JP2011184854A - 電気錠システムの誤作動防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気錠制御盤への異常電流の流れ込みを防ぐ。
【解決手段】誤作動防止装置５は、電気錠制御盤２からの電力をコイルＬに供給するべく駆動してオン状態となり、電気錠制御盤２からの電力供給の遮断時に電気錠４を電気錠制御盤２から切り離すべく駆動してオフ状態となるトランジスタＱと、第一充放電素子２ａとトランジスタＱとの間に設けられ、第一充放電素子２ａのコンデンサの放電時に逆方向への電流の流れを防止するダイオードＤと、コイルＬと並列接続され、電気錠制御盤２からの電力を蓄電する第二充放電素子５ｄとを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気錠制御盤から電力が供給されるコイルやソレノイドを備えた電気錠を施解錠制御する電気錠システムの誤作動防止装置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）。

また、電気錠を施解錠するための駆動手段としてコイルやソレノイドを用いた電気錠システム１１としては、例えば図３に示すように、電気錠制御盤１２が変換装置１３を介して電気錠１４に配線接続されたものが知られている。なお、図３では、電気錠１４を施解錠するための駆動手段としてコイル１４ａを用いている。

図３の電気錠システム１１では、外部から電気錠制御盤１２に対して電気錠１４を施錠（又は解錠）する旨の施錠指令（又は解錠指令）が入力されると、電気錠制御盤１２から変換装置１３を介して電気錠１４に電力を供給し、電気錠１４の施錠／解錠を検知する第一検知用スイッチＳＷ１及び開扉／閉扉を検知する第二検知用スイッチＳＷ２のオン・オフ動作に応じたモニタ信号によって施錠／解錠及び開扉／閉扉の状態監視を行い、この状態監視の結果に元に電気錠１４を施錠又は解錠制御している。

ところで、この種の電気錠システム１１では、電気錠制御盤１２によって多種多様の電気錠１４が制御できるように、電気錠１４を施解錠するための駆動手段として使用されるコイルやソレノイドが電気錠１４の種類によって異なるのに対し、電気錠制御盤１２の内部回路のコンデンサＣ１の静電容量が一定値に設定されている。すなわち、この電気錠制御盤１２の内部回路のコンデンサＣ１は、電気錠１４から発生する電圧を考慮していないアンマッチなものが用いられていた。

図４は図３の電気錠システム１１の内部回路構成の概略図を示している。以下、その動作について説明する。

電気錠システム１１は、外部からの施錠指令により、電気錠制御盤１２から変換装置１３を介して電気錠１４に電力が供給されると、電気錠制御盤１２から発生した電流は、図４の矢印Ｄで示すように、電気錠１４に内蔵のコイルＬを通り、電気錠制御盤１２へ帰還する。このとき、電気錠制御盤１２の内部回路のコンデンサＣ１に蓄電される。

その後、電気錠制御盤１２が電力供給を遮断して回路が閉回路となると、電気錠制御盤１２の内部回路のコンデンサＣ１が放電を始める。

そして、放電された電流をコンデンサＣ１が再び蓄電する。コンデンサＣ１は、充分に蓄電が行われると、図４の矢印Ｅで示すように、上述した放電とは逆方向へ放電を始める。そして、放電された電流をコンデンサＣ１が再び蓄電する。電気錠１４は、これらの充放電現象を繰り返すことで施錠を保持し、コイルＬの磁力発生に伴う電力消費でコンデンサＣ１の蓄電がなくなるまで続く。

また、駆動手段としてコイルＬを内蔵した電気錠１４は、電気錠制御盤１２からの電力供給が遮断されたときに解錠状態となる。その際、電気錠制御盤１２は、変換装置１３を介して電気錠１４からのモニタ信号を受信し、解錠状態を電圧レベルで監視している。

特開平１０−０２５９３５号公報

図３及び図４に示す従来の電気錠システム１１では、電気錠１４を解錠操作した際に、電気錠制御盤１２の内部回路のコンデンサＣ１の充放電現象により電気錠制御盤１２に逆向きの電圧が発生する。このため、電気錠制御盤１２は、電気錠１４から本来観測すべきモニタ信号を観測することができず、誤った状態監視により誤動作を引き起こすおそれがあった。しかも、コンデンサＣ１に蓄電されたエネルギーを消費する際に発生する電気錠１４の逆電圧により、過電流が電気錠制御盤１２に流れ込み、電気錠制御盤１２や変換装置１３を破壊する恐れがあった。

