JP2009520136A - 物品に汎用セキュリティを提供するためのシステムと方法 - Google Patents

Abstract

遠隔操作装置（例えば、無線信号を無線で送信するように構成されている部材）、及び受動錠を備える錠システム。前記錠は駆動可能なトリガー機構と制御回路を備えている。前記制御回路は、該制御回路に電力を与えるために無線周波数信号を受信する。又、前記制御回路は無線周波数信号が前記錠を開錠し、前記制御回路がトリガー信号を生成するために適合しているかを決定する。前記トリガー機構は駆動するトリガー信号に応答し、前記錠を開錠することを特徴とする錠システム。
【選択図】図１

Description

関係出願とのクロスレファレンス
本出願は、「物品に汎用セキュリティを提供するためのシステムと方法」という発明の名称で2005年12月14日に出願した仮出願シリアル番号60/750,194について米国特許法119条（ｅ）の恩恵を主張する。2005年12月14日の出願の明細書の記載はこの引用によりこの出願に組み込まれる。

本発明はセキュリティシステムに関係する。特に錠(lock)、錠を介して物品を保護し、錠を介してアクセス制御を提供するための錠システム及び方法に関する。

製造者から小売商に至る小売品供給チェーンにおいて盗難から製品を守ることは大きな関心事であり、数億ドルのマーケットである。この盗難、即ち製品“shrinkage”(縮小)は一般人による場合及び/又は企業の従業員による場合がある。実際、従業員による盗難は、他の者による盗難と比して、大問題になる傾向がある。製品“shrinkage”問題に対応するために、種々の安全対策が単独で行われたり、外のものと組合せて行われたりする。例えば、電子ビデオ監視は盗難を阻止するために使われる一般的な技術である。その目的にとって適切であったとしても、このシステムに欠点が無いわけではない。このシステムは比較的高価である。更に、最大効果のためには、それらは労働集約的である。即ち、仮に人間がビデオ端末の所にいて種々のカメラから送られてくる画像を常時モニタするならば、極めて効果的である。発生している盗難を検出するための唯一の方法であるからである。多くの事業者はビデオ監視カメラを使用しているが、財政的制限によりカメラを常時モニタするスタッフを手当てすることが出来ないことがある。他方、多くの小売業者は、後で見るために、即ち盗難があった後で見るために、事件を記録するビデオテープに頼る。それによって盗難の犯人の特定はできるが、盗難を防止することはできない。

現在使われている他の盗難防止システムでは、保護物品の上にセキュリティタグを使っている。例えば、商店のような小売では、ＥＡＳ（electronic article surveillance）タグまたはＲＦＩＤ（radio frequency identification）タグを商品に付すことが一般的で、物品の盗難を明示的にして防止している。ＥＡＳタグの幾つかのタグは、非駆動化可能共振回路を持つステッカー又はラベルを備えている。それは、タグのついた商品について支払いが行われ、チェックアウトされる時、非駆動化しないと、タグ付き商品が店舗出口のアンテナシステムを通り過ぎる時アラーム信号が発生する。通常、チェックアウトカウンターで高電圧信号をＥＡＳタグの共振回路に印加してアンテナシステムの範囲で共振を防止させ、多くのＥＡＳタグを非駆動化している。他のＥＡＳタグは所謂「ハードタグ」の形態であってもよい。ハードタグは錠に密接に関係するようにと考えられている。それは基本的に保護物品上に取り外し可能に取り付けられる装置をもっているからである。それは取り外し難く、商品から取り外されずにタグが店舗出口のアンテナシステムを超えて持ち出されるとアラームを発生する手段をもっている。
ハードタグは通常プラスチックハウジングを有している。このハウジングは２の協働するハウジング部品から構成されている。これらハウジング部品は駆動可能ロッキング機構を形成している。１の部品は１のピンを含んでおり、他の部品は磁気的に動作するスプリング装填ボールクラッチを含んでいる。１の部品のピンは保護商品の１部分を介して押圧され、他の部品のクラッチに挿入されるように構成されている。

外部から加えられる磁気力がクラッチを開放し、それによりピンを解放する迄、クラッチはピンを保持するように構成されている。チェックアウト カウンタにはクラッチを外すための強力な磁場が生成されており、磁気駆動ロッキング機構の開錠は通常、チェックアウト カウンタの位置でハードタグを運ぶチェックアウト クラーク（check-out clerk）が行う。このように、商品が販売されハードタグは取り外される。従って、商品が店舗の出口付近のアンテナシステムを超えて持ち出されるとき、商品にはアラームをセットオフするタグはない。保護物品に対し取外し可能な(ロック可能な)アッタチメントのための別の装置は“safer”及び”spider”と呼ばれている。Saferの一例は同時継続ＵＳ特許出願S.N.11/154，252(2005年6月16日出願、発明の名称“Self-Check System and Method For Protecting Digital Media”、この出願は本発明と同一の被譲渡人に譲渡されている)に開示されている。同出願の記載はこの引用により本書に組み込まれる。そこに開示されているsaferは錠システムが使用されている複数タイプのsafer装置の単なる例示である。“spider”は基本的に１又は複数の引き込み可能なケーブル綱（保護商品に取り付けられる）を持つアラームタグを備えている。

