JP5587750B2

JP5587750B2 - 不正改造防止装置

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Publication number: JP5587750B2
Application number: JP2010264992A
Authority: JP
Inventors: 潤哉林
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: JP2012117687A

Description

本発明は、電子機器に搭載された制御ユニットの不正改造防止装置に関するものである。

電子機器に組み込まれる従来の不正改造防止装置において、制御ユニットを覆う蓋体に設けた接点式のスイッチ機構のオンオフ状態を監視し、このスイッチ機構がオンになった場合に、蓋体が開かれ制御ユニットの不正改造が行われたと判定し、機器の動作を禁止するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３８４２５０５号公報

しかしながら、上記従来の不正改造防止装置を給湯器やガスコンロ等の機器に搭載する場合、湿気による錆や汚れの付着等によってスイッチ機構の動作不良を引き起こし、蓋体が開かれた際に機器の動作を禁止できなくなる可能性がある。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、給湯器やガスコンロ等の機器が不正に改造された状態で使用されるのを確実に防止し得る不正改造防止装置を提供することを課題とする。

本発明に係る不正改造防止装置は、
本体ケース内に制御ユニットが組み込まれ、制御ユニットの臨む本体ケースの開口部が蓋体により被閉された機器の不正改造防止装置であって、
所定のＸ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の各加速度の大きさから機器本体の振動を検知して前記制御ユニットに出力する第１の加速度センサと、
所定のＸ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の各加速度の大きさから蓋体の振動を検知して前記制御ユニットに出力する第２の加速度センサと、
第１の加速度センサから出力される前記各方向の加速度の変化を示す第１出力波形と第２の加速度センサから出力される前記各方向の加速度の変化を示す第２出力波形との相関の有無を前記各方向別に判定する振動判定部と、
前記各方向のうちの少なくとも一つの方向において前記第１出力波形と第２出力波形との間に相関の無い状態が検知された場合に、制御ユニットの不正改造が行われる虞があると判定して機器の動作を禁止する動作禁止部とを備え、
前記制御ユニットに第１の加速度センサが設けられ、前記蓋体に第２の加速度センサが設けられたものである。

このものでは、機器本体の振動と蓋体の振動とを加速度センサによって各別に検知し、それら振動の相関の有無によって制御ユニットの不正改造を監視する構成であるから、湿気や汚れの影響を受け難い。従って、制御ユニットに不正改造の虞のあることが検知された際には、正確に機器の動作を禁止させることが可能である。
特に、このものでは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の三方向における振動の相関の有無によって制御ユニットの不正改造を監視する構成であるから、より正確に機器の動作を禁止させることが可能である。
しかも、このものでは、制御ユニットに第１の加速度センサが設けられ、蓋体に第２の加速度センサが設けられているから、蓋体を開けずに別の箇所から制御ユニットが取り外された場合も、その制御ユニットの振動と蓋体の振動とが相関の無い状態として検知される。従って、制御ユニットに不正改造の虞があることを多角的に検知することが可能である。

上記不正改造防止装置において、
前記相関の無い状態が検知されたことをエラー判定として記録するメモリと、
機器の操作部によってエラー解除操作がなされた場合に、前記エラー判定の記録を消去するリセット部とを備え、
動作禁止部は、前記エラー判定の記録が消去された場合に前記禁止の状態を解除するものとすることができる。

このものでは、機器の動作が禁止された場合は、その後、不正改造の虞のあることが検知されなくなっても、エラー解除操作が行われるまでその禁止状態を維持することが可能である。

以上のように、本発明によれば、給湯器やガスコンロ等の機器が不正に改造された状態で使用されるのを確実に防止できる。

本発明の第１の実施の形態に係る不正改造検知装置を搭載した給湯器の斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る不正改造検知装置の各加速度センサによって検知された加速度の変化を示す概念グラフである。本発明の第１の実施の形態に係る不正改造検知装置の主電力供給時における作動フローチャートである。本発明の第１の実施の形態に係る不正改造検知装置の加速度検出動作を示す作動フローチャートである。本発明の第１の実施の形態に係る不正改造検知装置の補助電力供給時における作動フローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る不正改造検知装置を搭載したガスコンロの斜視図である。本発明の第２の実施の形態に係る不正改造検知装置の各加速度センサによって検知された加速度の変化を示す概念グラフである。本発明の第２の実施の形態に係る不正改造検知装置の主電力供給時における作動フローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る不正改造検知装置の補助電力供給時における作動フローチャートである。

次に、上記した本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳述する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る不正改造防止装置を搭載した給湯器１であり、その給湯器１本体の外郭を構成する本体ケース１０内には、図示しないガスバーナや熱交換器、湯水混合弁の他、これらガスバーナや湯水混合弁等の動作を制御する制御ユニット１１が組み込まれている。

さらに、本体ケース１０内には、電力源から制御ユニット１１への主電力の供給が遮断された際に制御ユニット１１へ補助電力を供給する補助電源装置１２、および、制御ユニット１１に不正改造の虞があることを示すエラー音の出力可能な音声出力部１３が組み込まれている。

