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自動車 EMC の将来

Martin O'Hara, The Automotive EMC Network

この記事は、EMC & Compliance Journal からの、そのジャーナルの 10年を記念する、今後 10年間の EMC とそれに関係するテクノロジーに関する「将来」の記事への求めへの回答である。ここでは、自動車 EMC の分野について検討し、規格が向かっているであろう方向とその道程にあると著者が信じる将来の変化を見る。

EU 自動車 EMC 指令

一般の EMC 指令と同様、更新版 EU 自動車 EMC 指令 (2004/104/EC) は最近発表されたばかりであるので、これに対する変更が近い将来に生じるとは思われないが、今から 10年以内には望ましくはいくつかの変更が実施されることであろう。この最近の変更での明らかなギャップであった変更の１つは、今はまだ 1GHz である放射性エミッションの周波数試験の上限 (イミュニティ試験周波数の上限は今は 2GHz までにわたっている) の増加である。試験周波数の上限が高められるであろうことを予言するのに占師となる必要があるとは考えず、その EU 規格を 21世紀に持ち越せるようにするためには、エミッションとイミュニティの双方について、今後 5年のあいだに 3GHz の、さらに 10年以内に 5GHz～10GHz のあいだのどこかの最小上限周波数が考慮されねばならない。

今後 10年のタイム・スパンのあいだに、先行する車両との距離の検出のための何らかの形のレーダー・システムを備えたオートマチック・クルーズ・コントロール (ACC) を相当数の車両が動作させていそうでもある。この ACC の用途のために 24GHz 帯を保護する EU ノートが既にあるので、これらの周波数における何らかの形の試験 (おそらくはイミュニティのみ) が EU 自動車 EMC 指令に、望ましくは次の改訂までに現われることも、最もありそうである。

最近の更新におけるもう１つの欠落は、ロード・ダンプのためのトランジェント・パルスの包含である。これは、この部分の試験を定義するのは車両製造業者 (vehicle manufacturers; VM) の責任であると委員会が信じているためであるかも知れないが、私の意見では、アフターマーケットのためのある程度の基本的な水準は指令に含まれているべきである。次の 10年のあいだに相当数の車両が 42V パワーネットやより高い電圧レール電源を備えるようになりそうであり、このためのトランジェント・イミュニティ要求も将来の改訂のいずれかに含まれるべきである (42V のための ISO 規格は既に存在しており、これについても最近の改訂での欠落は避けることができた)。

CISPR/ISO 規格

ISO 規格は EU 自動車 EMC 指令よりも進展が遅く、例えばトランジェント規格 (ISO 7637-2) に対する最近の 2002年の改訂は規格の発行のあいだに 12年を要し、 ESD 規格 (ISO 10605) は最終的に採択されるまでに技術報告書のレベルでの 7年を要しただけである！正直なところ、試験方法の比較を行なうと、これらの規格は、試験レベルと周波数範囲に関する限りほとんど取るに足らないものとなる程、自動車 VM 要求のほとんどのプラクティスに大きく遅れを取っている。例えば、CISPR 25 の 2002年版は依然として 960MHz よりも上の放射性エミッションを試験しない。車両内の GPS (1.75GHz)、GSM (900MHz/1800MHz)、そしてワイヤレス接続製品 (例えば Bluetooth の 2.45GHz) の普及に伴い、少なくともここ５年のあいだ、これらの規格の試験周波数は時代遅れとなっている。

ISO と CISPR の規格は常に試験方法として参照されるであろうが、これらの規格自身が VM 規格 (後述) と並ぶか、あるいはそれらの規定のレベル設定の部分を完全に取り除いて適用可能な最大と最小の周波数と試験方法のみに留めるのが最も有用であるかも知れない。

SAE 規格

そもそもは US の専門家組織であるが世界的なセンターと求心力を持つ Society of Automotive Engineers (SAE) は、自動車用コンポーネントと自動車全体の双方の試験に関する一連の規格を維持している。 US 以外では良く知られていないものの、これらの規格は ISO/CISPR、そして US VM 規格の双方に反映されている。世界経済へのこれらの規格の関係を示すことは難しいが、より入手が困難な VM 規格の一部の反映として依然として US 内に支持者を持っており、それらはリバブレーション・チャンバー試験を取り込んだ最初の規格である。 VM 規格が獲得が難しいものであり続けるならば (後述)、これらの規格は次の 10年にわたって US の企業の VM 規格の主な源であり続けるであろうが、 VM が彼らの規格をよりオープンにするならば SAE 規格は時代遅れとなるかも知れない。

