JP2005514546A - Apparatus and method for transmitting data and electrical energy between a key and a cylinder of a lock - Google Patents
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Abstract
鍵と錠のシリンダとの間におけるデータと電気エネルギーとを伝送する装置および方法は、前記鍵と関連ある第1の電磁回路と前記シリンダと関連ある第2の電磁回路とからなり、前記第1および第2の電磁回路は、前記シリンダ内への前記鍵の挿入時に相互接続を行なって前記第1の回路の一次巻線から前記第2の回路の二次(巻線)に少なくとも電気エネルギーを伝送する第3の電磁回路を形成する接続手段を有する。 An apparatus and method for transmitting data and electrical energy between a key and a cylinder of a lock comprises a first electromagnetic circuit associated with the key and a second electromagnetic circuit associated with the cylinder. And the second electromagnetic circuit interconnects upon insertion of the key into the cylinder to provide at least electrical energy from a primary winding of the first circuit to a secondary (winding) of the second circuit. It has connection means for forming a third electromagnetic circuit for transmission.
Description
本発明は、鍵と錠のシリンダとの間においてデータと電気エネルギーとを伝達する装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for transmitting data and electrical energy between a key and a lock cylinder.
一般に回転部と固定部と機械式及び/又は電気機械式二重錠と前記錠を作動(開閉)させる鍵とを備える数多くの種類の錠が現在市場に存在することは周知である。 It is well known that many types of locks currently exist on the market, generally comprising a rotating part, a fixed part, a mechanical and / or electromechanical double lock and a key for operating (opening and closing) the lock.
電気機械式錠においては、一般に電気接点が存在して、鍵から錠のシリンダおよびその逆の方向にデータと電気エネルギーとのいずれをも伝送する。 In electromechanical locks, there are typically electrical contacts that transmit both data and electrical energy from the key to the lock cylinder and vice versa.
前記の定義から、電気機械式錠において電気接点を用いることによって数多くの問題が生じる理由が容易に理解される。 From the above definition, it is easy to understand why the use of electrical contacts in electromechanical locks creates a number of problems.
たとえば、錠が汚染された環境に取り付けられると、鍵または錠のいずれかに付着する粉塵、酸化物、液体、潤滑剤および同様の産物が存在することによって、これらの条件において発生しうる全ての問題を含めて、電気接点を介してエネルギーおよびデータを伝送することができなくなる。 For example, when a lock is installed in a contaminated environment, all of the conditions that can occur in these conditions are due to the presence of dust, oxides, liquids, lubricants and similar products that adhere to either the key or the lock Including problems, it becomes impossible to transmit energy and data via electrical contacts.
したがって、電気機械式錠において常に適正な性能を得るためには、錠の電気接点を頻繁に清浄化しなければならない。 Therefore, in order to always obtain proper performance in an electromechanical lock, the electrical contacts of the lock must be cleaned frequently.
前記の定義は、電気接点の導電性を確保するためには頻繁かつ高費用のメンテナンス作業により電気接点を清浄に維持することに帰着する。 The above definition results in keeping the electrical contacts clean with frequent and expensive maintenance operations to ensure electrical conductivity of the electrical contacts.
こうした状況は、たとえば多数の錠を有する大規模建造物の場合に、大きな問題を引き起こす。 Such a situation causes major problems, for example in the case of large buildings with a large number of locks.
本発明の目的は、周知の電気機械式錠における前記問題を解消することにある。 An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems in known electromechanical locks.
この目的に関連して、本発明の重要な目的は、鍵と錠のシリンダとの間においてオーミックコンタクトを必要とせずに電気エネルギーとデータとを伝送する装置および方法を創出することにある。 In this context, an important object of the present invention is to create an apparatus and method for transmitting electrical energy and data without the need for ohmic contact between the key and the lock cylinder.
本発明のまた他の目的は、粉塵、酸化物、液体、潤滑剤および同様の産物が存在する場所でデータと電気エネルギーとを伝送する装置および方法を創出することにある。 Yet another object of the present invention is to create an apparatus and method for transmitting data and electrical energy where dust, oxides, liquids, lubricants and similar products are present.
本発明のさらに他の目的は、高い汚染レベルの環境においても錠の使用を可能にする装置および方法を創出することにある。 Yet another object of the present invention is to create an apparatus and method that allows the use of locks even in high contamination level environments.
本発明のさらにまた他の目的は、錠の回路のメンテナンスが事実上不要であり、以って予定されるメンテナンスの費用の大幅な削減が達成される装置および方法を創出することにある。 It is yet another object of the present invention to create an apparatus and method in which maintenance of the lock circuit is virtually unnecessary, thus achieving a significant reduction in planned maintenance costs.
本発明のまた他の目的は、鍵から錠のシリンダおよびその逆の方向に高レベルの電気的伝達を可能にする装置および方法を創出することにある。 It is yet another object of the present invention to create an apparatus and method that allows a high level of electrical transmission from the key to the lock cylinder and vice versa.