本体ケース１０の正面には、制御ユニット１１の臨むメンテナンス用窓１４が開設されている。このメンテナンス用窓１４は、矩形平板状のメンテナンス扉１５によって本体ケース１０の正面側から被閉されており、上記制御ユニット１１は、このメンテナンス扉１５によって本体ケース１０内へ隠蔽されている。

メンテナンス扉１５は、メンテナンス用窓１４の周縁部に対して着脱可能な状態でねじ留め固定されており、給湯器１のメンテナンスを行う際、作業者は、このメンテナンス扉１５を開くことで、制御ユニット１１の正面部に設けられた各スイッチ１１１類の操作や図示しない安全装置、電気回路等の修理点検を行うことが可能となる。

制御ユニット１１の正面部には、試運転開始スイッチ、ガス種設定スイッチ、エラー呼出スイッチ、エラーリセットスイッチ等のメンテナンス用のスイッチ１１１類や、制御ユニット１１に不正改造の虞があることを示すエラーコードの表示可能な表示部１１２が設けられている。

制御ユニット１１には、振動により生じる加速度のＸ軸方向成分の大きさ（以下、「Ｘ軸方向の加速度Ｘ１」という）、Ｙ軸方向成分の大きさ（以下、「Ｙ軸方向の加速度Ｙ１」という）、および、Ｚ軸方向成分の大きさ（以下、「Ｚ軸方向の加速度Ｚ１」という）から、給湯器１本体の振動を検知する第１の加速度センサ１６が組み込まれている。

第１の加速度センサ１６は、そのＸ軸方向が本体ケース１０の左右方向に対応し、Ｙ軸方向が本体ケース１０の上下方向に対応し、Ｚ軸方向が本体ケース１０の前後方向に対応するよう配設されている。即ち、上記Ｘ軸方向の加速度Ｘ１は、給湯器１本体の左右方向の揺れの大きさに合わせて増減し、Ｙ軸方向の加速度Ｙ１は、給湯器１本体の上下方向の揺れの大きさに合わせて増減し、Ｚ軸方向の加速度Ｚ１は、給湯器１本体の前後方向の揺れの大きさに合わせて増減するように設定されている。尚、ここでは、本体ケース１０の右側方向、上方向および前方向が正の値の加速度として検出され、左側方向、下方向、後方向が負の値の加速度として検出される。

一方、メンテナンス扉１５の背面には、振動により生じる加速度のＸ軸方向成分の大きさ（以下、「Ｘ軸方向の加速度Ｘ２」という）、Ｙ軸方向成分の大きさ（以下、「Ｙ軸方向の加速度Ｙ２」という）、および、Ｚ軸方向成分の大きさ（以下、「Ｚ軸方向の加速度Ｚ２」という）から、そのメンテナンス扉１５の振動を検知する第２の加速度センサ１７が固設されている。

第２の加速度センサ１７は、そのＸ軸方向がメンテナンス扉１５の左右方向に対応し、Ｙ軸方向がメンテナンス扉１５の上下方向に対応し、Ｚ軸方向がメンテナンス扉１５の前後方向に対応するよう配設されている。即ち、上記Ｘ軸方向の加速度Ｘ２は、メンテナンス扉１５の左右方向の揺れの大きさに合わせて増減し、Ｙ軸方向の加速度Ｙ２は、メンテナンス扉１５の上下方向の揺れの大きさに合わせて増減し、Ｚ軸方向の加速度Ｚ２は、メンテナンス扉１５の前後方向の揺れの大きさに合わせて増減するように設定されている。尚、ここでは、メンテナンス扉１５の左辺方向、上辺方向および背面方向が正の値の加速度として検出され、右辺方向、下辺方向および前面方向が負の値の加速度として検出される。

第１の加速度センサ１６および第２の加速度センサ１７は、振動の慣性力によって変位する可動部と、その可動部の変位に伴って変化する静電容量を検出する変位検出部とを一体パッケージ化したチップデバイスであり、既述従来の接点式のスイッチ機構に比べて湿気や汚れの影響を受け難いが、さらに耐湿性、耐汚性を高めるため、その全体が防水性の高いポッティング材によって被覆されている。

図示しないが、制御ユニット１１は、温水供給先へ温水の供給を行う給湯動作の実行部、第１の加速度センサ１６によって検知されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の各加速度の所定時間（ここでは、０．１秒間）における変化（以下、「第１出力波形」という）と第２の加速度センサ１７によって検知されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の各加速度の所定時間（ここでは、０．１秒間）における変化（以下、「第２出力波形」という）との相関係数を各別に算出する相関係数算出部、上記各相関係数がそれぞれ所定の基準範囲内であるか否かを判定する振動判定部、上記各相関係数の少なくとも一つが基準範囲内であることをエラー判定として記録するメモリ、メモリにエラー判定の記録がある場合に給湯動作を禁止させる動作禁止部、メモリにエラー判定の記録がある場合にエラー音の出力およびエラーコードの表示を実行させる報知制御部、後述するエラー解除操作がなされた場合に上記エラー判定を消去するリセット部、エラー判定が解除された時点からの経過時間を測定するタイマ等によって構成されている。

