ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

ISO 11452 シリーズの概要
前編: ECE R10.06 に関係する規格株式会社 e・オータマ 佐藤智典

2020 年 4 月 2 日

目次

1

はじめに

1

はじめに

1

現代の自動車は、様々な目的のための、多数の電2

ECE Regulation No. 101子回路を含むようになっている。電子回路は電磁干3

ISO 11452 シリーズ2

渉に伴う誤動作を生じ得るし 、自動車で用いられて

4

試験法
4.1 共通事項 (ISO 11452-1:2005+A1:2008) . . .
4.1.1 変調 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.2 ド ウェル・タイム . . . . . . . . . . .
4.1.3 周波数掃引ステップ . . . . . . . . . .
4.1.4 合否判定 . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.5 電源のインピーダンスの管理 . . . . .
4.1.6 DUT の接地 . . . . . . . . . . . . . .
4.2 ISO 11452-2:2004 (ALSE) . . . . . . . . . .
4.3 ISO 11452-3:2016 (TEM セル ) . . . . . . . .
4.4 ISO 11452-4:2011 (ハーネス励起法) . . . . .
4.4.1 BCI 法 . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2 TWC 法 . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5 ISO 11452-5:2002 (ストリップライン ) . . . .

2
2
2
3
3
3
5
6
6
7
8
9
11
12

試験での合格と現実の問題の防止
5.1 試験方法による結果の変動 . . . . . . . . . . .
5.1.1 試験法 . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1.2 DUT の配置 . . . . . . . . . . . . . .
5.1.3 DUT の接地 . . . . . . . . . . . . . .
5.1.4 ロード ・シミュレータのインピーダンス
5.1.5 ハーネスの長さや引き回し . . . . . . .
5.2 試験レベル . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3 温度の影響 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4 DUT の経年変化 . . . . . . . . . . . . . . .
5.5 安全関連機能と機能安全 . . . . . . . . . . . .

12
13
13
13
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13
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14
15
15
15

BCI 法 (置換法) での妨害レベルの変動
6.1 電流注入プローブの位置の影響 . . . . . . . .
6.2 ロード ・シミュレータのインピーダンスの影響
6.3 ハーネス長の影響 . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 DUT の接地ワイヤの影響 . . . . . . . . . . .

16
16
16
17
17

参考資料

18

5

6

7

いる電子回路の誤動作は、その機能や誤動作の症状に応じて、ちょっとした問題から大事故までに至る、様々な影響をもたらし得る。一方、携帯電話やその他の無線デバイスの普及に代表されるように電波の利用は拡大し続けており、これは電磁干渉の発生の機会を増大させている。従って、問題の防止のため、
そのような電子コンポーネントが電磁妨害への高い耐性 ( イミュニティ) を持つことも重要となる。
コンポーネントを供給する上での最低限のイミュ
ニティ要求や試験法は、国際的あるいは国家的な基準、業界団体規格、自動車メーカー (OEM) 規格など で規定され得るが 、本稿では国際規格である

ISO 11452 シリーズのうち、国際連合が発行した規則である ECE Regulation No. 10[1][9] に関係する
規格について述べる。
なお、本稿は規格の内容全てをカバーするものではなく、また正確であるとも限らないので、規格についての正確な情報は規格そのもの [2] を参照していただきたい。

2

ECE Regulation No. 10
ECE Regulation No. 10 (ECE R10)[1][9] は 、車両等の相互承認に関する国際的な協定 (1958 年協定) に基づいて国際連合が発行した、路上での使用が意図された車両やそのような車両への取り付けが意図されたデバイスの EMC に関する規則である。
名前に ECE (UNECE; 国際連合欧州経済委員会)が含まれているものの、ECE R10 で定められてい1

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格• IEC 61000-4 — Electromagnetic Compatibility (EMC) – Testing and measurement tech-

る技術的要求事項は欧州以外の複数の国でも受け入れられている。

ECE R10 の現時点での最新版は 2019 年に発効

niques (電磁両立性 (EMC) — 試験及び 測定技術)した Revision 6 (ECE R10.06) であり、これはイミュニティ評価に関連して以下の国際規格を参照し– IEC 61000-4-4:2004 — Electrical fastている:

transients/burst immunity test (電気的• ISO 11451 — Road vehicles – Vehicle test

ファスト・トランジェント /バースト・イ
ミュニティ試験)

methods for electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy (路上走
行車 — 狭帯域放射電磁エネルギーによる電気– IEC 61000-4-5:2005 — Surge immunity
test (サージ・イミュニティ試験)的妨害に対する車両試験法)– ISO 11451-1:2005+A1:2008 — General

ISO 11452 シリーズ

3and deﬁnitions (一般原則及び用語)

ISO 11452 シリーズ [2] は自動車用の電子コンポー– ISO 11451-2:2015, Oﬀ-vehicle radiation

ネントの放射電磁エネルギー (電波、磁界など ) 等に

sources (車両外放射源)

対するイミュニティの評価の方法を定めた国際規格– ISO 11451-4:2013, Bulk current injection(BCI) (バルク電流注入 (BCI))である。これは、上記の ECE R10.06 での試験法の一部として採用されている他、自動車メーカー規格• ISO 11452 — Road vehicles – Component test
methods for electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy (路上走などでの試験法のベースとしても用いられている。

行車 — 狭帯域放射電磁エネルギーによる電気

ISO 11452 シリーズの現時点での最新版、及びECE R10.06 で参照されている版の、規格番号、表
題、及び適用可能な周波数範囲を表 1に示す。本稿

的妨害に対するコンポーネント試験法)

ではこれらの規格のうち表 1で太字で示した ECE

R10.06 で参照されている規格について、後編では– ISO 11452-1:2005+A1:2008 — Generaland deﬁnitions (一般原則及び用語)

ISO 11452 シリーズのその他の規格について述べる。

– ISO 11452-2:2004 — Absorber-lined
shielded enclosure (吸収材に裏打ちされ

4

試験法

4.1

共 通 事 項 (ISO+A1:2008)

4.1.1

変調

たシールド ルーム)

– ISO 11452-3:2016 — Transverse electromagnetic mode (TEM) cell (ト ラン ス
バース電磁モード (TEM) セル )– ISO 11452-4:2011 – Harness excitation

11452-1:2005

ISO 11452-1 では以下の変調 (図 2) が規定されmethods (ハーネス励起法)ており、ECE R10.06 では 、800 MHz 以下では振– ISO 11452-5:2002 — Stripline (ストリッ
プライン )

幅変調 (AM) 、800 MHz 以上ではパルス変調 (PM,PM 1) での試験が指定されている:• ISO 7637 — Road vehicles – Electrical distur-• 連続波 (CW)

bance from conduction and coupling (路上走

一定振幅の、単一周波数の高周波

行車 — 伝導と結合からの電磁妨害)• 振幅変調 (AM)– ISO 7637-2:2004 — Electrical transient
conduction along supply lines only (電源線だけに沿う過渡電気伝導)AM 放送のような音声周波で振幅変調された送信を模擬する、変調周波数 1 kHz 、変調度 80 %
の振幅変調

2

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

表 1: ISO 11452 シリーズ
規格

表題

周波数範囲

ISO 11452-1:2005+ A1:2008

General principles and terminology(一般原則及び用語)—

ISO 11452-2:2004

Absorber-lined shielded enclosure(吸収材に裏打ちされたシールド ルーム)

80 MHz〜18 GHz

ISO 11452-3:2016

Transverse electromagnetic mode (TEM) cell
(トランスバース電磁モード (TEM) セル )0.01 MHz〜200 MHz

ISO 11452-4:2011

Harness excitation methods(ハーネス励起法)

1 MHz〜3 GHz

BCI 法

1 MHz〜400MHz
400 MHz〜3 GHz

TWC 法
ISO 11452-5:2002

Stripline(ストリップライン )0.01 MHz〜400 MHz

ISO 11452-7:2003+ A1:2013

Direct radio frequency (RF) power injection(無線周波 (RF) 電力の直接注入)

