JP2023001628A - 無線通信装置、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】筐体に基板が正しく組み込まれているかを筐体内部の温度に基づいて判定する無線通信装置、無線通信制御方法、及び無線通信制御プログラムを提供する。【解決手段】無線通信装置１は、筐体１１と、筐体１１内部の測定温度を測定する温度センサ１２と、筐体１１に組み込まれた基板１３と、を備える。基板１３は、測定温度と予め設定された基準温度とを比較し、筐体１１に基板１３が正しく組み込まれていないことを比較結果に基づいて判定する制御部１４を備える。【選択図】図１

Description

本発明は無線通信装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。

家庭等に設置される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ルータなどの無線通信装置では、ユーザによるハードウェア改造が行われると、電波法違反となる可能性がある。そこで、装置を容易に分解できないように筐体の構造を複雑化することや、組立や分解に特殊な工具が必要な構造にすることが行われている。しかしながら、ユーザが、筐体を物理的に破壊したり、特殊工具を入手したりすることにより、装置を分解してしまうおそれがあるという問題があった。

一方、特許文献１は、基板上に温度センサを設け、気体の温度を測定する環境センサを開示している。

特開２０１５－２１９４６号公報

上記の通り、無線通信装置が分解されたことを検知することが難しいという問題があった。尚、特許文献１に記載された技術では、この問題点を解決することができない。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、筐体に基板が正しく組み込まれているかを筐体内部の温度に基づいて判定する無線通信装置、制御方法、及び制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明にかかる無線通信装置は、
筐体と、
前記筐体内部の測定温度を測定する温度センサと、
前記筐体に組み込まれた基板と、
を備え、
前記基板は、前記測定温度と予め設定された基準温度とを比較し、前記筐体に前記基板が正しく組み込まれているかを比較結果に基づいて判定する制御部を備える。

本発明にかかる制御方法は、
無線通信装置が、
筐体内部の測定温度と予め設定された基準温度とを比較し、前記筐体に基板が正しく組み込まれているかを比較結果に基づいて判定する。

本発明にかかる制御プログラムは、
無線通信装置に、
筐体内部の測定温度と予め設定された基準温度とを比較し、前記筐体に基板が正しく組み込まれているかを比較結果に基づいて判定する処理、
を実行させる。

本発明により、筐体に基板が正しく組み込まれているかを筐体内部の温度に基づいて判定する無線通信装置、制御方法、及び制御プログラムを提供できる。

実施形態１にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。 実施形態２にかかる無線通信装置の模式斜視図である。 実施形態２にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。 実施形態２にかかる無線通信装置の模式断面図である。 実施形態２にかかる無線通信制御方法の流れを示すフローチャートである。 実施形態３にかかる無線通信制御方法の流れを示すフローチャートである。 実施形態４にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。 実施形態４にかかる無線通信装置が記憶する基準温度情報を示す概略図である。

（実施形態1）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施形態１にかかる無線通信装置１の構成を示すブロック図である。無線通信装置１は、無線通信端末（不図示）と無線通信する。無線通信装置１は、さらにネットワークＮ（不図示）に接続されていてもよい。尚、ネットワークＮは、有線であっても無線であってもよい。無線通信装置１は、具体的には無線ＬＡＮルータであってもよい。

無線通信装置１は、筐体１１、温度センサ１２、及び基板１３を備えている。筐体１１には、基板１３が組み込まれている。温度センサ１２は、筐体１１の内部の測定温度を測定する。温度センサ１２は、例えば、後述する基板１３上の電気部品と対向するように、筐体１１に取り付けられる。なお、温度センサ１２は、基板１３に取り付けられていてもよい。基板１３は、無線通信装置１の動作を制御する制御部１４を備えており、主基板とも称される。

