(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-25
(45)【発行日】2023-10-03
(54)【発明の名称】無線通信装置、制御方法、及び制御プログラム
(51)【国際特許分類】
H04B 1/38 20150101AFI20230926BHJP
H04M 1/24 20060101ALI20230926BHJP
【FI】
H04B1/38
H04M1/24 Z
(21)【出願番号】P 2021102463
(22)【出願日】2021-06-21
【審査請求日】2022-10-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000227205
【氏名又は名称】NECプラットフォームズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】清水 達成
【審査官】後澤 瑞征
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-103823(JP,A)
【文献】特開2015-088835(JP,A)
【文献】特開2008-131319(JP,A)
【文献】特開平9-326740(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2017/0187411(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 1/38
H04M 1/24
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【発明の効果】
【0010】
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。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】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。
【
図2】実施形態2にかかる無線通信装置の模式斜視図である。
【
図3】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。
【
図4】実施形態2にかかる無線通信装置の模式断面図である。
【
図5】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。
【
図6】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。
【
図7】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。
【
図8】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。
【発明を実施するための形態】
【0012】
(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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
(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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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)。
【0029】
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)。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
(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。
【0038】
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。
【0039】
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)。
【0040】
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)。
【0041】
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。
【0042】
(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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【符号の説明】
【0050】
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