0.25 MHz〜500 MHz

ISO 11452-8:2015

Immunity to magnetic fields(磁界に対するイミュニティ)DC, 15 Hz〜150 kHz

ISO 11452-9:2012

Portable transmitters(可搬型送信器)

26 MHz〜5.85 GHz

ISO 11452-10:2009

Immunity to conducted disturbances in the extended audio
frequency range(拡張オーディオ周波数範囲における伝導妨害へのイミュニティ)15 Hz〜250 kHz

ISO 11452-11:2010

Reverberation chamber(リバブレーション・チャンバー)〜18 GHz• パルス変調 (PM)合のような) や反応に遅れがある場合 (例えばセンサ入力が時定数 10 秒のフィルタに通されている場合

GSM の TDMA (時分割多元接続) の送信を模擬する、ton = 577 µs 、周期 = 4 600 µs (デューのような) には、ドウェル・タイムをかなり長くする

ティー 1/8) の間欠的な出力;ことが必要となるかも知れない。これは試験時間を長くするので、特に予備試験の段階では、動作周期

ISO 11452-1:2015 ではレーダー・パルスを模擬する ton = 3 µs 、周期 = 3 333 µs の PM 2を短くし 、あるいは応答時間を短くした試験用のサ
ンプルを用意することが助けとなるかも知れない。

が追加された

4.1.3

4.1.2 ド ウェル・タイム

周波数掃引ステップ試験に際しては、必要な周波数範囲内で周波数を試験に際しては 、それぞれの周波数の妨害をあ変えながら、それぞれの周波数の妨害を印加する。

る時間づつ印加し 、DUT†1 の挙動を確認する。こ

周波数の変え方には一定の周波数間隔で上げていくの時間 (ド ウェル・タイム、滞在時間) の最小値は

方法 (リニア・ステップ ) と一定の比率で上げていく

ISO 11452-1 では 1 秒以上と規定されているが、実方法 (対数ステップ ) があり、ISO 11452-1 では最大際の時間は、それぞれの周波数の妨害に対する DUTのステップ幅は表 2の通りとなる。

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る必要がある。

4.1.4

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

合否判定

どの機能がどの判定基準に適合しなければならな
いかは、適用する規格、そのコンポーネントの機能†1

device under test (被試験装置)。EUT (equipment undertest) と呼ばれることもある。

や用途、そしてコンポーネントの製造業者や納入先

3

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

R10.06 での要求範囲

ISO 11452-2:2004
ISO 11452-2:2019
ISO 11452-3:2016
ISO 11452-4:2011 - BCI

TWC

ISO 11452-5:2002
ISO 11452-7:2003
ISO 11452-8:2007
ISO 11452-8:2015
ISO 11452-9:2012
ISO 11452-10:2009

0

10

100

1k

10k

100k

1M

10M

100M

1G

10G

図 1: ISO 11452 シリーズの各試験法の周波数範囲t period = 4600 µs

t period = 3333 µs

t on = 577 µs

t on = 3 µs

PM, PM 1 (パルス変調)

PM 2 (パルス変調)

1 ms
2
1
0
−1

f = 1 kHz, 80 %−2CW (連続波)AM (振幅変調)

図 2: 変調でイミュニティ評価の対象となるのは「イミュニティ

表 2: 周波数掃引ステップ
周波数帯
MHz

リニア・ステップ
MHz

対数ステップ%

0.01〜0.1
0.1〜1
1〜10
10〜200200〜400
400〜1 000
1 000〜18 000

0.01
0.1
1
5
10
20
40

10
10
10
5
5
2
2

関連機能」(ECE R10.06[1][9] 参照) のみであり、妨害の印加中やその後にイミュニティ関連機能の劣化がなければ合格と判断できる。
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
ランに記載するとともに、例えば監視機器、信号源、試験用プログラムなどが必要であればその準備を行なうべきである。安全に関係する機能については、
特に慎重な検討と準備が必要である。

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は許容されないであろうが、高い試験レベルでの安FPSC ISO 11452-1:2005+A1:2008 は、イミュニ

全側の誤動作は許容されるかも知れない。また、安ティ評価に関連して、function performance status 、全に関係しない機能については、機能の劣化や、場及び試験厳しさレベルから成る、FPSC (functional

合によっては機能の完全な喪失さえ許容されるかも

performance status classiﬁcation) と呼ばれる枠組知れない。

みを定めている。

ECE R10 に関しては、本稿で述べる範囲の試験

Function performance status は性能の判定の枠
4

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格組みで、次のようなものとなる:

A

P

5 µH

• Status I: 試験中、及び試験後、機能が設計通0.1 µF

りに動作する。

電源

1 µF
1 000 Ω• Status II: 試験中は機能が設計通りに動作しな

測定
ポート

EUT

50 Ω

B

B

いが 、試験後は自動的に正常動作に戻る。
図 3: 5 µH/50 Ω AN の構成 — 測定ポートは 50 Ω で終端して使用する• Status III: 試験中は機能が設計通りに動作せず、妨害が止められた後での DUT のオフ/オ90

転手や乗客の簡単な関与なしでは正常動作に戻

80

らない。

70

| Z | (Ω)∠Z (degrees)

ンやイグニション・スイッチの操作のような運• Status IV: 試験中は機能が設計通りに動作せず、例えばバッテリや給電線を外して再接続するようなより広範な関与なしでは正常動作に戻

60
50
40
30
20

らない。試験の結果として、機能が恒久的な損10傷を被ってはならない。

0
100k

1M

10M

100M

Frequency (Hz)

この枠組みを用いる場合、それぞれの試験について

図 4: 5 µH/50 Ω AN のインピーダンス ZPB (端子 A–B
短絡状態での計算値)

どの試験レベルでどの機能が Status I〜IV のいずれを満足する必要があるか、また Status I〜IV がそれぞれの機能が具体的にどのような状態となるこ• リップル電圧は 0.2 VP−P を超えず、その周波数は 400 Hz を超えないとを意味するのかを試験に先立って規定することが必要となるだろう。†2

ものでなければならない。また、電源からの配線は

4.1.5

できる限り短くすべきである。

電源のインピーダンスの管理

一部の試験を除き、DC 12 V や 24 V など の低ISO 11452-1:2015 での変更

圧直流電源†3は、電源のインピーダンスの管理のた

ISO 11452-1:2015

では電気自動車やハイブリッド 自動車のためのコン

め、適切な電源から AN (artiﬁcial network)†4を介

ポーネントの評価で必要となることがある次のようして給電する。

な AN 、AMN 、AAN の規定も追加されている:

ISO 11452 シリーズの規格での試験で低圧直流電源に使用する AN は図 3 に示すような 5 µH/50 Ω• HV-AN (high voltage artiﬁcial network)— 高圧直流電源用のもので、図 4に示すようなインピーダンス特性を持つ。

• AMN (artiﬁcial mains network)— 交流電源用

低圧電源自身は、• 内部インピーダンスは 0〜400 Hz で < 0.01 Ω• AAN (asymmetric artiﬁcial network)— 通信線用• 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

HV-AN は 5 µH/50 Ω の AN で、上記の低圧直変動の 63 % を回復する

流電源用の AN と似ているが 、回路例が電源入力†2 ここで示されているものは「設計通り」や「正常動作」な側に 1 µF ではなく 0.1 µF と 1 MΩ を入れたもの

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。
†3 この分野では、通常、直流の場合は 60 V 以下の電圧が低圧 (LV) 、60 V を超える電圧が高圧 (HV) とみなされる。
†4 LISN (line impedance stabilization network) とも呼ばれるとなっており、また通常はシールド・ケースに入れて電源ケーブルのシールドを適切に処理できるようにすることが必要となる。必要な場合、HV-AN と5

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

DUT のあいだにインピーダンス整合回路網を追加しても良い。

地合
の接 場
体 必要な

DU

AMN と AAN は CISPR 16-1-2 で規定されたもので、従来から一般の電気機器のエミッション測定で使用されているものと同様のものである。但し 、

T筐

線
ーン

する

N)

