JP3102688U - 筐体の封印装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体の外に封印装置を配置する。
【解決手段】筐体の封印装置10は、制御回路を上蓋4と下蓋3を閉鎖して保護する筐体の前記上蓋の外部に設けた外部上蓋8と前記下蓋の外部に設けられた外部下蓋9の間に配置される封印装置であって、該封印装置は、外部電源により充電される電気二重層コンデンサからなる内部電源、前記外部上蓋と前記外部下蓋との開閉を検知する検出素子及び該検出素子が開を検出した時に前記内部電源により充電される記憶用コンデンサを有し、外部電源が与えられた時に該記憶用コンデンサの電位を判定し、該判定に基づいて前記筐体の開封の有無を報知することを特徴とするから、既に使われている制御回路を含む筐体に封印装置を含み外部上蓋と外部下蓋と封印装置を付加するのみで筐体の開封を検知、記憶、報知できるので、少額の金銭で不正行為を防止する効果が有る。
【選択図】図１

Description

本考案は筐体の封印装置に関する。

重要データの収まったフレキシブルディスク、ＣＤ等を例えば金庫などの施錠可能な筐体内に保管していても、筐体が開封されてデータをコピーされ、元のままに戻されてしまえば、不正があったことすら気付かないことが起こり得る。重要書類であれば、写真に撮られたり複写されれば同様である。また、新技術による製品や設計図は見られただけでも価値を失う場合がある。

パチンコ機やパチスロ機においては認可されたプログラムのマイコン（制御装置）を封印された筐体内に収めて不正改造などを防止しているが、高度な技術で開封され、外観が同じ不正マイコンに交換されれば、発見は困難であり、不正遊技が可能になる。

また、最近急速に利用が広がっている、磁気カード、ＩＣカード等の読み取り装置においても、筐体を開封し、その内部に暗証番号等を読み取って記憶したり無線でデータを転送する装置を組み付けるといった悪事の危険が増えている。事実、そのような犯行が報道されてもいる。

このような背景から、筐体の不正な開封を的確に検出する技術が必要とされ、そのための封印装置に関連する技術は本件出願人により、既に提案されている。例えば特開平９−３４３６５号公報、特開平１１−１９０９７２号公報、特開平１１−２０２７６９号公報、特開平１１−２３１７９０号公報、特開平１１−２５８９９７号公報、特開平１１−２８３８９０号公報などである。
特開平１１−２８３８９０号公報（段落００５０〜００８８、図３）

本件考案者は、上記の各公報に示されるように鋭意研究を行ってきたが、改善すべき点を残していた。例えば、１）封印装置を含まない従来から用いられている装置に対して封印装置を追加取付することで少ない金額で、不正を防止する技術や、２）パチンコ、パチスロ機等の用途にあっては、金銭を伴うゲーム性の為、“不正防止”の目的と言えども万、万が一の事を考えればゲームに直接関係しない物品をゲーム制御基板内やゲーム制御基板を含む筐体内に設置する事に疑義を持たれるおそれがあり、その結果、監督官庁の認可を得られなくなるという問題等である。

請求項１の筐体の封印装置は、
上蓋と下蓋の間に制御回路を収容して閉鎖されて前記制御回路を保護する筐体の前記上蓋の外部に設けた外部上蓋と前記下蓋の外部に設けられた外部下蓋との間に配置される封印装置であって、
該封印装置は、外部電源により充電される電気二重層コンデンサからなる内部電源と、
前記外部上蓋と前記外部下蓋との開閉を検知する検出素子と、
該検出素子が前記外部上蓋と前記外部下蓋との開を検出すると前記内部電源により充電される記憶用コンデンサと、
外部電源が与えられた時に該記憶用コンデンサの電位を判定し、該判定に基づいて前記筐体の開封の有無を報知する報知手段と
を備えていることを特徴とするから、
既に使われている制御回路を含む筐体に外部上蓋、外部下蓋及び封印装置を付加するのみで筐体の開封を検知、記憶、報知でき、少額の金銭で不正行為を防止する効果が有る。

