(57)【要約】【課題】  不正な改造が施された状態で、利用されることを防止できる電子機器の回路制御装置を提供する。【解決手段】  回路基板Ｐに実装されるメモリ１４を囲うように設けられるシールド部材１０と、回路基板Ｐとシールド部材２０との電気的接続状態を検出するＣＰＵ１０とを備えた電子機器の回路制御装置であって、ＣＰＵ１０は、回路基板Ｐに実装され、シールド部材２０の複数の脚部と電気的に接続する信号検出用ポートを設け、ＣＰＵ１０は、前記信号検出用ポートの信号入力レベルに基づき前記電気的接続状態を検出し、前記信号入力レベルが予め登録された状態と異なる場合に、メモリ１４に格納されたデータの変更を促す制御信号を発する。【選択図】  図３
2015103967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に実装される記憶部を囲うように設けられるシールド部材と、
前記回路基板と前記シールド部材との電気的接続状態を検出する制御回路とを備えた電子機器の回路制御装置であって、
前記制御回路は、前記回路基板に実装され、前記シールド部材の脚部と電気的に接続する信号検出用ポートを設け、
前記制御回路は、
前記信号検出用ポートの信号入力レベルに基づき前記電気的接続状態を検出し、
前記信号入力レベルが予め登録された状態と異なる場合に、
前記記憶部に格納されたデータの変更を促す制御信号を発することを特徴とする電子機器の回路制御装置。
【請求項２】
前記シールド部材は略四角形の形状であるとともに、
前記記憶部を内蔵するＩＣは、前記シールド部材の隅近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の回路制御装置。
【請求項３】
前記シールド部材の端部から等距離の位置には略Ｕ字形状の切り欠き部を設けるとともに、各切り欠き部と対面する切り欠き部を結ぶ最短距離上に、略Ｏ字形状のパンチングを複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の回路制御装置。
【請求項４】
前記回路基板のうち、前記シールド部材の脚部と接する全ての箇所には電源用パターンが接続されており、この電源用パターンと前記シールド部材とが電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の回路制御装置。
【請求項５】
前記ＩＣのうち少なくとも１つには、無線通信用の機能を備えることを特徴とする請求項２に記載の電子機器の回路制御装置。
【請求項６】
前記電子機器は、車両用表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の回路制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板上にシールド部材が実装された電子機器の回路制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器の回路基板に実装されたＣＰＵ（中央演算処理装置）に備えられている信号検出用ポートと前記回路基板の表面に形成した検出用パターンとを電気的に接続して形成し、前記回路基板にシールド部材を接続固定して検出用パターンとシールド部材とを接触させ、前記ＣＰＵが信号検出用ポートの信号レベルに基づき、前記回路基板と前記シールド部材との電気的な接続状態を検出するものが知られている。例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
また、半導体装置上の保護すべき領域を覆うように配線されかつ始点から終点に至る経路を有するシールド線を形成し、信号発生器より前記シールド線に電気信号を与え、この電気信号を検出することによって前記シールド線の状態を判定し、シールド線の改竄を検出する保護回路を搭載するものが知られている。例えば、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５４３８８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回路基板表面に信号検出用の配線パターンが存在する場合、当該配線パターン上には電子部品を実装できないことから回路基板上の実装可能面積が小さくなってしまうという問題があった。
【０００６】
また、何らかの改造によって、シールド部材が非装着の状態で被シールド対象電子回路を動作させていると、該被シールド対象電子回路が外来ノイズの影響を受けたり、外部に不要電磁波を輻射するおそれがある。
【０００７】
さらには、第三者により故意に被シールド対象電子回路の中身の解析や改造を不要に受けるおそれがある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上述課題に着目し、設計時に意図しない不正な改造が施された状態で、電子機器が利用されることを防止できる電子機器の回路制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子機器の回路制御装置は、
回路基板に実装される記憶部を囲うように設けられるシールド部材と、
前記回路基板と前記シールド部材との電気的接続状態を検出する制御回路とを備えた電子機器の回路制御装置であって、