前記ＥＡＳ及びＲＦＩＤタグシステムは一般的にその目的に適っているものであるが、効率化の観点から見るとそれらは依然として改良の余地がある。例えば、従来の多くのＥＡＳ/ＲＦＩＤシステムは店の従業員が行う無効操作の影響を受けやすい。即ち、従業員はタグを取り外したり、タグを無効にしたりする。１の特定の無効操作は“sweethearting”として知られている。非駆動可能なＥＡＳタグのケースでは、チェックアウト クラークがこの操作を行う（しかしレジスタに金額を入れる訳ではない）。これによりアラームを発生させずに商品を店から持ち出すことができる。ハードタグのsweetheartingは、チェックアウトクラークが磁場内にハードタグを置くことにより実行でき、レジスタに金額を入れずに、クラッチを外し、それによりタグを取り外すことができる。
ハードタグがついている商品のsweetheartingを最小限にするために、所謂、認証分離システム（authenticated detachment system）が提案されてきた。１のタイプは米国特許出願S.N.11/060,839(2005年2月18日出願、発明の名称“System and Method for Authenticated Detachment of Product Tags,”、この出願は本発明と同一の被譲渡人に譲渡されている)に開示されている。同出願の記載はこの引用により本書に組み込まれる。この認証分離システムは基本的にＲＦＩＤ回路を持つハードタグを含んでいる。磁気分離器（magnetic detacher）（即ち、タグのボールクラッチを磁気的に外す装置）はＲＦＩＤリーダを持っている。タグがレジスタ又は店のコンピュータシステムに読み込まれたならば、分離器がタグを取り外すことを該システムが許す（又は、タグが物品についている場合、システムがアラームをセットオフするようにできないようにする）ようにできる。

種々のタイプの検知装置に対する対抗手段を使って、セキュリティタグのタイプに毎に、タグ検知システムの無効が行われる。例えば、タグがラベル又はステッカー（共振回路を持つ）の形状をしている場合、泥棒はメタルフォイルのバッグの中にタグのついた盗難商品を入れ、タグを検知する電子システムが機能しないようにできる。タグがハードタグである場合、泥棒は強力な磁石を使ってハードタグのクラッチ機構を外し、店から商品を持ち運び出す前にハードタグを取り外すことができる。

盗難から商品を守るためによく使われている別の技術は、特に盗難を受けやすい商品（即ち、小さい、高価な商品）を盗難対策環境（例えば、小売店建物内のケージ又は安全構造物内）の中で錠をすることである。施錠環境は盗難を減らすというセキュリティの観点から多くの利点があるが、他方、商売の点からは不利となる。具体的には、施錠され制限された環境では、顧客が商品に手を触れて確かめることができなくなるので、商品の売れ行きが悪くなる。更に、商品が置かれている安全環境を施錠状態から解除するときには、キー（特に、物理的なキー）の必要性に起因する同時発生の面倒な問題が多く起こる。輸送（例えば、倉庫から小売の建物へトラックコンテナで）についても同様である。施錠環境で保管されている商品の販売を妨害する多くの問題の中には次のようなものがある。異なる安全化エリア内に保管された異種商品はそれぞれ独自のキーを持っているか、又は共通キーを使うか？ 錠に対するキーはどの従業員に与えるか？ 安全のためにマネージャだけにキーが与えられる場合、販売が著しく妨げられる。なぜならば、多くの店のオーナーは、マネージャが商品へのアクセスのためにエリアを開錠する迄待てないからである。物理的キーを使用することに関係する別の問題は次のものである：キーを紛失したり、キーが盗まれた場合の手順は？ 錠を直ちに代えなければならないか？ そうである場合、保護領域へのアクセスは、錠が代えられる迄、顧客を立ち入り禁止にするのか？コンテナ、トート（tote）又は輸送可能な又は静的な格納装置に施錠された物品についても同様である。例えば、キーが紛失したり、盗まれた場合、トラックコンテナに関して、事業者(business’s fleet)の全トラックコンテナについてコンテナ錠を変更しなければならないのか？
施錠された又は安全化されたエリア又はコンテナに保管された商品に関連する問題の例は僅かしかない。物理的キーを取り払い、電子的キー（電子的操作錠に対し認証された開錠信号を提供するために知能を組み込み、適切な開錠信号を認識する）への置き換えるとこれら販売問題を排除又は最小化することができる。しかし、全てを解決することはできない。

施錠された商品の開錠を行うためにRFID技術を使用することは公知である。例えば、米国特許6,957,767 (Aupperle et al.)には、RFIDリーダを備えたメールボックスが開示されている。RFIDリーダはバッテリー又はメールボックスに接続されている電線により電源を得ている。RFIDタグは常時RF識別子を含む信号を送信する。信号を受信すると、RFIDリーダは信号のRF識別子とメールボックスに割当てられたRF識別子とを比較する。もし両者が一致する場合、メールボックスの錠は解除され、アクセスが許可される。送信信号は安全のために暗号化されてもよい。また、公開米国特許出願US2005/0156752A1 (Finkenzeller et al.)を参照すると、ドアの開閉を制御するように構成された装置に無線信号を送信するトランスポンダを使用するシステムが開示されている。前記装置はその電源に小さいバッテリーを持っている。トランスポンダにより送信される適切な信号が受信されるとき、装置はドアの施錠を解除する。前記錠システムはその目的に適合しているように見えるが、前記システムは錠解除装置のためにオンボード電源(即ち、バッテリー)を必要とする。これは最適ではない解決法である。

上記の問題と従来技術の欠点を解決するために、盗難から商品を守るための汎用ロッキング方法又は移動商用システムの一部分としての汎用ロッキング方法が必要とされている。本発明はこれらの必要性に応えるものである。

＜本発明の簡単な要約＞
本発明の１の形態に対応して、汎用の錠システムが提供される。前記システムは基本的に遠隔駆動装置及び受動錠を備えている。前記遠隔駆動装置は少なくとも１の無線信号（例えば、無線周波数）を錠に送信するように構成されている携帯部材の形態であることが好ましい。前記錠は駆動可能なトリガー機構と制御回路を備えている。前記トリガー機構は、駆動されると、前記錠を開錠することができる。制御回路は、電力を得るために携帯部材からの少なくとも１の無線周波数信号を受信するように構成されている。又、前記制御回路は少なくとも１の無線周波数信号が錠を開錠するのに適切かどうかを決定するように構成されている。制御回路はトリガー信号を生成するものである。前記トリガー機構は前記制御回路に結合しており、前記錠を開錠するトリガー信号に応答するものである。

