JP2007231548A - 認証システム、認証装置及び認証端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源を内蔵した無線端末装置との間で無線通信を行って認証を行う場合において、無線端末装置を省電力化すると共に、認証を迅速に行えるようにすること。
【解決手段】認証錠装置２０に電波を発する電波発生部が設けられると共に、ＩＤカード６０に起電力発生部が設けられ、認証錠装置２０が認証動作を行う場合に、事前に電波発生部を通じて電波を発する。この電波の起電力によって得られる信号が起動信号として入力されて、ＩＤカード６０が起動する。この状態で、認証錠装置２０とＩＤカード６０との間で無線通信が行われて認証が行われる。
【選択図】図１１

Description

この発明は、無線通信を行って利用者を認証するための技術に関する。

従来、キャビネットに電気的に施解錠を行う施解錠装置を組込むと共に、各利用者にＩＤカードを付与し、施解錠装置がＩＤカードのＩＤを取得することで利用者の認証を行って施解錠装置の施解錠を制御するようにした収納システムが知られている。

このような収納システムでは、認証動作必要時において、施解錠装置とＩＤカード間で無線通信を行い、施解錠装置からＩＤカードにＩＤを問い合せ、これに応答してＩＤカードが施解錠装置に対してＩＤを返信する方式となっている。

本願発明に関連する先行技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。

特開平１１−２１０２８８号公報

ところで、上記のような収納システムで用いられるＩＤカードとしては、親機となる施解錠装置からある程度離れた距離でも無線通信可能なようにある程度の電波強度を持つものが必要である。そのためには、内蔵された一次電池又は二次電池を電源として動作する無線端末装置を用いることが好ましい。

しかしながら、一次電池又は二次電池を電源として動作する無線端末装置では、電池の交換作業又は充電作業が不可欠である。このため、省電力化によりその作業頻度を如何に少なくできるかが運用上重要な問題となる。

一つの対策としては、親機となる施解錠装置から子機となる他の複数のＩＤカードに対して一定時間周期で問い合せを発するポーリング方式を採用することが考えられる。この場合、ＩＤカード内における通信部や演算部を一定時間周期で起動状態にして親機からの問い合せの有無を確認し、それ以外の時間を省電力モード（スリープモード）としておくことで、省電力化が可能となる。

しかしながら、上記収納システムを円滑かつ違和感無く利用可能にするためには、認証動作のリアルタイム性が要求され、所定のタイミングで素早く認証がなされる必要がある。

認証動作を素早く行うためには、親機からの問い合せの周期を小さくすると共に、上記ＩＤカードにおける起動の周期を小さくする必要がある。しかしながら、その場合には、起動時間が占める割合が大きくなり、省電力効果が少なくなってしまう。

このようにＩＤカード内における通信部や演算部を一定時間周期で起動状態にする方式では、省電力と認証動作の迅速性とを両立させることは難しい。

そこで、本発明は、電源を内蔵した無線端末装置との間で無線通信を行って認証を行う場合において、無線端末装置を省電力化すると共に、認証を迅速に行えるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、この発明は、認証装置と認証端末装置との間で無線通信を行って認証を行う認証システムであって、記憶部に識別符号が記憶されており無線受信した識別符号要求指令に応じて識別符号を無線送信する端末制御回路部と、前記端末制御回路部に対する動作電力を供給する電源とを有する認証端末装置と、識別符号要求指令を無線送信すると共に無線受信した識別符号に基づいて認証を行う認証制御部を有する認証装置とを備え、前記認証装置に、電波を発する電波発生手段が設けられると共に、前記認証端末装置に前記電波により起電力を生じる起電力発生手段が設けられ、前記認証制御部は、識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発し、前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動するものである。

また、他の発明は、開閉自在な開閉部と、前記開閉部が開かれるのに先立って開放操作される引手部とを有する格納手段に用いられる認証システムであって、識別符号が割当てられて利用者に付与される認証端末装置と、前記引手部への開放操作に応じて前記認証端末装置との間で無線通信を行って識別符号を取得し、その識別符号に基づいて前記開閉部の利用可否を決定する認証動作を行う認証装置と、前記認証装置の認証結果に基づいて前記開閉部のロック及びアンロック状態を切替える錠装置と、を備え、前記認証端末装置は、記憶部に識別符号が記憶されており無線受信した識別符号要求指令に応じて識別符号を無線送信する端末制御回路部と、前記端末制御回路部に対する動作電力を供給する電源と、電波により起電力を生じる起電力発生手段とを有し、前記認証装置は、識別符号要求指令を無線送信すると共に無線受信した識別符号に基づいて認証を行う認証制御部と、前記起電力発生手段に対する電波を発する電波発生手段とを有し、前記認証制御部は、前記引手部への開放操作に応じて識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発し、前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動するものである。

これらの場合に、前記電波発生手段が発する電波の周波数と、前記認証装置と前記認証端末装置との間の無線通信に用いられる電波の周波数とは別に設定されているとよい。

また、この発明に係る認証装置は、識別符号要求指令を無線送信すると共に無線受信した識別符号に基づいて認証を行う認証制御部と、起動信号付与用の電波を発する電波発生手段と、を備え、前記認証制御部は識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発するものである。

また、この発明に係る認証端末装置は、記憶部に識別符号が記憶されており、無線受信した識別符号要求指令に応じて識別符号を無線送信する端末制御回路部と、前記端末制御回路部に対する動作電力を供給する電源と、電波により起電力を生じる起電力発生手段と、を備え、前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動するものである。