N
LIS

(A

×2

に接
ーン

源
電

レ
・プ

ンド

グラ

り短

台

く

縁

絶

る限
でき

PLC (電力線通信) については特別な規定が定めら
れている。

DU

リタ

続

ン
レー

・プ
ンド
グラ

、

グ 属
金

また 、従来から 用いられ て い る低圧電源用の

する

き 接
置 に
ータ 直接 ーンュレ ン上にド・プレミ
シ ー ン

ド・ ・プレ はグラ
ロー ランドの筐体

の外
ーン
プレ

T

ネス
ハー
線
源
電

続

に置

い

いて

も良

源 ド・
電 グラン

5 µH/50 Ω AN について、インピーダンスの位相角とアイソレーションへの言及が加わっている。

図 6: 遠隔での接地 — マイナス側の線が 200 mm よりも長い場合

ECE R10.06[1][9] はさらに DC-charging-AN やいくつかの AAN の規定を含む。

4.2

この 試験は 電波暗室 (absorber-lined shielded

DUT の接地

4.1.6

ISO 11452-2:2004 (ALSE)

enclosure; ALSE) 内で送信アンテナから電磁界を放射して DUT とハーネスをその電磁界に曝すもの†5

電源のマイナス側 (電源リターン線、グランド

で、最も素直な方法と言えるだろう。

線) の接続をどのようにするかは、実車での接続のだが 、この実施のためには電波暗室 (反射の低減

方法から決定する。
マイナス側の線をそのコンポーネントの近くで車のために内面に電波吸収体を取り付けたシールド ・

体に落とす場合のように 、実車で 200 mm 以下のルーム) が不可欠であり、また高レベルの電磁界をワイヤで接続することを意図している場合には、プ得るためには強力な高周波電力増幅器が必要となるラス側の電源のみを AN を介して給電し 、マイナ

ため、比較的高コストなものとなる。また、低い周ス側の線はグランド ・プレーンに落とす (図 5)。

波数では充分な強度の電磁界の発生や結合を行なう
ことが難しくなるため、この方法での試験はある程

マイナス側の線をプラス側と同様に離れた場所か度高い周波数範囲に限られている。

らワイヤで引く場合のように 、実車で 200 mm よりも長いワイヤで接続することを意図している場合

電界強度 (試験レベル ) は、DUT がない状態で、には、プラス側と同様、マイナス側も AN を介して高さ 900 ± 100 mm の机の上のグランド・プレーン接続する (図 6)。

の前縁から 100 ± 10 mm (試験時にハーネスが引かれる位置) 、150 ± 10 mm の高さに電界プローブを
T
DU
続

×2

N)

N
LIS

(A

プレ

・
ンド

る限

レ

・プ

グラ

ンド

り短

置き、電界プローブの正面 1 000 ± 10 mm の距離、

線
ーン
リタ
源

く

グランド ・プレーンから 100 ± 10 mm の高さに送T
DU

信アンテナを置いて校正する。

ネス
ハー

線

源
電

グラ

筐

電

に接
ーン

でき

ーン

する

地 場合
の接必要な

体

台
縁
絶

試験に際して、DUT は図 7 や 図 8 に示すようにする

机上のグランド・プレーンの上の 50 ± 5 mm の低誘

続
き、
置 に接
ータに直接 レーン
ュレーン上ンド・プ
い
ミ
シ レ ラ
も良
ド・ ド・プ はグいてローグランの筐体
に置
外
属
金
ンの
レー
・プ
源
電 ランド
グ

電率の絶縁性の台の上に置き、ハーネスの 1500 ±75 mm の区間をグランド・プレーンの前縁から 100±
10 mm の位置に前縁と平行になるように配置した

図 5: ローカルでの接地 — マイナス側の線が 200 mm
以下の場合ハーネスを介してロード・シミュレータ (対向器) に接続する。

ど うかも、実車で車体に接続されるかど うかから決1 GHz 以下の試験では 図 7 のようにハーネスを
グランド・プレーンの前縁と平行に引いた区間の中央が送信アンテナの正面となるように 、1 GHz 以定する。

上の試験では 図 8 のように DUT が送信アンテナ

DUT の筐体をグランド ・プレーンに接続するか†5 現代では相当稀と思われるが 、車両で電源のプラス側が車の正面となるように配置し 、ハーネスと DUT の双体に接続される場合にはマイナス側とプラス側を逆に読み替える。

方に電磁界を照射する

6

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

DUT とロード ・シミュレータのあいだのハーネ
スは 2 000 mm 以下でなければならず、ハーネスを
グランド・プレーン上に置かれたロード・シミュレー

電

体

収

吸

波

タに接続せずにグランド・プレーンの外に引き出す必要がある場合にはグランド・プレーンから出る前Tーン

境界 (例えば低域通過フィルタ) に通すようにする。

グ

5

00

(図 9) 、ISO 11452-2:2019 でもこれに類した規定が追加されている。

±7

1000
±

15

10

100
±

900 ±100
50 ±5

源
電 AN)
(
タ
網
レー
路
回
ミュ
似
シ
擬
ド・
ロー

セットアップについての特別な規定も含まれており

10

0±

20

≥ 10
00

ECE R10 には REESS 充電モード †6での試験の

DU

プレ
ド・
ラン

ス
ーネ

長

≤

10

0
20

100 ±10にハーネスをグランド・プレーンに接続された RF

0

ハ

≥ 20
00

電

体

収

吸

波

図 8: ISO 11452-2 試験セットアップの例 (≥ 1 GHz)

台 )
縁 1.4
絶 (εr ≤
地 )
の接な場合
体
筐 (必要

DU

・
ンド
グラ

0±

20

までで使用可能なセルの高さは約 0.6 m で、DUT

75
1000

ネス

長

≤

大きな DUT の試験には適さない。また、ハーネス

±10
20

00

ハー

電力増幅器より100の高さはセルの高さの 1/6 までに制限されるため、±10

100 ±101500

900 ±10050 ±5強度を得ることができる。だが、標準的な 200 MHz

10

±
00

≥ 10

源
電 AN)
(
網
ータ
路
ュレ
回
ミ
似
シ
擬
ド・
ロー

使用可能であり、また比較的小さい電力で高い電界
T

ーン
プレ

も電磁界に曝せるものの、長さが限られているため、ハーネスを介して結合する低い周波数の妨害の影響は適切に模擬できないかも知れない。

TEM セルの両端には同軸コネクタがあり、片側の同軸コネクタに電力増幅器から注入された高周波電力は、セル内を伝搬した後、反対側のコネクタに取

≥ 20

00

図 7: ISO 11452-2 試験セットアップの例 (≤ 1 GHz)

り付けられた終端器で吸収される (図 10)。TEM セル内の電界強度†9はセルに注入された正味電力 (net

ISO 11452-3:2016 (TEM セル)

power) から計算によって求められ 、試験レベルの設定は、この試験では DUT は TEM セルの床面とセプタ

1. 発生させたい電界強度に対応する正味電力を計

4.3

ム (隔壁) のあいだに発生させられた TEM 波†7に算で求める†10曝される。
この試験で用いられる TEM セルはそれ自身が2. セルが空の状態で、それぞれの周波数で上記のシールド されていることから、本稿で述べる他の試

正味電力をセルに注入するために必要な進行波

験法と異なり、基本的には電波暗室やシールド・ルー

電力を記録する

ムを必要としない。†8この試験法は低い周波数から

3. セルに DUT を入れ、それぞれの周波数で上記†6 REESS 充電モード とは、電気自動車やプラグ イン・ハイの進行波電力をセルに印加する

ブ リッド 自動車の動力用バッテリを外部からの給電で充電する状態のこと。
†7 transverse electromagnetic wave (横電磁界波)。電磁界が進行方向と直角の方向の成分のみから成る波。
†8 これは TEM セルから引き出されるワイヤが充分にフィルタされていることを前提としている。TEM セルから引き出されるワイヤが充分にフィルタされていない場合は電磁界の著しい漏洩が生じる可能性があるため、シールド・ルーム内での使用が必要となるかも知れない。