本発明の他の形態に対応して、錠システムと錠により保護される構成（例えば静的構成又は携帯/可動構成（１又は複数の商品を保管するコンテナ）が提供される。前記錠システムが構成されることが好ましい。

本発明の更に他の形態に対応して、錠システム使用による構成（例えば静的又は携帯/可動）を保護する方法が提供される。同方法は基本的に前記のように構成された錠システムを提供すること、及び、前記システムを保護構成に結合することを含む。

＜図面の簡単な説明＞
本発明は次の図面とともに説明される。参照番号は要素を示す。
図１は本発明に対応して構成された錠システムの実施例の概略図である。
図１Ａは図１の実施例において示された錠の機能ダイアグラムである。
図１Ｂは図１の実施例において示された電子キーの機能ダイアグラムである。
図１Ｃは図１の実施例において示された電子キーと錠のオンボード電子部品の部分を形成する例示の“smart card”コアモジュールの機能ダイアグラムである。
図２は、衣服を盗難から守る、一例としての図１と同じロッキングシステムの部分を形成するハードタグの展開図である。
図３は、CD又はDVDを盗難から守る、１例としての図１と同じロッキングシステムの一部分を形成するセーファ(safer)の斜視図である。
図４は、本発明を使う種々の装置のブロックダイアグラムである。本発明のロッキングシステムを使う種々の構成を（静的及び携帯可能/可動）示している。

各図面において符号は部品を表している。図１に汎用錠システム２０が示されている。同システムは本発明の１の実施例である。“汎用”とは低コスト、頑丈、堅固な携帯可能な錠２２及び遠隔、電子的操作可能な装置（即ち、錠を開錠するための“キー”２４）を持つシステムを意味する。電子キー２４は錠２２と無線通信するように構成されている。本発明２０のための無線通信は約100kＨｚから6ＧＨzの範囲の無線周波数信号を使う。更に、本発明の好ましい形態に対応して、電子キーはキャシュレジスタ、在庫管理、制御システム等の別の事業用コンピュータシステムと無線通信するように構成されている。好ましくはないが、電子キーとコンピュータシステムとの間の通信は無線以外のものであってもよい。例えば、コンピュータネットワーク上のポート等へのハードワイアッドネットワーク接続又は物理的接続であってよい。

錠２２のポータビリティ（移動のしやすさ）によって何処で使うことも出来、他の場所への移動は簡単にできる。システム２２は盗難から物品を守ることだけに限定して使用されるものではない。以下の説明から当業者により評価されるこの点に関して、システム２０は比較的低コストのアクセス制御システムとして使用することができる。なぜなら、或るエリアへのアクセスを制限しようとする錠を制限エリア内の構造物に組みこむ必要は無いからである。更に、システム２０は移動商業システムの一部を形成することができる。

図１から明らかなように、一例としての錠２２の構成は多くの点で従来の錠（例えば、padlock、後で説明するが重要な差異を除いて類似している）の構成に類似している。ここで、本発明の錠はpadlockタイプではないことを指摘しておく。すなわち、本発明は、キーから信号を受信したとき手動的に又は自動的に開かれるように構成されている錠を対象とする。一例としての錠２２の詳細を説明する前に、ここで従来のpadlockについて説明する。従来のpadlockは、基本的に、ハウジング、可動バー（例えばＵ形部材、前記ハウジングに結合し、ハウジングに関して開閉位置の間を移動するように構成されている）、タンブラー機構（ハウジング内にあって、どのキーを許可し、どのキーを拒否するかを錠が分別するための錠キーのインタープリタを構成している）、トリガー（タンブラー機構（適切なキーが正しい位置にあることを検知する）及びラッチ（トリガーに結合し、タンブラー機構と協働するキーに対応して、トリガーによりラッチが駆動される迄バーを然るべき位置（閉）に確実に保持するようにしている）に応答する）から構成されている。ハウジングはラッチ、トリガー、タンブラーの改竄を防止する錠用ケースを構成している。

本発明の１例である錠２２は従来のpadlockに類似しており、ケース又はハウジング２６、可動バー２８とラッチ３０（トリガー機構３４の部分を形成している）を有している。ラッチ３０は適当な構成であってよい。図示された実施例においては、可動バー２８の孔部３３にラッチ３０があるために、可動バー２８はハウジング２６から外へ移動することができない。一例であるが、トリガー機構３４はバネ付き装置を備えており、これはバーが閉じているときにポテンシャルエネルギーを蓄える。即ち、バー２８を閉じるために加えられた機械力による。トリガー３１に伝達される。（後記するように）トリガーされた時にバー２８の錠を開放する（開錠）ために蓄えられる。この代わりに、トリガー機構３４はラッチ３０の電子制御を含んでもよい。この場合、トリガー３１を制御しラッチを伸縮するようにトリガーを制御するトリガー制御部分３５を設けてもよい。

従来の錠とは異なり、錠２２はオンボード回路３２、即ちRFID回路を備えている。この回路は、適当な無線信号（例えば、EAS及びRFIDシステムで使用される13.56ＭＨz周波数信号）が与えられたときに錠のバーを開くようにする。無線信号は遠隔の電子キー２４から供給される。電子キー２４は種々の形態を取ることができる。例えば、携帯電話、ＰＤＡ、ラップトップコンピュータ又は他の無線送信機（必要ではないが、手で持てることが好ましい）の形態を取ることができる。電子キー２４は種々の機能を実行する回路を含む。例えば、それを動作させるように、錠２２のオンボード回路３２にパスワードを与えるキー２４又は錠２２のオンボード回路３２から無線で受信する信号に対する認証応答を与えるキー２４を使って、錠２２と無線で通信する。更に、電子キー２４のオンボード回路３８（図１Ｂ参照）によりキー２４が他のデータ（例えば、錠が開かれた時間、錠を開いたキー等）を収集するため、無線で店のデータ収集システム又はコンピュータシステムと通信できることが好ましい。更に、オンボード錠電子回路３２は電気的にアンテナ４２に接続しており、無線信号（例えば、電子キー２４からの電力Ｐ１及びデータＳ１）を送受信する。