制御部１４は、温度センサ１２による測定温度と、予め設定された基準温度とを比較し、筐体１１に基板１３が正しく組み込まれてるかを比較結果に基づいて判定する。基準温度は、筐体１１に基板１３が正しく組み込まれた状態での測定温度を表す。なお、基準温度は、無線通信装置１の周囲の温度に基づいて定められてもよい。制御部１４は、測定温度が低い場合に基板１３が正しく組み込まれていないと判定してもよく、測定温度が高い場合に基板１３が正しく組み込まれていないと判定してもよい。

具体的には、制御部１４は、筐体１１が破壊されていることや、筐体１１の内部に部品が追加されたことや、筐体１１の内部の部品が変更されたことを検知できる。このような場合、基板１３の放熱のし易さが変化したり、基板１３の発熱量が変化したりする可能性がある。また、温度センサ１２と基板１３との位置関係が変わり、測定温度の測定位置が変わる可能性がある。これらの場合、上記測定温度も変わると考えられるため、制御部１４は、基板１３が正しく組み込まれていないことを検知できる。なお、筐体１１に基板１３が正しく組み込まれていないことには、基板１３に改造が施された状態で組み込まれていることも含まれ得る。

制御部１４は、測定温度に基づく無線通信装置１の温度制御をさらに行ってもよい。これにより、無線通信装置１は、１つの温度センサ１２を用いて、温度制御と組み込み状態の判定の両方を行える。

なお、無線通信装置１は、図示しない構成としてプロセッサ、メモリ及び記憶装置を備えることができる。また、当該記憶装置には、実施形態１にかかる無線通信制御方法の処理が実装されたコンピュータプログラムが記憶される。そして、当該プロセッサは、記憶装置からコンピュータプログラムを該メモリへ読み込ませ、当該コンピュータプログラムを実行する。これにより、該プロセッサは、制御部１４の機能を実現する。または、制御部１４は専用のハードウェアで実現されていてもよい。

実施形態１にかかる無線通信装置は、筐体内部の温度を測定する温度センサを備えている。実施形態１によると、筐体内部の温度に基づいて、メイン基板が筐体に正しく組み込まれていないことを検知できる。

（実施形態２）
図２は、実施形態２にかかる無線ＬＡＮルータ１００の模式斜視図である。無線ＬＡＮルータ１００は、上述した無線通信装置１の具体例である。無線ＬＡＮルータ１００は、ユーザの自宅等に設置される。無線ＬＡＮルータ１００は、一般的な無線ＬＡＮルータと同様に、パソコンやスマートフォン等の情報端末をインターネット等のネットワークに接続するために使用される。無線ＬＡＮルータ１００は、上述の通り、通信機能だけでなく温度センサを備えている。

無線ＬＡＮルータ１００は、メイン基板１０１と、筐体１０２（筐体群とも称される）と、アンテナ１０３と、温度センサ部１０４と、ケーブル部１０５とを備えている。メイン基板１０１は、上述した基板１３の具体例である。メイン基板１０１には、インターネット等のネットワークとの通信処理をするための電気部品と、パソコン等の情報端末と接続するためのコネクタと、が搭載されている。温度センサ部１０４は、上述した温度センサ１２の具体例である。ケーブル部１０５は、メイン基板１０１と、温度センサ部１０４とを接続する。尚、メイン基板１０１と温度センサ部１０４は、メイン基板１０１のコネクタを介して接続されてもよい。

図３は、無線ＬＡＮルータ１００の構成を示すブロック図である。無線ＬＡＮルータ１００は、メイン基板１０１と、筐体１０２と、アンテナ１０３と、温度センサ部１０４と、ケーブル部１０５とを備えている。筐体１０２には、メイン基板１０１とアンテナ１０３とが組み込まれている。ケーブル部１０５は、筐体１０２を分解した場合にケーブルが断線し、又はコネクタが破損するよう構成されていてもよい。破損して容易に元に戻せないように構成することで、ユーザによる無線ＬＡＮルータの分解や改造を防止できる。