又、新たに、制御回路を含む筐体を設計、製作する場合にあっても、筐体の外側において外部上蓋と外部下蓋に収められる封印装置は、筐体の内部に納められる制御回路とは隔壁で隔てられているので、封印装置が筐体内の制御回路へ何らかの作用を及ぼすという疑義を与えない効果がある。

請求項２の筐体の封印装置は、請求項１記載の筐体の封印装置において、
前記検出素子は、プリント基板に取り付けられたベース付ポストの電極の内、前記プリント基板の一方に突出した２本の検出電極間を、
前記外部上蓋又は前記外部下蓋に差し込まれて該差し込まれた外部上蓋又は外部下蓋と前記封印装置とを結合する結合材であって、該結合材を前記封印装置から分離しなければ前記外部上蓋と前記外部下蓋とを開できない結合材の導電部材で結ぶことで構成され、
前記検出素子を構成する２本の検出電極それぞれと導通して前記プリント基板の他方に突出した２本の電極に取り付けられて該電極間を短絡させる検出素子不感化素子を該電極から取り外し可能に設けた
構成とした事から検出素子が簡単、安定になると共に、検出素子不感化素子も簡単、安定になると共に小型化、低価格化の効用がある。

図１は本考案の封印装置が閉鎖された筐体に取り付けられた状態を示す。
マイコン1等の重要部品を含む制御回路２は、下蓋３に固着され上蓋４で閉鎖され、封印ネジ６で固着され、入出力コネクタ７を介して外部と信号の入出力が可能である状態とされている。なお、下蓋３と上蓋４をもって筐体５という。

上記説明のマイコン１〜筐体５は既設の古い物であっても、新規に作られた物であってもよいとする。
次に外部上蓋８が前記上蓋４に固着されている。その固着方法は既設の古い上蓋４に対しては、ネジ止め、接着、スナップ材（樹脂バネ利用の結合材）等の方法で固着されるし、新規に作られる時は外部上蓋８は上蓋４と同時に樹脂成形され一体である。なお、後述するが、上蓋４と外部上蓋８との結合は、外部からドライバー等で分離できない方法とされている。

次に外部下蓋９が下蓋３と結合されている状態が示されている。外部上蓋８と外部下蓋９の中には後述する封印装置１０が設けられている。
次に図２で上蓋４と外部上蓋８の結合の説明をする。

上蓋４には2個の穴又は雌ネジ付穴４aが設けられており、外部上蓋８には2個の穴又は雌ネジ付穴８aが設けらており、ネジ１１でネジ止め固着される。ネジ１１の方向は図示でもよいし、頭部が外部上蓋８側でもよい。又、ネジ１１に代ってスナップ材１２を用いてもよいし、又、両上蓋を溶かす溶剤で溶着してもよいし、接着剤で接着してもよい。

いずれにしろ、不正行為者が外部上蓋８と後述の外部下蓋９とから成る封印装置１０を筐体５から分離しておき、筐体５を開封して不正行為を実施した後、再び封印装置１０を取り付ける行為を防止できればよい。ちなみにネジ１１は上蓋４内に頭部が有るから開封しないかぎりドライバーは使えない。

外部上蓋８には、封印装置１０を受け入れる図示Aの一方向のみに開いた開口８ｂ、コネクタ１３，１４を受け入れるための開口８ｃ及び後述する検出素子不感化素子１５を抜き取る為の開口８ｄが設けられている。又、封印装置１０が取り付けられているプリント基板１６を取付穴１６ａを介してネジ１７で固着させる為のボス８ｅが設けられている。

今、ネジ１７で封印装置１０が外部上蓋８内に取り付けられればネジ１１の頭部が図示の逆であったとしても部品Ｃ４、Ｃ１の存在がドライバーの使用を不可とする。又、ネジ１７は後述の外部下蓋９を除去しないと回転させられない位置に配置される。