この発明の認証システムによると、前記認証装置に電波を発する電波発生手段が設けられると共に、前記認証端末装置に前記電波により起電力を生じる起電力発生手段が設けられ、前記認証制御部は、識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発し、前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動する。このため、認証装置が認証動作を行う際に電波を発すれば、認証端末装置の端末制御回路が起動して認証動作を行うことができる。従って、認証を行うタイミングだけで端末制御回路部を起動させ、その他の期間は端末制御回路部をスリープ状態で待機させておくことができ、省電力化を図ることができる。また、端末制御回路部は、一定周期毎に起動するのではなく、認証装置からの電波を起因として起動するため、認証を迅速に行うこともできる。

また、この発明の他の認証システムによると、前記認証装置に電波を発する電波発生手段が設けられると共に、前記認証端末装置に電波により起電力を生じる起電力発生手段が設けられており、前記認証制御部は、前記引手部への開放操作に応じて識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発し、前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動する。このため、認証装置が認証動作を行う際に電波を発すれば、認証端末装置の端末制御回路が起動して認証動作を行うことができる。従って、認証を行うタイミングだけで端末制御回路部を起動させ、その他の期間は端末制御回路部をスリープ状態で待機させておくことができ、省電力化を図ることができる。また、端末制御回路部は、一定周期毎に起動するのではなく、認証装置からの電波を起因として起動するため、認証を迅速に行うこともできる。特に、本格納システムのように、引手部への操作に応じて認証を行うものにあっては、迅速な認証を行う必要性が高いので、認証を迅速に行うということは大きなメリットである。

さらに、前記電波発生手段が発する電波の周波数と、前記認証装置と前記認証端末装置との間の無線通信に用いられる無線電波の周波数とは別に設定されていると、通信に用いられる電波によって、認証端末装置が誤ったタイミングで起動してしまうことを防止できる。

また、この発明に係る認証装置は、識別符号要求指令を無線送信すると共に無線受信した識別符号に基づいて認証を行う認証制御部と、起動信号付与用の電波を発する電波発生手段とを備え、前記認証制御部は識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発する。このため、認証装置が認証動作を行う際に発した電波によって認証端末装置を起動させて認証動作を行うことができる。従って、認証を行うタイミングだけで認証端末装置を起動させ、その他の期間は認証端末装置をスリープ状態で待機させておくことができ、省電力化を図ることができる。また、認証端末装置を一定周期毎に起動させる必要はなく、認証装置からの電波を起因として起動させることができ、認証を迅速に行うこともできる。

この発明の認証端末装置によると、識別符号を記憶した記憶部と、無線受信した識別符号要求指令に応じて識別符号を無線送信する端末制御回路部と、前記端末制御回路部に対する動作電力を供給する電源と、電波により起電力を生じる起電力発生手段と、を備え、前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動する。このため、電波により起電力発生手段が起電力を生じたタイミングだけで端末制御回路部を起動させ、その他の期間は端末制御回路部をスリープ状態で待機させておくことができ、省電力化を図ることができる。また、端末制御回路部は、一定周期毎に起動するのではなく、外部電波を起因として起動するため、認証を迅速に行うこともできる。

以下、この発明の実施形態に係る格納システムについて説明する。なお、本実施形態では、認証システムが格納システムに組込まれた例で説明するが、認証システム自体の適用例はこれに限られない。

＜Ａ：全体構成＞
まず、本格納システムの全体構成について説明する。図１は格納システムの全体を概略的に示す図であり、図２は格納システムの要部拡大図である。

この格納システムは、格納手段として複数のキャビネット１０（図１では３つのキャビネット１０を図示）を備えている。これらの各キャビネット１０には、自己発電して所定の認証動作及び解錠動作を行う自己発電式の認証錠装置２０が組込まれている。この認証錠装置２０は、ＩＤ要求指令を無線送信すると共に無線受信したＩＤに基づいて認証を行う認証装置として機能する。

また、このキャビネット１０の利用者に対しては、ＩＤカード６０が付与される。このＩＤカードは、記憶部に識別符号（ＩＤ）が記憶されており無線受信した識別符号要求指令に応じて識別符号を無線送信する認証端末装置として機能する。

この格納システムはおおよそ次のようにして利用される。すなわち、利用者が所定のキャビネット１０の格納部位を利用するにあたって、該キャビネット１０に設けられた引手部１２ａ，１５ａを操作する。すると、その操作力を受けて認証錠装置２０は、その内部で自己発電を行う。この発電力を受けて認証錠装置２０が動作して、利用者に付与されたＩＤカード６０との間で無線通信を行って利用者が該キャビネット１０を利用可能であるか否かを判断する認証を行う。そして、認証錠装置２０は、利用者が利用可能であると認証したときに、解錠動作する。一方、認証錠装置２０は、利用者が利用不可であると判断したときに施錠状態を保つ。これにより、利用者は該利用権限あるキャビネット１０の格納部位だけを利用できるようになる。

なお、これらの利用履歴は、認証錠装置２０から管理コンピュータ７０に送信され、その利用履歴が管理コンピュータ７０にて管理記憶されるようになっている。

＜Ｂ：キャビネットの構成＞
キャビネット１０の構成についてより詳細に説明する。図１及び図２に示すように、キャビネット１０は、書類等の格納物を格納する手段である。ここでは、キャビネット１０は、上半部と下半部とに分割されており、それぞれに、扉１２で開閉自在とされた扉式収納部１３又は引出し押込自在とされた複数段（ここでは３段）の引出し部１５を有する引出式収納部１６を有している。これらの扉１２及び引出し部１５は、開閉自在な開閉部として機能する。