メイン基板１０１には、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポート１１１、有線ＬＡＮポート群１１２、主制御部１１３、有線通信部１１４、無線通信部１１５、記憶部１１６、表示部１１７、スイッチ部１１８、及び電源回路部１１９が搭載されている。ＷＡＮポート１１１は、インターネット等のネットワークＮに接続するために回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）３０等に接続される。有線ＬＡＮポート群１１２は、パソコン２１等の通信端末をＬＡＮケーブルで接続する。無線通信部１１５は、スマートフォン端末２２等の無線通信端末を無線ＬＡＮ通信で接続する。記憶部１１６は、ソフトウェア（プログラム）や各種の設定情報を記憶する。表示部１１７は、無線ＬＡＮルータ１００の状態を表示する。表示部１１７は例えばディスプレイ等の表示装置である。スイッチ部１１８は、無線ＬＡＮルータ１００の動作モードの切り替えや、初期化を行うためのスイッチである。電源回路部１１９は、各電気部品に電力を供給する。

温度センサ部１０４は、図２に示すように、メイン基板１０１が筐体１０２に正しく組み込まれたときにメイン基板１０１上の特定箇所（例えば、所定の電気部品）の周辺の温度を測定できるように、筐体１０２に取り付けられている。例えば、メイン基板１０１上の所定の電気部品と温度センサ部１０４とが対向するように、温度センサ部１０４が筐体１０２に取り付けられる。これにより、温度センサ部１０４は、メイン基板１０１上の所定の電気部品の上方の空気の温度を測定する。温度センサ部１０４と上記電気部品との位置関係が変わると、上記測定温度も変化すると考えられる。

図３の主制御部１１３は、上述した制御部１４の一例である。主制御部１１３は、無線ＬＡＮルータ１００が動作しているとき、温度センサ部１０４からの信号を定期的に取得する。そして、主制御部１１３は、メイン基板１０１上の特定箇所に関する温度情報を確認し、無線ＬＡＮルータ１００の動作を制御する。

図４は、メイン基板１０１が筐体１０２へ正しく組み込まれたときの無線ＬＡＮルータ１００の模式断面図を示している。温度センサ部１０４は、メイン基板１０１上の特定箇所１０６に関する温度を測定できるように配置されている。

メイン基板１０１が筐体１０２に正しく組み込まれた状態（例えば、図４に示す状態）で、特定箇所１０６に関する温度が測定され、基準温度情報として図３の記憶部１１６に格納される。基準温度の測定は、無線ＬＡＮルータ１００の出荷前（例えば、設計段階）に行われる。

無線ＬＡＮルータ１００の動作中、主制御部１１３は、温度センサ部１０４からメイン基板１０１の特定箇所１０６に関する温度情報（測定温度とも称される）を取得する。主制御部１１３は、無線ＬＡＮルータ１００動作中に取得した温度情報と、記憶部１１６に格納されている基準温度情報とを比較する。そして、主制御部１１３は、比較結果（例えば、温度の差分）に応じてメイン基板１０１が筐体１０２に正しく組み込まれているか否かを確認する。

次に、図５のフローチャートを参照して、メイン基板１０１が筐体１０２に正しく組み込まれていないことを検出する動作について説明する。無線ＬＡＮルータ１００の動作時、主制御部１１３は、まず、温度センサ部１０４による温度測定を開始する（ステップＳ１）。次に、主制御部１１３は、温度センサ部１０４から温度情報を取得する（ステップＳ２）。次に、主制御部１１３は、取得した温度情報と、記憶部１１６に格納されている基準温度情報とを比較する（ステップＳ３）。

