の大型半無響 EMC チャンバー
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翻訳: T.Sato
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| Motor Industry Research Association の大型半無響 EMC チャンバー |
コンピュータがラジオに干渉したような場合には それらの一方を移動させることはごく容易であるかも知れないが、 もしテレビ放送局の近くを通る度に自動車のエンジンが止まってしまったならば、 その問題を避けることは不可能であるかも知れず、 従ってそのイミュニティ要求ははるかに高くなる。 ごく普通の自動車においてさえも電子機器の使用が増加していると同時に、 トレンドはアンチ・ロック・ブレーキのような安全クリティカルな用途に向かっており、 高水準のイミュニティに対する要求は極めて大きなものである。
しかも、自動車は 40年近く EMC 規制の対象となってきた。 その要求は、その点火系が発生する RF エミッションからの 家庭用のラジオやテレビの保護のため、1950年台後半に導入された。 この試験は、全ての新型車が通過しなければならない型式認定手続き ――排気、衝突保護、照明などを含む、44種の試験―― の一部となっている。
自動車産業で良く知られ、また理解されている型式認定試験が存在していることから、 明らかな道はこの要求を新たな EMC をカバーするように拡大することであった。 この EMC 指令の補遺は欧州の自動車製造業者のグループによって作られ、 フレームワーク指令とは異なり、 試験のために必要となる全ての技術的な情報を含んでいる。
一般指令の Article 2.2 は、 「特定の装置において、固有の指令がこの指令で規定される保護要求と整合している限り、 この指令は適用してはならず、 あるいはそのような装置に関しては適用を止めなければならない …」 と言明している。 これは、自動車指令が発効したならば、 自動車や自動車に取り付けられるコンポーネントは 一般指令からは完全に除外されることを意味する。 型式認定手続きによって製品や自動車全体に「e」マークが付けられることから、 「CE」マークは適用されない。 これは、ある種の自動車製品には重要な関係がある。
自動車指令は全ての車両と車両用コンポーネントに適用され、 これは適切な型式認定機関 (UK においては Vehicle Certification Agency ―― Department of Transport の執行機関) によって確認されなければならない。 その試験が成功裡に完了したならば、 その車両型式認定の一部となる証明書が発行される。
３つの領域 ――主にガソリン・エンジンの点火系が発生する広帯域エミッション、 マイクロプロセッサのクロック発振器の高調波が発生する狭帯域エミッション、 そして外部から放射される電磁界に対するイミュニティ―― がある。
車両が認定される方法には２つある ―― 車両全体を全ての入手可能なコンポーネントと共に試験することができ、 あるいはコンポーネントは作業台で個々に試験して それ自身として認定されることもできる。 この選択肢は、例えばオーディオ・システムのラインナップのように、 一群の代替コンポーネントがあり得る場合に重要である。 用意されている代替のラジオのそれぞれに対して 車両全体の試験を繰り返すことは時間を要し、また高くつくものとなるが、 一群のラジオのそれぞれを認定することで、 それらの全てを車両型式認定に含めることが可能となる。
点火系からの広帯域エミッションに関する既存の要求は、 オープン・サイトで実施され、距離 10m、アンテナ高さ 3m、 そしてエンジンを動作させて、その干渉を測定するものである。 今は、車両の電子制御ユニットからの狭帯域エミッションをカバーするために、 全く同じ方法で測定される２番目のエミッション試験が追加されている。 このケースでは、エンジンは動作させられないが、 イグニション・スイッチはオンにされる。