尚、この第１の実施の形態では、Ｘ軸方向の第１出力波形とＸ軸方向の第２出力波形、Ｙ軸方向の第１出力波形とＹ軸方向の第２出力波形、および、Ｚ軸方向の第１出力波形とＺ軸方向の第２出力波形とをそれぞれ対比するように設定されている（図２参照）。

そして、これら各第１出力波形と第２出力波形との相関係数は、後述するように、第１の加速度センサ１６および第２の加速度センサ１７の設置方向に応じて、それら両加速度センサで対応する各軸方向の加速度に基づき算出される。具体的には、所定時間における第１の加速度センサ１６によって検出された単位時間毎の加速度と第２の加速度センサ１７によって検出された単位時間毎の加速度との共分散を算出し、その共分散を上記加速度の各標準偏差の積で割ることで算出される。

［第１の実施の形態における不正改造検知動作の実際］
次に、制御ユニット１１による上記給湯器１の不正改造検知動作を図３から図５の作動フローチャートに従って説明する。
まず、主電源がオンとなり、制御ユニット１１へ主電力が供給されると、図３に示すように、上述したエラー判定がメモリ内に記録されているか否かをチェックする（ＳＴ１）。

このとき、メモリ内にエラー判定の記録がなければ（ＳＴ１のステップでＮｏ）、第１の加速度センサ１６および第２の加速度センサ１７によって、所定時間における単位時間毎の各Ｘ軸方向の加速度Ｘ１，Ｘ２、Ｙ軸方向の加速度Ｙ１，Ｙ２、Ｚ軸方向の加速度Ｚ１，Ｚ２の検出を行う（ＳＴ２）。

ＳＴ２のステップにおける加速度検出動作を詳述すると、図４に示すように、まず、所定の単位時間（ここでは、１０００分の２秒）あたりの第１の加速度センサ１６のＸ軸方向の加速度Ｘ１、Ｙ軸方向の加速度Ｙ１、Ｚ軸方向の加速度Ｚ１、および、第２の加速度センサ１７のＸ軸方向の加速度Ｘ２、Ｙ軸方向の加速度Ｙ２、Ｚ軸方向の加速度Ｚ２を各別に検出し、その加速度の検出回数を示すカウントｉに１を加算記憶する（ＳＴ２−１〜ＳＴ２−２）。そして、上記カウントｉが所定値（ここでは、５０）に達しているか否かを判定し、その結果、カウントｉが所定値に達していない場合は、再び、上記ＳＴ２−１からＳＴ２−２のステップを実行する（ＳＴ２−３）。このようにＳＴ２−１からＳＴ２−３のステップを繰り返し、カウントｉが所定値に達すれば、即ち、加速度検出動作を開始してから所定時間（ここでは、０．１秒）が経過すれば（ＳＴ２−３のステップでＹｅｓ）、カウントｉを０にリセットし、上記所定時間における加速度検出動作を終了する（ＳＴ２−４）。

そして、図３に示したように、上記ＳＴ２のステップで検出された第１の加速度センサ１６のＸ軸方向の加速度Ｘ１と第２の加速度センサ１７のＸ軸方向の加速度Ｘ２とに基づいて相関係数Ｒ（Ｘ１，Ｘ２）を、第１の加速度センサ１６のＹ軸方向の加速度Ｙ１と第２の加速度センサ１７のＹ軸方向の加速度Ｙ２とに基づいて相関係数Ｒ（Ｙ１，Ｙ２）を、第１の加速度センサ１６のＺ軸方向の加速度Ｚ１と第２の加速度センサ１７のＺ軸方向の加速度Ｚ２とに基づいて相関係数Ｒ（Ｚ１，Ｚ２）を、それぞれ上述した算出方法により算出する（ＳＴ３）。

次に、ＳＴ３のステップで算出された相関係数Ｒ（Ｘ１，Ｘ２）が負の相関判定基準範囲内（ここでは、−０．６以上）であるか否か、相関係数Ｒ（Ｙ１，Ｙ２）が正の相関判定基準範囲内（ここでは、０．６以下）であるか否か、および、相関係数Ｒ（Ｚ１，Ｚ２）が負の相関判定基準範囲内（ここでは、−０．６以上）であるか否かを判定し、そのいずれの相関係数も上記基準範囲内でない場合は、給湯器１本体の振動とメンテナンス扉１５の振動とが相関のある状態、即ち、メンテナンス扉１５の振動が給湯器１本体の振動と一致している状態（図２（ａ）参照）であるから、メンテナンス扉１５は開けられておらず、制御ユニット１１の不正改造が行われる虞はないと認められる。従って、この場合は、給湯動作の指示があったか否か、具体的には、図示しない熱交換器への給水流量が基準値を超えたか否かを判定する（ＳＴ４〜ＳＴ７）。