†9 TEM セルの底面とセプタムのあいだの領域の中央付近、セルの幅の 1/3 、底面とセプタムの間隔の 1/3 程度の領域では比較的均一な電磁界が得られる。試験では主にこの領域が用い
られ 、この計算で求められる電界強度はこの領域での電界強度を代表するものとなる。
†10 TEM セルの特性インピーダンスを Z 、セルの床面とセプタムとの間隔を d√として、セルに正味電力 P を注入した時の電界強度は E = Z × P /d。

7

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格直接、あ
インピ るいは
規定
ーダ
され
ンス
た
を介
して接
地

≥ 10

T

00

N
AM

e
lin 100

00

+

源

の 行
HV と平
縁
と
LV ンの
ー
プレ

LV

電

・
ンド

50 ±5
グラ

AN

ダ
ピー
イン

整
ンス

ットン) +300
ョ
−0
ユニ
プシ
00

合 (オ

:1

7

ス 長 ネス
ーネ ハー

を奥

ータ

HV

レ
ミュ
・シ

に

側

は
た線 じて
れ
、
ドさ ムに応 線をルる
前ド
テ
シーシス ール でき
を手
の
用
V
L
源 グ・ 括シ を使
電相 るプラ の一 ネス
三や され 市販 ハー
源
電 使用 ルか での
ブ 両
HV
ケー は 車軸
同 るい
あハ

電力増幅器より

1075 00 ±100 ±ネスをく
0
15 ハー に引

HV

100 ±1000 −0 +1
10 100 −0 00 ±1
1

貫通フィルタ外部の HV 電源は貫通フィルタを介して接続

AC

AC≥ 1 GHz

ボ
ド・ オプ
ル ( N
A
HV

シー

10

0±

20

≤ 1 GHz

ス)
ン
ック
ショ

DU

ンド ン
グラプレー

電
、充

ド
ロー

図 9: ISO 11452-2 試験セットアップの例 (ECE R10.06, REESS 充電モード )ことで行なわれる。†11

す場合はハーネスはシールドしてセル底面に沿って

基本的にセル内では TEM 波が入力から出力に向引き (図 12) 、ハーネスも電磁界に曝す場合はハーけて伝搬するものと想定されているが、セルの寸法

ネスはセル側面下端に付けられたコネクタ・パネル

から決まる高次モード のカットオフ周波数よりも高に向けて斜めに引く (図 13)。

い周波数の電力がセルに注入された場合、セル内で高次モード の電磁界や共振が発生し 、試験に悪影響を与える可能性がある。このような問題の防止のため、この規格では試験周波数の上限はセルの寸法から決まるカットオフ周波数以下に制限されており、また電力増幅器の出力の高調波成分†12がそのような問題を引き起こすことを防ぐために電力増幅器とTEM セルのあいだに例えばカットオフ周波数の 1.5

図 11: TEM セルの例 (写真は Teseq 社提供)

倍以上で 60 dB 以上の減衰を持つ高域遮断フィル
タを入れることも必要となるかも知れない。†13

DUT はセルの中央付近、セルの底面からセルの

4.4

高さの 1/6 の高さに置き、DUT のみを電磁界に曝†11 この規格では電界プローブを用いて校正する方法はない。

ISO 11452-4:2011 (ハーネス励起法)

低い周波数の電磁妨害は主にハーネスを介してコ†12 ISO 11452-1 で高調波成分は基本波の −12 dB 以下であンポーネントに入り込む傾向があり、特にコンポーることが要求されているが 、このレベルの高調波も無視できない影響を与えるかも知れない。
†13 ISO 11452-3:2001 ではこのフィルタの挿入は要求事項となっていた。

ネントが小さい場合や良くシールド されている場合はかなり高い周波数でもハーネスの影響が支配的と8

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

外部導体

パワーメータ

信号発生器 電力増幅器

方向性結合器

LPF ※

RF入力

終端

※ セルのカットオフ周波数の 1.5倍以上で60 dB 以上の減衰を持つ低域通過フィルタ

DUT
セプタム
（中心導体)

ISO 11452-3:2016 では任意入出力リード

実車の構成を模擬する場合以外
DUT をセルの床面に接続しない

コネクタ・パネル・ 適切な減衰を与える LPF (低域通過フィルタ) を取り付けるべき・ 適切な LPF がない場合、電磁界が漏洩するだけでなく、外部のハーネスや装置が試験に影響を与える可能性が高い

図 10: ISO 11452-3 試験構成 (正味電力での制御)妨害の注入によって試験を行なう方法として、BCI

井

の
セル

セプ

天

(bulk current injection) 法†14と TWC (tubular
wave coupler) 法が定められている。

タム
b

≤

3
0.3

≤ 0.6

W

L

4.4.1

DUT

BCI 法は電流注入プローブ (BCI プローブ ) を用

≤b/6
50 (ISO 11452-3:2001)b / 6 (ISO 11452-3:2016)

シールド

いてハーネスに高周波の妨害を注入してコンポーネントのイミュニティを評価するもので、1〜400 MHz

面

W

底
ルの

に適用可能である。この試験では電磁界を空間に放

セ

L

BCI 法

≥b/6

射することは意図されていないものの、試験に際し

図 12: ISO 11452-3 — DUT とハーネスの配置 — DUT
のみへの照射のセル

天ては相当の電磁界が放射されるため、試験はシール
ド ・ルーム内で行なうことが原則となる。
注入する妨害の強度は置換法と電力制限付き閉井

ループ法のいずれかの方法で設定する:• 置換法:

タム

セプ

図 14 に示すように、あらかじめ、電流注入プ

b

.33

W

≤0

≤ 0.6

L

≥b/6

ローブを校正治具に取り付けた状態で、各周波≤b/6数で所望の電流を発生させるために電流注入プ

DUT

固定板

ローブに印加する必要がある進行波電力を求め

面

b/6

の
セル

底

ておく。

W
b / 24

試験に際しては、図 15に示すように DUT をグ

L

ランド ・プレーンの上の 50 ± 5 mm の絶縁性

図 13: ISO 11452-3 — DUT とハーネスの配置 — DUTとハーネスへの照射mmの台の上に置いて 1 700 mm+300
のハーネ
−0 mm

スを介してロード ・シミュレータに接続する。
なりやすい。このようにハーネスの影響が支配的とハーネスは DUT から少なくとも 1 400 mm はなるとみなせる状況では、ハーネスに妨害を注入す

真っ直ぐに引き、電流注入プローブを DUT のコネクタから 150 ± 50 mm の位置に、また必ることでコンポーネントの電磁妨害に対するイミュ

要に応じて 450 ± 50 mm と 750 ± 50 mm のニティの評価を行なえると考えられる。

†14 bulk current はハーネス上のコモン・モード 電流の総量のこと。

ISO 11452-4:2011 では、このようにハーネスへの9ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

位置に取り付けて、事前に校正治具を用いて求校正 (試験レベルの設定)

Pfor cal

められた進行波電力 (所望の妨害を発生させる

パワーメータ

ために必要な電力) を電流注入プローブに印加
する。
信号発生器

電流注入プローブと DUT のあいだに電流モニ

電力増幅器

電流注入プローブ

方向性結合器

Iref

終端器

タ用のプローブを入れることもあるが、その場

パワーメータなど

校正治具

合も測定された電流を出力の制御に用いること
試験 (妨害の注入)はない。

Pfor = Pfor cal
パワーメータECE R10 には REESS 充電モード での試験のセットアップについての特別な規定も含まれている (図 17)。

信号発生器

電力増幅器

方向性結合器シールド・ルームの壁• 電力制限付き閉ループ法:

ハーネスに注入された妨害電流

電流注入プローブ

この場合も、あらかじめ、電流注入プローブを

DUT

ロード
シミュレータ

校正治具に取り付けた状態で、各周波数で所望図 14: ISO 11452-4 BCI 法 (置換法) の試験の原理の電流を発生させるために電流注入プローブに印加する必要がある進行波電力を求めておく。

