JP2009228397A - 電気錠システム - Google Patents

Abstract

【課題】待機時の消費電力を低減した電気錠システムを提供する。
【解決手段】電気錠システムの一次側ユニット２は、一次側コイルｎ１および一次側コイルｎ１に高周波電力を供給するスイッチング電源回路２２を備える。一次側コイルｎ１は２個のコイルｎ１１，ｎ１２からなり、マイコン２４がスイッチＳＷ２，ＳＷ３を切り替えることで、コイルｎ１１，ｎ１２がスイッチング電源回路２２の出力端子間に直列接続される状態と、並列接続される状態とが切り替えられる。電気錠装置４の施解錠時にはマイコン２４によってコイルｎ１１，ｎ１２が並列接続させられ、一次側ユニット２の回路構成が、電気錠装置４の動作に必要な電力を供給可能な第１の給電回路に切り替えられる。一方、待機時にはマイコン２４によってコイルｎ１１，ｎ１２が直列接続させられ、一次側ユニット２の回路構成が第１の給電回路よりも給電能力の低い第２の給電回路に切り替えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気錠システムに関するものである。

近年、集合住宅や事業所などへのセキュリティシステムの導入によって、開閉扉に電気錠装置を設置する事例が増加しており、開閉扉に設けた電気錠装置に給電するために、扉枠側に設けた一次側ユニットと、扉枠に支持される開閉扉側に設けた二次側ユニットとを有し、一次側ユニットから二次側ユニットへ非接触給電を行うことによって、扉枠側から一次側ユニットおよび二次側ユニットを介して開閉扉に配置した電気錠装置に電力供給する電気錠システムが提供されていた（例えば特許文献１参照）。
特許第３９２７２７２号公報

上記構成の電気錠システムでは、施解錠時以外の待機時にも電気錠装置の動作を制御する回路に動作電力を供給しているので、待機時の無負荷損失が増加し、待機時の消費電力が大きくなるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、待機時の消費電力を低減した電気錠システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、扉枠側に設けた一次側ユニットと、扉枠に支持される開閉扉側に設けた二次側ユニットと、開閉扉に配置した電気錠装置とを有し、一次側ユニットから二次側ユニットへ非接触給電を行うことによって、扉枠側から一次側ユニットおよび二次側ユニットを介して電気錠装置に電力供給する電気錠システムであって、一次側ユニットは、一次側コイルおよび一次側コイルに高周波電力を供給する高周波電源部を備えるとともに、二次側ユニットは、開閉扉が閉まった状態で一次側コイルと磁気結合する二次側コイルと、電気錠装置の施解錠動作を制御する電気錠制御部と、二次側コイルから供給される高周波を安定化して電気錠装置および電気錠制御部に動作電力を供給する安定化電源部とを備え、一次側ユニットの回路構成は、電気錠装置を動作させるのに必要な電力を供給可能な第１の給電回路と、電気錠制御部を動作させるのに必要な電力を供給可能であって、第１の給電回路よりも給電能力の小さい第２の給電回路の何れかに切り替え可能であって、電気錠装置の施解錠時は一次側ユニットの回路構成を第１の給電回路に切り替えるとともに、施解錠時以外の待機時は一次側ユニットの回路構成を第２の給電回路に切り替える給電回路切替部を一次側ユニットに設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、第２の給電回路が備える一次側コイルは、第１の給電回路が備える一次側コイルに比べてインダクタンスを大きい値に設定したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、一次側ユニットは、交流電源を整流する整流回路と、整流回路の整流出力を平滑して高周波電源部に供給する平滑回路とを備え、第１の給電回路が備える整流回路を全波整流回路、第２の給電回路が備える整流回路を半波整流回路としたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、高周波電源部は２石のスイッチング電源回路からなり、第２の給電回路は待機期間中一方のスイッチング素子を常にオフさせ、他方のスイッチング素子のみでスイッチング動作を行うことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、給電回路切替部は、電気錠装置から施解錠動作の完了信号を受け取ると、一次側ユニットの回路構成を第１の給電回路から第２の給電回路に切り替えることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、給電回路切替部は、一次側ユニットの回路構成を第２の給電回路から第１の給電回路に切り替えた時点より所定の施解錠時間が経過すると、回路構成を第２の給電回路に切り替えることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、給電回路切替部が、一次側ユニットの回路構成を、施解錠時は電気錠装置を動作させるのに必要な電力を供給可能な第１の給電回路に切り替えるとともに、待機時は第１の給電回路よりも給電能力の低い第２の給電回路に切り替えているので、待機時の消費電力を低減することができる。