そして、上記給湯動作の指示がない場合（ＳＴ７のステップでＮｏ）は、再び、上述したＳＴ２以降のステップを行う。このようにして、上述したＳＴ２からＳＴ７のステップを繰り返し、その間に、給湯動作の指示があれば（ＳＴ７のステップでＹｅｓ）、正常どおり設定条件に合わせて湯温調整等の給湯動作制御を行う（ＳＴ８）。

一方、ＳＴ２からＳＴ７のステップを繰り返す間に、上述した各相関係数の少なくとも一つが基準範囲内となった場合（例えば、ＳＴ６のステップでＹｅｓ）は、給湯器１本体の振動とメンテナンス扉１５の振動とが相関の無い状態、即ち、メンテナンス扉１５の振動が給湯器１本体の振動と一致していない状態（図２（ｂ）参照）であるから、メンテナンス扉１５が開けられたか、或いは、制御ユニット１１が取り外された可能性がある。従って、この場合は、不正改造の虞があるとして、エラー判定をメモリへ記録した後、給湯動作の指示があったか否か、および、スイッチ１１１によるエラー解除操作（例えば、エラー呼出スイッチとエラーリセットスイッチとを同時に５秒間押し）がなされたか否かの監視を行う（ＳＴ９〜ＳＴ１１）。

その後、ＳＴ１０およびＳＴ１１のステップを繰り返す間に、エラー解除操作がなされた場合（ＳＴ１１のステップでＹｅｓ）は、メモリに記憶されたエラー判定を消去するとともに、そのエラー解除操作がなされてから所定時間（ここでは、３０秒）が経過するのを待って、再び、上述したＳＴ１以降のステップを実行する（ＳＴ１２〜ＳＴ１３）。

一方、ＳＴ１０およびＳＴ１１のステップを繰り返す間に、給湯動作の指示があった場合（ＳＴ１０のステップでＹｅｓ）は、音声出力部１３からのエラー音の出力および表示部１１２へのエラーコードの表示によって、制御ユニット１１に不正改造の虞があることを報知するとともに、給湯動作の実行を禁止し、動作を終了する（ＳＴ１４）。

ところで、給湯器１のメンテナンスを行う際、作業者が前もって主電源をオフにすることがあるが、この場合、制御ユニット１１は、補助電源装置１２から供給される補助電力によって不正改造検知動作を実行する。

具体的には、主電源がオフとなり、制御ユニット１１への主電力の供給が遮断されると、補助電源装置１２から制御ユニット１１へ補助電力が供給される。すると、この補助電力の供給を受けた制御ユニット１１は、図５に示すように、まず、上述したＳＴ２のステップと同様、第１の加速度センサ１６および第２の加速度センサ１７によって、各Ｘ軸方向の加速度Ｘ１，Ｘ２、Ｙ軸方向の加速度Ｙ１，Ｙ２、Ｚ軸方向の加速度Ｚ１，Ｚ２の検出を行い、さらに、上述したＳＴ３のステップと同様、相関係数Ｒ（Ｘ１，Ｘ２），Ｒ（Ｙ１，Ｙ２），Ｒ（Ｚ１，Ｚ２）をそれぞれ算出する（ＳＴ２１〜ＳＴ２２）。

そして、上述したＳＴ４からＳＴ６のステップと同様、各相関係数Ｒ（Ｘ１，Ｘ２），Ｒ（Ｙ１，Ｙ２），Ｒ（Ｚ１，Ｚ２）が、それぞれ基準範囲内であるか否かを判定する（ＳＴ２３〜ＳＴ２５）。

ここで、上記いずれの相関係数も基準範囲内でない場合（ＳＴ２３からＳＴ２５のステップで全てＮｏ）は、給湯器１本体の振動とメンテナンス扉１５の振動とが相関のある状態であるから、不正改造の虞はないとして、再び、上記ＳＴ２１からＳＴ２５のステップを繰り返す。しかしながら、上記各相関係数の少なくとも一つが基準範囲内となった場合（例えば、ＳＴ２５のステップでＹｅｓ）は、給湯器１本体の振動とメンテナンス扉１５の振動とが相関の無い状態であるから、不正改造の虞があるとして、エラー判定をメモリへ記録し、動作を終了する（ＳＴ２６）。

従って、その後、主電源がオンとなり、上述したＳＴ１のステップにてエラー判定記録のチェックが行われた際には、メモリ内にエラー判定の記録がある（ＳＴ１のステップでＹｅｓ）から、上述したＳＴ１１以降のステップが行われる。

このように、上記第１の実施の形態に係る不正改造防止装置によれば、給湯器１本体の振動とメンテナンス扉１５の振動とを二つの加速度センサ１６，１７によって各別に検知し、それら振動の相関の有無によって制御ユニット１１が不正に改造される虞があるか無いかを判定する構成であるから、既述従来の不正改造防止装置のように、スイッチ機構のオンオフ状態によって制御ユニットの不正改造を監視する構成のものに比べて、湿気や汚れの影響を受け難い。従って、制御ユニット１１に不正改造の虞があることが検知された際には、正確に給湯動作を禁止することが可能である。これにより、給湯器１が不正に改造された状態で使用されるのを確実に防止できる。