もっとも、キャビネット１０の全体が一組の扉で開閉される構成であってもよいし、又は、全体が引出式の収納部であってもよい。

また、格納手段の例は、キャビネット１０のように一定位置に設置される固定タイプのものに限られず、可動式の脇机等、可動タイプのものであってもよい。

例えば、図３に示すキャビネット１０Ｂは、複数段（ここでは）の引出し部１５Ｂを有する本体の底面に転動体を有するキャスタ１１Ｂが取付けられた構成となっている。

上記扉１２や引出し部１５，１５Ｂには、それらが開かれるのに先立って開放操作される引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを備えている。ここでは、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａは、略板状部材であり、扉１２や引出し部１５，１５Ｂの正面の窪み部位に設けられている。また、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａは、該正面部位と略水平な初期姿勢から該正面部位から突出する方向に傾斜した操作姿勢との間で揺動自在に取付けられると共に、ねじりコイルバネ等の弾性手段によって操作姿勢から初期姿勢に向けて付勢されている。

そして、利用者が扉１２や引出し部１５，１５Ｂを開くにあたっては、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａに手をかけるようにして、その引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを初期姿勢から操作姿勢に姿勢変更させるようにしつつ、扉１２や引出し部１５，１５Ｂを引出すようになっている。

これらの各引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａのそれぞれに、認証錠装置２０が組込まれている。

このような引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａ自体の構成は、従来のキャビネットの扉や引出しに設けられているものと同様構成であるため、詳細な説明は省略する。

勿論、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａとしては上記構成に限らず、利用者が利用しようとする場合にごく自然に手をかけて何らかの操作を加えようとする全ての構成、例えば、一般的なドアのノブのような構成も含む。

＜Ｃ：認証錠装置の構成＞
認証錠装置２０について説明する。この認証錠装置２０は、上記各扉１２及び各引出し部１５，１５Ｂに取付けられている（図２参照）。各認証錠装置２０は、各扉１２及び各引出し部１５，１５Ｂ毎を管理単位として、後述する認証動作及び解錠動作を行う。

図４は認証錠装置のブロック図である。この認証錠装置２０は、発電部２２と、認証制御ユニット５０と、錠装置３０とを備えている。そして、上記引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａに加えられる操作を受けて発電部２２が発電するようになっている。また、この発電部２２からの電力供給を受けて認証制御ユニット５０が起動して認証動作を行い、利用可と判断された場合に錠装置３０を駆動して扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを開放可能な状態に切替えるようになっている。

各部についてより詳細に説明する。

＜Ｃ−１：発電部＞
図５は発電部の機構を説明する図である。図４及び図５に示すように、発電部２２は、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの動きを伝達する伝達機構２３と、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電本体部２６とを備えている。

ここでは、伝達機構２３は、ラック２４ａとピニオン２４ｂとの組合わせにより構成されている。また、発電本体部２６は、直流発電機により構成されている。

ラック２４ａと引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａとは、線状部材等の連結部材２５を介して連結されており、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａが初期姿勢から操作姿勢に姿勢変更されるのに伴ってラック２４ａが逐次引張られるように移動するようになっている。ピニオン２４ｂは、発電本体部２６の回転軸に取付けられており、上記ラック２４ａと噛合うようになっている。そして、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの姿勢変更によりラック２４ａが移動すると、ラック２４ａとピニオン２４ｂとの噛合い機構により、直線運動が回転運動に変換されて発電本体部２６に伝達され、発電本体部２６が直流電力を生じるようになっている。この電力は、定電圧回路を介して認証制御ユニット５０及び錠装置３０に供給される。

なお、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電本体部２６としては、磁石とコイルとを適宜組合わせたもの等、電磁誘導を利用した種々の構成を用いることができる。また、その他、圧電素子等、圧電効果を利用して発電するものを用いることもできる。

また、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの動きを発電本体部２６に伝達する機構としても、種々のリンク機構やギヤ等を用いた様々な構成のものを用いることができる。

＜Ｃ−２：錠装置＞
図６は錠装置を示す図である。図４及び図６に示すように、錠装置３０は、ロック部３２と、解錠駆動部３６とを備えている。

ロック部３２は、扉１２及び引出し部１５，１５Ｂと閉状態に保つロック状態とそれらを開放可能にするアンロック状態との間で切替可能に構成されている。

ここでは、ロック部３２は、扉１２及び引出し部１５，１５Ｂに揺動自在に取付けられたロック爪３３と、ロック爪３３を付勢するコイルバネ等の付勢手段３４とを有している。

ロック爪３３は、基端部が軸部３３ｂを介して扉１２及び引出し部１５，１５Ｂに揺動自在に取付けられると共に、先端部にキャビネット１０の本体側に形成されたロック孔１０ｈに係脱自在なロック突部３３ａを有している。そして、ロック爪３３は、ロック突部３３ａをロック孔１０ｈに係合させたロック姿勢（図６参照）と、ロック孔１０ｈから係合解錠可能な非ロック姿勢（図６で矢符Ａ１方向に姿勢変更した姿勢）との間で姿勢変更自在とされている。