本発明の最後ではあるが重要な目的は、低費用でほとんどメンテナンスを必要としない信頼性ある錠を提供することにある。 A final but important object of the present invention is to provide a reliable lock that is low cost and requires little maintenance.
前記目的と前記およびその他の目的とは、鍵と錠のシリンダとの間におけるデータと電気エネルギーとを伝送する装置および方法において、前記鍵に関連ある第1の電磁回路と前記シリンダに関連ある第2の電磁回路とからなり、前記第1および第2の電磁回路は、前記シリンダ内への前記鍵の挿入時に相互接続を行なって前記第1の回路の一次巻線から前記第2の回路の二次[巻線]に少なくとも電気エネルギーを伝達する第3の電磁回路を形成する接続システムを備えることを特徴とする装置および方法によって達成される。 The object and the other objects are an apparatus and method for transmitting data and electrical energy between a key and a cylinder of a lock, in a first electromagnetic circuit associated with the key and a first associated with the cylinder. The first and second electromagnetic circuits are interconnected when the key is inserted into the cylinder, and the first circuit primary winding is used to connect the second circuit to the second circuit. This is achieved by an apparatus and method comprising a connection system that forms a third electromagnetic circuit that transmits at least electrical energy to the secondary [winding].
さらに、本発明のまた他の目的は、鍵と錠のシリンダとの間でデータと電気エネルギーとを伝送する方法において、第1の電磁回路を備える前記鍵を第2の電磁回路を備える前記シリンダ内に挿入する段階と、前記第1および第2の電磁回路が結合することによって得られる第3の電磁回路を作動させる段階と、前記第2の電磁回路と同じ周波数帯域と前記第1および第2の電磁回路の巻線の巻数間の比に比例する振幅とを有する時間可変電圧を前記第1の電磁回路に印加することにより前記鍵のコードを前記シリンダに伝送する段階と、前記鍵のコードを認識する段階と、電気エネルギーを前記錠のシャッタの起動のために磁束の形で送る段階とによって構成される方法である。 Still another object of the present invention is to provide a method for transmitting data and electrical energy between a key and a lock cylinder, wherein the key having a first electromagnetic circuit is replaced with the cylinder having a second electromagnetic circuit. Inserting the first electromagnetic circuit, operating the third electromagnetic circuit obtained by combining the first and second electromagnetic circuits, the same frequency band as the second electromagnetic circuit, and the first and second electromagnetic circuits. Transmitting the key code to the cylinder by applying a time variable voltage to the first electromagnetic circuit having an amplitude proportional to the ratio between the turns of the two electromagnetic circuit windings; A method comprising the step of recognizing a code and the step of sending electrical energy in the form of a magnetic flux for activation of the shutter of the lock.
特に前記図面を参照すると、鍵1と図示されない錠のシリンダ3との間におけるデータと電気エネルギーとを伝送する装置は、鍵1に関連ある第1の電磁回路A1とシリンダ3に関連ある第2の電磁回路A2とからなる。
With particular reference to the drawing, a device for transmitting data and electrical energy between a
第1および第2の電磁回路A1およびA2は、シリンダ3のスロットA3内への鍵1の挿入時に相互接続を行なって、前記第1の回路の一次巻線A6から前記第2の回路の二次巻線A7にデータと電気エネルギーとを伝送する第3の電磁回路4が形成される接続手段を含む。
The first and second electromagnetic circuits A1 and A2 are connected to each other when the
要するに、第1の電磁回路が第2の電磁回路と結合すると、このことにより、一次巻線A6に加えられるエネルギーが二次巻線A7に磁束の形で伝達される変圧器を形成し、前記磁束は、強磁性体材料の回路またはフェライトを用いて有利に形成される回路に適切に送られる。 In short, when the first electromagnetic circuit is combined with the second electromagnetic circuit, this forms a transformer in which the energy applied to the primary winding A6 is transferred to the secondary winding A7 in the form of magnetic flux, The magnetic flux is suitably routed to a circuit that is advantageously formed using a ferromagnetic material circuit or a ferrite.
有利なことに、フェライトを用いることによって、高周波を使用して、データ伝送に適し、高いエネルギー伝達性能を有する帯域の高周波を使用することが可能になる。 Advantageously, the use of ferrite makes it possible to use high frequency in a band suitable for data transmission and having high energy transfer performance using high frequency.
特に、前記第1および第2の電磁回路は、それぞれ結果的に互いに接続される第1および第2の棒A4およびA5からなる。 In particular, the first and second electromagnetic circuits comprise first and second rods A4 and A5, respectively, which are consequently connected to each other.
図示されている例の場合は、第1および第2の棒は、さらにまた、結果的にコイルA6およびA7によって巻かれる。 In the case of the illustrated example, the first and second rods are also consequently wound by coils A6 and A7.
このように、第3の電磁回路4は、第1および第2の磁気回路が相互結合して閉回路をなすことによって形成される。
In this way, the third
図5および6には、本発明にしたがった回路装置の異なる実施例が示されている。 FIGS. 5 and 6 show different embodiments of the circuit arrangement according to the invention.