特に、このものでは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の三方向における振動の相関の有無によって制御ユニット１１の不正改造を監視する構成であるから、より正確に機器の動作を禁止させることが可能である。しかも、このものでは、給湯器１本体の振動とメンテナンス扉１５の振動とを二つの加速度センサ１６，１７によって各別に検知する構成であるから、地震や運転時の揺れ等によって給湯器１全体が振動しているのか、メンテナンス扉１５が開かれたのかを正確に検知し分けることが可能である。これにより、給湯器１が不正に改造された状態で使用されるのを一層確実に防止できる。

さらに、第１の加速度センサ１６を制御ユニット１１に組み込み、第２の加速度センサ１７をメンテナンス扉１５の背面に固設したことによって、メンテナンス扉１５を開けずに別の箇所から制御ユニット１１が取り外された場合も、その制御ユニット１１の振動とメンテナンス扉１５の振動とが相関の無い状態として検知されるから、制御ユニット１１に不正改造の虞があることを多角的に検知することが可能である。これにより、給湯器１が不正に改造された状態で使用されるのを一層確実に防止できる。

また、エラー解除操作がなされた場合に給湯動作の禁止状態が解除される制御構成（ＳＴ１０からＳＴ１２のステップ参照）としたことで、給湯動作が禁止された場合は、その後、制御ユニット１１に不正改造の虞があることが検知されなくなっても、エラー解除操作が行われるまでその禁止状態を維持することが可能である。これにより、給湯器１が不正に改造された状態で使用されるのを一層確実に防止できる。

また、エラー解除操作がなされた場合、所定時間が経過するのを待ってから、給湯器１本体の振動とメンテナンス扉１５の振動との相関があるか否かの監視を再開する制御構成（ＳＴ１１からＳＴ１３のステップ参照）としたことで、エラー解除操作を行ってからメンテナンス扉１５を閉じるまでに所定の猶予が与えられるから、利便性も良い。

［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る不正改造防止装置を搭載したガスコンロ２であり、そのガスコンロ２本体の外郭を構成する本体ケース２０内には、コンロバーナ２Ａや図示しないグリルバーナ、ガス調整弁の他、これらコンロバーナ２Ａやグリルバーナ、ガス調整弁等の動作を制御する制御ユニット２１が組み込まれている。

さらに、本体ケース２０内には、電力源から制御ユニット２１への主電力の供給が遮断された際に制御ユニット２１へ補助電力を供給する補助電源装置２２、および、制御ユニット２１に不正改造の虞があることを示すエラー音の出力可能な音声出力部２３が組み込まれている。

本体ケース２０の上面には、コンロバーナ２Ａや制御ユニット２１の臨む開口部２４が設けられている。この開口部２４は、矩形平板状の天板２５によってその上方から被閉されており、上記制御ユニット２１は、この天板２５によって本体ケース２０内へ隠蔽されている。

天板２５は、上記開口部２４の周縁にその上方から嵌め付けられており、ガスコンロ２のメンテナンスを行う際、作業者は、この天板２５を取り外すことで、制御ユニット２１の図示しない安全装置や電気回路等の修理点検を行うことが可能となる。

本体ケース２０の正面には、開閉機構を有する操作パネル２００や電源スイッチ２０１、コンロ点火スイッチ２０２が設けられており、さらに上記操作パネル２００には、炊飯スイッチ、湯沸しスイッチ、揚物スイッチ、コンロタイマ設定スイッチ、グリルタイマ設定スイッチ等の動作設定用のスイッチ２１１類や、制御ユニット２１に不正改造の虞があることを示すエラーコードの表示可能な表示部２１２が配設されている。

制御ユニット２１には、上述した給湯器１の制御ユニット１１と同様、振動により生じるＸ軸方向の加速度Ｘ１、Ｙ軸方向の加速度Ｙ１、および、Ｚ軸方向の加速度Ｚ１から、ガスコンロ２本体の振動を検知する第１の加速度センサ２６が組み込まれている。

第１の加速度センサ２６は、そのＸ軸方向が本体ケース２０の前後方向に対応し、Ｙ軸方向が本体ケース２０の上下方向に対応し、Ｚ軸方向が本体ケース２０の左右方向に対応するよう配設されている。即ち、上記Ｘ軸方向の加速度Ｘ１は、ガスコンロ２本体の前後方向の揺れの大きさに合わせて増減し、Ｙ軸方向の加速度Ｙ１は、ガスコンロ２本体の上下方向の揺れの大きさに合わせて増減し、Ｚ軸方向の加速度Ｚ１は、ガスコンロ２本体の左右方向の揺れの大きさに合わせて増減するように設定されている。尚、ここでは、本体ケース２０の前方向、左側方向および上方向が正の値の加速度として検出され、後方向、右側方向および下方向が負の値の加速度として検出される。

一方、天板２５の下面には、上述した給湯器１のメンテナンス扉１５と同様、振動により生じるＸ軸方向の加速度Ｘ２、Ｙ軸方向の加速度Ｙ２、および、Ｚ軸方向の加速度Ｚ２から、その天板２５の振動を検知する第２の加速度センサ２７が固設されている。