請求項２の発明によれば、第２の給電回路が備える一次側コイルは、第１の給電回路が備える一次側コイルに比べてインダクタンスを大きい値に設定されているので、待機時に一次側コイルに流れる励磁電流が低減され、消費電力の低減を図ることができる。

請求項３の発明によれば、第１の給電回路が備える整流回路を全波整流回路、第２の給電回路が備える整流回路を半波整流回路としているので、待機時には整流平滑後の電圧が施解錠時の約１／２に低減され、その結果待機時の消費電力を施解錠時の約１／４に低減できるという効果がある。

請求項４の発明によれば、第２の給電回路は待機期間中一方のスイッチング素子を常にオフさせ、他方のスイッチング素子のみでスイッチング動作を行っているので、待機時には一次側コイルに流れる励磁電流が約１／２になり、その結果待機時の消費電力を施解錠時の約１／２に低減できるという効果がある。

請求項５の発明によれば、施解錠動作が完了すると、給電回路切替部が一次側ユニットの回路構成を第１の給電回路から第２の給電回路に切り替えているので、待機時に一次側ユニットの給電能力を確実に低下させて、待機時の消費電力をさらに低減できる。

請求項６の発明によれば、一次側ユニットの回路構成を第１の給電回路に切り替えてから所定の施解錠時間が経過すると、給電回路切替部が一次側ユニットの回路構成を第１の給電回路から第２の給電回路に切り替えているので、電気錠装置側の動作を監視する回路などを追加しなくても、待機時に一次側ユニットの回路構成を第２の給電回路に切り替えることができるという効果がある、

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図３に本実施形態の電気錠システムの概略構成図を示す。この電気錠システムは、例えば玄関扉のような開閉扉１２を遠隔から施錠又は解錠するために用いられ、開閉扉１２に設けられた電気錠装置４と、蝶番１１を介して開閉扉１２を開閉自在に支持する扉枠１０側から電気錠装置４に給電するための非接触給電装置１と、宅内に設置された電気錠操作器５および操作子機６，６と、屋外に設置された非接触キーリーダ７およびシークレットスイッチ８とを主要な構成として備えている。

操作子機６は施解錠操作のための操作釦６ａを有し、操作釦６ａが押操作されると電気錠操作器５に操作信号を出力する。

電気錠操作器５は、施解錠操作のための操作釦５ａを備えるとともに、操作子機６が接続される子機接続端子（図示せず）を有し、操作釦５ａが押操作されるか、又は、操作子機６から操作信号が入力されると、信号線９を介して非接触給電装置１に施解錠命令を送信する。

非接触キーリーダ７は、建物の外側にいる家人がＩＤタグ７ａやＩＣカード７ｂを用いて電気錠装置４を施錠又は解錠させるために用いられる。ユーザがＩＤタグ７ａ又はＩＣカード７ｂを非接触キーリーダ７の読み取り部７ｃに近付けると、非接触キーリーダ７とＩＤタグ７ａ又はＩＣカード７ｂとの間で非接触通信が行われ、ＩＤタグ７ａ又はＩＣカード７ｂから識別情報が読み取られる。非接触キーリーダ７は、読み取った識別情報を予め登録してある識別情報と照合し、両者が一致すると、信号線９を介して非接触給電装置１に施解錠命令を送信する。