電力

地 )
の接な場合
体
筐 (必要

増幅

試験に際しては 図 16に示すように DUT をグ

器より

ランド ・プレーンの上の 50 ± 5 mm の絶縁性

≥ 10

00

≥ 50

T
DU

0

mm
の台の上に置いて 1 000 mm+200
のハーネ
−0 mm

ハーネスは全長にわたって真っ直ぐに引き、電流注入プローブを DUT のコネクタから 900 ±

源

N)

網

路

回

似

擬

(A

ータ (≥ 1

0

00
17
0
00
≥2

※
0)

ュレ

ミ
・シ

ド
ロー

で測定された電流が試験レベルに達するまで電900 ±100

10 mm の位置に、また電流測定プローブを 50±
10 mm の位置に取り付け、電流測定プローブ

0†
10
0±
00
0
1
0
0
50
+3 0
≥1
−

00

≥2

電

※

0)

d

50 ±5

グラ

10

00
≥1

ン

レー
・プ
ンド

スを介してロード ・シミュレータに接続する。

(≥

台 )
縁 1.4
絶 (εr ≤

電流注入プローブd: 150±50, 450±50, 及び 750±50 mm
ISO 11452-4:2005

d: 150±50 mm (及び 450±50 mm, 750±50 mm)
ISO 11452-4:2011※ グランドプレーンはセットアップ全体よりも 200 mm 以上長いこと

流注入プローブに印加する電力を増加させる。

† ハーネス長はテスト・プランで異なる長さを指定できるハーネスは全長にわたって真っ直ぐに引くべきハーネスは 1400 mm 以上は真っ直ぐに引く

但し 、電流注入プローブに印加する電力は事前

図 15: ISO 11452-4 試験セットアップの例 (置換法)に校正治具上で求められた電力の k 倍まで (通常は k = 4) に制限される。

電力

測定

増幅

器へ

器より

≥ 10

00

≥ 50

T
DU

0

ISO 11452-4 ではこれらの 2 つの方法の使い分けは述べられていないが、これを参照する規格でいず(≥

れかの方法の使用が指定されることもある。

ーン
プレ

ド・

50 ±5

ン
グラ

数範囲においては、擬• DUT (及びロード・シミュレータ) のグランド・プレーンに対するインピーダンスが低い場合、

路

回

似

網

N)

(A

ロー

タ
レー

ミュ

シ
ド・

900 ±100

源

電

(≥

10

※
0)

※

0)

00

0

50
≥

そのような指定がない場合、少なくとも低い周波

10

≥1

0
20

10

±1

0±
90 +200 11
0 :20
00 − 52-4
10 ISO 114
0
50
≥1

†
00
±1 :2005
00 11452-4
0
1 SO
I

電流測定プローブ

電流注入プローブ※ グランドプレーンはセットアップ全体よりも 200 mm 以上長いこと† ハーネス長はテスト・プランで異なる長さを指定できる置換法では指定された試験レベルよりもかなり

ハーネスは全長にわたって真っ直ぐに引くべきハーネスは 全長にわたって真っ直ぐに引く

大きい電流が流れるが、電力制限付き閉ループ

図 16: ISO 11452-4 試験セットアップの例 (電力制限付
き閉ループ法)法では実際にハーネスを流れる電流 (電流測定
プローブの位置で観測される電流) が指定された値を超えないように調整される

10

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

電力

増幅

器よ

直接
、あ
インピ るいは
規定
ーダ
され
ンス
た
を介
T
して接
DU
地

り

≥ 50

0

ーン

フィ

は

貫

源

部

外

の

HV

ル

通

ル
フィ

電

介
タを

≥ 10

プレ

0

・
ンド

続

接
して

グラ

タ

A
V-

N
AM

通

貫

N

/H

AC

C

/D

ha

er
arg
ch
HV

0

5
0±

s
es 0
0
+1
0
0 −0 +−100
0

15

rn

10

10

00

≥2

0

LV

≥1

50 ±5

-A
HV

N
タ
レー

ュ

源

電

A
V-

L

N

ミ
・シ

ハ

ス
ーネ

長

:1

70

0

40

ーブ

プロ

00
+3 0
−

入

流

注

電

ド
ロー

図 17: ISO 11452-4 試験セットアップの例 (ECE R10.06, REESS 充電モード ) — 置換法• DUT が接地されていない場合のように、DUTのグランド・プレーンに対するインピーダンス

4.4.2

TWC 法

ISO 11452-4:2005 では BCI 試験法によって 1〜が高い場合、いずれの方法でも実際にハーネス

400 MHz の周波数範囲のみがカバーされていたが、ISO 11452-4:2011 では新たに 400 MHz〜3 GHz をに流れる電流は設定された試験レベルに達しないであろうが、電力制限付き閉ループ法での試カバーする TWC 法 [2][12] が追加された。†15

験は試験レベルを 2 倍としての置換法での試験

TWC は、結合の原理は BCI プローブとは全く異なるが、小型の注入デバイスをハーネスの外側かと似た状況となり、置換法を用いた場合よりも設定された試験レベルに近い電流が流れる

ら取り付けて妨害の注入を行なえるという点は同様である。

ことも考慮し 、電力制限付き閉ループ法の方が適切であればそちらを、さもなくば置換法を選択すると妨害レベルが電流で規定される BCI 法と異なり、良いかも知れない。最終的にどちらの方法での評価

TWC 法での試験レベルは 150 Ω 系の校正治具上で対象に結合する電力で規定され、試験に際しては試が行なわれるかがわからない状況で予備試験を行な
おうとしている場合のように、いずれの方法よりも験レベルと TWC の挿入損失 (結合効率) から求め有意に甘くならないような形での評価を行ないたい

た進行波電力を TWC に印加することで所望の妨害

場合、試験レベルを 2 倍 (ばらつきなどに対する余を発生させることができる。この規格で例示されて裕を取りたいのであればそれ以上) としての置換法

いる最大の試験レベル (100 V/m かそれ以上の電界での試験を考える価値もあるかも知れない。

に相当すると推定される [12] ) は 1 GHz で 29 dBm 、

この試験では、基本的にはそれぞれのハーネスに3 GHz で 26 dBm であり、1 GHz で −6 dB 程度、一括で妨害を印加する。複数のハーネスがある場合
やハーネスに分岐がある場合、電流注入プローブを

3 GHz で −12 dB 程度の挿入損失の TWC が市販されているので、このレベルの試験を 10 W 程度のそれぞれの分岐にクランプし 、プローブに入れられ高周波電力で行なえる計算となる。

ていない分岐はプローブに入れられた分岐から少なTWC 法では 3 GHz までの周波数がカバーされ

くとも 100 mm 離して配置して、それぞれの分岐

るが、一般に、高い周波数においてはハーネスへのについて試験を繰り返すべきである。

妨害の印加だけでは DUT のイミュニティを適切に†15 ECE R10.06 は ISO 11452-4:2011 の BCI 法のみを参照
している。

11

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格評価できなくなる可能性が高まることに注意が必要

ト リップ ライン内を伝搬した後、反対側の終端器である。しかし 、このような高い周波数でもハーネで吸収される。ストリップライン内の電界強度は、

スを介した影響が支配的となるであろう、ごく小型

ISO 11452-3 (§4.3) と同様にストリップラインに入力された正味電力から計算によって求めるか、ある
いは電界プローブを用いた校正を行なう。

の、良くシールド されたデバイスについては特に、TWC 法は魅力的な評価方法となり得る。
TWC の外部導体
ハーネスに結合した妨害

妨害をハーネスに印加する場合、アクティブ導体

TWC の内部導体
テスト・ハーネスの下、グランド・プレーンから 50 mm の高さにハーネスを 1 m 以上引き、DUT 自身はその外側に置く(図 20)。
DUT をアクティブ導体の下に置くことで DUTを直接電磁界に曝すことも可能であるが、この方法