第２の加速度センサ２７は、そのＸ軸方向が天板２５の左右方向に対応し、Ｙ軸方向が天板２５の前後方向に対応し、Ｚ軸方向が天板２５の上下方向に対応するよう配設されている。即ち、上記Ｘ軸方向の加速度Ｘ２は、天板２５の左右方向の揺れの大きさに合わせて増減し、Ｙ軸方向の加速度Ｙ２は、天板２５の前後方向の揺れの大きさに合わせて増減し、Ｚ軸方向の加速度Ｚ２は、天板２５の上下方向の揺れの大きさに合わせて増減するように設定されている。尚、ここでは、天板２５の左辺方向、後辺方向および下面方向が正の値の加速度として検出され、右辺方向、前辺方向および上面方向が負の値の加速度として検出される。

第１の加速度センサ２６および第２の加速度センサ２７は、上述した給湯器１の第１の加速度センサ１６および第２の加速度センサ１７と同様、可動部と変位検出部とを一体パッケージ化したチップデバイスであり、その全体が防水性の高いポッティング材によって被覆されている。

図示しないが、制御ユニット２１は、コンロバーナ２Ａや図示しないグリルバーナによる加熱動作の実行部、第１の加速度センサ２６によって検知されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の各加速度の所定時間（ここでは、０．１秒間）における変化（以下、「第１出力波形」という）と第２の加速度センサ２７によって検知されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の各加速度の所定時間（ここでは、０．１秒間）における変化（以下、「第２出力波形」という）との相関係数を算出する相関係数算出部、上記各相関係数がそれぞれ所定の基準範囲内であるか否かを判定する振動判定部、上記各相関係数の少なくとも一つが基準範囲内であることをエラー判定として記録するメモリ、メモリにエラー判定の記録がある場合に加熱動作を禁止させる動作禁止部、メモリにエラー判定の記録がある場合にエラー音の出力およびエラーコードの表示を実行させる報知制御部、後述するエラー解除操作がなされた場合に上記エラー判定を消去するリセット部等によって構成されている。

尚、この第２の実施の形態では、Ｘ軸方向の第１出力波形とＹ軸方向の第２出力波形、Ｙ軸方向の第１出力波形とＺ軸方向の第２出力波形、および、Ｚ軸方向の第１出力波形とＸ軸方向の第２出力波形とをそれぞれ対比するように設定されている（図７参照）。

そして、これら各第１出力波形と第２出力波形との相関係数は、後述するように、第１の加速度センサ２６および第２の加速度センサ２７の設置方向に応じて、上述した第１の実施の形態と同様の方法により算出される。

［第２の実施の形態における不正改造検知動作の実際］
次に、制御ユニット２１による上記ガスコンロ２の不正改造検知動作を図８および図９の作動フローチャートに従って説明する。
まず、電源スイッチ２０１が押されて主電源がオンとなり、制御ユニット２１へ主電力が供給されると、図８に示すように、上述したエラー判定がメモリ内に記録されているか否かをチェックする（ＳＴ３１）。

このとき、メモリ内にエラー判定の記録がなければ（ＳＴ３１のステップでＮｏ）、第１の加速度センサ２６および第２の加速度センサ２７によって、上述した第１の実施形態におけるＳＴ２のステップと同様、所定時間における単位時間毎の各Ｘ軸方向の加速度Ｘ１，Ｘ２、Ｙ軸方向の加速度Ｙ１，Ｙ２、Ｚ軸方向の加速度Ｚ１，Ｚ２の検出を行い、さらに、その検出された第１の加速度センサ２６のＸ軸方向の加速度Ｘ１と第２の加速度センサ２７のＹ軸方向の加速度Ｙ２とに基づいて相関係数Ｒ（Ｘ１，Ｙ２）を、第１の加速度センサ２６のＹ軸方向の加速度Ｙ１と第２の加速度センサ２７のＺ軸方向の加速度Ｚ２とに基づいて相関係数Ｒ（Ｙ１，Ｚ２）を、第１の加速度センサ２６のＺ軸方向の加速度Ｚ１と第２の加速度センサ２７のＸ軸方向の加速度Ｚ２とに基づいて相関係数Ｒ（Ｚ１，Ｘ２）を、それぞれ上述した算出方法により算出する（ＳＴ３２〜ＳＴ３３）。

次に、ＳＴ３３のステップで算出された相関係数Ｒ（Ｘ１，Ｙ２）が負の相関判定基準範囲内（ここでは、−０．６以上）であるか否か、相関係数Ｒ（Ｙ１，Ｚ２）が負の相関判定基準範囲内（ここでは、−０．６以上）であるか否か、および、相関係数Ｒ（Ｚ１，Ｘ２）が正の相関判定基準範囲内（ここでは、０．６以下）であるか否かを判定し、そのいずれの相関係数も上記基準範囲内でない場合は、ガスコンロ２本体の振動と天板２５の振動とが相関のある状態、即ち、天板２５の振動がガスコンロ１本体の振動と一致している状態（図７（ａ）参照）であるから、天板２５は開けられておらず、制御ユニット２１の不正改造が行われる虞はないと認められる。従って、この場合は、加熱動作の指示があったか否か、具体的には、コンロ点火ボタン２０２による点火操作がなされたか否かを判定する（ＳＴ３４〜ＳＴ３７）。

