JP2009257008A - 電気錠システム - Google Patents

Abstract

【課題】本締め式電気錠における停電時の施解錠操作を可能とする。
【解決手段】外部からの電源を充電するコンデンサＣ１２を有する充電回路１０と、充電回路１０に対する外部からの電源供給の状態に基づき停電の有無を検知する停電検知回路２０と、施解錠機構５０を駆動する駆動回路４０と、外部からの電源が停止した状態で施解錠操作がなされたときに、停電検知回路２０が停電を検知すると、駆動回路４０が施解錠機構５０を駆動して錠前を施解錠するべく、コンデンサＣ１２に充電された電源を駆動回路４０に供給制御する制御回路３０とを本締め式電気錠に内蔵する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気的に錠の施解錠を行う電気錠システムに係り、特に停電時に予め充電した電源を用いて錠の施解錠制御を行う電気錠システムに関するものである。

従来より、例えば商業ビルや公共施設または一般住宅等の扉には、不審者の侵入を回避するため、防犯性に富んだ電気錠システムが設けられている。この種の電気錠システムは、特定の施解錠信号により、例えばモータやソレノイドなどの駆動手段を駆動してデッドボルトを電気的に進退させ、錠の施解錠を行っている（例えば下記特許文献１）。
特開平１０−０２５９３５号公報

ところで、一般的な電気錠の形式としては、レバーハンドル若しくはノブ（握り玉）とシリンダーとが一体となったケースロック式の他に、レバーハンドル若しくはノブとラッチボルトが無くデットボルトのみを備えた本締め式が知られている。この本締め式は、意匠性に優れ、また扉開閉時に押し板や押し棒などを利用して容易に開閉操作を行うことができるため汎用性にも優れている。

しかしながら、本締め式の電気錠は、通電時解錠型（通電時は解錠し、電源ＯＦＦ時に施錠）及び通電時施錠型（通電時は施錠し、電源ＯＦＦ時に解錠）ではなく、瞬時通電施解錠型（電気を流すごとに解錠・施錠が反転し、電源ＯＦＦ時はそのまま状態保持する）であるため、停電時における施錠・解錠操作を実現することができなかった。

また、扉の用途や使用環境のセキュリティレベルによっては、本締め式電気錠での停電時施錠機能或いは停電時解錠機能を実現する必要があるが、そのためには停電時用の制御盤を別途用意し、制御する電気錠の数に応じた停電時用の電源をバックアップしなければならず、装置構成が大掛かりになるとともに、コストが嵩むという問題があった。

さらに、制御盤を備えた構成としても、火災や破壊行為によって制御盤との間の配線が切断された場合は、制御盤からの制御が不能となるため、停電時施錠機能或いは停電時解錠機能が実現できないという問題があった。

そして、販売店では、従来の本締めタイプで停電時解錠・停電時施錠が実現できないため、握り玉タイプ、レバーハンドルタイプ、本締めタイプをそれぞれ個別に発注あるいは在庫する必要があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡易的な構成で、本締め式電気錠における停電時の施解錠操作を可能とする電気錠システムを提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するために、請求項１記載の電気錠システムは、扉に設けられ、施解錠機構を電気的に制御する本締め式電気錠を備えた電気錠システムにおいて、
外部からの電源を充電する充電デバイスを有する充電回路と、
該充電回路に対する外部からの電源供給の状態に基づき停電の有無を検知する停電検知回路と、
前記施解錠機構を駆動する駆動回路と、
前記外部からの電源が停止した状態で施解錠操作がなされたときに、前記停電検知手段が停電を検知すると、前記駆動回路が前記施解錠機構を駆動して錠前を施解錠するべく、前記充電デバイスに充電された電源を前記駆動回路に供給制御する制御回路と、
を前記本締め式電気錠に内蔵したことを特徴とする。

請求項２記載の電気錠システムは、請求項１記載の電気錠システムにおいて、
前記充電回路、前記停電検知回路、前記駆動回路、前記制御回路を前記本締め式電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し、前記本締め式電気錠とアダプタ方式によって接続することを特徴とする。

本発明の電気錠システムによれば、外部からの電源を充電デバイス（電気二重層コンデンサや二次電池）に充電し、外部からの電源供給が停止したときに充電デバイスに充電された電源を用いて施解錠操作できる。このため、何らかの異常により電源供給が停止した場合や火災、破壊行為などにより外部電源との間の配線が切断した場合であっても、電源バックアップ用のバッテリーを設置することなく、本締め式電気錠における停電時施錠及び停電時解錠を行うことができる。

