (BCI 法、TWC 法)方が試験の結果に影響を与えることが、そして高い[5] ISO 11452 シリーズの概要, 株式会社 e・オータ
マ, 2014–2020,

周波数範囲でのイミュニティ評価が有意に甘くなって束の中でのワイヤの位置が違っていただけで不合

https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html

格となったかも知れないもののを合格と判断するこ[5.1] ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE
R10.06 に関係する規格とになる可能性があることが予期される。

[5.2] ISO 11452 シリーズの概要 — 後編: その他の試験法 (ISO 11452-4:2011, -7, -8, -9, -10,-11)

束の中でのワイヤの配置を意識的に入れ替える[12]ようにすればそれぞれのワイヤへの妨害の結合を平準化することもできると思われるが、これは煩[6] CISPR 25 の概要 — 車載機器のエミッションの評価, 株式会社 e・オータマ, 2016–2023,

雑かも知れない。
少なくとも、実際の設置でそのようにされるのでhttps://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html

ない限り、近接効果の影響を強めるような引き方、[7] 車載機器の EMC 試験の準備 — ロード ・シミュ
レータ、テスト・ハーネスなどの準備, 株式会社e・オータマ, 2018,

すなわちハーネス内のワイヤを一定の配列で整列させて引くことやワイヤを密着して束ねることを意図

https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html

的に行なうことは避けた方が無難と思われる。

5[8] EMC-CS-2010JLR v1.2, Electromagnetic Compatibility Specification For Electrical/Electronic
Components and Subsystems, Jaguar Land
Rover, 2012,

参考資料

http://emc.jaguarlandrover.com.edgesuite.net/
docs/requirements.htm[1] ISO 11452-4,[9] ISO 11452-2 の概要 — 車載機器のイミュニティ
試験 (ALSE 法), 株式会社 e・オータマ, 2023,[1.1] ISO 11452-4:2005, Road vehicles — Component test methods for electrical disturbancesfrom narrowband radiated electromagnetic energy — Part 4: Bulk current injection (BCI)

https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html[10] EMC test method for coupling into and decoupling from the wiring harness of automotive components in the VHF band, B. Korber et al., 2004 International Symposium on
Electromagnetic Compatibility, IEEE, 2004,
DOI: 10.1109/ISEMC.2004.1349953[1.2] ISO 11452-4:2011, Road vehicles — Component test methods for electrical disturbancesfrom narrowband radiated electromagnetic energy — Part 4: Harness excitation methods[1.3] ISO 11452-4:2020, Road vehicles — Component test methods for electrical disturbancesfrom narrowband radiated electromagnetic energy — Part 4: Harness excitation methods[11] Circuit and Electromagnetic Modeling of Bulk
Current Injection Test Setups Involving Complex Wiring Harnesses, Nicola Toscani et al.,2018, IEEE Transactions on Electromagnetic
Compatibility (Volume: 60, Issue: 6, December2018), DOI: 10.1109/TEMC.2018.2794823[2] ISO 11452-1, Road vehicles — Component test
methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy — Part 1:
General principles and terminology[12] Field-to-Wire Coupling Model for the Common Mode in Random Bundles of TwistedWire Pairs, Giordano Spadacini, 2015, IEEE
Transactions on Electromagnetic Compatibility (Volume: 57, Issue: 5, October 2015),
DOI: 10.1109/TEMC.2015.2414356[2.1] ISO 11452-1:2005(+A1:2008)[2.2] ISO 11452-1:2015[3] ECE Regulation No. 10 Revision 6, Uniform
provisions concerning the approval of vehicles
with regard to electromagnetic compatibility,
United Nations, 2019[13] Behavioral Modeling of Tubular Wave
Coupler, F. Grassi et al., 2016, 2016
Asia-Pacific International Symposium on
Electromagnetic Compatibility (APEMC),
DOI: 10.1109/APEMC.2016.7522846

https://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29regs120.html[4] ECE Regulation No. 10.06 の概要, 株式会社 e・
オータマ, 2014–2021,
c 2023⃝https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html

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