シークレットスイッチ８は、建物の外側にいる家人が暗証番号を入力することによって、電気錠装置４を施錠又は解錠させるために用いられる。シークレットスイッチ８の前面には、０〜９までの番号キー８ａと、スタートキー８ｂと、エンドキー８ｃと、施解錠状態を示す表示ランプ８ｄとが設けられ、各キー８ａ〜８ｃおよび表示ランプ８ｄはカバー８ｅによって開閉自在に覆われている。ユーザがカバー８ｅを開けてスタートキー８ｂを押した後、番号キー８ａを用いて所定の桁数の暗証番号を入力し、最後にエンドキー８ｃを押すと、シークレットスイッチ８が、入力された暗証番号を予め登録されている暗証番号と照合し、両者が一致すると、信号線９を介して非接触給電装置１に施解錠命令を送信する。

非接触給電装置１は、扉枠１０に設けた一次側ユニット２と、開閉扉１２に設けた二次側ユニット３とで構成され、一次側ユニット２と二次側ユニット３との間で非接触給電を行うことによって、一次側ユニット２から二次側ユニット３を介して電気錠装置４に動作電力を供給する。また一次側ユニット２は、電気錠操作器５や非接触キーリーダ７やシークレットスイッチ８から施解錠命令を受信すると、二次側ユニット３との間で例えば赤外線を用いた無線通信を行うことにより二次側ユニット３へ施解錠命令を送信し、二次側ユニット３により電気錠装置４に施解錠動作を行わせるようになっている。

而して、この電気錠システムでは、宅内に設置された電気錠操作器５や操作子機６の操作釦５ａ，６ａを押操作したり、宅外に設置された非接触キーリーダ７にＩＤタグ７ａ又はＩＣカード７ｂをかざしたり、宅外に設置されたシークレットスイッチ８に暗証番号を入力することによって、非接触給電装置１に施解錠命令が送信され、非接触給電装置１により電気錠装置４に施解錠動作を行わせることができる。

次に、非接触給電装置１の構成および動作について図１および図２を参照してより詳細に説明する。尚、図１（ａ）は非接触給電装置１の全体回路の施解錠状態を示す回路ブロック、同図（ｂ）は待機状態を示す一次側ユニット２のみの回路ブロック図であり、二次側ユニット３の構成は図１（ａ）と同様であるので図示は省略する。

非接触給電装置１の一次側ユニット２は、一次側コイルｎ１（コイルｎ１１，ｎ１２からなる）と、商用電源ＡＣを整流する整流回路２１と、整流回路２１の直流出力端間に接続された平滑コンデンサＣ１と、スイッチング電源回路２２と、制御ＩＣ２３と、マイコン２４と、通信回路２５とを主要な構成として備える。

一次側コイルｎ１は、巻数および巻線の断面積が同じ２つのコイルｎ１１，ｎ１２からなり、開閉扉１２を閉じた状態で二次側ユニット３が対向する扉枠１０の部位に配設される。スイッチング電源回路２２の一方の出力端子には、コイルｎ１１の一端とスイッチＳＷ２の一方の切替端子ａが共通接続されている。またスイッチング電源回路２２の他方の出力端子には、スイッチＳＷ３の切替端子ａ’とコイルｎ１２の一端が共通接続されている。コイルｎ１１の他端はスイッチＳＷ３の共通端子に接続され、このスイッチＳＷ３の切替端子ｂ’はスイッチＳＷ２の切替端子ｂに接続されている。またコイルｎ１２の他端はスイッチＳＷ２の共通端子に接続されている。