内部導体に注入された RF

図 18: TWC の原理 — TWC の内部導体と外部導体とで構成される 50Ω の同軸線路に妨害が注入され、その内側に通されたテスト・ハーネスと内部導体とで構成される別の同軸線路への結合が生じる。3 GHz までの使用のためには 、TWC の内部導体の直径は 18 mm 程度までに制限される [12] 。

電力

増幅

器より

T

DU

ン
レー

・プ

ンド

N)
(A

網

路
回

ュ
シミ

ド・

ロー

00

)※

0±

)※

10

10

0

0
≥2

0
10
(≥
00
1
≥

00
≥2

00
+3 0

00 −
17
0
00
≥2

図 21: ストリップラインの例 (写真は Teseq 社提供)
TWC

900 ±100

似

擬

タ 1
レー (≥

50 ±5

グラ

源

さの 1/3 (50 mm) までの小型のものに制限される。

終端器

≥ 50
0

電

での試験では DUT の大きさはアクティブ導体の高5※ グランドプレーンはセットアップ全体よりも 200 mm 以上長いこと

図 19: ISO 11452-4:2011 TWC 法 試験セットアップの例

試験での合格と現実の問題の防止試験に合格させることだけが目的となり勝ちであるものの、最終的には、実際に使用された時に問題

4.5

ISO 11452-5:2002 (スト リップラ
イン )を起こすリスクが低いことが目標となろう。だが 、ECE R10 などで定められたイミュニティ要求は必
ずしも実際の使用状況で起こり得る最も厳しい状況

この試験法は、DUT を妨害に曝すために用いるを模擬するものではないし 、試験の方法などの違いこともできるものの、主にハーネスへの妨害の注入によって大きく異なった結果が得られることも珍しのために用いられている。この試験で用いられるス

くない。このため、EMC 試験に合格した装置が 、トリップラインは上述の TEM セルと異なりシール

実際の使用に際して電磁妨害に伴う問題を起こすとド されておらず、周辺にも強い電磁界が放射されるいう状況も起こり得る。

ため、シールド ・ルーム内での試験が必須となる。

そのような問題の防止のためには、単に規格に従っ

この規格では 50 Ω と 90 Ω のストリップラインがて最小限の試験を行なうだけではなく、実際の使用規定されてるが 、図 20 と 図 21では 50 Ω ストリッ

状況を考え、そのイミュニティをできる限り適切にプラインを例として示している。

評価できるように試験を行なうことが望ましい。

試験に際しては、ストリップラインの片側のコネクタに電力増幅器から高周波電力が注入され 、ス

12ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

反射の低減のために電波吸収体を置いても良い

グランド・プレーン
アクティブ導体
終端器
0

0
43

20

00
25

0

0

00

≥1

0
+2

50

0 −0

20

信号発生器 電力増幅器

シールド・ルームの壁

パワーメータ

DUT ※1

00

≥2

740

周辺機器 ※1 ※2150※ 1 車体に直接接続されない場合は絶縁材上に置く※ 2 ハーネスは開放もしくは終端する

1500

電力増幅器より擬似回路網 (AN)Annex A に示された 寸法のものでは DUT などを置ける領域の幅が 20 cm ほどしか残らないため、規格では述べられていないものの、グランド・プレーンの延長が必要となるかも知れない

方向性結合器図 20: ISO 11452-5 試験セットアップの例

5.1

試験方法による結果の変動

5.1.1

試験法

が良くシールド されていない場合、DUT のどの面を下に向けるかによって結果が変わる可能性がある。
それぞれの試験を DUT をどのように置いて行な上で述べた 4 つの試験法は基本的には同じ現象をうかは事前に検討し 、テスト・プランに明記すべき

模擬しようとしているものであり、ECE R10.06 のである。

場合、試験法を任意に組み合わせて 20 MHz〜2 GHzの周波数範囲をカバーすれば良いものとなっている。

5.1.3

だが 、実際には、DUT への影響は試験法によっ

DUT の接地て大きく異なり得る。例えば 、ISO 11451-4 BCI 法

ISO 11452 シリーズでは、DUT の筐体の接地には 400 MHz まで (ISO 11452-4:2011 TWC 法では関しては、一般に、それが実車で接地されないので3 GHz まで ) の周波数帯で適用可能であるが、ケーブルが良くフィルタされているが DUT 本体が良くれ以上の詳細な規定はない。試験の結果は筐体の接シールド されていないなどの場合、特に高い周波数地の有無によって大きく異なる可能性があるが、どで、この試験法では DUT のイミュニティを適切にちらが厳しくなるかの予測は簡単ではない。

あれば接地しないように述べられているだけで、そ評価できなくなる可能性が高まる。

また、DUT の筐体や 0 V (グランド ) をグランド・プレーンにワイヤで接続する場合、そのワイヤ

5.1.2がかなりのインダクタンスを、従って高い周波数でDUT の配置はかなり高いインピーダンスを持ち、その線の長さ

ISO 11452-2 (ALSE) では DUT のどの面をアンテナに向けるかは述べられておらず、メーカー規格

ンダクタンスが共振 (例えば DUT とグランド ・プなどで特に要求がない限り、ハーネスを素直に配置

レーンとのあいだの静電容量との並列共振) に関係できるような、あるいは DUT の正面をアンテナにしている時には、§6.4でもう少し詳しく述べるよう向けた配置のみで試験すれば良いと考えるかも知れに、さらに複雑な状況が引き起こされ得る。

や配置が結果に影響を与える可能性がある。そのイない。だが 、特に高い周波数においては、DUT のどの面をアンテナに向けるかによって結果が有意に5.1.4変わる可能性がある。

ISO 11452-3 (TEM セル ) では、コネクタ・パネ

ロード ・シミュレータのインピーダンス

がるものの、この場合も DUT の置き方によって結ISO 11452 シリーズでは、一般に、ロード・シミュ
レータ (対向器) の金属の筐体はグランド ・プレーンに接続し 、それへの電源は擬似電源回路網 (AN)果が有意に変わる可能性がある。

を介して接続する。

ルへの接続の都合上、DUT の置き方の自由度は下ISO 11452-4 (BCI) や ISO 11452-5 (ストリップラ

一見、これはロード・シミュレータを DUT 側かイン ) でのハーネスへの注入の場合でも、特に DUT

ら見たインピーダンスを低く抑えるように見えるか

13

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格も知れないが、例えば、ロード・シミュレータ内の回5.1.5

路が筐体に接続されていない場合や、高インピーダ
ンスの入出力回路が用いられている場合などには、DUT 側の端子のインピーダンスは高い状態のままとなり得る。ロード・シミュレータ内の回路やそのハーネスの長さや引き回し

ハーネスの長さは試験の結果に大きく影響する可能性があるので (図 26) 、それぞれの規格に従った長さのハーネスを、また試験の再現性が重要な場合には同一のハーネスを使用するようにするとともに、先の機器への妨害の影響を低減するためにフィルタ

それぞれの試験で使用するハーネスの情報をテスト・やフェライト・コアを付けた場合、それもこのインプランに明記すべきである。

ピーダンスに影響を与える。

ハーネスの引き回し 、例えば ALSE 法での試験でロード・シミュレータの DUT 側の端子が電源入の DUT からグランド・プレーンの前縁と平行に引力と接続されている、あるいはロード・シミュレー

かれる区間のあいだのハーネスの引き方も試験の結タなしで AN を直接接続した場合でも、AN のイン果に有意に影響することがあるので、必要に応じてピーダンスは 100 MHz 以下についてのみ規定されテスト・プランでその引き回しも詳細に規定するとているため、高い周波数でのインピーダンスは不明

良い。†16のままとなる。
ロード・シミュレータのインピーダンスはどの試
験法でも影響を与え得るが、BCI 法の場合が最もわ

5.2

かりやすく、これについては §6.2 で述べる。

試験レベル

タに関する詳細な規定を含まないが 、ISO 11452-

ECE R10.06[1][9] は、「 イミュニティ関連機能」を持つコンポーネントに対するイミュニティ要求レベ
ルを、そのコンポーネントの使用環境やリスクの程

1:2015[2] ではロード ・シミュレータは、度とは無関係に定めている。

ISO 11452-1:2005+A1:2008 はロード・シミュレー

例えば ECE R10.06 の ALSE 法でのイミュニティ• DUT に接続される I/O の負荷の種類 (実負要求レベルは 30 V/m であり、これは住商業環境向荷、あるいはシミュレート )けの一般的な製品で要求されることが多い 3 V/m• DUT に接続される I/O のコモン・モード・イ