第1の電磁回路A9のコイルA11は、第2の電磁回路A8と同じまたは異なる周波数帯域と、一次巻線A11と二次巻線A10との巻数間の比に比例する振幅とを有する時間可変電圧を受けて、鍵1からシリンダ3およびその逆の方向にデータを伝送することが可能になる。
The coil A11 of the first electromagnetic circuit A9 has a variable frequency with the same or different frequency band as the second electromagnetic circuit A8 and an amplitude proportional to the ratio between the number of turns of the primary winding A11 and the secondary winding A10. Upon receiving the voltage, it becomes possible to transmit data from the
要するに、鍵がシリンダへ差し込まれると、一次巻線A11を介して磁束が生じ、この磁束が、強磁性体回路に送られて、二次巻線A10を通過することによって起電力が誘導され、シリンダ内に配置される電子回路とアクチュエータとに供給される。 In short, when the key is inserted into the cylinder, a magnetic flux is generated via the primary winding A11, and this magnetic flux is sent to the ferromagnetic circuit, and the electromotive force is induced by passing through the secondary winding A10. It is supplied to electronic circuits and actuators arranged in the cylinder.
前記のように、データは、周波数変調、振幅変調、パルス幅変調、位相変調またはその他の方法等の古典的な電気伝達理論の方法のひとつを用いて伝送されて、以って鍵からシリンダおよびその逆の方向にデータを伝送することが可能になる。 As mentioned above, data is transmitted using one of the methods of classical electrical transfer theory such as frequency modulation, amplitude modulation, pulse width modulation, phase modulation or other methods, so that from key to cylinder and Data can be transmitted in the opposite direction.
データは、デジタルおよび/またはアナログ形式で伝送される。 Data is transmitted in digital and / or analog form.
最後に、巻線は、適切に絶縁される導電体配線を用いて製作されることを強調しておくべきである。 Finally, it should be emphasized that the windings are made using appropriately insulated conductor wiring.
さらにまた、本発明のひとつの目的は、鍵と、図7〜9の略図に示されるような錠の標準的なシリンダとの間においてデータと電気エネルギーとを伝送する方法である。 Yet another object of the present invention is a method for transmitting data and electrical energy between a key and a standard cylinder of a lock as shown in the schematic of FIGS.
特に、この方法は、第1の電磁回路A1を備える鍵を第2の電磁回路A2を備えるシリンダ内に挿入することからなる。 In particular, this method consists of inserting a key comprising a first electromagnetic circuit A1 into a cylinder comprising a second electromagnetic circuit A2.
その後、第3の電磁回路4が、前記第1および第2の電磁回路が結合することにより作動せしめられる。
Thereafter, the third
鍵のコードは、第2の回路と同じまたは異なる周波数帯域と第1および第2の電磁回路の巻線の巻数間の比に比例する振幅とを有する時間可変電圧を第1の電磁回路に印加することによってシリンダに伝送される。 The key code applies a time variable voltage to the first electromagnetic circuit having the same or different frequency band as the second circuit and an amplitude proportional to the ratio between the turns of the windings of the first and second electromagnetic circuits. Is transmitted to the cylinder.
この時点で、鍵のコードが認識され、必要な電気エネルギーが磁束の形で伝送され、錠のアクチュエータが作動する。 At this point, the key code is recognized, the necessary electrical energy is transmitted in the form of a magnetic flux and the lock actuator is activated.
前記アクチュエータを作動させるだけでなく、第2の磁気回路コイルから得られるエネルギーは、電子鍵コードの復号化に関する電子回路の電源を供給しなければならない。 In addition to actuating the actuator, the energy obtained from the second magnetic circuit coil must supply power to the electronic circuit for decryption of the electronic key code.
最後に、前記回路は、アクチュエータの回転後に、可能性として鍵が挿入された状態でもスイッチ切りされる。 Finally, the circuit is switched off, possibly even with a key inserted after rotation of the actuator.
有利な点として、鍵と錠のシリンダとの間においてデータと電気エネルギーとを伝送する前記装置および方法において、第1の磁気回路コイルに印加される信号は、第2の磁気回路巻線にエネルギーとデータとのいずれをも供給する。 Advantageously, in the apparatus and method for transmitting data and electrical energy between a key and a lock cylinder, the signal applied to the first magnetic circuit coil is energized to the second magnetic circuit winding. And data.
実際に、本発明にしたがった装置は、主として電気接点を使用する電磁鍵の全ての欠点を解消するのに特に有利であることが実証された。 In fact, the device according to the invention has proven to be particularly advantageous in overcoming all the disadvantages of electromagnetic keys that mainly use electrical contacts.
この概念にしたがった本発明は、本発明の着想の範囲内において数多くの改変および変更を加えられ得、さらにまた、全ての構成要素は、技術的に同等の要素により置き換えることができる。 The invention according to this concept can be subject to numerous modifications and changes within the scope of the inventive idea, and furthermore, all components can be replaced by technically equivalent elements.
実際に、使用される材料と要素の大きさは、必要性と当該分野の技術的現状とにしたがって変動することができる。 Indeed, the size of the materials and elements used can vary according to the needs and the state of the art in the field.
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