また、上記付勢手段３４は、ロック爪３３をロック姿勢に向けて（図６の矢符Ａ２参照）常時付勢している。この付勢手段３４の付勢力により、扉１２及び引出し部１５，１５Ｂが閉じられた状態では、ロック突部３３ａはロック孔１０ｈに係合した状態に保たれ、ロック部３２がロック状態を保つようになっている。

また、ロック爪３３は、軸部３３ｂを介して引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの取付軸に連結されている。この軸部３３ｂと引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの取付軸との間には、クラッチ部３５が介在している。クラッチ部３５は、解錠駆動部３６の駆動により、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの取付軸から軸部３３ｂへの回転力の伝達経路を確立した状態と遮断した状態とに切替可能に構成されている。そして、その伝達経路が確立された状態では、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを操作姿勢に姿勢変更することで、ロック爪３３が非ロック姿勢に姿勢変更し、ロック状態からアンロック状態に切り替るようになっている。

一方、その伝達経路が遮断された状態では、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの姿勢に拘らず、ロック爪３３はロック姿勢と非ロック姿勢との間で姿勢変更可能で、かつ、ロック姿勢に向けて付勢された状態となっている。つまり、この状態では、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを操作姿勢に姿勢変更しても、ロック姿勢に保たれる。また、ロック爪３３の先端部を直接押すことで付勢手段３４の付勢力に抗してロック爪３３をロック姿勢から非ロック姿勢に姿勢変更させることができるようになっている。

また、ロック突部３３ａの先端部はロック爪３３の先端側に向けて順次先細りとなる傾斜形状に形成されている。そして、扉１２及び引出し部１５，１５Ｂが開かれた状態から扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを閉じると、ロック突部３３ａの傾斜状の先端部がロック孔１０ｈの周縁部に摺接することで、ロック爪３３が非ロック姿勢に姿勢変更するようになる。また、ロック突部３３ａがロック孔１０ｈの周縁部を乗越えると、付勢手段３４の付勢力によりロック爪３３がロック姿勢に姿勢変更し、ロック突部３３ａがロック孔１０ｈに係合し、ロック状態となるようになっている。

解錠駆動部３６は、発電部２２からの電力供給を受けて上記ロック部３２をロック状態からアンロック状態へ切替駆動するように構成されている。

ここでは、解錠駆動部３６は、自己吸着型プランジャ３７を有している。自己吸着型クランプは、マグネット３７ａを有する略Ｕ字状のヨーク３７ｂと、ヨーク３７ｂに巻回されたコイル３７ｃと、略Ｕ字状の可動片３７ｄとを有している。ヨーク３７ｂは固定位置に設けられており、可動片３７ｄはヨーク３７ｂに吸着した位置（吸着位置）とヨーク３７ｂから離れた位置（離間位置）との間で移動自在に構成されている（矢符Ａ３参照）。

ヨーク３７ｂは固定位置に設けられており、そのコイル３７ｃはスイッチング素子２９を介して発電部２２に電気的に接続されている。また、可動片３７ｄは、コイルバネ等の弾性伝達手段を介して引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａに連結されている。そして、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを引張ると、可動片３７ｄを吸着位置から離間位置に向けて移動させる力が作用するようになっている。

この自己吸着型プランジャ３７は、コイル３７ｃに電流が流されない通常状態では、可動片３７ｄはマグネット３７ａの磁力によりヨーク３７ｂに吸着保持されている。この状態で、コイル３７ｃに、スイッチング素子２９をオン状態にして、発電部２２からパルス波等の開放電圧を印加すると、コイル３７ｃによりマグネット３７ａの磁束を相殺する磁束が発生し、可動片３７ｄの吸着力がキャンセルされる。すると、可動片３７ｄは、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａから弾性伝達手段を介して伝達される力により、離間位置に向けて移動するようになる。

可動片３７ｄが吸着位置から離間位置に向けて移動すると、その移動が移動伝達機構を介してクラッチ部３５に伝達され、クラッチ部３５は、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの取付軸から軸部３３ｂへの回転力の伝達経路が確立された状態になる。その移動を伝達する移動伝達機構自体は、周知のリンク機構を利用して構成することができる。

また、この自己吸着型プランジャ３７は、吸着位置が下方、離間位置が上方になる位置関係で配設されている。そして、可動片３７ｄが吸着位置から離間位置した後、開放電圧を遮断すると、重力によって可動片３７ｄが吸着位置に復帰する。これにより、クラッチ部３５は、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの取付軸から軸部３３ｂへの回転力の伝達経路が遮断された状態になる。

なお、可動片３７ｄを吸着位置に復帰させる構成としては、重力を利用した構成に限らず、例えば、コイルバネ等の弾性手段を用いた構成であってもよい。

＜Ｃ−３：認証制御ユニット＞
図７は認証制御ユニットとＩＤカードとの電気的構成を示すブロック図である。

認証制御ユニット５０は、発電部２２からの電力供給を受けて起動してＩＤカード６０と通信を行ってＩＤを取得し、そのＩＤに基づいて認証を行い、利用可と判断された場合に、扉１２や引出し部１５，１５Ｂを開放可能なアンロック状態に切替える手段として機能する。

より詳細に説明すると、認証制御ユニット５０は、制御回路部５２と、無線通信回路部５６と、電波発生部５４とを備えている。これらの制御回路部５２と、無線通信回路部５６と、電波発生部５４は、全て発電部２２からの直接的又は間接的な電力供給により動作する。