次に、主制御部１１３は、温度センサ部１０４から取得した温度情報が、基準温度の範囲内に含まれるか否かを判定する（ステップＳ４）。つまり、主制御部１１３は、温度センサ部１０４から取得した温度情報と、記憶部１１６に格納された基準温度情報との差分を確認し、差分が小さいか否かを判定する。測定温度が基準温度の範囲内に含まれる場合（ステップＳ４のＹｅｓ）、つまり差分が小さい場合、主制御部１１３は、メイン基板１０１が筐体１０２に正しく組み込まれていると判定し（ステップＳ５）、正常動作を継続する（ステップＳ６）。一方、測定温度が基準温度の範囲内に含まれない場合（ステップＳ４のＮｏ）、つまり差分が大きい場合、主制御部１１３は、筐体１０２にメイン基板１０１が正しく組み込まれていない異常状態であると判定し、組み込み異常を検出する（ステップＳ７）。無線ＬＡＮルータ１００の主制御部１１３は、無線ＬＡＮルータの動作制限を行って（例えば、通信動作の停止）、アラーム表示（警告情報の表示）を行う（ステップＳ８）。

警告情報を表示してユーザに異常を通知することにより、ユーザによる対処を促し、無線通信装置の故障の頻度を低減し、特性値の劣化を抑えることができる。また、上記警告情報には、測定温度が異常である旨が含まれてもよい。無線ＬＡＮルータ１００は、測定温度が異常であることをユーザに通知することにより、ユーザの火傷や怪我などのリスクを低減できる。

このように、無線ＬＡＮルータ１００は、ユーザが意図的に筐体を分解したか否かを判定する。そして、無線ＬＡＮルータ１００は、ハードウェア改造やソフトウェア改変などが行われている恐れがある場合、通信動作の制限や、動作の停止を行う。これにより、無線ＬＡＮルータ１００は、不正な改造を加えられることを抑制できる。

次に、実施形態２にかかる無線ＬＡＮルータが奏する効果について詳細に説明する。まず、無線ＬＡＮルータ１００は温度センサの測定結果によりメイン基板が筐体に正しく組み込まれているか否かを判定できる。したがって、第１の効果として、ユーザが不正に筐体を分解して利用することを防止できる。

次に、無線ＬＡＮルータ１００は、温度センサの測定結果により、筐体に物理的な加工が施されているか否かを判定できる。したがって、第２の効果として、ユーザが不正に筐体を加工して利用することを防止できる。

また、無線ＬＡＮルータ１００はユーザが不正に筐体を分解して利用することを抑制できるため、第３の効果として、ユーザが筐体を分解しハードウェア改造やソフトウェア改変を試みることを抑制できる。

また、無線ＬＡＮルータ１００は、ユーザが筐体を分解し改造等を試みることを抑制できるため、第４の効果として、ユーザによるハードウェア改造やソフトウェア改変を防ぎ、設計時の特性を維持できる。

そして、無線ＬＡＮルータ１００は、筐体にメイン基板を正しく組み込んで通常使用しているときの筐体内の温度情報（基準温度情報）を記憶している。したがって、無線ＬＡＮルータ１００は、第５の効果として、ユーザによる筐体の分解が行われていないとき、筐体内の測定温度が期待される温度（基準温度情報）と異なる場合に、設置状態の異常や、故障等の動作の異常が発生していると判定し、ユーザに通知できる。これにより、無線ＬＡＮルータ１００の設置状態を正しい状態に変更することを促せる。また、無線ＬＡＮルータ１００の故障をユーザに認識させられる。

（実施形態３）
実施形態３は、実施形態２の具体例であり、温度センサ部が無線通信部（無線通信用の電気部品）に関する温度を測定するものである。実施形態３にかかる無線ＬＡＮルータ１００は、メイン基板を筐体に正しく組み込んだときに無線通信部１１５（図３参照）に関する温度を測定するように構成されている。つまり、温度センサ部１０４は、無線通信部１１５の機能を実現する無線通信用の電気部品と対向するように、筐体１０２に取り付けられる。これにより、筐体にメイン基板が組み込まれていないことをより容易に検出できる可能性がある。無線ＬＡＮルータ１００は、筐体にメイン基板が正しく組み込まれていないときに無線通信動作を停止する。実施形態３にかかる無線ＬＡＮルータ１００の構成は、実施形態２と同様であるため説明を省略する。