次に図３で下蓋３と外部下蓋９の結合の説明をする。
下蓋３には穴３ａが２個設けられており、外部下蓋９は、略Ｌ型であり上面９ａと側面９ｂから成り、側面９ｂに雌ネジ付穴９ｃが２個設けられておりネジ１１で固着されている。勿論、新規に下蓋３が設計製作される時は両着は一体的に樹脂成形加工される。上面９ａには結合材１９（その構造と働きは後述する。）のための挿入口９ｄが設けられている。

次に図４と図２、図３を用いて、封印装置１０の構成と働きを説明する。
外部電源１８（例えばＤＣ５Ｖとか３．６Ｖ）がコネクタ１３を介して封印装置１０の端子Ｔ１（プラス側）、Ｔ２（グランド側）に電源を与える。

端子Ｔ１はダイオードＤ１のアノード、抵抗Ｒ２の一方の端、緑ＬＥＤのアノード及びコネクタ１４の一方の極と結ばれる。
ダイオードＤ１のカソードは内部電源である電気二重層コンデンサＣ１とＣ−ＭＯＳバッファＱ１、Ｑ２の電源端子ＶＤＤと抵抗Ｒ１に結ばれる。

抵抗Ｒ１の他端は前記Ｃ−ＭＯＳバッファＱ１の入力端子ＩＮに結ばれる。
端子Ｔ２には、前記電気二重層コンデンサＣ１の他方の極及びＣ−ＭＯＳバッファＱ１、Ｑ２の電源端子ＶＳＳが結ばれる。

Ｃ−ＭＯＳバッファＱ１の入力端子ＩＮはコンデンサＣ２でグランド間に結ばれると共に端子Ｔ３へ結ばれ、端子Ｔ３と端子Ｔ２間は図２にも示す、検出素子不感化素子１５で結ばれる。

端子Ｔ２、Ｔ３は、端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を有する４極のベース付ポスト２３の一部であり、端子Ｔ２、Ｔ３の一方の端同士は上述の通り検出素子不感化素子１５で結ばれる。端子Ｔ２、Ｔ３の他方の端は、プリント基板１６を挟んで反対側にも突出して電極ｔ２、ｔ３（検出電極に該当）とされており、その電極ｔ２、ｔ３が結合材１９の導電部材１９ａで結ばれている。

4極ベース付ポスト２３の電極のプリント基板１６を挟んで両方向に突出する電極Ｔ２,Ｔ３とｔ２,ｔ３で検出素子２２と検出素子不感化素子１５を構成している実施例は特に実用性に高い効用を示す。

ベース付ポスト２３は広く利用される汎用部品であるし、開閉の検出素子２２を構成する電極ｔ２,ｔ３はベース付ポスト２３の電極自体であり開閉を検知する結合材１９は導電部材１９ａおよび連結部１９ｂがパソコン等で広く利用される汎用部品であるジャンパーピンに係止部１９ｃを付加したのみで構成されている。

又、検出素子不感化素子１５もベース付ポスト２３自体の電極Ｔ２，Ｔ３を前述のパソコンに用いられるジャンパーピンの中の導電部材を熱収縮チューブで閉じたのみの簡単な構成であり小型安価である。

Ｃ−ＭＯＳバッファＱ１の出力端子ＯＵＴは抵抗Ｒ４、ダイオードＤ２を介してＣ−ＭＯＳバッファＱ２の入力端子ＩＮに結ばれ、同ＩＮはコンデンサＣ３を介してグランドに結ばれる。

Ｃ−ＭＯＳバッファＱ２の出力端子ＯＵＴは抵抗Ｒ５、ダイオードＤ３を介してＣ−ＭＯＳインバータＱ３の入力端子ＩＮに結ばれ、同ＩＮはコンデンサＣ４（電気二重層コンデンサが好適）と抵抗Ｒ６を介してグランドに結ばれる。