制御回路部５２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備える一般的なマイクロコンピュータであり、その演算動作はすべて予め格納されたソフトウェアプログラムによって実行されるものである。この制御回路部５２は、発電部２２から電力供給を受けると起動し、その電力により認証制御部５２ａと錠制御部５２ｂとしての機能を実行するようになっている。

認証制御部５２ａは、自己のメモリ内に、自己が取付けられた扉１２又は引出し部１５，１５Ｂを利用可能なＩＤリストが登録された構成となっている。そして、認証制御部５２ａは、起動により電波発生部５４を通じて起動信号付与用の電波を発すると共に、無線通信回路部５６を通じてＩＤカード６０との間で無線通信を行うことで、ＩＤカード６０を所持した利用者が、自己が取付られた扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを利用可能であるかどうかの認証動作を行い、その認証結果を錠制御部５２ｂに与えるようになっている。

錠制御部５２ｂは、認証制御部５２ａの認証結果に基づいて、スイッチング素子２９をオンオフすることで、解錠駆動部３６を駆動制御するようになっている。

電波発生部５４は、起動信号付与用の電波を発する手段であり、高周波発振回路５４ａと、高周波増幅器５４ｂと、アンテナ部５４ｃとを備えている。そして、認証制御部５２ａからの出力信号に応じて、高周波発振回路５４ａで所定周波数ｆ１の信号が得られ、この信号が高周波増幅器５４ｂで増幅された後、アンテナ部５４ｃから外部に向けて発せられるようになっている。

無線通信回路部５６は、アンテナ、受信回路及び送信回路を備えた無線通信手段であり、認証制御部５２ａは無線通信回路部５６を通じてＩＤカード６０等の外部端末と無線通信を行うようになっている。

図８は認証制御ユニットの動作を示すフローチャートである。

同図に示すように、発電部２２が発電すると、ステップＳ１に示すように、制御回路部５２は発電部２２からの電力供給を受けて起動し、ステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、認証制御部５２ａは、電波発生部５４を介して起動信号付与用の電波を発する。この電波により後述するようにＩＤカード６０が起動するようになる。なお、起動信号付与用の電波を発する継続時間は、後述する端末制御回路部６２の起動端子６２ｃが起動信号として認識し得る１パルスの継続時間以上であることが好ましい。

続くステップＳ３では、認証制御部５２ａは、無線通信回路部５６を通じてＩＤ要求指令を無線送信する。

次ステップＳ４では、ＩＤを取得できたか否か、即ち、ＩＤ要求指令に応じてＩＤが返信されたか否かを確認する。ここで、ＩＤを取得できなかった場合には処理を終了する。一方、ステップＳ２の処理によって起動したＩＤカード６０が自己のＩＤを無線で返信してきたような場合には、ＩＤを取得できたと判断され、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、取得したＩＤ及び利用可能なＩＤリストに基づいて、取得したＩＤが利用可能なＩＤか否かを判定することによって認証を行う。取得したＩＤが利用可能なＩＤではなく、認証不合格である場合には処理を終了する。一方、取得したＩＤが利用可能なＩＤであり認証合格である場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、スイッチング素子２９にオン信号を与え、スイッチング素子２９をオン状態にする。これにより、錠装置３０はアンロック状態になり、利用者が該当する扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを利用できるようになる。

ステップＳ６で解錠動作を行った後、次ステップＳ７で、認証制御部５２ａは、自己の扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを識別する符号と共に利用者のＩＤを、無線通信回路部５６を通じて外部に向けて無線通信する。この無線通信は、外部に設けられた管理コンピュータ７０で受信される。

これにより、認証制御ユニット５０はスリープ状態等に移行して処理を終了する。

なお、管理コンピュータ７０は、複数の認証制御ユニット５０との間で通信を行い、利用者のＩＤと自己の扉１２及び引出し部１５，１５Ｂの識別符号と利用時間等を対応づけたテーブルを生成更新し、このテーブルを本システムの利用履歴として記憶する。

＜Ｄ：ＩＤカード＞
図７に戻ってＩＤカード６０について説明しておく。このＩＤカード６０は、本システムの利用者に付与されており、利用者は、このＩＤカード６０を所持して引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを初期姿勢から操作姿勢に向けて引張るように操作する。

ＩＤカード６０は、端末制御回路部６２と、無線通信回路部６４と、電源６６と、起電力発生部６８とを備えている。

端末制御回路部６２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備える一般的なマイクロコンピュータ、特に、ワンチップマイコンにより構成されており、その演算動作はすべて予め格納されたソフトウェアプログラムによって実行される要素である。

この端末制御回路部６２に内蔵された不揮発性のメモリ６２ａには、各ＩＤカード６０に割振られたＩＤが記憶されている。そして、端末制御回路部６２は、無線通信回路部６４を通じて受信したＩＤ要求指令に応じて、メモリ６２ａに記憶されたＩＤを無線通信回路部６４を通じて無線送信する。

また、この端末制御回路部６２は、電源端子６２ｂと、この電源端子６２ｂとは別の起動端子６２ｃとを備えている。端末制御回路部６２は、電源端子６２ｂを通じた電源供給を受けて、処理動作を実行する。また、端末制御回路部６２は、後述する認証処理等を実行する起動状態と、この起動状態よりも低消費電力状態で認証処理等を行わないスリープ状態との間で切替自在であり、起動端子６２ｃに起動信号入力が入力されることによって、スリープ状態から起動して起動状態に移行するようになっている。