ここで、スイッチＳＷ２，ＳＷ３の接点はマイコン２４から入力される切替信号に応じて切り替えられる。施解錠時にはマイコン２４が両スイッチＳＷ２，ＳＷ３の接点をそれぞれ切替端子ａ，ａ’側に切り替え、スイッチング電源回路２２の出力端子間にコイルｎ１１，ｎ１２を並列に接続する。一方、待機時にはマイコン２４が両スイッチＳＷ２，ＳＷ３の接点をそれぞれ切替端子ｂ，ｂ’側に切り替え、スイッチング電源回路２２の出力端子間にコイルｎ１１，ｎ１２を直列に接続する。従って、待機時にはコイルｎ１１，ｎ１２が直列接続されるから、一次側コイルｎ１の実効断面積が施解錠時の１／２となって許容電流が制限されるとともに、巻数が施解錠時の２倍となって、自己インダクタンスが４倍となり、励磁電流は１／４程度まで低減できるから、待機時の消費電力を低減することができる。

商用電源ＡＣは整流回路２１によって整流されるとともに、平滑コンデンサＣ１によって平滑された後、スイッチング電源回路２２の一次側に入力される。

スイッチング電源回路２２は、入力電源（平滑コンデンサＣ１の両端電圧）をスイッチングすることによって、入力電源を高周波に変換し、一次側コイルｎ１（コイルｎ１１，ｎ１２）に供給する。

制御ＩＣ２３は、スイッチング電源回路２２のスイッチング動作を制御する制御回路が集積化されたものであり、マイコン２４から入力される制御信号に応じてスイッチング動作を制御する。

通信回路２５は、例えば赤外線を用いたワイヤレス通信を行うことにより、二次側ユニット３との間で信号を授受する。

マイコン２４は、信号線９を介して外部から施解錠命令が入力されると通信回路２５を介して二次側ユニット３に施解錠命令を送信するとともに、接点を切替端子ａ，ａ’側にそれぞれ切り替える切替信号をスイッチＳＷ２，ＳＷ３に出力し、一次側ユニット２の回路構成を、スイッチング電源回路２２の出力端子間にコイルｎ１１，ｎ１２が並列接続された回路（第１の給電回路）に切り替える。また電気錠装置４による施解錠動作が完了すると、マイコン２４は、接点を切替端子ｂ，ｂ’側にそれぞれ切り替える切替信号をスイッチＳＷ２，ＳＷ３に出力し、一次側ユニット２の回路構成を、スイッチング電源回路２２の出力端子間にコイルｎ１１，ｎ１２が直列接続された回路（第２の給電回路）に切り替える。ここにおいて、第１の給電回路は、スイッチング電源回路２２及びスイッチング電源回路２２の出力端子間に並列接続された２個のコイルｎ１１，ｎ１２などで構成され、第２の給電回路は、スイッチング電源回路２２及びスイッチング電源回路２２の出力端子間に直列接続された２個のコイルｎ１１，ｎ１２などで構成される。

一方、二次側ユニット３は、二次側コイルｎ２と、整流・平滑回路３１と、スイッチＳＷ１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２と、制御回路３３（電気錠制御部）と、通信回路３４とを主要な構成として備えている。

整流・平滑回路３１は、二次側コイルｎ２から供給される高周波を安定化（整流、平滑）して所定電圧値の直流電圧に変換し、スイッチＳＷ１を介して電気錠装置４に供給する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ３２は、整流・平滑回路３１の出力電圧を所定電圧値の直流電圧に変換して制御回路３３に供給する。ここにおいて、整流・平滑回路３１とＤＣ−ＤＣコンバータ３２とで、二次側コイルｎ２から供給される高周波を安定化して電気錠装置４および制御回路３３に供給する安定化電源部が構成される。

通信回路３４は、例えば赤外線を用いたワイヤレス通信を行うことにより、一次側ユニット２の通信回路２５との間で信号を授受する。

制御回路３３は、通信回路３４を介して施解錠命令が入力されるとスイッチＳＷ１をオンして電気錠装置４に電源を供給させるとともに、電気錠装置４に開閉信号を与え、電気錠装置４により施錠又は解錠動作を行わせる。また制御回路３３は、待機時にスイッチＳＷ１をオフして電気錠装置４への給電を遮断しており、無駄な電力消費を抑制している。