イミュニティについては、その要求は その車両の基本的な安全性が無線送信によって損なわれないことを示すことである。 これは、イミュニティ要求に合格する必要があるコンポーネントは、 クルーズ・コントロール、アンチ・ロック・ブレーキ、ステアリングなどの 車両の直接的な制御に関係し得るもののみであることを意味するが、 他への混乱を引き起こし得ることから照明も含まれる。 室内灯タイマーや電子空調制御などの便益機能はカバーされない。
このイミュニティ試験は、 走行負荷シミュレーション条件で動作させられるシャーシ・ダイナモメータ ――これはエンジン制御系を実際的な条件とするために必要となる―― にその車両を乗せて、大きな (通常は半無響の) チャンバーで実施される。 この試験の限度値は、既に述べた環境条件から、 大半の家庭や軽工業機器のための限度値よりもかなり高い 30V/m となっている。
アンチ・ロック・ブレーキのようなある種のシステムは試験に特に問題を生じ、 その実施のためにいくつもの異なった手法が考案されている。 いくつかのテスト・ハウスは、 その車輪速度センサがその信号をシミュレートする試験設備に接続される コンピュータ・シミュレーションを開発した。 他のものは、この試験に際して車輪速度を直接制御するための 複雑な機械的システムを作成している。
発生させられるフィールド強度のため、 この試験は遠隔制御のもとに実施され、またモニタされることが不可欠である。 法定試験のみのためには、 考慮する必要があるのは安全機能を持つシステムのみであるが、 大半の製造業者は彼ら自身の品質上の理由からその車両のシステム全てをモニタするであろう。 モニタする必要があるかも知れないシステムの数のために、 このセットアップは極めて時間を要するものとなり得る。
最低限、計器盤をモニタするビデオ・カメラが１台、 そして試験に際して照明系を観察するために 車両の外部で少なくとも１つのモニタが必要である。 他のシステムの正しい動作を確認するために 多数の光ファイバが用いられるかも知れず、さらに車両の速度を一定に維持し、 またその速度をモニタする何らかの手段が必要となる。
自動車産業における困難の１つは新製品開発のタイムスケールである。 新型車の開発のコストは、その製品寿命が可能な限り ――しばしば 10年以上―― 長くなければならないほど高く、 既存のモデルと外観が異なる「新型」車も 肌の下はほとんど同一のままのこともある。 これは、車両の型式認定が あるモデルから他のものへと引き継がれる場合があることを意味し、 従って新しい EMC 要求に適合することは困難であり得る。
この理由から、新しい指令は 1996年1月1日以降に市場に導入される 新型の車両に適用される。 EMC 試験を行なわずに型式認定されている既存の車両は、 それ以降は全ての車両が適合しなければならなくなる 2002年10月1日までは販売を継続できる。
それらの製品への EMC 指令の適用は、自動車製造業者、コンポーネント供給者、 そして政府とでの多くの議論の対象となっている。 この難しさは、コンポーネント製造業者が 彼らの製品がどこに取り付けられるかを知らないという点にある。 自動車用オーディオ製品が船舶に取り付けられるのはごく普通のことであり、 この例では自動車指令は適用されず、 その製品は一般指令に適合することが期待されるであろう。
これはそのマーキングにも問題を生ずる。 一般指令は既に見慣れている「CE」マークを伴うが、 型式認定を伴う自動車指令では「e」マークとなる。 現在の公式解釈は、「CE」マークの付けられた部品を自動車に取り付けることは 違反となるであろうというものである。 その部品に「e」マークが付けられている場合にはこの解釈は無視されることが期待され、 さもなくばオーディオ業界が 自動車産業とそれ以外の双方に同一の製品を供給することが非常に困難になるであろう。
定義されなければならない点の１つは、自動車とは何か、ということである。 牛乳配送車も含むのか？ ブルドーザはどうか？ 自動車の定義それ自身がある欧州指令の主題となっているが、自動車指令は 「線路上を走行するものや、農業用や林業用のトラクターや全ての可動機械を除く、 完成品であれ未完成品であれ、少なくとも４つの車輪を持ち、 設計上の最大速度が 25km/h を超える、道路での使用を意図した全ての自動車、 及びそのトレーラ」という基本的な定義を含んでいる。
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: 2001-05-27