無線通信回路部５６は、アンテナ、受信回路及び送信回路を備えた無線通信手段であり、端末制御回路部６２は無線通信回路部６４を通じて認証制御部５２ａと無線通信を行うようになっている。

電源６６は、一次電池又は二次電池であり、電源端子６２ｂを通じて端末制御回路部６２に動作電源を供給すると共に、ＩＤカード６０内の他の要素に対しても電源を供給する。

起電力発生部６８は、電波により起電力を生じる手段であり、この起電力によって得られる信号が起動信号として端末制御回路部６２に与えられるようになっている。

より具体的には、起電力発生部６８は、アンテナ部６８ａと、整流回路６８ｂと、定電圧回路６８ｃとを有している。

アンテナ部６８ａは、主として周波数ｆ１（電波発生部５４で発せられる電波の周波数と同じ）の電波を吸収する特性を有するように設定されている。そして、主として周波数ｆ１の電波がアンテナ部６８ａで吸収されると、周波数ｆ１の交流電圧が整流回路６８ｂに印加され、整流された直流電圧として出力される。次に、整流回路６８ｂからの出力電圧は次に定電圧回路６８ｃに印加されて定電圧化される。最後に、定電圧回路３８ｂからの正（＋）出力端子からの出力が起動信号として端末制御回路部６２の起動端子６２ｃに入力される。

このように構成されたＩＤカード６０の動作について図９のフローチャートを参照して説明する。

すなわち、ＩＤカード６０は通常状態でスリープ状態となっている。

そして、認証制御ユニット５０側より起動信号付与用の電波が発せられると、ＩＤカード６０側の起電力発生部６８で起電力を生じ、この起電力によって得られる信号が起動信号として端末制御回路部６２の起動端子６２ｃに入力される。

すると、ステップＳ１１に示すように、端末制御回路部６２はスリープ状態から起動し、電源６６を動作電源として以下の諸処理を実行する通常状態に移行し、次ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、端末制御回路部６２は、ＩＤ要求指令の有無を判定する。ここで、ＩＤ要求指令が無いと判断されると、ステップＳ１４に進む。一方、認証制御ユニット５０側より無線送信されたＩＤ要求指令が無線通信回路部６４を通じて端末制御回路部６２で受信され、ＩＤ要求指令有りと判断されると、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、端末制御回路部６２は、自己のＩＤを、無線通信回路部６４を通じて無線送信した後、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、端末制御回路部６２は、通常状態からスリープ状態に移行して、処理を終了する。

＜Ｅ：全体動作の説明＞
本システムの全体動作を説明する。図１０は引手部の状態と本システムの動作内容との関係を示す図である。

まず、利用者は自己に付与されたＩＤカード６０を所持して、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを引張って初期姿勢から操作姿勢に向けて姿勢変更させる。

引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの操作を開始すると、発電部２２は発電する。すると、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの操作開始後初期（動作ストローク初期区間）で、認証制御ユニット５０は電力供給を受けて起動し上記認証動作を実行する。認証制御ユニット５０での認証が合格になると、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの操作中期（動作ストローク中期区間）で、解錠駆動部３６が動作してロック部３２をロック状態からアンロック状態へ切替駆動する。この後、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの操作開始後終期（動作ストローク終期区間）で、ロック部３２による実際のロックが解除されると共に、認証制御ユニット５０から管理コンピュータ７０に向けて履歴データが送信される。

なお、上記例では引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａが操作されて発電が継続している期間内に、認証錠装置２０の動作が全て終了するようになっているが必ずしもその必要はない。例えば、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａと発電部２２との間に、バネ等の弾性手段を用いた蓄力機構を介在させたり、或は、給電回路に電力を一時的に蓄えるキャパシタを設ける等して、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの操作終了後に認証錠装置２０の動作が行われるようにしてもよい。

これにより、利用者は、操作姿勢に姿勢変更された引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを引張りつつ、扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを引いて開くことができる。そして、利用者は扉１２及び引出し部１５，１５Ｂで閉じられていた収納空間に収納された収納物にアクセスして利用できる。

利用を終了すると、利用者は、扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを押してそれらを閉じる。この際には、上記したように、発電部や解錠駆動部３６の動作状況と関わりなく、ロック部３２をロック孔１０ｈに係合させて、元の閉じた状態、即ち、扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを閉状態に保つロック状態にすることができる。

図１１は認証錠装置の動作タイミングとＩＤカードの動作タイミングとの関係を示す図である。同図を用いて認証錠装置２０とＩＤカード６０とが無線通信を介して認証を行う流れを説明する。

すなわち、認証錠装置２０は、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａに操作が加えられると自己発電し、この発電電力を受けて起動する。この後、認証錠装置２０は、起動信号付与用の電波を発する。この電波は、認証錠装置２０近傍領域（認証錠装置２０による認証を欲する利用者によって所持されるＩＤカード６０が存在するであると予定される領域）に存在するＩＤカード６０だけを起動させ得る程度の出力であることが好ましい。認証錠装置２０による認証の必要がない離れた位置にあるＩＤカード６０を誤って起動させないようにするためである。