自動車製造業者規格

これは、自動車産業内で実際の自動車規格の開発のほとんどが進められている領域である。彼ら自身の世界的な規格の完全な制御を持つことは、必要であれば VM が速やかに反応を起こし、国際組織よりも遥かに早く規格を変更することを可能とする。この VM 規格も比較的遅い発展プロセスを持つ傾向があるとは言え、ほとんどは 3～5年の更新サイクルとなっている。

彼らの車両と同様、それぞれの VM 規格は異なっており、どの規格も他のものよりも良くも悪くもなく、それらは単に極度に異なっている。 US 「ビッグスリー」 (ジェネラル・モーター、フォード、そしてダイムラー・クライスラー) は彼らの規格を互いに揃えるための整合プロセスを進めているものの、全てが彼らの規格を改訂しているにも関わらず、一般的なコンセンサスはそれらは依然として極めて異なっているというものである。それらは中期から長期のあいだに近付きそうであり、(少数の例外を除いて) 彼らの規格で CISPR/ISO 試験法を採用しようとしていることは確実である。

限度、さらに周波数範囲の整合はまだ先のことであるが、10年のあいだには、放射性試験レベル、ESD、そして伝導性のイミュニティに関して「ビッグスリー」が大きく近付くものと予期している。彼らは共通のサプライヤを用いて低コストを達成することを望んでおり、従って共通の EMC 規格を持つことは彼らの Tier 1 サプライヤが単一の EMC 要求に対して設計し、従ってそれぞれの VM のための異なった箱の中の本質的に類似した電子回路を提供することによって総コストを低減することを可能とする。

「ビッグスリー」以外の多くの VM は、それらが公開されている (これまでフォードのみが行なっている； www.fordemc.com) ならば「ビッグスリー」の標準を採用するか、さもなくば CISPR/ISO 規格のより普遍的な採用へと進みそうである。例えばルノーと PSA が相互承認スキームを持つように、他方の規格に対して承認されたコンポーネントを互いに受け入れるいくつかの企業が既にある。ジェネラル・モーターのフィアットへの関与と同様の方法はフィアットに対する伝統的なサプライヤが GM 規格に適合しなければならなくさせ、他にも共同投資 (例えば共通プラットホームの開発) がある場合にライバルの規格を受け入れている VM の多くの例がある。

日本の VM は彼らの EMC 規格に関して常に極めて秘密にしており、これが変わる兆候はないが、彼らは海外生産のために最初に他の規格を採用してもいる。生産がさらに世界的になり、生産産業としての日本が欧州や US の多くの後を追って組み立てを低賃金地域に移行すると、「ビッグスリー」規格はより広範に採用されるようになるであろう。執筆の時点でトヨタが台数ベースで２番目に大きい世界的な自動車生産者であり、次の 10年のあいだに GM を抜いて第１位になりそうであるので、それらの US 製造業者を「ビッグスリー」を呼ぶのは実際には誤称である。従って、もしトヨタが彼らの EMC 規格を公開したならば、 2015年にはこれが最も重要な OEM 規格となり得ることが想像できる。

ハイブリッド、及び電気自動車

トヨタのプリウスは世界的な成功を収め、既に他の VMも (トヨタと同様に) 将来生産する自動車でのその技術の使用を計画している。これらのハイブリッド車、そしておそらくは燃料電池を用いた完全な電気自動車は、次の 10年のあいだにより普及するであろうが、2015年に相当数が路上にあるとは考えにくい。これらの自動車は、試験が行なわれる電源レベルの変更を除き、自動車 EMC の規格や試験に最小の影響を持つ筈である。それらの規格は自動車が運用される環境を代表するように書かれているので、よりエキゾチックなパワー・トレイン・テクノロジーが路上に現われるまで、用いられているレベルと周波数範囲に変更の必要はない筈である。

概観

自動車規格の将来は VM の手に上にあり、彼らは世界的な存在と、彼らが望むどのような試験レベルでも強いることができる明白な購買力を持っている。 VM 規格を整合化しようとする企ては、次の 10年の最も重要な標準化活動となりそうである。

これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を、その許諾を得て T. Sato が翻訳したものです。この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。

Last update: 2006-03-25