また、充電回路、停電検知回路、制御回路、駆動回路を電気錠とは別体構成の１つのユニットとし、アダプタ方式によって既存タイプの電気錠や設置済み電気錠と接続することで、電気錠を交換することなく既存タイプの電気錠や設置済み電気錠に対して停電時施錠機能及び停電時解錠機能を追加することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明に係る電気錠システムにおける第１形態の構成を説明するための機能ブロック図であり、図２は同電気錠システムにおいて停電時に施錠操作された例を説明するための機能ブロック図であり、図３は同電気錠システムにおける第２形態の構成を説明するための機能ブロック図である。

＜第１形態＞
まず、本発明に係る第１形態の電気錠システムについて、図１、２を参照しながら説明する。図１、２に示すように、第１形態の電気錠システム１は、充電回路１０、停電検知回路２０、制御回路３０、駆動回路４０、施解錠機構５０、扉開閉検知手段６０、施解錠検知手段７０を備えて構成され、これらの構成要素が扉や扉枠内の所定箇所に配設される本締め式電気錠（以下、電気錠と略称する）に内蔵される。

なお、以下の説明では、施解錠操作時における施解錠情報の取得や施解錠情報の正当性の判別などの施解錠操作時に関する制御については、一般的な電気錠システムと同様の制御を行うため、その説明を省略する。

充電回路１０は、外部から供給される電源（本例ではＤＣ５〜２４Ｖ）を降圧レギュレータ１１によって所定の電圧（本例では５Ｖ）まで降圧し、この降圧された電源を充電デバイスとしての電気二重層コンデンサ（以下、コンデンサと略称する）Ｃ１２に充電している。また、コンデンサＣ１２と降圧レギュレータ１１との間には、コンデンサＣ１２が空の状態のときに降圧レギュレータ１１に過電流が流れるのを防止するための抵抗Ｒ１３が直列接続されている。さらに、降圧レギュレータ１１と抵抗Ｒ１３との間には、逆流防止用のダイオード１４が直列接続されている。また、抵抗Ｒ１３とダイオード１４との間には、制御回路３０の制御により、施解錠操作が行われていないとき（待機時）にＯＮし、施解錠操作時にＯＦＦするリレーＸ３が接続されている。

なお、充電回路１０に含まれる充電デバイスとしては、コンデンサＣ１２に限らず、二次電池を用いることも可能である。

停電検知回路２０は、外部からの電源供給の有無を検知するもので、リレーＸ３がＯＮのときに、降圧レギュレータ１１を介して電源がコンデンサＣ１２に充電されていないことを検知すると、外部からの電源供給が停止した旨の停電検知信号を制御回路３０に出力している。

制御回路３０は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されるマイクロコンピュータで構成される。制御回路３０は、施解錠操作されていないとき（待機時）に、リレーＸ３をＯＮ制御するとともに、後述する駆動回路４０のリレーＸ１及びリレーＸ２をＯＦＦ制御している。また、制御回路３０は、施解錠操作されたときに、リレーＸ３をＯＦＦ制御するとともに、扉開閉検知手段６０からの扉開閉状態信号及び施解錠検知手段７０からの施解錠状態信号に基づき、リレーＸ１又はリレーＸ２をＯＮ制御している。さらに、制御回路３０は、停電検知回路２０から停電検知信号が入力すると、リレーＸ３をＯＦＦ制御するとともに、コンデンサＣ１２に充電された電源を駆動回路４０を介して施解錠機構５０に出力する制御を行っている。

駆動回路４０は、昇圧レギュレータ４１で充電回路１０のコンデンサＣ１２に充電された電源（５Ｖ）を後述する駆動手段５１の駆動に必要な電圧（本例では２４Ｖ）まで昇圧し、この昇圧した電源を、制御回路３０によってＯＮ／ＯＦＦが切替制御されるリレーＸ１又はリレーＸ２を介して駆動手段５１に出力している。例えば駆動手段５１がモータの場合、モータに必要な極性の電流が流れるように、リレーＸ１又はリレーＸ２がＯＮ／ＯＦＦ制御される。