また、図３及び図４に示す従来の電気錠システム１１では、電気錠制御盤１２が多種多様な電気錠１４に対応するため、電気錠制御盤１２の内部回路のコンデンサＣ１として、電気錠１４から発生する電圧を考慮していないアンマッチなものを用いている。このため、電気錠１４を解錠操作した際に、電気錠制御盤１２から電気錠１４への印加電圧を絶っても、電気錠制御盤１２の内部回路のコンデンサＣ１の充放電現象により磁力が継続して発生し、吸着状態を保持して電気錠１４が施錠状態のままとなり、電気錠１４を解錠するまでに余計な時間がかかっていた。

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、電気錠制御盤への異常電流の流れ込みを防ぐことができ、また電気錠を解錠するまでに要する時間を短縮できる電気錠システムの誤作動防止装置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に記載された電気錠システムの誤作動防止装置は、電気錠制御盤の一対の出力端子に第一充放電素子が並列接続され、前記電気錠制御盤からの電力の供給によって駆動する駆動手段を備えた電気錠を施解錠制御する電気錠システムの誤作動防止装置であって、
前記電気錠制御盤からの電力を前記駆動手段に供給し、前記電気錠制御盤からの電力供給の遮断時に前記電気錠を前記電気錠制御盤から切り離すようにスイッチングするスイッチング素子と、
前記第一充放電素子と前記スイッチング素子との間に設けられ、前記第一充放電素子の放電時に逆方向への電流の流れを防止する逆流防止用素子と、
前記駆動手段と並列接続され、前記電気錠制御盤からの電力を蓄電する第二充放電素子とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載された電気錠システムの誤作動防止装置は、請求項１の電気錠システムの誤作動防止装置において、
施錠／解錠を検知する第一検知用スイッチと、開扉／閉扉を検知する第二検知用スイッチとが前記電気錠に設けられ、
前記第一検知用スイッチ及び前記第二検知用スイッチからの状態監視信号を電圧に変換して前記電気錠制御盤に送出する変換装置が前記電気錠制御盤と前記電気錠との間に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る電気錠システムの誤作動防止装置によれば、駆動によって電気錠制御盤の第一充放電素子のエネルギーを消費する際、スイッチング素子のスイッチング機能により電気錠制御盤と電気錠との間を遮断することができる。これにより、電気錠制御盤への異常電流の流れ込みを防ぐことができる。

また、第一検知用スイッチ及び第二検知用スイッチによる状態観測において、電気錠制御盤の第一充放電素子の放電による電圧がスイッチング素子で遮断されるので、電気錠制御盤が各検知用スイッチからの状態の誤った検出を起こさず、電気錠を正しく制御することができる。

さらに、第二充放電素子として、電気錠から発生する電圧を考慮し、コイルに合せて調整したものを用いれば、電気錠制御盤の第一充放電素子及び誤作動防止装置の第二充放電素子に蓄電されたエネルギーを効率的に消費して吸着状態を解除することができ、電気錠を解錠するまでに要する時間の短縮を図ることができる。

（ａ），（ｂ）本発明に係る誤作動防止装置を含む電気錠システムの概略構成を示すブロック図である。 図１の電気錠システムの誤作動防止装置を中心とする内部回路構成の概略図である。 従来の電気錠システムの概略構成を示すブロック図である。 図３の電気錠システムの内部回路構成の概略図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明に係る誤作動防止装置を含む電気錠システムの概略構成を示すブロック図、図２は図１の電気錠システムの誤作動防止装置を中心とする内部回路構成の概略図である。

本発明に係る誤作動防止装置は、例えば門扉、住宅玄関扉、各種テナントの出入口などにおいて、コイルやソレノイドを備えた電気錠を施解錠制御する電気錠システムに用いられる。電気錠システム１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、電気錠制御盤２、変換装置３、電気錠４、誤作動防止装置５を備えて構築される。

この電気錠システム１では、変換装置３を介して電気錠制御盤２と電気錠４との間を配線接続する。また、電気錠４の内部又は外部に誤作動防止装置５を設けて配線接続する。具体的には、図１（ａ）に示すように、電気錠４の内部に誤作動防止装置５を設け、誤作動防止装置５を変換装置３に配線接続する。また、別の構成として、図１（ｂ）に示すように、変換装置３と電気錠４との間に誤作動防止装置５を設けて配線接続する。以下、電気錠システム１を構築する各構成について説明する。

まず、電気錠制御盤２は、電気錠４を施解錠制御するもので、外部から電気錠４を解錠又は施錠する旨の解錠指令又は施錠指令が入力されると、電気錠４に電力を供給し、電気錠４からのモニタ信号の電圧の高低により施錠／解錠及び開扉／閉扉の状態監視を行い、それに応じて電気錠４を施錠又は解錠制御している。

また、電気錠制御盤２は、内部回路構成として、図２に示すように、＋端子と−端子による一対の外部接続端子に対し、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の直列回路からなる第一充放電素子２ａが並列接続されている。