錠のオンボード回路３２はプログラム可能であることが望ましい。錠２２が図４に示される多数の応用例に、多数の駆動（開錠のための）コードを用いて使用するからである。これらコードは前記回路に予めプログラムされたり、“on-the-fly”（回路への無線送信）で変更することができる。暗号化及び他の電子セキュリティが錠に（オンボード回路３２を介して）組み込まれることが好ましい。更に、オンボード回路３２が無線信号（開錠及び使用パラメータ[例えば、錠が開かれたとき、誰が開いたか、どのような状態で開いたか等] を表す）を電子キー２４に送信できることが好ましい。この構成により、錠を、在庫品、従業員、サプライヤ等を追跡するためのデータ収集システムの必須部分（integral part）とすることができる。又は、錠がモバイル コマース システムの一部となりえる。更に、電子キー２４の前記タイムデート スタンプとユーザ識別子機能が本発明の重要な特徴をもたらすこと；即ち、錠２２の非記録的使用（undocumented use）の廃止に注意すべきである。つまり、錠２２を開錠する電子キー２４の使用を委任され権限を与えられた者は、知らないで許可されていない行為を選択することがある。キー錠の相互動作が記録されるという事実は大きな抑止力を持つ。全てのキー/錠の相互動作の記録が自動的に行われるからである。

錠２２は受動部品であることが好ましい、即ち、オンボード電源を持たず、電子キー２４又は他の無線送信機から無線で送信されて来る電力に依存していることが好ましい。完全受動錠が好ましいが、錠２２は、バッテリーの交換無しに、長期間（例えば数年）、錠回路の全体に又はその一部に電力を供給する極長寿命、極低レベルの電力バッテリー（図示しない）を持つことができる。別の方法として、錠２２は受動電力蓄電池３７を備え、電子キー２４により無線で伝送されてくるエネルギーを蓄えることもできる。

前記したように、錠２２の開錠は極低レベルのエネルギーを使って達成されるから、錠２２は極低レベルの電力により駆動されるトリガー機構３４を持つ。トリガー機構３４はトリガー制御３５、トリガー３１及びラッチ３０を持つ。トリガー３１はトリガー制御３５から来る駆動信号（錠を開くことを意味する）即ちトリガー信号に対して応答し、錠２２のバー２８が開くようにラッチ３０を引き込む構成とされている。許可された者がオンボード錠電子回路３２とオンボードキー回路３８の間の通信に基づくキー２４を使っていることをオンボード電子回路３２が確かめた時のみ、トリガー制御回路３５はトリガー信号をトリガー３１に送る。

図１Ａに示すように、オンボード錠電子回路３２は基本的に“スマートカード”コアモジュール３９とコア インターフェース４１を備えており、送受信機として働く。スマートカード コアモジュール３９は電子キー２４から入力されるＲＦ信号を処理し、コアインターフェース４１（これは内部入力/出力 エンコーダ/デコーダである）と共に、信号中のデータ（暗号解読を含め）を分析し、トリガー制御回路３５がトリガー３１を駆動させるか否かを決定する。図１Ｃは一例としての“スマートカード” コアモジュール３９を示している。一例として、Philips Semiconductor P5CT072 Secure Triple Interface PKI Smart Card Controller、又は、別の適切な電子回路を使って実装されてもよい。錠電子回路３２のコアモジュール３９は複数のパスワード及び複数の認証事項（authenticating details）を含むメモリを備えている。複数のパスワード及び複数の認証事項は予め格納されている。これらは、コアモジュール３９及びコア インターフェース４１により使われ、電子キー２４から送られるＲＦ信号から受信するデータを分析し、トリガー制御回路３５を駆動するか、しないかを決定する。前記の通り、キー２４を持つユーザの認証を行うために錠２２と電子キー２４との間で、一連の双方向無線通信が行われる；従って、コアモジュール３９/コアインターフェース４１はキー保持者に対し符号化認証質問を生成するように動作する。該キーは符号化信号で応答する。電子回路３２が当該回答に満足するときだけ、コアモジュール41はトリガー制御回路３５を駆動し、可動バー２８を開く。

前記のように、電子キー２４はスタンドアロン ユニット又は図４に示されるようなキーを持つ装置の部分である。例えば、それは携帯電話、ＰＤＡ（Portable Digital Assistant）、ハンドヘルド又はラップトップコンピュータ、又は、人の手首に又はランヤード（lanyard）により人の首から垂れる又は財布の中に入れるカード上にあって人が携帯できる専用部品のようなものであってもよい。図面を簡略化した、一例としての電子キー２４を図１Ｂに示す。電子キー２４はオンボード電子回路３８、第１アンテナ４０、キーパッド/ディスプレイ４３、電源４５、第２アンテナ４７、複数の表示器５３（内４個が図１に示されている。図１Ｂでは２個が示されている）。電源４５は充電式バッテリー（例えば大型ＮｉＣＡＤバッテリ）を備えており、キーのオンボード電子回路と表示器に電力を供給する。バッテリー４５は錠２２に無線でパワーＰ１を供給する。パワーＰ１は無線で錠に送られ錠を動作させるが、電力である必要はないことに注意すべきである。従ってパワーＰ１は光、磁場、マイクロ波等のような電磁波であることができる；それは超音波であることができる。このような別の形態で、電子キー２４は別の無線電力信号生成手段を持つ。錠は、錠の電気回路で使うための無線信号を電気信号へ変換する変換手段をもつ。