Ｃ−ＭＯＳインバータＱ３の電源端子ＶＤＤは端子Ｔ１とグランド間に挿入された抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の結合点（事例では２Ｖ）に結ばれ、電源端子ＶＳＳはグランドに結ばれる。同出力端子ＯＵＴは抵抗内蔵トランジスタＴＲのベースに結ばれ、トランジスタＴＲのエミッタはグランドに結ばれ、トランジスタＴＲのコレクタは抵抗Ｒ７、緑ＬＥＤを介して端子Ｔ１へ結ばれる。

又、同トランジスタＴＲのコレクタは端子Ｔ４、抵抗Ｒ８、外部緑ＬＥＤを介してＴ１へと結ばれている。又、点線で示すように端子Ｔ１、Ｔ２間で電源を受け、端子Ｔ４から制御信号を受ける音声発生回路２０が設けられることもある。なお図４の回路図に示される部品名、部品定数は説明をより明確にする目的であり、単なる事例である。

さて、動作を説明する。今、上蓋４には外部上蓋８、下蓋３には外部下蓋９が既に固着されており、制御回路２も筐体５内に入れられ、封印ネジ６で閉鎖されているとする。又、図２の封印装置１０が外部上蓋８の中に収められネジ１７で固着されているとする。但し、検出素子不感化素子１５の紐状の引出体２１が、外部上蓋８の開口８ｄを通って外部に引き出されているとする。

次に、結合材１９の連結部１９ｂが外部下蓋９の挿通口９ｄを通って挿入され、電極ｔ２、ｔ３は連結部１９ｂ内で脱落しないように収められている導電部材１９ａで電気的にショートされているとする。又、結合材１９の係止部１９ｃは挿通口９ｄより大きく作られており、結合材１９が取り付けられた状態の外部上蓋８と外部下蓋９は係止部１９ｃが挿通口９ｄの外周に当接して開かれるのを阻止する。

他の言葉で言えば、結合材１９を抜かないと、外部上蓋８と外部下蓋９すなわち、上蓋４と下蓋３は開かないこととなる。電極ｔ２、ｔ３間を導電部材１９ａで閉じている関係で言えば筐体５が閉じている時に電気的に閉であり、筐体５を開にすると電気的に開となるということであり、開閉の検出素子２２が電極ｔ２、ｔ３と結合材１９とで構成されていると説明できる。

図４の回路図に戻り説明する。内部電源である電気二重層コンデンサＣ１はダイオードＤ１で逆流防止され、Ｃ−ＭＯＳバッファＱ１、Ｑ２の消費電流が極めて少ない為、封印装置１０の試験時の電荷が残っており外部電源１８がつながれていなくとも電荷を有している。

前述の結合材１９を挿入口９ｄに挿入する前の段階にあっては、筐体５は”開かれている”と検出素子２２が検知しているから、後述するように”開封を記憶”してしまい、封印装置１０の装着が出来ない。そこで、検出素子２２と並列に配置された検出素子不感化素子１５があらかじめ端子Ｔ２、Ｔ３をショートし、かつ、この状態で後述する記憶素子であるコンデンサＣ４の電荷を放電させ、電位を実質０Ｖにしている。すなわち、結合材１９が挿入されていなくても、検出素子不感化素子１５が付けられていることで、既に結合材１９が挿入さているのと等価の状態としているのである。

逆に、検出素子である結合材１９が挿入された後は検出素子の働きを有効とする為、検出素子不感化素子１５は開口８ｄを通して紐状の引出体２１を外部に引くことで外部上蓋８から除去され、その作用を終える。

さて、検出素子不感化素子１５が除去され、電極ｔ２、ｔ３、導電部材１９ａからなる検出素子２２が閉じている状態では、端子Ｔ３の電位、すなわちＣ−ＭＯＳバッファＱ１の入力はロー（以後Ｌとも記す）であり、その出力、すなわち、Ｃ−ＭＯＳバッファＱ２の入力もＬであり、当然Ｃ−ＭＯＳバッファＱ２の出力もＬである。