図６は、実施形態３にかかる無線ＬＡＮルータ１００の動作を示すフローチャートである。無線ＬＡＮルータ１００の動作時、無線ＬＡＮルータ１００は、まず無線通信部１１５に関する温度測定を開始する（ステップＳ１１）。次に、無線ＬＡＮルータ１００は、無線ＬＡＮルータ１００が無線通信を行っているか否かを判定する（ステップＳ１２）。無線通信をしていない場合（ステップＳ１２のＮｏ）、無線ＬＡＮルータ１００は、ステップＳ１１の温度測定に戻る。

無線通信をしている場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、無線ＬＡＮルータ１００は、無線通信部１１５に関する測定温度を取得する（ステップＳ１３）。次に、無線ＬＡＮルータ１００は、測定温度と基準温度情報とを比較し（ステップＳ１４）、測定温度が基準温度の範囲内であるかを判定する（ステップＳ１５）。無線ＬＡＮルータ１００は、測定温度と基準温度との差分が小さい場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、メイン基板１０１が筐体１０２に正しく組み込まれていると判定し（ステップＳ１６）、動作を継続する（ステップＳ１７）。

一方、無線ＬＡＮルータ１００は、上記差分が大きい場合（ステップＳ１５のＮｏ）、筐体１０２にメイン基板１０１が正しく組み込まれていないと判定し、メイン基板１０１の組み込み異常を検出する（ステップＳ１８）。そして、無線ＬＡＮルータ１００は、無線通信動作を停止し、表示部１１７（図３参照）においてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等による警告表示を行う（ステップＳ１９）。

実施形態３にかかる無線ＬＡＮルータは、無線通信部の温度と動作とを組み合わせて確認することにより、筐体の状態や組み込み状態を効率よく確認し、動作制限等の処理を行うことができる。

（実施形態４）
実施形態４は、実施形態２の具体例であり、無線ＬＡＮルータの周囲温度を加味して無線ＬＡＮルータの組み込み異常を検出する。図７は、実施形態４にかかる無線ＬＡＮルータ１００の構成を示す構成図である。図３と図７とを比べると、実施形態４にかかる無線ＬＡＮルータ１００は、周囲温度センサ部１２０が追加されている。周囲温度センサ部１２０は、無線ＬＡＮルータ１００の周囲温度を測定する。無線ＬＡＮルータ１００の出荷前（例えば、設計段階）に、周囲温度と筐体内温度との相関が取得され、基準温度情報として記憶部１１６に格納される。基準温度情報は、無線ＬＡＮルータ１００の動作モードごとに取得されてもよい。

図８は、実施形態４にかかる無線ＬＡＮルータが記憶する基準温度情報を示す概略図である。無線ＬＡＮルータ１００は、無線出力が大きいモード、無線出力が小さいモード、及び無線出力を行わないモードを有するものとする。周囲温度が０～２５℃に含まれる場合の基準温度の範囲と、周囲温度が２５～４０℃に含まれる場合の基準温度の範囲と、周囲温度が４０～６５℃に含まれる場合の基準温度の範囲とがモード毎に設定されている。

実施形態４にかかる無線ＬＡＮルータは、動作モードと周囲温度情報とに対応する基準温度範囲を、基準温度情報から取得し、組み込み状態が正しいかを判定する。実施形態４にかかる無線ＬＡＮルータは、周囲温度を加味することにより正確に基準温度範囲を設定できるため、組み込み状態の異常を、より高精度に検出できる。

最後に、実施形態２～４にかかる無線ＬＡＮルータが奏する効果について説明する。近年、無線ＬＡＮ通信が可能な端末の数の増加に伴い、無線ＬＡＮ通信を利用するユーザの多様化がすすんでいる。また、ユーザのスキルの向上に加え、インターネット上に無線ＬＡＮルータの分解や改造に関する様々な情報が公開されてきている。これにより、悪意あるユーザが、無線ＬＡＮルータのハードウェア改造を行ったり、ソフトウェア改変を行ったりする事例が発生しており、法令遵守やセキュリティ強化が望まれている。