キーパッド/ディスプレイ４３は、電子キー２４と錠２２との間で開始される質問/通信に応答するためにユーザが見て、操作する従来の入出力装置(Ｉ/Ｏ）を含む。複数の表示器５３（例えば、発光ダイオード）が設けられて、錠２２からの質問に応答するようにキーユーザを促し、及び/又は、錠２２の状態に関するステータス（例えば、錠はキー２４からの応答を待っている、キー２４では低電力、錠は現在錠解除されている、錠は現在錠されている等々）を知らせてキーパッド/ディスプレイ４３の応答を手助けする。錠のオンボード電子回路３２と同じ様に、キーのオンボード電子回路３８（トランシーバとして機能する）は暗号化コア４９及びＣＰＵ５１を備えている。錠２２からの質問に応答する無線データ信号Ｓ１を供給するために及び錠のオンボード電子回路３２からの信号に対する暗号解読機能を提供するために、暗号化コア３９とＣＰＵ５１は協働して、キーパッド/ディスプレイ４３からのユーザ入力に基づいてデータ信号を生成する。このように、第１アンテナ４０は暗号化コア４９に電気接続されている。キー電子回路３８の使用のために一例としてのコアモジュール４９は図１Ｃのものと同一ではないが、類似している。従って、キーのオンボード回路３８は制御信号及びデータ信号を錠２２に送信するようにトランシーバとして使われる。この目的のために、アンテナ４０はトランシーバの部分として働く。回路３２に対するデータと制御情報の送信に加え、トランシーバのアンテナ４０から錠２２に送られる信号Ｓ１は錠２２のオンボード回路３２に電力供給するために使うことができる。このようにすれば、電力信号Ｐ１は不要になる。

前記のように、キー/錠相互作用事象が生じるとき、該事象の詳細（例えば、時間、日付、ユーザ等）が自動的に記録される。これはキー２４が遠隔の受信機/データベース（図示しない）に第２アンテナ４７（例えば、ＷｉＦｉアンテナ）を介して同データを自動送信することにより達成される。前記受信機/データベースに送信される無線信号はキーのオンボード電子回路３８を使ってエンコードされる。

従って、錠のオンボード電子回路３２に予め記憶されたパスワードに加え、人物に関する情報は、特定ユーザだけが知っている錠オンボード電子回路３２に記憶してもよい。結果として、錠２２とキー２４との間で行われる認証通信の間に、キー２４のユーザに対する質問は母親のmaiden nameのような個人的な質問であるかもしれない。注意すべきは、遠隔の受信機/データベースへのデータ伝送は第２アンテナ４７を介して実行される必要はないことである。つまり、データはアンテナ４０により送信されるように設計されている。更に、遠隔の受信機/データベースにより使用されるために、そのデータがハードワイアッド接続を介してダウンロードされる場所にキーを持っていくことも考えられている。

前記したように、錠２２のラッチ３０はバネ付き装置を備えていてもよい。しかし、大きな機械的エネルギーを蓄えるようにして、トリガー機構３４によりトリガーされる時に開放される別の構成であってもよい。該構成により、トリガーされたときに錠が自動的に開錠される。この点、図示の実施例においては、ラッチ３０は可動バー２８に結合され、ユーザがバーを手動で閉じるときに、バーを閉じるために加えられる機械力はラッチバネにエネルギーを加える。反対に、ラッチがトリガー機構３４によりトリガーされる（駆動される）時に、前記バネは 開放に使われるポテンシャルエネルギーとしてエネルギーを蓄積する。いくつかの応用例において、ラッチ３０は錠バー２８を自身で開くのに十分なエネルギーを蓄える必要はないが、ラッチ３０を開放するのに十分なエネルギーを蓄える（これにより錠のバーは手動で開くことができる）ように設計することを指摘する。例えば、バー２８はユーザによりハウジング２６から引き出される。別の方法としてトリガー機構３４は誘導による駆動(inductive actuation)を備えてもよい。

上の通り、トリガー機構３４は極低レベル電力で動作できるように構成することが好ましい。重要なことであるが、更に、トリガー機構３４は適当な駆動信号にだけ応答して動作しなければならない。従って、例えば、衝撃、振動、変化、磁場等々の擬似的駆動又は外部機械力により起こされるトリガーに対して抵抗力があるべきである。

もし、トリガー機構３４が電気信号に応答して動作できるならば、本願発明において種々のトリガー機構３４を使用することができる。例えば、それらは電気/機械変換器を形成してもよい。この点、トリガーとして人工筋肉、ポリメリック ジェル アクチュエータ（polymeric gel actuators）、電気駆動ポリマ トランスジューサを使うことが考えられる。ピエゾ電気結晶、ホール効果素子、エディカレント技術に基づくトリガーを使ってもよい。人工筋肉とポリマ アクチュエータはＵＳ特許Nos. 5,250,167 (Adolf et al.); 5,389,222 (Shahinpoor); 6,475,639 (Shahinpoor et al.); and 6,876,135 (Pelrine et al)に記載されている。これらの開示はここに引用される。

本発明の錠は携帯可能な構造（例えば、ハードタグ、safers、spiders,ボックス,ケース,totes,荷物コンテナ、truck bodies等)で使うことができる。又、静的構造（ビル、ビル内の部屋、ケージ、キャビネット、引出し、ロッカー、表示取り付け（display fixture、図４で示す他の構造物）で使用することもできる。

図２に、本発明に基づいて構成された錠（図示しない）を使ったハードタグ１００が示されている。これは、商品（例えば、衣服）を盗難から守るためのものである。ハードタグ１００はＵＳ同時継続出願Ｓ．Ｎ．10/848,339（2005年5月18日,発明の名称EAS/RFID Identification Hard Tags）に開示されているものに構成的に類似している。該出願は本発明の譲受人に譲渡され、該出願の記載はこの引用によりここに組み込まれる。ハードタグ１００は基本的に２のインターロッキング部品１０２、１０４を備えている。これらは本発明の技術思想に対応する構成の錠を持っている。部品１０２にはピン１０６がある。このピンは保護する商品（例えば、衣料Ｇ）に刺す。部品１０４は本発明の錠、特に回路２２（図２には示さない）、トリガー機構３４（図２には示さない）、ラッチ３０（図２には示さない）を持っている。ラッチは磁気駆動可能なクラッチ１０８の部分を形成している。該ラッチは部品１０２のピン１０６を受け入れ、トラップするように構成されている。それを使って、衣料の上に２部品１０２、１０４を固定する。ハードタグは次のように動作する。錠のオンボード回路が電子キー２２から無線信号を得、該信号がデコードされ、真正なものであると決定されると（図１）、それによりラッチが開放され、錠のトリガー機構が駆動される。次に、クラッチ１０８を開放し、上記２部品が相互に分離され、ハードタグは衣料から取り外される。