次に、本実施形態の電気錠システムの動作について図２を参照して説明する。電気錠装置４が施解錠動作を行っていない待機時には、給電回路切替部としてのマイコン２４が、スイッチＳＷ２，ＳＷ３にそれぞれ接点を切替端子ｂ，ｂ’側に切り替える切替信号を出力し、コイルｎ１１，ｎ１２を直列接続させている。この時、コイルｎ１１，ｎ１２からなる一次側コイルｎ１の自己インダクタンスが施解錠時に比べて大きくなるので、一次側コイルｎ１に流れる励磁電流が施解錠時に比べて低下し、その結果、一次側ユニット２の回路構成が、制御回路３３を動作させるのに必要な電力を供給可能であって、後述する第１の給電回路よりも給電能力の小さい第２の給電回路に切り替えられる。

この待機時において、電気錠操作器５の操作釦５ａが操作されるか、操作子機６の操作釦６ａが操作されると（図２のステップＳ１）、電気錠操作器５から一次側ユニット２のマイコン２４に施解錠命令が入力される（ステップＳ２）。マイコン２４は、施解錠命令が入力されると、スイッチＳＷ２，ＳＷ３にそれぞれ接点を切替端子ａ，ａ’側に切り替える切替信号を出力し、スイッチング電源回路２２の出力端子間にコイルｎ１１，ｎ１２を並列に接続させる（ステップＳ３）。この時、コイルｎ１１，ｎ１２からなる一次側コイルｎ１の自己インダクタンスが待機時に比べて小さくなり、励磁電流が増加するので、一次側ユニット２の給電能力が電気錠装置４を動作させるのに必要な電力を供給可能なレベルに切り替えられる。すなわち一次側ユニット２の回路構成が、電気錠装置４を動作させるのに必要な電力を供給可能な第１の給電回路に切り替えられる。またマイコン２４は、スイッチＳＷ２，ＳＷ３の接点をそれぞれ切替端子ａ，ａ’側に切り替えた後、通信回路２５から二次側ユニット３へ施解錠命令を出力させる（ステップＳ４）。このとき、二次側ユニット３では通信回路３４が施解錠命令を受信して制御回路３３に送信し、制御回路３３が、スイッチＳＷ１をオンして整流・平滑回路３１から電気錠装置４に電力を供給させるとともに、電気錠装置４に施解錠命令を出力して、電気錠装置４に施錠又は解錠動作を行わせる。

そして、電気錠装置４の施解錠動作が完了すると、電気錠装置４から施解錠動作完了信号が制御回路３３に送られ、制御回路３３では、この施解錠動作完了信号を通信回路３４から一次側ユニット２へ送信させる（ステップＳ５）。一次側ユニット２では、通信回路２５が施解錠動作完了信号を受信してマイコン２４に出力しており、マイコン２４が、スイッチＳＷ２，ＳＷ３にそれぞれ接点を切替端子ｂ，ｂ’側に切り替える切替信号を出力し、コイルｎ１１，ｎ１２を直列に接続されており、一次側ユニット２の回路構成を第２の給電回路に切り替えて、その給電能力を施解錠時に比べて低減させている（ステップＳ６）。

また解錠状態で開閉扉１２が開けられると、一次側コイルｎ１と二次側コイルｎ２との磁気的な結合がなくなり、一次側ユニット２から二次側ユニット３へ電力を供給することができなくなるので、開閉扉１２が開けられた状態では一次側ユニット２から二次側ユニット３への給電を停止させることが好ましい。そこで、開閉扉１２の開状態を検出して、開検知信号をマイコン２４に出力するリミットスイッチ（図示せず）を設け、リミットスイッチから開検知信号が入力された場合には、マイコン２４が、制御ＩＣ２３を用いてスイッチング電源回路２２の動作を停止させるようにしても良く、無負荷損失を低減して、消費電力をさらに低減することができる。