なお、本例の回路構成では、制御回路３０の制御により、施解錠操作されていないとき（待機時）は、リレーＸ１、Ｘ２が共にＯＦＦとなり（図１を参照）、施錠操作されたときは、デッドボルト５３を突出するためにリレーＸ１がＯＮとなり、解錠操作されたときは、デッドボルト５３を引き込むためにリレーＸ２がＯＮとなる構成（図２を参照）で説明しているが、図示の回路構成に限定されるものではない。

施解錠機構５０は、駆動手段５１、伝達機構５２、デッドボルト５３で構成され、施解錠操作されたとき、制御回路３０の制御により、錠前を扉枠の係止穴に対してデッドボルト５３を突出（施錠時）又は引き込む（解錠時）ことで錠前を施解錠している。

駆動手段５１は、例えばモータやソレノイド等で構成され、駆動回路４０からの電源供給により駆動する。また、伝達機構５２は、駆動手段５１の動力をデッドボルト５３へ伝達するギアなどで構成され、駆動手段５１の駆動により生じる動力をデッドボルト５３に伝達する。さらに、デッドボルト５３は、電気錠における締り機構の一つであり、伝達機構５２からの動力により扉枠の係止穴（ストライク）に対して進退を行う。

扉開閉検知手段６０は、現在、扉が開扉状態か閉扉状態かを検知し、この扉の開閉状態を示す扉開閉状態信号（扉開扉状態信号、扉閉扉状態信号）を制御回路３０に出力している。また、施解錠検知手段７０は、現在、錠が施錠状態か解錠状態かを検知し、この錠の施解錠状態を示す施解錠状態信号（施錠状態信号、解錠状態信号）を制御回路３０に出力している。

次に、上述した第１形態の電気錠システム１における処理動作について説明する。電源が生きている状態で施解錠操作されていないとき（待機時）は、図１に示すように、外部からの電源をコンデンサＣ１２に充電するためリレーＸ３がＯＮとなり、リレーＸ１、Ｘ２は施解錠操作されていないためＯＦＦとなる。これにより、外部からの電源は、充電回路１０の降圧レギュレータ１１により所定の電圧に降圧（本例では２４Ｖ→５Ｖ）され、降圧された電圧がコンデンサＣ１２に充電される。

これに対し、外部からの電源供給が停止したときは、降圧レギュレータ１１からの出力が停止する。そして、制御回路３０は、停電検知回路２０から停電検知信号が入力すると、図２に示すように、充電回路１０の降圧レギュレータ１１に対する過負荷防止のためリレーＸ３をＯＦＦする。この状態のときに施錠操作（又は解錠操作）がなされると、リレーＸ１又はリレーＸ２をＯＮする（図２の例では施錠操作のためリレーＸ１がＯＮとなっている）。これにより、コンデンサＣ１２に充電された電源は、駆動回路４０の昇圧レギュレータ４１により所定の電圧に昇圧（本例では５Ｖ→２４Ｖ）され、駆動回路４０に電源供給される。そして、電源供給された駆動回路４０によって駆動手段５１が駆動し、この駆動手段５１の駆動に伴いデッドボルト５３が進退する。

なお、電源が生きている状態で施錠操作（又は解錠操作）がなされたときには、上述した停電時施錠または停電時解錠と同様に、制御回路３０によりリレーＸ１又はリレーＸ２がＯＮし、コンデンサＣ１２に充電された電源が駆動回路４０の昇圧レギュレータ４１により所定の電圧に昇圧され、駆動回路４０に電源供給される。そして、電源供給された駆動回路４０によって駆動手段５１が駆動し、この駆動手段５１の駆動に伴いデッドボルト５３が進退する。

＜第２形態＞
次に、本発明に係る第２形態の電気錠システムについて、図３を参照しながら説明する。なお、以下に説明する第２形態の電気錠システムにおいて、上述した第１形態の電気錠システムと同様の構成要件については同一の番号を付してその説明を省略し、相違する構成要件についてのみ説明する。

第２形態の電気錠システム１では、図３に示すように、第１形態の電気錠システム１における充電回路１０、停電検知回路２０、制御回路３０、駆動回路４０を電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し（図３の一点鎖線）、アダプタ方式によって既存タイプの電気錠や設置済み電気錠に直結して接続することにより、第１形態と同様に停電時における施解錠操作を実現可能とするものである。

図３に示すように、第２形態の電気錠システム１では、既存の電気錠に接続する際に、制御回路３０と電気錠の扉開閉検知手段６０及び施解錠検知手段７０とが接続されるとともに、駆動回路４０が電気錠の駆動手段５１と接続される。