図３には、一例としての”safer”又は格納ボックス２００が図示されている。これらは商品(CD，又はDVD)を盗難から保護するために本発明に対応して基づく錠を使っている。Saferは同時継続出願、米国特許出願S.N. 1 1/154,252（2005年６月16日出願、発明の名称：Self-Check System and Method For Protecting Digital Media）（USP7380711）に記載されているものと構成的に類似している。前記出願は本発明と同一の譲受人に譲渡され、前記出願の記載はこの引用によりここに組み込まれる。
該装置は基本的にケースの端部で回転可能又はヒンジ付きアクセスドアをもつケース２０２を備えている。ドアは錠２０４により図３に示される位置にロックされるようになっている。錠２０４は本発明に基づいて構成されているが、図１に示されるようなパドロック（padlock）タイプではなく、寧ろ一対のスリーブ、一対の強磁性ロッキングタン（tongue）とロッキングバーを備えている。前記スリーブとロッキングタンは協働してラッチ機構を構成し、バーを動かす。バーは図３に示される閉位置にドアを保持し、ＣＤ,ＤＶＤへのアクセスを防止している。ロッキングバー自体は、前記タンの１対の突起に対応する１対のノッチを備えている。セキュリティボックス２００のカバーが閉じられ、ロッキングバースリーブを通って下方にすべるとき、突起はノッチにバイアスされ、それによりカバーを適正位置にロックする。錠２０４は、上記の錠と同じ様に、回路３２及びトリガー機構３４を備えている(図３に図示されていない)。錠２０４は次のように動作する。錠のオンボード回路が電子キー２２（図１）から無線信号を受け、該信号がデコードされ、真正なものであると判断されると、ラッチが開放され、それにより錠のトリガー機構が駆動される。次に、カバーの磁石（図示されていない）が強磁性タンを前記磁石の方に移動させる。それによりノッチから外れ、ロッキングバーが自由になる。ボックスのカバーは回転し開き、ＣＤ/ＤＶＤへのアクセスが可能になる。

他分野への使用として、電子キー２４/錠２２システムを物流搬送のようなマーチャンダイジンズチェーンの初期の段階で（例えば、倉庫からアウトレットへ搬出する商品のコンテナ）組み入れることができることに注意すべきである。また、電子キー２４/錠２２システムは表示取り付け（display fixture）モードで使用される。即ち、顧客は物品を取り扱うことができるが、備蓄棚に電子的に関係づけられているために備蓄位置から物品を取り除くことは出来ないような小売棚レベルで使用される。この構成はプロセスインターロック（process interlocks）（例えば、作動、非作動にするために（錠を介してアクセスを妨害したり又はアクセスを取得することよりむしろ）、機械ユーザから許可を要求して製造する間に製品を毀損させたり破損させたりする機械装置）で使うことができる。この構成は自動車の点火/動作にも適応することができる。

前記の通り、錠２２は前記のpadlockタイプ構造である必要はないが、駆動された時に極低レベル電力トリガー手段で駆動され移動して開く部品をもつ携帯受動装置(portable passive device)であるならば、どのような構成もとりえる。更に、本発明の錠と錠システムは上記のセキュリティ使用に限定されるものではない。本発明はモバイルコマース(移動体通信サービスを利用した電子商取引)に適用可能である。例えば、携帯電話又は他のハンドヘルド無線装置の所持者が、本発明の技術思想に基づいて構成された錠を備える無人化装置（dispensing machine）又は自動販売装置に出向き、携帯電話に適当な情報を入力することにより商品を購入することが考えられる。その後、携帯電話が取引データ（例えば、購入価格、購入商品等）を送信すると、そのユーザのクレジットカードシステムはユーザの勘定口座にそれを記入する。取引が承認されると、クレジットカードシステムは認可信号を携帯電話に送信する。次に適当な信号を生成し、無人化装置/自動販売装置に送信し、特定商品に関係する錠を開き、顧客に商品を受け渡す。更に、錠の回路は情報（例えば、装置における在庫状態等）を無人化装置のオペレータのコンピュータシステムに送信するのに使われる。

前記のことから理解できることであるが、本発明の錠とロッキングシステムは極めて安価で信頼性の高い汎用装置を提供する。これはハードタグ錠、padlocks、表示取付け錠、無人化装置用錠で容易に使うことができる。例えば、小売業界において、錠２２は正面ドア、ＰＯＳ、セキュリティオフィス、“従業員限定”ドア、ストック室(stock room)、loading docks等に設置することができる。これは極めて安価な“tumbler”（例えば、RFIDタグチップの変形）、電子キーから離れて動作し/電力供給される受動錠における信頼性の高い低電力駆動トリガー、及び、エネルギー保存ラッチの使用を通して達成される。更に、本発明の電子キーは、錠と無線通信し、コンピュータシステムと通信する汎用装置であることができ、錠を開いたり、錠へデータを送ったり、錠からデータを受信したりすることができる。このようにして、本発明により、開錠する者の情報（時間、場所、条件、環境）を総合記録の形式で提供するのに適した全体システムを創造することができる。又、本発明のシステムは効果的なキー管理を提供することができ、開錠する権限を持つ者をリアルタイムで変更することができる。このように本発明のシステムは、従来のロッキングシステムにおける固有のキー管理、タンブラー、タンブラー設定、キー使用の追跡問題の、全部ではないが多くの問題を効率的に解決する。