次への状態は、外部電源１８が繋がれているか否かで分かれる。外部電源１８が繋がれていれば、Ｃ−ＭＯＳインバータＱ３のＯＵＴはハイ（以後Ｈとも記す）となり、トランジスタＴＲを駆動し、緑ＬＥＤを点灯する。緑ＬＥＤ点灯＝安全＝筐体５は開かれてないと報知する。

一方、外部電源１８が繋がっていなければ、Ｃ−ＭＯＳインバータＱ３の電源も無いし、緑ＬＥＤへの電源も無いから、緑ＬＥＤは点灯しない。しかし、外部電源が投入されたと同時に緑ＬＥＤを点灯させ、開封されていないことを報知する。

抵抗Ｒ１はコンデンサＣ１の電流消費を抑えると共に検出素子２２が振動等で一瞬の間、開となったり、電気ノイズ等で一瞬の高い電圧を受けたりしてもコンデンサＣ２と共に不感にする作用がある。その時定数は１０⁷×１０^-2×１０^-6＝０．１秒である。

次に不正行為者が結合材１９を抜き、筐体５を開け不正行為を行ったとする。但し、不正が発見されないように、結合材１９を１秒程の早技で再び電極ｔ２、ｔ３に挿入し直したとする。

Ｃ−ＭＯＳバッファＱ１のＯＵＴがＨとなり、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３の時定数１０⁴×１０^-6ｓ＝０．０１秒の遅れでＣ−ＭＯＳバッファＱ２のＩＮはＨとなる。一度ＨになるとダイオードＤ２で逆流防止されている為、ダイオードＤ２のモレ電流、Ｃ−ＭＯＳバッファＱ２の入力モレ電流で決まる長い時間Ｈを保持する。事例では約１０分と長い時間となる。結合材１９を１秒程の速度で戻しても（０．１＋０．０１）秒後にＨとなり、１０分間のＨとなる為、効果がなく、不正に強い。

ここで、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３による遅延は、Ｃ−ＭＯＳバッファＱ１の電源ノイズによってＣ−ＭＯＳバッファＱ１がごく短い時間Ｈの出力を発生しても、Ｃ−ＭＯＳバッファＱ２へ誤ってＨの信号を伝えない効果がある。

次に、Ｃ−ＭＯＳバッファＱ２の入力端子ＩＮのＨはＣ−ＭＯＳバッファＱ２のＯＵＴのＨとなり、抵抗Ｒ５を介して記憶素子である電気二重層コンデンサＣ４を充電する。コンデンサＣ１、Ｃ−ＭＯＳバッファＱ２の電源端子ＶＤＤから出力端子ＯＵＴ、抵抗Ｒ５、ダイオードＤ３、コンデンサＣ４の充電回路はコンデンサＣ１，Ｃ４の内部抵抗を無視すれば（実際は、１００Ωレベルと高い抵抗値を有する）、Ｒ５×Ｃ４＝２２０×０．０２２Ｆ＝４．８秒の時定数で充電できる。が、電気二重層コンデンサの特性の特異性から十分に充電させるには、時定数よりはるかに長い時間（ここでは１０分間程）で充電（記憶）させる必要がある。

充電されたコンデンサＣ４は抵抗Ｒ６で放電する。時定数はＲ６×Ｃ４＝１０⁷×０．０２２＝Ｓ＝１０⁵×２．２／３．６×１０³Ｈ＝６０時間となり、これが記憶時間となる。

コンデンサＣ４の電位は上記時定数で徐々に低下して行くが、外部電源１８が投入された時Ｃ−ＭＯＳインバータＱ３の電源電圧（２Ｖ）の１／２の１Ｖ以上か否かでその出力のＬ／Ｈが決定される。