すると、起動信号付与用の電波を受けて、ＩＤカード６０が起動する。

この後のタイミングで、認証錠装置２０からＩＤカード６０に対してＩＤ要求指令が送信される。ＩＤ要求指令を受信したＩＤカード６０は、これに応答して自己のＩＤを認証錠装置２０に向けて送信する。なお、キャビネット１０を利用しようとする利用者が存在するであろうと予定される正面エリアにＩＤカード６０がある状態で、それらの間で無線通信が成立するように設定されていることが好ましい。具体的には、そのような距離範囲（例えば、５０ｃｍ）の範囲内で無線通信が成立するような電波出力に設定されていることが好ましい。

この後、ＩＤカード６０はスリープ状態に移行する。また、認証錠装置２０は、応答されたＩＤに基づいて認証処理を行った後、認証合格の場合には解錠動作（扉１２や引出し部１５，１５Ｂをアンロック状態にする）して、以降の処理を実行する。

以上のように構成された認証システムによると、認証錠装置２０に電波を発する電波発生部５４が設けられると共に、ＩＤカード６０に起電力発生部６８が設けられ、認証制御部５２ａは、認証動作を行う場合に、ＩＤ要求指令を無線送信するにあたって電波発生部５４を通じて電波を発している。そして、この電波によって起電力発生部６８で起電力が生じると、この起電力によって得られる信号が起動信号として端末制御回路部６２の起動端子６２ｃに与えられる。このため、認証錠装置２０が認証動作を行う際に電波を発することで、ＩＤカード６０の端末制御回路部６２が起動して認証動作を行うことができる。

従って、認証を行うタイミングだけで端末制御回路部６２を起動させ、その他の期間は端末制御回路部６２をスリープ状態で待機させておくことができ、省電力化を図ることができる。また、端末制御回路部６２は、一定周期毎に起動するのではなく、認証錠装置２０からの電波を起因として起動するため、認証を迅速に行うこともできる。

なお、起動信号付与用として発せられる電波の周波数ｆ１と認証錠装置２０とＩＤカード６０との間の無線通信で用いられる電波の周波数ｆ２とはと同じであってもよいが、異なるように設定されていることが好ましい。

異なるようにすることで、無線通信に用いられる電波によって、ＩＤカード６０が誤ったタイミングで起動してしまうことを防止できる。より具体的に説明すると、認証錠装置２０とＩＤカード６０との間の無線通信で用いられる電波の周波数ｆ２は、法規上又は汎用性の都合等から、本システムの周辺機器で採用される無線通信電波の周波数帯域と重なる可能性が高い。ここで、周波数ｆ１とｆ２とが同一であると、ＩＤカード６０は本システムの周辺機器から発せられる無線通信電波によって誤って起動してしまう恐れがある。ＩＤカード６０が誤ったタイミングで起動してしまうと、ＩＤカード６０の消費電力増を招くことになる。そこで、無線電波の周波数ｆ２に対して起動信号付与用の電波周波数ｆ１を異なるように設定しておくことで、ＩＤカード６０が誤ったタイミングで起動してしまうことを防止し、ＩＤカード６０の消費電力増を防止することができる。

また、上記格納システムは次のようなメリットを有している。すなわち、扉１２及び引出し部１５，１５Ｂに、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａに加えられる開放操作を受けて発電する発電部２２と、ロック状態とアンロック状態との間で切替可能なロック部３２と、発電部２２からの電力供給を受けてロック状態からアンロック状態へ切替え可能な解錠駆動部３６と、発電部２２からの電力供給を受けて起動して認証動作を行い認証合格と判定した場合に解錠駆動部３６を駆動制御してアンロック状態に切替える制御回路部５２とが設けられているため、外部からの電源供給を受けることなく、認証動作及び解錠動作が行われ、電源用の外部配線を無くするができる。また、停電等の影響を受けることなくキャビネット１０を利用できる。

また、制御回路部５２は、発電部２２からの電力供給を受けて起動し、ＩＤカード６０との間で無線通信を行ってＩＤを取得して認証動作を行う。このため、利用者はＩＤカード６０をリーダにかざす等の格別な認証動作を行うことなく、通常のキャビネット１０を利用するのと同様に、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａを開放操作するだけで、利用権限ある場所を簡便に利用できる。

さらに、実際に引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａの操作を受けたものに対応する認証錠装置２０だけが動作を実行するため、無関係な他の認証錠装置２０が誤動作をしてしまう恐れも回避できる。

そして、このような格納システムでは、引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａへの操作に応じて認証を行うため、利用者に違和感を与えないためには、迅速な認証を行ってその操作とほぼ同時に扉１２及び引出し部１５，１５Ｂを解錠可能にする必要性が高い。このため、本認証システムのように認証を迅速に行えるというメリットは大きい。

｛変形例｝
なお、上記実施形態では、認証システムをキャビネット１０等の格納システムに適用した例で説明したが、認証システムの適用例は上記例に限られない。

例えば、建築物や部屋の扉等に、通常の鍵に換えて又は加えて、本認証システムを組込んで、その扉等に対する認証及び開閉制御を行うようにしてもよい。

また、例えば、オフィス等に設置される机や椅子の本認証システムを組込むようにしてもよい。この場合、例えば、感圧センサ等の検知手段やスイッチ等の入力手段を介して椅子への着席状態を取得し、利用者が着席したと判断した場合に、利用者が所持するＩＤカードとの間で無線通信を行って認証を行うようにするとよい。また、認証結果が合格である場合に、例えば、机上に設置されたパソコンを利用可能にするようにするとよい。