上記記載から、本発明のシステム２０が次のものを提供することを評価すべきである。
―単純でフレキシブルな汎用ロッキング台座；
―単純で直観的自動キー管理体制；
―公正明瞭なデータの高品質データの収集；
―顧客の経済的使用に適合したモジュラー展開による解決。

更に、本発明２０は錠システムの従来の技術思想から革新的に変化したものであることを理解すべきである。この点、従来の錠システムのロッキング機構は、通常極めて高価で、ロッキングシステムの中で手の込んだ部分であるが、他方、キーが歯形のついた通常のキーの場合錠システムの内でもっとも安価な部分である。これら複数の高価な錠をキーと共に設置するコストは事業主の予算を簡単に超える。なお、特別なキーを所有する場合、誰が対応する錠にアクセスできるかを決めなければならない。従って、このキー管理（及び許可されていないキーのコピー）はより大きい問題である。これとは対照的に、本発明２０はこの全パラダイムを覆すものである。本システム２０は、１又は複数の安価な受動的錠２２と単一の複雑なキー２４又は限定された数のこの複雑なキー（これらは事業主にとってコストが高いものではない）を備えている。また、セキュリティの観点からすると、キー２４を所有することは錠２２へのアクセスをコントロールする決定的要因にはならない。キー２４のソフトウェア構成が別のエンティティ（例えば、事業主又は本部等）によりコントロールされるからである。望むなら、事業主又は本部はキー２４のソフトウェア構成、又は錠２２のソフトウェア構成を直ちに変更する（又は時間的制限を課す）ことができる。その変更により、誰がそれを持とうとも、それは役に立たなくなる。

従来技術に関する全引用例と本出願で特定された継続出願はそれを引用することによりその全体をここに組み込まれる。

詳細に、特定の実施例を以って本発明を説明してきたが、本発明の思想と範囲を離れることなく種々の変更を行えることは当業者にとって明らかである。

本発明に対応して構成された錠システムの実施例の概略図である。 図１の実施例において示された錠の機能ダイアグラムである。 図１の実施例において示された電子キーの機能ダイアグラムである。 図１の実施例において示された電子キーと錠のオンボード電子部品の部分を形成する例示の“smart card”コアモジュールの機能ダイアグラムである。 衣服を盗難から守る、一例としての図１と同じロッキングシステムの部分を形成するハードタグの展開図である。 CD又はDVDを盗難から守る、１例としての図１と同じロッキングシステムの一部分を形成するセーファ(safer)の斜視図である。 本発明を使う種々の装置のブロックダイアグラムである。本発明のロッキングシステムを使う種々の構成を（静的及び携帯可能/可動）示している。

Claims (49)