前記制御回路は、前記回路基板に実装され、前記シールド部材の脚部と電気的に接続する信号検出用ポートを設け、
前記制御回路は、
前記信号検出用ポートの信号入力レベルに基づき前記電気的接続状態を検出し、
前記信号入力レベルが予め登録された状態と異なる場合に、
前記記憶部に格納されたデータの変更を促す制御信号を発することを特徴とする。
【００１０】
また、前記シールド部材は略四角形の形状であるとともに、
前記記憶部を内蔵するＩＣは、前記シールド部材の隅近傍に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記シールド部材の端部から等距離の位置には略Ｕ字形状の切り欠き部を設けるとともに、各切り欠き部と対面する切り欠き部を結ぶ最短距離上に、略Ｏ字形状のパンチングを複数設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記回路基板のうち、前記シールド部材の脚部と接する全ての箇所には電源用パターンが接続されており、この電源用パターンと前記シールド部材とが電気的に接続されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記ＩＣのうち少なくとも１つには、無線通信用の機能を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記電子機器は、車両用表示装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、回路基板上にシールド部材が実装された電子機器の回路制御装置に関し、設計時に意図しない不正な改造が施された状態で、電子機器が利用されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における電気的構成を示すブロック図。
【図２】同上実施の形態におけるシールド部材内部でのＩＣ配置を表す概略図。
【図３】同上実施の形態におけるシールド部材の構成を示す概略図
【図４】同上実施の形態における処理手順を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態として、携帯して移動可能な無線通信手段を有する電子機器に適用したものを例にあげて、図を用いて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態による接続状態検出回路を有する電子機器の回路制御装置の構成を示すブロック図である。図１の電子機器Ａは、ＣＰＵ（制御回路）１０、通信部１１、アンテナ１１ａ、表示部１２、操作部１３、メモリ（記憶部）１４、音声入出力部１５、周辺機器部１６、および、電源部１７などを回路基板Ｐに実装して備えている。
【００１９】
ＣＰＵ１０は、例えば、プロセッサ等の制御回路であり、予めメモリ１４に格納されたソフトウェアプログラムに則した演算処理によって、当該回路制御装置を構成する各部の動作を制御する。ＣＰＵ１０は、各部品との信号を送受信するためのポートを設けており、各種信号の入力に基づいて、他の部品を制御するための制御信号を生成し出力できるように接続されている。
【００２０】
通信部１１は、アンテナ１１ａを接続させており、ＣＰＵ１０の制御に応じて高周波無線通信を行う通信手段である。通信部１１は、ＣＰＵ１０に接続されており、ＣＰＵ１０の制御信号に基づいて、他の電子機器と無線通信できる。
【００２１】
表示部１２は、例えば、ＬＣＤ（液晶表示素子）や有機ＥＬなどの画像表示手段であり、ＣＰＵ１０の制御により、所定の画像を表示するように構成されている。この場合、ＣＰＵ１０の制御信号に基づいて、操作部１３による選択メニュー操作結果、通信部１１の通信状態を表示できる。
【００２２】
操作部１３は、複数のキースイッチなどによって構成されており、ユーザの操作内容をＣＰＵ１０へ伝える入力手段である。
【００２３】
メモリ１４は、前述のようにＣＰＵ１０が用いるソフトウエアプログラムやデータ等を格納している記憶手段であり、例えば、電子機器Ａが有している各機能を実施する周辺機器等のアプリケーションプログラム等を含めて格納している。
【００２４】
音声入出力部１５は、例えば、ＣＰＵ１０や通信部１１を介して外部と無線通話を行う際に、ユーザの当該通話音声の入出力を行うためのインターフェースである。
【００２５】
周辺機器部１６は、前述のように各種の機能を実施するように構成された、例えばテレビやラジオ等のチューナである。また、周辺機器部１６は、撮像機能を有するカメラ、電子機器Ａの移動や向きを検知する加速度センサ、近距離に位置する他の電子機器とデータ通信を行う近距離データ通信手段などである。
【００２６】
電源部１７は、電子機器Ａを動作させるバッテリ等の電源であり、例えば充電可能な二次電池等である。ここで、電源部１７とＣＰＵ１０との間には、図示しないシールド部材を挿入することもでき、当該シールド部材を電源線路の一部分として使用しても良い。
【００２７】