よりもかなり高い。しかし 、強力な放送設備やレーンピーダンス、及び /もしくはディファレンシャ

ダーは、通常は地上への過度の照射を抑えるように

ル・モード ・インピーダンス

配慮されている筈ではあるものの、自動車を強い電磁界に曝し 、影響を与える可能性がある (例えば [8]• 内部の配線と配置の #356 、#394 、#758)。また、携帯電話やその他に特に留意して設計されなければならない旨が明記の無線デバ イスが車内や車両付近で使用された場されており、ロード・シミュレータの DUT 側の端合を考えると、粗い推定†17で、1 W の送信機から

子とグランドとのあいだに以下のコンデンサを入れ20 cm 程度、10 W の送信機からならば 70 cm 程
度で 30 V/m を超え得る。従って、誤動作に伴うリることも推奨されている:
デジタル I/O 一般
電力出力 (実負荷使用)電源
マイクロホン

100 nF
10 pF
100 nFCAN busスピード メータ

10 pF
10 pF

ビデオ入力

スクが高い場合には特に、このイミュニティ・レベ

1 nF
10 pF

ルは充分なものとは言い難いだろう。
無線デバイスが近傍で使用される可能性がある場
合、その要求は ECE R10.06 には含まれていない
ものの、例えば ISO 11452-9 (後編で述べる) で述べられているような近接試験法を用いてその影響を評価することができる。
また、ECE R10.06 はイミュニティ要求を 2 GHz

ロード・シミュレータに関しては [10] でより詳しくまでの周波数について定めているが、既にこれより扱っている。

†16 ISO 11452-2:2019 ではロード ・シミュレータに接続されるハーネスのレ イアウトをテスト・プランに記載することが要求されている。
√†17 E ' 7 P /d による。但し 、放射源の近傍での電磁界の強度はこのような単純な計算に従うとは限らない。

14

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

5.4

DUT の経年変化

通常、EMC 試験は、健全な、ご く少数の (しばしば 1 台だけの) サンプルを用いて行なわれる。実際に出荷される製品がその試験されたサンプルと同程度の EMC 性能を持つかど うかという議論もある
ものの、出荷された後での経年変化の考慮も重要となり得る。
コンポーネントが新品の状態では高いイミュニ

図 22: 近接試験用アンテナの例 (写真は Schwarzbeck 社
提供)

ティ・レベルを持っていたとしても、実際に自動車に取り付けられた後、激しい温度変化、水分や汚染
物質、振動/衝撃、電気的サージなどに曝されながも高い周波数の無線デバイスが身近なところでも用ら使用されるあいだに、例えばシールド やグランド

いられるようになっており、その拡大は今後も続くの接続の悪化 (図 23) 、コンデンサの容量減少、防ことが予期される。古い自動車の中で新しい無線デ護素子の劣化などに伴い、実際に問題を生じるとこバイスを使う、あるいは古い自動車が新しい無線設

ろまでイミュニティが低下することがあり得る。

備の近くを走行するような状況は普通に考えられるであろうから、どこまでを試験するかは別として、
より高い周波数の妨害に対するイミュニティへの配このような問題の防止のためには、経年変化による問題を起こしにくいように設計することに加え、耐環境性試験や加速寿命試験の後のサンプルでの慮も必要となり得る。

EMC 試験を行なうことを考える価値があるかも知
れない。

5.3

温度の影響

一般に EMC 試験は常温でのみ行なわれるが、車載機器は実際の使用に際してはかなり広い温度範囲(例えば 、−20〜+65 ◦ C 、−40〜+150 ◦ C など ) で所望の性能を発揮することが期待されることが多い。
電子部品の特性は温度の影響を受けるため、常温

図 23: 塩化カルシウムの存在下で腐食した銅のスプリン
グ・フィンガー (上) とアルミニウムのケース (下)での試験で問題ないと判断されたコンポーネントが低温や高温の環境で実際に EMC 問題を起こす可能
性もある。

5.5

例えば 、アルミ電解コンデンサのインピーダンス

安全関連機能と機能安全

は低温では著しく増大し [11] 、これは EMC の有意安全に関係するコンポーネントの場合、その安全な悪化を招く可能性がある。半導体、抵抗、電解コ

関連機能の誤動作、特に危険をもたらし得る誤動作

ンデンサ以外のコンデンサなどの特性も、それほどの発生の可能性を低く抑えることが非常に重要と劇的ではないものの、温度の影響を受ける。

なる。イミュニティ試験で妨害への耐性を確認する
ことは役に立つが、それだけで充分であるとは言え実際に極限温度で EMC 試験を行なうことは実際ない。

的でなく、通常はそれを行なうように要求されることはないものの、温度やその他の環境条件が EMC

この種の電気/電子システムには機能安全の枠組にどのような影響を与えそうかを検討することが 、

みの適用が求められるようになっており、ベースと場合によってはその影響を実際に評価することが必なる機能安全規格として IEC 61508[4] が 、そして要となるかも知れない。

自動車産業向けの規格として ISO 26262[5] が発行されている。機能安全の枠組みの中での EMC の扱いはまだ発展中であるものの、機能安全のための

15

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格

EMC についてのガ イド [6][7] が IET†18から発行されており、これは自動車用のコンポーネントに関連しても有用となり得る。

6.2

ロード・シミュレータのインピーダンスの影響

図 25は、1 m のハーネス (単一のワイヤ) のロー
ド・シミュレータ側の状態を変化させた時の、50 Ωで終端された DUT 側で観測された妨害レベルをBCI 法 (置換法) での妨害レベ
ルの変動

6
6.1

示す。ここで妨害レベルとして示したものは、注入
プローブの位置を 15 cm 、45 cm 、75 cm とした時の最大値の、校正治具でのレベルに対する相対値で電流注入プローブの位置の影響ある。

図 24はロード・シミュレータ側を短絡状態としたハーネスのロード・シミュレータ側を開放とした

1 m のハーネス (単一のワイヤ) に BCI 法 (置換法)時には低い周波数でのレベルが極度に低くなっていで妨害を注入した時に 50 Ω で終端された DUT 側るが、これは低い周波数の妨害を DUT に注入するで観測された妨害レベル (校正治具でのレベルに対ためには妨害電流がロード・シミュレータを通ってする相対値) を示す。注入プローブは 、DUT 側か

流れなければならない (図 14) ためであり、ロード・ら 15 cm 、45 cm 、及び 75 cm の位置に置いた。

シミュレータの DUT 側の端子のグランド・プレー

この 15 cm の時のカーブを見ると 75 MHz 付近

ンに対するインピーダンスが高い時に実際に生じ得(そしてその 3 倍と 5 倍) の妨害レベルが著し く低
くなっているが、これは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の電気的長さが λ/4

タ側をグランド・プレーンに短絡した時には、低い(そして 3/4 λ 、5/4 λ) 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。妨

ハーネスのロード・シミュレータ側を 50 Ω で終端した時は、ハーネスが波長に対して充分に短くなる

害が極度に入りにくくなる周波数は注入プローブの低い周波数でのレベルは意図した通りとなっている

位置によって変化し 、3 箇所での最大値を見れば 、が、50 Ω の終端はこの測定でテスト・ハーネスとしることである。逆に、ハーネスのロード・シミュレー
周波数でのレベルは高めとなっている。

意図したレベル (0 dB) をかなり下回ってはいる部て用いたワイヤの特性インピーダンス (直径 1 mm

分はあるものの、全周波数範囲である程度のレベル

で 300 Ω 、直径 5 mm で 200 Ω 程度と推定される)を得られている。注入プローブの位置を変えて試験よりもかなり低いことから、高い周波数でのカーブを繰り返すことが明示的に要求されていなかったと

は短絡の時と幾分似たものとなっている。ロード ・

しても、注入プローブの位置を変えて試験を繰り返

シミュレータ側にチョーク・コイルを追加した時、中すことは、この特性の試験結果への悪影響を低減す

程の周波数での大きな低下が見られたが 、これは、るために有用である。

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チョーク・コイル (フェライト・コ

ハーネス: 1m ロード・シミュレータ側: 短絡 DUT側: 50Ωア) を取り付けた時に実際に生じるかも知れないことであり、これからハーネスのロード・シミュレー
妨害レベル (dB)

タ側に不用意にフェライト・コアを取り付けるべきでないことがわかるだろう。

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。そのインピーダンスが高い状態で試験を行なった場合、妨害が意図したように印加されていたならば検出できていた

周波数 (Hz)筈の、そして実際の使用時に大きな問題を引き起こ

図 24: 電流注入プローブの位置の影響

すかも知れない、潜在的なイミュニティ問題を見落とすことになるかも知れない。
†18 The Institution of Engineering and Technology.