上述のように一次側ユニット２のマイコン２４は、施解錠時には一次側ユニット２の回路構成を第１の給電回路に切り替えるとともに、待機時には一次側ユニット２の回路構成を第２の給電回路に切り替えているので、供給電力が少なくて済む待機時に一次側ユニット２の給電能力を低下させることで、無負荷損失を低減して、待機時の消費電力を低減することができる。しかもマイコン２４は、二次側ユニット３から施解錠動作完了信号が入力された時点で、一次側ユニット２の回路構成を第２の給電回路に切り替えているので、待機時に必要以上の電力が二次側へ給電されるのを防止して、待機時の消費電力を低減することができる。

なおマイコン２４では、施解錠時に一次側ユニット２の回路構成を第１の給電回路に切り替えた時点（すなわちスイッチＳＷ２，ＳＷ３の接点を切替端子ａ，ａ’側に切り替えた時点）より所定の施解錠時間（電気錠装置４に給電を開始してから施解錠動作が完了するまでの間に必要な時間の最大値）が経過すると、一次側ユニット２の回路構成を第２の給電回路に切り替えるようにしても良く、この場合は電気錠装置４側の動作を監視する回路などを追加する必要がないという利点がある。

また本実施形態では一次側コイルｎ１を２つのコイルｎ１１，ｎ１２で構成し、２個のコイルｎ１１，ｎ１２を直列接続する場合と、２個のコイルｎ１１，ｎ１２を並列接続する場合とで、インダクタンスの異なる２通りの一次側コイルｎ１を実現しているが、インダクタンスの異なる別個のコイルを２個用意し、スイッチング電源回路２２の出力端子間に接続するコイルを切り替えることによって、施解錠時と待機時とで一次側コイルのインダクタンスを切り替えるようにしても良い。

（実施形態２）
本発明の実施形態２について図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。尚、一次側ユニット２の給電能力を切り替える構成（つまり第１、第２の給電回路の構成）を除いては実施形態１で説明した電気錠システムの構成および動作と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、図示および説明は省略する。また図４（ａ）（ｂ）では一次側ユニット２のみを図示してあり、二次側ユニット３の構成は実施形態１と同一であるので、図示を省略してある。

一次側ユニット２は、商用電源ＡＣを整流する整流回路２１と、整流回路２１の直流出力端間に接続された平滑コンデンサＣ１（平滑回路）と、スイッチング電源回路２２と、スイッチング電源回路２２の出力端子間に接続された一次側コイルｎ１と、制御ＩＣ２３と、マイコン２４と、通信回路２５とを主要な構成として備える。なお、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

整流回路２１はダイオードＤ１１〜Ｄ１４のフルブリッジ回路からなり、何れかのダイオード（例えばダイオードＤ１３）と直列にスイッチＳＷ４が接続されている。スイッチＳＷ４はマイコン２４からの切替信号に応じてオン／オフが切り替えられる。そして、図４（ａ）に示すようにスイッチＳＷ４がオンになると、整流回路２１はダイオードＤ１１〜Ｄ１４からなる全波整流回路として動作する。一方、図４（ｂ）に示すようにスイッチＳＷ４がオフになると、整流回路２１はダイオードＤ１１，Ｄ１２からなる半波整流回路として動作する。

すなわち、一次側ユニット２の回路構成は施解錠時には第１の給電回路に切り替えられ、待機時には第２の給電回路に切り替えられるようになっている。第１の給電回路は、全波整流回路からなる整流回路２１とコンデンサＣ１とスイッチング電源回路２２とを備え、電気錠装置４を動作させるのに必要な電力を供給可能である。また第２の給電回路は、半波整流回路からなる整流回路２１とコンデンサＣ１とスイッチング電源回路２２とを備え、制御回路３３を動作させるのに必要な電力であって、第１の給電回路に比べて小さい電力を供給可能となっている。