報知部１８は、ＣＰＵ１０の制御に応じて、例えば、所定の報知音を発生させるサウンダ、または振動を発生させるバイブレータ、報知点灯を行う発光ダイオードなどの発光手段等である。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態におけるシールド部材でのＩＣ配置を表す概略図である。シールド部材２０は、一面が開口する箱状の直方体であり、基板表面からの高さは凡そ３ｍｍである。当該シールド部材２０の四隅には、脚部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが一体形成されており、回路基板Ｐに予め設けられた穴部に前記脚部が其々嵌め込まれる。（一般的にＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）構造と呼ばれる。）脚部はその後半田処理を施され、基板に固着される。
【００２９】
通信部１１を構成する無線通信用ＩＣ２１と、ＣＰＵ１０は、回路基板Ｐ上の同一面に実装されると共に、シールド部材２０の脚部２０ａから近接した場所にいずれも配設される。ここで、前記脚部２０ａと他の脚部２０ｂ〜２０ｄのいずれかの間を電源供給パターンの一部としても使用する。即ちシールド部材２０の脚部２０ａ乃至２０ｄは基板の電源電位と同電位（例えば、３．３Ｖ）となっており、回路基板Ｐに設けられる電源層（電源電位の銅箔パターン）とシールド部材２０とで囲われたシールド構造となる。
【００３０】
不正改造等によって脚部２０ａと他の脚部２０ｂから２０ｄのいずれかの間が同電位でなくなった場合には、シールド部材破壊によって導通が確保されなくなったものと判断し、予め定められた動作状態に遷移する。
【００３１】
図３は、シールド部材２０の構成を示す概略図である。脚部２０ａと２０ｂ間、同２０ｂと２０ｃ間、同２０ｃと２０ｄ間、同２０ｄと２０ａ間の各中央には切り欠き部２０ｅが、また、各切り欠き部を最短距離で結ぶ直線上には、パンチング２０ｆが等間隔で配列されている。
【００３２】
なお、パンチング２０ｆの直径ｄは、シールド部材２０の内部にて動作するＩＣのクロック周波数の２０次高調波の波長をλ（２０）とした場合に、ｄ＜λ（２０）／２０であることが望ましい。これに則れば、パンチング２０ｆの直径を３ｍｍとする場合には、シールド部材２０の内部にて動作するＩＣのクロック周波数は２５０ＭＨｚ以下となる。
【００３３】
このパンチング２０ｆによって、シールド部材２０を脆弱にすることで、不正に回路基板Ｐからシールド部材２０を取り外した際に、元に戻しにくくなるため、後述の不正な改造等による異常検出を行い易くできる。
【００３４】
図４は、ＣＰＵ１０によるシールド破壊検出の処理の流れを示すフローチャートである。電子機器Ａに電源が投入（ステップＳ１）される度に、予め用意された２つの導通検出用端子間に導通があるか否かを確認する（ステップＳ２）。
【００３５】
このステップＳ２で導通が検出された場合には通常動作状態（ステップＳ３）に移行し、その後電源が投入状態を判定（ステップＳ４）し、電源オンの状態で一定時間が経過を待って（ステップＳ５）、再び２つの導通検出用端子間に導通があるか否かを確認する（ステップＳ２）。ステップＳ４で電源がオフされた場合には、電子機器の電源オフを促す処理を行う（ステップＳ６）。
【００３６】
ステップＳ２において、２つの導通検出用端子間に導通がない場合には、シールド部材２０が破壊されたと判断し、予め無線通信用ＩＣ２１のＲＯＭ（記憶部）やＣＰＵ１０のＲＯＭあるいはメモリ１４に記憶されていたプログラム或いは各種データを消去するなどして、復帰できないようにデータの変更を行う（ステップＳ７）。なお、各種データを消去しなくとも、ＣＰＵ１０の作動を不可能としたり、所定のアルゴリズムに関する部分を消去または改変してもよいし、秘匿性の高い情報、例えば、認証用のＩＤ情報などを所定のデータに変更するものであっても良い。
【００３７】
これにより、電子機器Ａは設計当初意図された正常動作を行なうことが不可能となることから、電源がオフされるまでの間、ユーザに対して異常状態を報知し続けることとなる（ステップＳ８）。この場合、報知部１８を用いてユーザ等に知らせる。
【００３８】
また、異常状態の報知方法は報知部１８によるが、例えば、図示しないスピーカなど音響的手段によるものや、同じく図示しないディスプレイなど視覚的手段によるものなどが考えられ、これらの方法によってユーザは、電子機器Ａが正常な状態から逸脱したことを知ることが可能となる。
【００３９】
かかる電子機器の回路制御装置にあっては、回路基板Ｐに実装されるメモリ１４を囲うように設けられるシールド部材１０と、回路基板Ｐとシールド部材２０との電気的接続状態を検出するＣＰＵ１０とを備えた電子機器の回路制御装置であって、ＣＰＵ１０は、回路基板Ｐに実装され、シールド部材２０の複数の脚部と電気的に接続する信号検出用ポートを設け、ＣＰＵ１０は、前記信号検出用ポートの信号入力レベルに基づき前記電気的接続状態を検出し、前記信号入力レベルが予め登録された状態と異なる場合に、メモリ１４に格納されたデータの変更を促す制御信号を発する。
【００４０】
これにより、回路基板Ｐに実装されたシールド部材２０が破壊された場合に直ちにこれを検出し、破壊されたままの状態で電子機器Ａが使用され続けることを防ぐことが可能になる。結果として、外部に対する規定値以上の不要電磁輻射や、不正改造による過負荷状態での機器動作を防止することが可能となる。また、電子機器Ａに対して不正改造を試みた場合には当該機器の動作を司る情報が記憶されたＲＯＭ内の情報が自動的に消去され、こうした機器の使用を確実に防止することが可能となる。