そして、第２形態の電気錠システム１では、第１形態と同様、施解錠操作されていないとき（待機時）は、外部からの電源が充電回路１０の降圧レギュレータ１１により所定の電圧に降圧（２４Ｖ→５Ｖ）されてコンデンサＣ１２に充電され、施解錠操作されたときや外部からの電源供給が停止したときは、コンデンサＣ１２に充電された電源が駆動回路４０の昇圧レギュレータ４１により所定の電圧に昇圧（５Ｖ→２４Ｖ）され、駆動回路４０に電源供給される。

なお、第２形態の電気錠システム１における処理動作は、第１形態の電気錠システム１における処理動作と同様のため、その説明を省略する。また、上記説明では、図３に示すように、アダプタ方式により電気錠と直接接続する構成で説明したが、アダプタとして通電金具の形式をとって接続することも可能である。

このように、上述した第１形態の電気錠システムは、施解錠操作されていないとき（待機時）は、外部からの電源をコンデンサＣ１２に充電し、施解錠操作されたときや外部からの電源供給が停止して停電時施錠または停電時解錠するときは、コンデンサＣ１２に充電された電源を用いて駆動回路４０に電源供給して施解錠操作を行う。

これにより、何らかの異常により電源供給が停止した場合や火災、破壊行為などにより外部電源との間の配線が切断した場合であっても、電源バックアップ用のバッテリーを設置することなく、本締め式電気錠における停電時施錠操作及び停電時解錠操作を行うことができる。しかも、電気錠の数に応じて、バッテリーの数を調整する必要が無くなる。

また、本締め式電気錠１種類で、停電時解錠・停電時施錠機能が実現できるので、機種を１本化でき、販売店などの流通網でも利便性が増し、発注ミス等を低減することができる。

さらに、充電デバイスとして、電気二重層コンデンサを使用すれば、使用温度や寿命の管理がほとんど必要なく、長期間安定して利用することができる。

また、第２形態の電気錠システムは、充電回路１０、停電検知回路２０、制御回路３０、駆動回路４０を電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し、アダプタ方式によって既存タイプの電気錠や設置済み電気錠に直接接続することができる。これにより、電気錠を交換することなく、既存タイプの電気錠や設置済み電気錠に対して停電時施錠機能及び停電時解錠機能を追加することができる。

ところで、上述した各形態では、説明の都合上、施解錠操作が行われていないとき、施解錠操作時や停電時にそれぞれリレーＸ１〜Ｘ３を切り替えることで、各回路のＯＮ／ＯＦＦを行う構成としたが、これの構成に限定されるものではない。実際には、上述したリレー回路に代わってトランジスタやＦＥＴなどの半導体素子を用いた回路で構成するのが一般的である。

以上、本願発明における最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

本発明に係る電気錠システムにおける第１形態の構成を説明するための機能ブロック図である。 同電気錠システムにおいて停電時に施錠操作された例を説明するための機能ブロック図である。 同電気錠システムにおける第２形態の構成を説明するための機能ブロック図である。

符号の説明

１ 電気錠システム
１０ 充電回路
１１ 降圧レギュレータ
１２ コンデンサ
１３ 抵抗
１４ ダイオード
２０ 停電検知回路
３０ 制御回路
４０ 駆動回路
４１ 昇圧レギュレータ
５０ 施解錠機構
５１ 駆動手段
５２ 伝達機構
５３ デッドボルト
６０ 扉開閉検知手段
７０ 施解錠検知手段

Claims (2)

1. 扉に設けられ、施解錠機構を電気的に制御する本締め式電気錠を備えた電気錠システムにおいて、
   外部からの電源を充電する充電デバイスを有する充電回路と、
   該充電回路に対する外部からの電源供給の状態に基づき停電の有無を検知する停電検知回路と、
   前記施解錠機構を駆動する駆動回路と、
   前記外部からの電源が停止した状態で施解錠操作がなされたときに、前記停電検知手段が停電を検知すると、前記駆動回路が前記施解錠機構を駆動して錠前を施解錠するべく、前記充電デバイスに充電された電源を前記駆動回路に供給制御する制御回路と、
   を前記本締め式電気錠に内蔵したことを特徴とする電気錠システム。
2. 前記充電回路、前記停電検知回路、前記駆動回路、前記制御回路を前記本締め式電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し、前記本締め式電気錠とアダプタ方式によって接続することを特徴とする請求項１記載の電気錠システム。

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