そして、給電回路切替部としてのマイコン２４は、施解錠時にはスイッチＳＷ４をオンして、第１の給電回路が備える整流回路２１を全波整流回路として動作させるとともに、待機時にはスイッチＳＷ４をオフして、第２の給電回路が備える整流回路２１を半波整流回路として動作させており、待機時には整流平滑後の電圧が施解錠時の約１／２に低減されるから、待機時の消費電力を施解錠時の約１／４に低減できるという効果がある。

（実施形態３）
本発明の実施形態３について図５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。尚、一次側ユニット２の給電能力を切り替える構成（つまり第１、第２の給電回路の構成）を除いては実施形態１で説明した電気錠システムの構成および動作と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、図示および説明は省略する。また図５（ａ）（ｂ）では一次側ユニット２のみを図示してあり、二次側ユニット３の構成は実施形態１と同一であるので、図示を省略してある。

一次側ユニット２は、一次側コイルｎ１１，ｎ１２と、商用電源ＡＣを整流する整流回路２１と、整流回路２１の直流出力端間に接続された平滑コンデンサＣ１と、スイッチング電源回路２２と、制御ＩＣ２３と、マイコン２４と、通信回路２５とを主要な構成として備える。なお、実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

一次側コイルｎ１１，ｎ１２は、整流回路２１の高圧側の直流出力端にそれぞれ一端が接続されている。

スイッチング電源回路２２は、２個の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと略称す）２２ａ，２２ｂを用いた２石のスイッチング回路（プッシュプル回路、ハーフブリッジ回路など）からなる。ＦＥＴ２２ａ，２２ｂは、それぞれ、コイルｎ１１，ｎ１２の他端と整流回路２１の低圧側の直流出力端との間にドレイン−ソース間が接続されている。また、ＦＥＴ２２ａ，２２ｂのゲートにはそれぞれ制御ＩＣ２３からの駆動信号が入力され、制御ＩＣ２３によってオン／オフが切り替えられる。

そして、給電回路切替部としてのマイコン２４は、施解錠時にはＦＥＴ２２ａ，２２ｂをオン／オフさせる制御信号を制御ＩＣ２３に出力して、制御ＩＣ２３によりＦＥＴ２２ａ，２２ｂをスイッチングさせており、スイッチング電源回路２２を２石のスイッチング回路として動作させる。一方、待機時にはマイコン２４はＦＥＴ２２ｂをオフさせる制御信号を制御ＩＣ２３に出力するとともに、ＦＥＴ２２ａをオン／オフさせる制御信号を制御ＩＣ２３に出力する。この時、図５（ｂ）に模式的に示すように、制御ＩＣ２３がＦＥＴ２２ｂを待機期間中常にオフさせるとともに、ＦＥＴ２２ａのみをオン／オフさせるので、スイッチング電源回路２２は１石のスイッチング回路として動作することになる。したがって、本実施形態では、待機時に一次側コイルｎ１１に流れる励磁電流が約１／２になるので、待機時の消費電力を施解錠時の約１／２に低減できる。

すなわち、本実施形態では一次側ユニット２の回路構成が第１、第２の給電回路の何れかに切り替え可能となっている。第１の給電回路は、一次側コイルｎ１１，ｎ１２と、２石のスイッチング回路からなるスイッチング電源回路２２とを備え、電気錠装置４を動作させるのに必要な電力を供給可能である。また第２の給電回路は、一次側コイルｎ１１と、１石のスイッチング回路からなるスイッチング電源回路２２とを備え、制御回路３３を動作させるのに必要な電力であって、第１の給電回路に比べて小さい電力を供給可能となっている。そして、給電回路切替部としてのマイコン２４が、一次側ユニット２の回路構成を施解錠時には第１の給電回路に切り替えるとともに、待機時には第２の給電回路に切り替えているので、無負荷損失を低減して、待機時の消費電力を低減することができる。