1. 遠隔駆動装置及び受動錠を備える汎用錠システムであって、
   前記遠隔駆動装置は少なくとも１の無線信号（例えば、無線周波数）を前記錠に送信するように構成されている携帯部材を備え、前記錠は駆動可能なトリガー機構と制御回路を備え、前記トリガー機構は、駆動されると前記錠を開にすることができ、前記制御回路は、該制御回路に電力を与えるために携帯部材からの少なくとも１の無線周波数信号を受信するように構成されており、又、前記制御回路は少なくとも１の無線周波数信号が前記錠を開錠し、前記制御回路がトリガー信号を生成するために適合しているかを決定するように構成され、前記トリガー機構は前記制御回路に結合しており、前記錠を開錠するトリガー信号に応答するものであることを特徴とする錠システム。
2. 前記トリガー機構は前記トリガー信号にだけ応答することを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
3. 前記少なくとも１の無線周波数信号が約１００kＨｚ乃至６ＧＨzで動作することを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
4. 前記制御回路はスマートカード コア モジュール及びコアインターフェースを含み、前記コア モジュール及びコアインターフェースは協働して前記少なくとも１の無線周波数信号を分析して前記トリガー信号が生成されるか否かを決定することを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
5. 更に、エネルギー蓄積機構を備えており、前記エネルギー蓄積機構はそこにポテンシャル機械エネルギーを蓄積し、前記トリガー機構によりトリガーされるときに前記エネルギーを開放するように構成されることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
6. 前記少なくとも１の無線周波数信号は前記トリガー機構に電力を供給し、前記トリガー機構を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
7. 前記少なくとも１の無線周波数信号は２の信号を含み、１の信号は前記制御回路に電力を供給し、他の１の信号は前記トリガー機構に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
8. 前記エネルギー蓄積機構は前記錠の終了時にその中にポテンシャルエネルギーを蓄積するように構成されることを特徴とする請求項５に記載の錠システム。
9. 前記トリガー機構は電気/機械エネルギー変換器であることを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
10. 前記電気/機械エネルギー変換器は、人工筋肉、ピエゾ電気装置、ホール効果装置から構成されるグループから選択される請求項９に記載の錠システム。
11. 前記携帯部材は携帯電話、ＰＤＡ,ハンドへルド及びラップトップコンピュータから構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
12. 前記エネルギー蓄積機構、前記トリガー機構及び前記制御回路は１つのハウジングに配置されており、前記ハウジングは前記携帯装置からの前記無線信号を前記ハウジングを介して前記制御回路に送ることを可能にすることを特徴とする請求項５に記載の錠システム。
13. 前記ハウジングは物理的侵入に抵抗力があることを特徴とする請求項１２に記載の錠システム。
14. 前記無線信号は少なくとも１の錠に関係したコードを含む無線周波数エネルギーを含むこと、及び、前記携帯部材は前記無線信号を前記錠に送信する無線アンテナを備えること、及び、前記制御回路はＲＦＩＤを備えることを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
15. 少なくとも１の無線周波数信号は約１３．５６ＭＨｚであることを特徴とする請求項１４に記載の錠システム。
16. 前記携帯部材はその中に複数の錠に関係するコードを記憶（格納、蓄積）するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の錠システム。
17. 前記システムは錠を使った人、錠が使われた場所、及び、錠が使われた方法について１又はそれ以上の要素を表示するデータを供給することを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
18. 前記制御回路は暗号化手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
19. 前記携帯部材がその中に複数の錠に関係したコードを記憶（格納、蓄積）し、関錠に関係するコードは前記携帯部材により管理されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
20. 錠システム及び錠により保護されている構成を含む保護システムであって、
    前記錠システムは遠隔駆動装置及び受動錠を備え、
    前記遠隔駆動装置は少なくとも１の無線信号（例えば、無線周波数）を前記錠に送信するように構成されている携帯部材を備え、前記錠は駆動可能なトリガー機構と制御回路を備え、前記トリガー機構は、駆動されると、前記錠を開にすることができ、前記制御回路は、該制御回路に電力を与えるために携帯部材からの少なくとも１の無線周波数信号を受信するように構成されており、又、前記制御回路は少なくとも１の無線周波数信号が前記錠を開錠し、前記制御回路がトリガー信号を生成するために適合しているかを決定するように構成され、前記トリガー機構は前記制御回路に結合しており、前記錠を開錠するトリガー信号に応答するものであることを特徴とする保護システム。
21. 前記少なくとも１の無線周波数信号は前記トリガー機構に電力を供給し、前記トリガー機構を駆動させることを特徴とする請求項２０に記載の保護システム。
22. 前記少なくとも１の無線周波数信号は２の信号を含み、１の信号は前記制御回路に電力を供給し、他の１の信号は前記トリガー機構に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の保護システム。
23. 前記錠は前記構成に結合し、前記錠が閉じる時に錠は前記構成へのアクセスを排除することを特徴とする請求項２０に記載の保護システム。
24. 前記構成は販売される製品を保持するように構成されることを特徴とする請求項２３に記載の保護システム。
25. 前記構成はポータブルであることを特徴とする請求項２４に記載の保護システム。
26. 前記構成はハードタグ、safers、spiders、ボックス、ケース、プロモーション用ディスプレイ、プロモーション用無人装置、表示ラック、自動車のボディ、荷物コンテナを含むグループから選択されることを特徴とする請求項２５に記載の保護装置。
27. 前記構成は静的であることを特徴とする請求項２４に記載の保護システム。
28. 前記構成は部屋、ケージ、キャビネット、引出し、ロッカー、表示取付け体(display fixtures)、及び無人装置取り付け体を含むグループから選択されることを特徴とする請求項２７に記載の保護システム。
29. 前記携帯部材は携帯電話、ＰＤＡ、ハンドへルド/ラップトップコンピュータから構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項２２に記載の保護システム。
30. 前記携帯部材はその中に複数の錠に関係するコードを記憶するように構成されていることを特徴とする請求項２０に記載の錠システム。
31. 前記システムは、錠を使った人、錠が使われた場所、及び、錠が使われた方法について１又はそれ以上の要素を表示するデータを供給することを特徴とする請求項１に記載の錠システム。
32. 前記トリガー機構は電気機械エネルギー変換器であることを特徴とする請求項３０に記載の保護システム。
33. 前記電気機械変換器は人工筋肉、ピエゾ電気装置、ホール効果素子からなるグループから選択されることを特徴とする請求項３２に記載の保護システム。
34. 更に、ポテンシャル機械エネルギーをその中に蓄え、前記トリガー機構によりトリガーされたときに前記エネルギーを放出するエネルギー蓄積機構を備える請求項２０に記載の保護システム。
35. 次を有する１の錠システムを使う構成を保護する方法。
    (a) 遠隔駆動装置及び受動錠を備える錠システムであって、
    前記遠隔駆動装置は少なくとも１の無線信号（例えば、無線周波数）を前記錠に送信するように構成されている携帯部材を備え、前記制御回路は、電力を得るために少なくとも１の無線信号を前記携帯部材から受信するように構成されており、前記制御回路は前記無線周波数信号が錠を開錠するのに適切かどうかを決定するように構成されており、前記制御回路はトリガー信号を生成し、前記トリガー機構は前記制御回路に接続しており、前記錠を開錠するトリガー信号に応答するものである特徴とする錠システムを提供する；
    （ｂ）前記錠を前記構成に結合する。
36. 前記少なくとも１の無線周波数信号は前記トリガー機構に電力を供給し、前記トリガー機構を駆動させることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
37. 前記少なくとも１の無線周波数信号は２の信号を含み、１の信号は前記制御回路に電力を供給し、他の１の信号は前記トリガー機構に電力を供給することを特徴とする請求項３６に記載の方法。
38. 前記方法は販売される製品を保護することを含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
39. 前記販売される製品は前記構成により保護されることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
40. 前記構成はポータブルであることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
41. 前記構成はハードタグ、safers、spiders,ボックス,ケース,プロモーション用ディスプレイ,プロモーション用無人装置、を含むグループから選択されることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
42. 前記構成は静的であることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
43. 前記構成は部屋、ケージ、キャビネット、引出し、ロッカー、表示取付け体、及び無人装置取り付け体を含むグループから選択されることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
44. 前記携帯部材は携帯電話、ＰＤＡ、ハンドへルド/ラップトップコンピュータから構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
45. 前記携帯部材はその中に複数の錠に関係するコードを記憶するように構成されていることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
46. 前記システムは錠を使った人、錠が使われた場所、及び、錠が使われた方法について１又はそれ以上の要素を表わすデータを供給することを特徴とする請求項３５に記載の方法。
47. 前記トリガー機構は電気機械エネルギー変換器であることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
48. 前記電気機械変換器は人工筋肉、ピエゾ電気装置、ホール効果素子からなるグループから選択されることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
49. 前記錠は、ポテンシャル機械エネルギーをその中に蓄え、前記トリガー機構によりトリガーされた時に前記エネルギーを放出するように構成されているエネルギー蓄積機構を備えることを特徴とする請求項３５に記載の錠システム。

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