Ｃ−ＭＯＳインバータＱ３の入力がＨで出力がＬならトランジスタＴＲはオンされず緑ＬＥＤは点灯しない。緑すなわち「安全」が点灯しないことは「危険」＝開封されたことを表示する。

コネクタ１４を介して外部緑ＬＥＤが設けられている事は離れた所へ報知する利便を示し、点線で示した音声発生回路２０は意識的に見なくても報知できることを示すと共に、重要な項目を含む。図は省略されているが、この音声発生回路２０は外部電源が投入された一定時間（例えば1秒間）に限り、記憶素子であるコンデンサＣ４がＨである時に警告音を発する。

その理由は前述したように１度記憶すると６０時間程と長い時間記憶を消す方法が無い為、修理の為に開封したとか、監督機関が検査の為に開封した等、正統な開封後でも警告音を出し続ける問題に対応する為である。

又、コネクタ１３を介しての外部電源１８の接続は開封されているかを確認するわずかの時間接続されるのみで内部電源である電気二重層コンデンサＣ１を充電できることから、常に又は長時間接続しておく必要は無く、カードリーダ等のハンディな装置に適用するのに好適である。

なお本件の説明で回路図全体、検出素子２２、検出素子不感化素子１５の説明を簡略化したが詳しい説明がされている先願（特願２００３−２９０５８７号、特願２００３−４０４９６７号）が存在することを記しておく。

本考案の封印装置が閉鎖された筐体に取り付けられた状態を示す説明図。 上蓋と外部上蓋の結合の説明図。 下蓋と外部下蓋の結合の説明図。 封印装置の回路図。

符号の説明

１・・・マイコン、
２・・・制御回路、
３・・・下蓋、
４・・・上蓋、
５・・・筐体、
８・・・外部上蓋、
９・・・外部下蓋、
１０・・・封印装置、
１５・・・検出素子不感化素子、
１６・・・プリント基板、
１８・・・外部電源、
１９・・・結合材、
２０・・・音声発生回路、
２１・・・引出体、
２２・・・検出素子、
Ｃ１・・・電気二重層コンデンサ、
Ｃ４・・・電気二重層コンデンサ、
Ｑ１・・・Ｃ−ＭＯＳバッファ、
Ｑ２・・・Ｃ−ＭＯＳバッファ、
Ｑ３・・・Ｃ−ＭＯＳインバータ

Claims (2)

1. 上蓋と下蓋の間に制御回路を収容して閉鎖されて前記制御回路を保護する筐体の前記上蓋の外部に設けた外部上蓋と前記下蓋の外部に設けられた外部下蓋との間に配置される封印装置であって、
   該封印装置は、外部電源により充電される電気二重層コンデンサからなる内部電源と、
   前記外部上蓋と前記外部下蓋との開閉を検知する検出素子と、
   該検出素子が前記外部上蓋と前記外部下蓋との開を検出すると前記内部電源により充電される記憶用コンデンサと、
   外部電源が与えられた時に該記憶用コンデンサの電位を判定し、該判定に基づいて前記筐体の開封の有無を報知する報知手段と
   を備えていることを特徴とする筐体の封印装置。
2. 請求項１記載の筐体の封印装置において、
   前記検出素子は、プリント基板に取り付けられたベース付ポストの電極の内、前記プリント基板の一方に突出した２本の検出電極間を、
   前記外部上蓋又は前記外部下蓋に差し込まれて該差し込まれた外部上蓋又は外部下蓋と前記封印装置とを結合する結合材であって、該結合材を前記封印装置から分離しなければ前記外部上蓋と前記外部下蓋とを開できない結合材の導電部材で結ぶことで構成され、
   前記検出素子を構成する２本の検出電極それぞれと導通して前記プリント基板の他方に突出した２本の電極に取り付けられて該電極間を短絡させる検出素子不感化素子を該電極から取り外し可能に設けた
   ことを特徴とする筐体の封印装置。

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