また、ユーザによる無線通信装置の筐体の分解や物理的な加工により、無線通信装置が、出荷時と異なる状態になり、特性が設計値から外れて送信出力が過大になる可能性もある。このような場合、無線通信装置の周辺に位置する他の無線通信装置と電波干渉を引き起こしてしまう。また、電波の指向性等の特性が変化することにより、周辺での無線通信に悪影響を及ぼしてしまう。

一方、通信速度の向上やユーザの多様化により、無線ＬＡＮルータの処理速度の高速化・高機能化がすすんでいる。これに伴って、無線ＬＡＮルータの消費電力は増加し、その発熱も大きくなる傾向が生じている。これに対して冷却方法や安全対策などが求められており、温度センサを利用した温度制御が提案されている。

本開示によると、無線ＬＡＮルータの温度制御に用いられる温度センサを用いて、無線ＬＡＮ通信装置の筐体が分解されたことを検出できる。したがって、低コストかつ簡便な方法で無線ＬＡＮルータの分解及び改造を検出することができ、無線ＬＡＮルータの不正利用を抑制できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ 無線通信装置
１１ 筐体
１２ 温度センサ
１３ 基板
１４ 制御部
１００ 無線ＬＡＮルータ
１０１ メイン基板
１０２ 筐体
１０３ アンテナ
１０４ 温度センサ部
１０５ ケーブル部
１１１ ＷＡＮポート
１１２ 有線ＬＡＮポート群
１１３ 主制御部
１１４ 有線通信部
１１５ 無線通信部
１１６ 記憶部
１１７ 表示部
１１８ スイッチ部
１１９ 電源回路部
１２０ 周囲温度センサ部
２１ パソコン
２２ スマートフォン端末
３０ 回線終端装置

Claims (10)

1. 筐体と、
   前記筐体内部の測定温度を測定する温度センサと、
   前記筐体に組み込まれた基板と、
   を備え、
   前記基板は、前記測定温度と予め設定された基準温度とを比較し、前記筐体に前記基板が正しく組み込まれているかを比較結果に基づいて判定する制御部を備える、
   無線通信装置。
2. 前記温度センサは、前記基板上の電気部品と対向するように前記筐体に取り付けられる、
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記電気部品は、無線通信用の電気部品であり、
   前記制御部は、前記無線通信装置が無線通信を行っている場合、前記筐体に前記基板が正しく組み込まれているかを判定する、
   請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記制御部は、
   前記筐体に前記基板が正しく組み込まれていない場合、通信動作を制限する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
5. 前記無線通信装置は、
   表示装置をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記筐体に前記基板が正しく組み込まれていない場合、前記表示装置に警告情報を表示する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
6. 前記警告情報は、前記測定温度が異常である旨を含む、
   請求項５に記載の無線通信装置。
7. 前記無線通信装置は、
   前記筐体外部の周囲温度を測定する温度センサをさらに備え、
   前記制御部は、
   前記測定温度と、前記周囲温度に基づく前記基準温度とを比較し、前記筐体に前記基板が正しく組み込まれているかを比較結果に基づいて判定する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. 前記制御部は、
   前記測定温度に基づいて、前記無線通信装置の温度制御を行う、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
9. 無線通信装置が、
   筐体内部の測定温度と予め設定された基準温度とを比較し、前記筐体に基板が正しく組み込まれているかを比較結果に基づいて判定する、
   制御方法。
10. 無線通信装置に、
    筐体内部の測定温度と予め設定された基準温度とを比較し、前記筐体に基板が正しく組み込まれているかを比較結果に基づいて判定する処理、
    を実行させる制御プログラム。

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