すなわち、本認証システムの認証によって利用可能となる対象は、キャビネット１０等の格納手段に限られず、部屋や建築物等より大きな空間であってもよいし、また、パソコン等の何らかの装置であってもよい。また、認証動作は、必ずしも上記のように引手部１２ａ，１５ａ，１５Ｂａへの操作に応じて行われる必要はなく、例えば、スイッチ等の入力手段に対する操作に応じて、又は、感圧センサ、接触センサ等の検知手段の検知信号に応じて行われるものであってもよい。

また、上記起電力発生部６８は、例えば、定電圧回路６８ｃと起動端子６２ｃとの間に、起動端子６２ｃへの起動信号用に適した電圧に増幅して出力する増幅回路や入力電圧が所定電圧以上である場合にのみ起動用の信号を出力する比較回路等を介在させた構成であってもよい。

すなわち、起電力発生部６８は、アンテナ部６８ａで生じた起電力によって、ソフトウエア処理を施されることなく直接又は間接的に得られた信号を、起動信号として起動端子６２ｃに入力できる全ての構成を含む。このような起電力発生部６８は、例えば、マイコン等のソフトウエア処理する回路を含まずに、生じた起電力で得られる信号に対して直接的にアナログ処理やデジタル処理を施す上述したようなハードウエア回路を含む構成によって実現される。

格納システムの全体を概略的に示す図である。 格納システムの要部拡大図である。 キャビネットの変形例を示す図である。 認証錠装置を示すブロック図である。 発電部の機構を説明する図である。 錠装置を示す図である。 認証制御ユニットとＩＤカードとの電気的構成を示すブロック図である。 認証制御ユニットの動作を示すフローチャートである。 ＩＤカードの動作を示すフローチャートである。 引手部の状態と本システムの動作内容との関係を示す図である。 認証錠装置の動作タイミングとＩＤカードの動作タイミングとの関係を示す図である。

符号の説明

１０，１０Ｂ キャビネット
１２ 扉
１２ａ，１５ａ，１５Ｂａ 引手部
１５，１５Ｂ 引出し部
２０ 認証錠装置
２２ 発電部
３０ 錠装置
５０ 認証制御ユニット
５２ 制御回路部
５２ａ 認証制御部
５２ｂ 錠制御部
５４ 電波発生部
５６ 無線通信回路部
６０ ＩＤカード
６２ 端末制御回路部
６２ａ メモリ
６２ｂ 電源端子
６２ｃ 起動端子
６４ 無線通信回路部
６６ 電源
６８ 起電力発生部

Claims (5)

1. 認証装置と認証端末装置との間で無線通信を行って認証を行う認証システムであって、
   記憶部に識別符号が記憶されており無線受信した識別符号要求指令に応じて識別符号を無線送信する端末制御回路部と、前記端末制御回路部に対する動作電力を供給する電源とを有する認証端末装置と、
   識別符号要求指令を無線送信すると共に無線受信した識別符号に基づいて認証を行う認証制御部を有する認証装置とを備え、
   前記認証装置に、電波を発する電波発生手段が設けられると共に、前記認証端末装置に前記電波により起電力を生じる起電力発生手段が設けられ、
   前記認証制御部は、識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発し、
   前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動する、認証システム。
2. 開閉自在な開閉部と、前記開閉部が開かれるのに先立って開放操作される引手部とを有する格納手段に用いられる認証システムであって、
   識別符号が割当てられて利用者に付与される認証端末装置と、
   前記引手部への開放操作に応じて前記認証端末装置との間で無線通信を行って識別符号を取得し、その識別符号に基づいて前記開閉部の利用可否を決定する認証動作を行う認証装置と、
   前記認証装置の認証結果に基づいて前記開閉部のロック及びアンロック状態を切替える錠装置と、
   を備え、
   前記認証端末装置は、
   記憶部に識別符号が記憶されており無線受信した識別符号要求指令に応じて識別符号を無線送信する端末制御回路部と、前記端末制御回路部に対する動作電力を供給する電源と、電波により起電力を生じる起電力発生手段とを有し、
   前記認証装置は、
   識別符号要求指令を無線送信すると共に無線受信した識別符号に基づいて認証を行う認証制御部と、前記起電力発生手段に対する電波を発する電波発生手段とを有し、
   前記認証制御部は、前記引手部への開放操作に応じて識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発し、
   前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動する、認証システム。
3. 請求項１又は請求項２記載の認証システムであって、
   前記電波発生手段が発する電波の周波数と、前記認証装置と前記認証端末装置との間の無線通信に用いられる電波の周波数とは別に設定されている、認証システム。
4. 識別符号要求指令を無線送信すると共に無線受信した識別符号に基づいて認証を行う認証制御部と、
   起動信号付与用の電波を発する電波発生手段と、
   を備え、
   前記認証制御部は識別符号要求指令を無線送信するにあたって前記電波発生手段を通じて電波を発する、認証装置。
5. 記憶部に識別符号が記憶されており、無線受信した識別符号要求指令に応じて識別符号を無線送信する端末制御回路部と、
   前記端末制御回路部に対する動作電力を供給する電源と、
   電波により起電力を生じる起電力発生手段と、
   を備え、
   前記起電力発生手段の起電力によって得られる信号が起動信号として前記端末制御回路部に与えられ、この起動信号により前記端末制御回路部が起動する、認証端末装置。
   

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