【００４１】
また、回路基板Ｐ上に実装したシールド部材２０は略四角形の形状であると共に、シールド部材２０の内側に実装されてなるＩＣは、当該シールド部材の隅近傍に配置される。従って、不正改造を行なうにあたって、ＩＣの位置や端子配列を確認する必要があると考えられるが、シールド部材２０の内側、特に隅近傍に各種ＩＣを配置した場合には、シールド部材２０を破壊する場合に脚部間の導通状態が異なり易いと考えられる。よって、シールド部材２０の破壊時の検出精度を向上できる。
【００４２】
また、シールド部材２０の端部から等距離の位置には略Ｕ字形状の切り欠き部を設けると共に、各切り欠き部と対面する切り欠き部を結ぶ最短距離上には略Ｏ字形状のパンチングを等間隔で設けたことによって、放熱用の通気穴として、シールド部材２０内部の温度上昇を抑制させるだけでなく、シールド部材２０を破壊する際のきっかけとなり得る脆弱箇所となる。また、パンチングが等間隔で配設されているため、これらのパンチング箇所を繋ぐようにして連鎖的かつ予め意図した通りに破壊することが可能となる。
【００４３】
また、回路基板Ｐに実装されたＣＰＵ１０には３つの信号検出用ポートを持つと共に、回路基板Ｐ上に実装したシールド部材２０の２箇所の脚部をそれぞれ電気的に接続し、前記信号検出用ポートの信号入力レベルに基づき前記電気的接続状態を検出することによって、ＩＣに近接した脚部と、当該脚部に隣接した脚部のうちいずれか１箇所との計２箇所を回路の一部として利用することとなり、シールド部材２０破壊時に検出し易い構造としている。
【００４４】
また、回路基板Ｐのうち、シールド部材２０の脚部と接する全ての箇所には電源用パターンが接続されており、当該電源パターンとシールド部材２０とが電気的に接続される。これにより、シールド部材２０を電源供給ラインの一部として利用することとなり、破壊時には電源自体も供給がなされない構成にできる。
【００４５】
また、シールド部材２０の内側に実装されてなるＩＣのうち少なくとも１つには、無線通信用の機能を備える。これにより、不正改造によって予め設定された送信出力を変更しようと試みた場合には電子機器Ａの動作が不能となるため、結果的に不正な条件下での使用を抑止できる。
【００４６】
なお、本発明の電子機器の回路制御装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。例えば、無線通信機能を備えた電子機器の回路制御装置において、信号送信機能を持った回路がシールド部材内部に実装されている場合が考えられる。この時、悪意のあるユーザ等が当該無線通信部の送信出力を不当に増加させるべく不正改造を施した場合、当該電子機器の回路制御装置は、この改造を検出し、改造後の使用を防止することができる。
【００４７】
これにより、公共資源である電波の効率的かつ正しい使用に供することができる。
以上示した通り、本発明によれば、ユーザ等によって設計時に意図しない不正改造が電子機器Ａに施された場合において、当該電子機器の動作を不可能とする信号を自身が送出することにより、外部に対して悪影響を及ぼすことのない電子機器の回路制御装置を提供でき、好適である。
【００４８】
また、本実施の形態を車両の通信システムにおける携帯端末に適用することもでき、この場合、車両との認証ＩＤなどの情報を秘匿維持でき、また車両の不正利用を抑止できる。例えば、保安装置であるスピードメータ、或いは当該スピードメータに内蔵された付属機能に対して不正改造を施すことが不可能となるとともに不正使用も未然に防止することが可能となる。この場合、例えば、イグニッションスイッチによる車両の起動毎など、車両の運転（走行）に必要な所定の条件で上記検出処理を行うことで、車両の通信システムの状態を監視でき、不正な車両の利用を抑止できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、改ざん防止すべき電子部品や電磁波の影響の大きな電子部品を囲うシールドケースを設けた電子機器の回路制御装置に適用でき、例えば、無線通信を行う機器や、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される電子機器の回路制御装置として適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１０    ＣＰＵ（制御回路）
１１    通信部
１１ａ  アンテナ
１２    表示部
１３    操作部
１４    メモリ（記憶部）
１５    音声入出力部
１６    周辺機器部
１７    電源部
１８    報知部
２０    シールド部材
２０ａ〜２０ｄ  脚部
２０ｅ  切り欠き部
２０ｆ  パンチング
２１    無線通信用ＩＣ
Ａ      電子機器
Ｐ      回路基板
【図１】
2015103967.tif 000003
【図２】
2015103967.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015103967.tif 000006