必要な場合、ロード・シミュレータの DUT 側のイギ

リスを中心とする工学系の学会。

16

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格ではない。†19

各端子とその金属の筐体とのあいだにコンデンサを付け、筐体をグランド・プレーンに直接接続すれば 、
ある程度以上の周波数でのインピーダンスを下げる

6.3

ことができる。§5.1.4 でも触れたように ISO 11452-

ハーネス長の影響

1:2015[2] では例えばデジタル入出力については 1 nF

図 26 に示すように、ハーネス長も妨害の注入に大のコンデンサの使用が示されており、これは 1 MHz

きな影響を与えるので、規格で規定されたハーネス

で 160 Ω 、20 MHz では 8 Ω 程度のインピーダンス

長を厳守するとともに、ハーネスの端を適切なローを与える。20 MHz では 0.1 nF でも 80 Ω 程度のド ・シミュレータ (あるいはその代わりとなる RF

インピーダンスが得られ、高い周波数範囲の試験で境界) に接続し 、その位置でインピーダンスを管理はこの程度の容量のコンデンサでも相当の効果を期するようにすべきである。

待できる。高い周波数においてはこれをグランド ・!"#$ %&'()*+,-#$ ./& .01$ 

プレーンに接続するワイヤの影響も無視できなくな  

るため、ロード・シミュレータの筐体の金属面がグ

ランド・プレーンに直接接触するようにし 、その筐  

体にこのようなコンデンサを最短のリードで接続す

る (より望ましくは筐体に取り付けた貫通コンデンサを用いる) と良いだろう。

         

短絡

妨害レベル (dB)

50Ω












図 26: ハーネス長の影響
50Ω + チョーク・コイル

開放

6.4

周波数 (Hz)

図 25: ロード ・シミュレータのインピーダンスの影響

DUT の接地ワイヤの影響

図 27は、DUT 側の 50 Ω の終端がグランド ・プ
レーンではなく DUT の金属の筐体とのあいだに接

ロード・シミュレータの先に計測器やコンピュー

続され、その筐体が接地ワイヤでグランド・プレー

タなどを接続することも珍しくないが、その場合もンに接続されている状態を考え 、BCI 法で妨害をロード・シミュレータの位置でインピーダンスをしっ印加した際に DUT に注入される電流 (あるいは 、かりと管理し 、その先に接続されたものが DUT 側

ハーネスの DUT 端と DUT の筐体のあいだに誘起から見たインピーダンスに影響しないようにすべきする電圧) を推定した結果を示す。ここでは、接地である。これが適切に行なわれていれば 、その先にワイヤとして長さ 15 cm 程度の細いワイヤが用いら接続されたケーブルや装置やその接続の状況の試験れた場合を想定してそのインダクタンスを 150 nHへの影響を抑えられることが期待できる。

と、また比較的小さい DUT を想定して DUT の金

単なる中継ボックスのようなもの、あるいはノー属の筐体とグランド・プレーンとのあいだの静電容

マル・モードでの終端を行なうだけのものではコモ

量を 10 pF と仮定した。また、ロード・シミュレー

ン・モード・インピーダンスは管理できず、その先†19 例えば 、CAN バスについて、ロード・シミュレータの位置
でノーマル・モードでの終端のみが行なわれていてコモン・モード・インピーダンスが管理されないままの状態となっており、その先にコンピュータなどが接続されているのを見ることがある。
このような場合、CAN バスの終端を分割終端とするだけでもDUT 側から見たコモン・モード・インピーダンスのかなりの安定化が 、従ってその先に接続されたものの試験への影響の低減が期待できそうである。

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ない変動をもたらすことが予期されるので、そのようなものをロード・シミュレータの位置に置くべき

17

ISO 11452 シリーズの概要 — 前編: ECE R10.06 に関係する規格• ISO 11452-2:2004, Absorber-lined shielded enclosure

タ側は先の例と同様にグランド・プレーンに短絡されているものとし 、ハーネスの特性インピーダンス• ISO 11452-3:2016, Transverse electromagnetic
mode (TEM) cell,と電気的長さは前に示した実測結果に合わせるように設定した。

• ISO 11452-4:2011, Harness excitation methods

ここで、注入プローブの位置と無関係に現れる著• ISO 11452-5:2002, Stripline

しいデ ィップが 130 MHz 近傍に見られるが 、ここ• ISO 11452-1:2015, General and definitions

は 150 nH と 10 pF が並列共振して高インピーダン
うな状況となった場合、DUT が接地されているに[4] IEC 61508 series, Functional safety of electrical/electronic/programmableelectronic
safetyrelated systems

もかかわらず、一部の周波数で DUT のグランド ・[5] ISO 26262 series, Road vehicles — Functional safety

スを生じているところである。実際の試験でこのよ

プレーンに対するインピーダンスが高くなり、妨害[6] Overview of techniques and measures related to
EMC for Functional Safety, The Institution ofEngineering and Technology, 2013,

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
レーンのあいだのキャパシタンスは DUT のグラン

https://www.emcstandards.co.uk/files/iet overview
of techniques measures for emc for functional safety
aug 2013 2.pdf

ド・プレーンに対する置き方やそのあいだの絶縁材(このガ イド の改訂版は IET から購入可能)の寸法や配置によって変動し 、DUT とグランド・プの誘電率によって変動するので、これらの条件の違[7] 機能安全のための EMC の達成のための最初の実際的なテクニック, Keith Armstrong, 佐藤 訳, 2013,

いによって共振周波数が変化し 、一部の周波数でのhttp://t-sato.in.coocan.jp/emcj/

試験結果の大きな変動を引き起こす可能性がある。

[8] バナナの皮, EMC Journal, 佐藤 訳, 2006–2013,3(+10dB)

http://t-sato.in.coocan.jp/banana/[9] ECE Regulation No. 10.05 の概要, 株式会社 e・オー
タマ, 2014–2015,

1
(0dB)

妨害レベル

https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html
45cm[10] 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, 2018,0.1(-20dB)https://www.emc-ohtama.jp/emc/reference.html[11] アルミ電解コンデンサテクニカルノート , ニチコン株
式会社, 2008–2015,
http://www.nichicon.co.jp/lib/aluminum.pdf

0.01
1M

100M

10M

400M

周波数 (Hz)

図 27: DUT の接地ワイヤの影響

7[12] EMC test method for coupling into and decouplingfrom the wiring harness of automotive components
in the VHF band, B. Korber et al., 2004 International Symposium on Electromagnetic Compatibility, IEEE, doi: 10.1109/ISEMC.2004.1349953

参考資料[1] ECE Regulation No. 10 Revision 6, Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to electromagnetic compatibility, United Nations, 2019,http://www.unece.org/trans/main/welcwp29.html[2] ISO 11452 series, Road vehicles – Component test
methods for electrical disturbances by narrowband
radiated electromagnetic energyc 2014–2020• ISO 11452-1:2005+A1:2008, General and definitions

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