そして、上記加熱動作の指示がない場合（ＳＴ３７のステップでＮｏ）は、再び、上述したＳＴ３２以降のステップを行う。このようにして、上述したＳＴ３２からＳＴ３７のステップを繰り返し、その間に、加熱動作の指示があれば（ＳＴ３７のステップでＹｅｓ）、正常どおりコンロバーナ２Ａを点火させ、設定条件に合わせて火力調整等の加熱動作制御を行う（ＳＴ３８）。

一方、ＳＴ３２からＳＴ３７のステップを繰り返す間に、上述した各相関係数の少なくとも一つが基準範囲内となった場合（例えば、ＳＴ３５のステップでＹｅｓ）は、ガスコンロ２本体の振動と天板２５の振動とが相関の無い状態、即ち、天板２５の振動がガスコンロ２本体の振動と一致していない状態（図７（ｂ）参照）であるから、天板２５が開けられたか、或いは、制御ユニット２１が取り外された可能性がある。従って、この場合は、不正改造の虞があるとして、エラー判定をメモリへ記録した後、加熱動作の指示があったか否か、および、スイッチ２１１によるエラー解除操作（例えば、コンロタイマ設定スイッチのプラスキーとグリルタイマ設定スイッチのマイナスキーとを同時に５秒間押し）がなされたか否かの監視を行う（ＳＴ３９〜ＳＴ４１）。

その後、ＳＴ４０およびＳＴ４１のステップを繰り返す間に、エラー解除操作がなされた場合（ＳＴ４１のステップでＹｅｓ）は、メモリに記憶されたエラー判定を消去し、再び、上述したＳＴ３２以降のステップを繰り返す（ＳＴ４２）。

一方、加熱動作の指示があった場合（ＳＴ４０のステップでＹｅｓ）は、音声出力部２３からのエラー音および表示部２１２へのエラーコードの表示によって、制御ユニット２１に不正改造の虞があることを報知するとともに、加熱動作の実行を禁止し、電源スイッチ２０１が押されて主電源がオフとなれば、動作を終了する（ＳＴ４３）。

また、主電源がオフとなり、制御ユニット２１への主電力の供給が遮断されると、補助電源装置２２から制御ユニット２１へ補助電力が供給される。すると、この補助電力の供給を受けた制御ユニット２１は、図９に示すように、まず、上述したＳＴ３２のステップと同様、第１の加速度センサ２６および第２の加速度センサ２７によって、各Ｘ軸方向の加速度Ｘ１，Ｘ２、Ｙ軸方向の加速度Ｙ１，Ｙ２、Ｚ軸方向の加速度Ｚ１，Ｚ２の検出を行い、さらに、上述したＳＴ３３のステップと同様、相関係数Ｒ（Ｘ１，Ｙ２），Ｒ（Ｙ１，Ｚ２），Ｒ（Ｚ１，Ｘ２）をそれぞれ算出する（ＳＴ５１〜ＳＴ５２）。

そして、上述したＳＴ３４からＳＴ３６のステップと同様、各相関係数Ｒ（Ｘ１，Ｙ２），Ｒ（Ｙ１，Ｚ２），Ｒ（Ｚ１，Ｘ２）が、それぞれ基準範囲内であるか否かを判定する（ＳＴ５３〜ＳＴ５５）。

ここで、上記いずれの相関係数も基準範囲内でない場合（ＳＴ５３からＳＴ５５のステップで全てＮｏ）は、ガスコンロ２本体の振動と天板２５の振動とが相関のある状態であるから、不正改造の虞はないとして、再び、上記ＳＴ５１からＳＴ５５のステップを繰り返す。しかしながら、上記各相関係数の少なくとも一つが基準範囲内となった場合（例えば、ＳＴ５４のステップでＹｅｓ）は、ガスコンロ２本体の振動と天板２５の振動との相関が無い状態であるから、不正改造の虞があるとして、エラー判定をメモリへ記録し、動作を終了する（ＳＴ５６）。

従って、その後、主電源がオンとなり、上述したＳＴ３１のステップにてエラー判定記録のチェックが行われた際には、メモリ内にエラー判定の記録がある（ＳＴ３１のステップでＹｅｓ）から、上述したＳＴ４１以降のステップが行われる。

このように、上記第２の実施の形態に係る不正改造防止装置によれば、ガスコンロ２本体の振動と天板２５の振動とを二つの加速度センサ２６，２７によって各別に検知し、それら振動の相関の有無によって制御ユニット２１が不正に改造される虞があるかないかを判定する構成であるから、上述した第１の実施の形態に係る不正改造防止装置と同様、制御ユニット２１に不正改造の虞があることが検知された際には、正確にガスコンロ２の加熱動作を禁止することが可能である。これにより、ガスコンロ２が不正に改造された状態で使用されるのを確実に防止できる。