実施形態１の電気錠システムを示し、（ａ）は施解錠時の全体ブロック図、（ｂ）は待機時の要部ブロック図である。 同上の動作を説明する流れ図である。 同上を用いる電気錠システムの概略構成図である。 実施形態２の電気錠システムに用いられる一次側ユニットを示し、（ａ）は施解錠時の要部ブロック図、（ｂ）は待機時の要部ブロック図である。 実施形態３の電気錠システムに用いられる一次側ユニットを示し、（ａ）は施解錠時の要部ブロック図、（ｂ）は待機時の要部ブロック図である。

符号の説明

１ 非接触給電装置
２ 一次側ユニット
３ 二次側ユニット
４ 電気錠装置
１０ 扉枠
１２ 開閉扉
２２ スイッチング電源回路（高周波電源部）
２３ 制御ＩＣ
２４ マイコン（給電回路切替部）
３１ 整流・平滑回路（安定化電源部）
３２ ＤＣ−ＤＣコンバータ（安定化電源部）
３３ 制御回路（電気錠制御部）
ｎ１ 一次側コイル
ｎ２ 二次側コイル
ｎ１１，ｎ１２ コイル
ＳＷ１〜ＳＷ３ スイッチ

Claims (6)

1. 扉枠側に設けた一次側ユニットと、扉枠に支持される開閉扉側に設けた二次側ユニットと、開閉扉に配置した電気錠装置とを有し、一次側ユニットから二次側ユニットへ非接触給電を行うことによって、扉枠側から一次側ユニットおよび二次側ユニットを介して電気錠装置に電力供給する電気錠システムであって、
   一次側ユニットは、一次側コイルおよび一次側コイルに高周波電力を供給する高周波電源部を備えるとともに、二次側ユニットは、開閉扉が閉まった状態で一次側コイルと磁気結合する二次側コイルと、電気錠装置の施解錠動作を制御する電気錠制御部と、二次側コイルから供給される高周波を安定化して電気錠装置および電気錠制御部に動作電力を供給する安定化電源部とを備え、
   一次側ユニットの回路構成は、電気錠装置を動作させるのに必要な電力を供給可能な第１の給電回路と、電気錠制御部を動作させるのに必要な電力を供給可能であって、第１の給電回路よりも給電能力の小さい第２の給電回路の何れかに切り替え可能であって、
   電気錠装置の施解錠時は一次側ユニットの回路構成を第１の給電回路に切り替えるとともに、施解錠時以外の待機時は一次側ユニットの回路構成を第２の給電回路に切り替える給電回路切替部を一次側ユニットに設けたことを特徴とする電気錠システム。
2. 第２の給電回路が備える一次側コイルは、第１の給電回路が備える一次側コイルに比べてインダクタンスを大きい値に設定したことを特徴とする請求項１記載の電気錠システム。
3. 一次側ユニットは、交流電源を整流する整流回路と、整流回路の整流出力を平滑して高周波電源部に供給する平滑回路とを備え、第１の給電回路が備える整流回路を全波整流回路、第２の給電回路が備える整流回路を半波整流回路としたことを特徴とする請求項１記載の電気錠システム。
4. 高周波電源部は２石のスイッチング電源回路からなり、第２の給電回路は待機期間中一方のスイッチング素子を常にオフさせ、他方のスイッチング素子のみでスイッチング動作を行うことを特徴とする請求項１記載の電気錠システム。
5. 給電回路切替部は、電気錠装置から施解錠動作の完了信号を受け取ると、一次側ユニットの回路構成を第１の給電回路から第２の給電回路に切り替えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の電気錠システム。
6. 給電回路切替部は、一次側ユニットの回路構成を第２の給電回路から第１の給電回路に切り替えた時点より所定の施解錠時間が経過すると、回路構成を第２の給電回路に切り替えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の電気錠システム。

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