特に、このものでは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の三方向における振動の相関の有無によって制御ユニット２１の不正改造を監視する構成であるから、より正確に機器の動作を禁止させることが可能である。しかも、このものでは、ガスコンロ２本体の振動と天板２５の振動とを二つの加速度センサ２６，２７によって各別に検知する構成であるから、地震や運転時の揺れ等によってガスコンロ２１全体が振動しているのか、天板２５が開かれたのかを正確に検知し分けることが可能である。これにより、ガスコンロ２が不正に改造された状態で使用されるのを一層確実に防止できる。

さらに、第１の加速度センサ２６を制御ユニット２１に組み込み、第２の加速度センサ２７を天板２５の下面に固設したことによって、上述した第１の実施の形態に係る不正改造防止装置と同様、制御ユニット２１に不正改造の虞があることを多角的に検知することが可能である。これにより、ガスコンロ２が不正に改造された状態で使用されるのを一層確実に防止できる。

また、エラー解除操作がなされた場合に加熱動作の禁止が解除される制御構成（ＳＴ４０からＳＴ４２のステップ参照）としたことで、上述した第１の実施の形態に係る不正改造防止装置と同様、エラー解除操作が行われるまで加熱動作の禁止状態を維持することが可能であるから、ガスコンロ２が不正に改造された状態で使用されるのを一層確実に防止できる。

尚、上記各実施の形態では、二つの加速度センサで制御ユニットの不正改造を検知するものを説明したが、二つ以上の加速度センサによって制御ユニットの不正改造を検知する（例えば、本体ケース、蓋体、制御ユニット、安全装置等の各所に加速度センサを設け、そのうち一つの加速度センサによって検知された振動と他の加速度センサによって検知された振動との相関が無いと判定された場合に、機器の動作を禁止する）ように構成したものであっても良い。このものでは、制御ユニットに不正改造の虞があることを一層多角的に検知することが可能であるから、機器が不正に改造された状態で使用されるのを一層確実に防止できる。

上記各実施の形態では、第１の加速度センサおよび第２の加速度センサに、可動部の変位に伴って変化する静電容量から加速度を検知する静電式の加速度センサを採用したが、加速度の検知方式に制限されるものではなく、ピエゾ抵抗部のひずみ度合に比例して変化する電気抵抗から加速度を検知する抵抗式の加速度センサや、ケーシング内に封入された流体の熱移動に伴って変化する温度分布から加速度を検知する熱流体式の加速度センサを用いても良い。

また、上記各実施の形態では、第１の加速度センサおよび第２の加速度センサをポッティング材で被覆することによってそれらの耐湿性および耐汚性を高めたものを説明したが、第１の加速度センサおよび第２の加速度センサを防水性の高いゴムキャップやシュリンク材、防水構造を有するケーシング等で覆うことによってそれらの耐湿性、耐汚性を高めたものであっても良い。

上記各実施の形態で説明した不正改造防止装置は、給湯器やガスコンロに限らず、制御ユニットを搭載したファンヒータや浴室暖房乾燥機、オーブン加熱調理器、衣類乾燥機、食器洗浄機、誘導加熱調理器（ＩＨクッキングヒータ）等の機器に適用できる。

１・・・給湯器（機器）
１０・・・本体ケース
１１・・・制御ユニット
１３・・・メンテナンス扉（蓋体）
１４・・・補助電源装置
１６・・・第１の加速度センサ
１７・・・第２の加速度センサ
２・・・ガスコンロ（機器）
２０・・・本体ケース
２１・・・制御ユニット
２３・・・天板（蓋体）
２４・・・補助電源装置
２６・・・第１の加速度センサ
２７・・・第２の加速度センサ

Claims

本体ケース内に制御ユニットが組み込まれ、制御ユニットの臨む本体ケースの開口部が蓋体により被閉された機器の不正改造防止装置であって、
所定のＸ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の各加速度の大きさから機器本体の振動を検知して前記制御ユニットに出力する第１の加速度センサと、
所定のＸ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の各加速度の大きさから蓋体の振動を検知して前記制御ユニットに出力する第２の加速度センサと、
第１の加速度センサから出力される前記各方向の加速度の変化を示す第１出力波形と第２の加速度センサから出力される前記各方向の加速度の変化を示す第２出力波形との相関の有無を前記各方向別に判定する振動判定部と、
前記各方向のうちの少なくとも一つの方向において前記第１出力波形と第２出力波形との間に相関の無い状態が検知された場合に、制御ユニットの不正改造が行われる虞があると判定して機器の動作を禁止する動作禁止部とを備え、
前記制御ユニットに第１の加速度センサが設けられ、前記蓋体に第２の加速度センサが設けられた、不正改造防止装置。
請求項１に記載の不正改造防止装置において、
前記相関の無い状態が検知されたことをエラー判定として記録するメモリと、
機器の操作部によってエラー解除操作がなされた場合に、前記エラー判定の記録を消去するリセット部とを備え、
動作禁止部は、前記エラー判定の記録が消去された場合に前記禁止の状態を解除する、不正改造防止装置。