変換装置３は、電気錠４からの後述する状態監視信号（施錠／解錠信号、開扉／閉扉信号）を状態に応じた電圧に変換し、この変換された電圧をモニタ信号として電気錠制御盤２に送信している。

電気錠４は、施解錠のための駆動手段４ａとして、例えばコイルやソレノイドを内蔵している。図１及び図２では、駆動手段４ａとしてコイルＬを内蔵した電気錠４の構成を示している。このコイルＬを駆動手段４ａとする電気錠４は、例えば扉枠上に設置され、電気錠制御盤２からの電力供給で発生する磁力によって扉側に設置した吸着板を吸着又は離脱することで施錠又は解錠を行っている。

なお、図示はしないが、駆動手段４ａとしてソレノイドを内蔵した電気錠４は、電気錠制御盤２からソレノイドに通電し、この通電で発生する磁力によってソレノイド内部の鉄心を駆動し、内部機構が連動することで施錠又は解錠を行っている。

また、電気錠４は、施錠／解錠の状態検知を行うための第一検知用スイッチＳＷ１と、開扉／閉扉の状態検知を行うための第二検知用スイッチＳＷ２とを備えている。これら検知用スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、電気錠制御盤２からの電力供給により発生する磁力の有無によってオン・オフするリードスイッチからなり、オン・オフに応じた状態監視信号（施錠／解錠信号、開扉／閉扉信号）を変換装置３に送信している。

誤作動防止装置５は、内部回路構成として、逆流防止用素子５ａ、分圧素子５ｂ、スイッチング素子５ｃ、第二充放電素子５ｄを含み、入力側が変換装置３を介して電気錠制御盤２の一対の外部接続端子（＋端子、−端子）に接続され、出力側が電気錠４の駆動手段４ａとしてのコイルＬの両端に接続される。

さらに内部回路構成について説明すると、逆流防止用素子５ａは、ダイオードＤからなり、アノード端子が変換装置３を介して電気錠制御盤２の＋端子に接続され、カソード端子がコイルＬの一端に接続される。

分圧素子５ｂは、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の直列回路からなり、変換装置３を介して電気錠制御盤２の一対の外部接続端子（＋端子、−端子）に並列接続される。さらに説明すると、抵抗Ｒ２は、一端がダイオードＤのカソード端子に接続され、他端が抵抗Ｒ３に接続される。また、抵抗Ｒ３は、一端が抵抗Ｒ２に接続され、他端が変換装置３を介して電気錠制御盤２の−端子に接続される。

スイッチング素子５ｃは、電気錠制御盤２からの電力を駆動手段４ａとしてのコイルＬに供給し、電気錠制御盤２からの電力供給の遮断時に電気錠４を電気錠制御盤２から切り離すようにオン・オフスイッチングする。スイッチング素子５ｃは、エミッターベース間電流（ベース電流）によるスイッチング機能を有したＮＰＮ型のトランジスタＱからなり、ベースが抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との間に接続され、コレクタが電気錠４のコイルＬの他端に接続され、エミッタが変換装置３を介して電気錠制御盤２の−端子に接続される。

第二充放電素子５ｄは、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２の直列回路からなり、抵抗Ｒ４の一端がダイオードＤのカソード端子及び電気錠４のコイルＬの一端に接続され、他端がコンデンサＣ２に接続される。また、コンデンサＣ２は、抵抗Ｒ４とトランジスタＱのコレクタとの間に接続される。

次に、上記のように構成された電気錠システム１の誤作動防止装置５における電気錠４の動作について説明する。

電気錠制御盤２から電気錠４に電力が供給されると、電力が発生してトランジスタＱのベースにベース電流が流れ、トランジスタＱが駆動してオン状態になる。これにより、電気錠制御盤２から発生した電流は、図２の矢印Ａで示すように、従来（図４参照）と同様、電気錠４の内部回路のコイルＬを通り、電気錠制御盤２へ帰還する。

このとき、図２の矢印Ｂ及び矢印Ｃで示すように、電気錠制御盤２の内部回路のコンデンサＣ１及び誤作動防止回路５の内部回路のコンデンサＣ２に蓄電される。その後、電気錠制御盤２が電気錠４を解錠するべく電力供給を遮断し回路が閉回路となると、電気錠制御盤２の内部回路のコンデンサＣ１及び誤作動防止回路５の内部回路のコンデンサＣ２が放電を始める。

そして、電気錠制御盤２の内部回路のコンデンサＣ１の放電による電流は、誤作動防止回路５の内部回路のダイオードＤと抵抗Ｒ２，Ｒ３を通り帰還する。その際、コンデンサＣ１は蓄電されるが、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間に逆流防止用のダイオードＤが挿入されているため、逆方向（抵抗Ｒ２から抵抗Ｒ１に向う方向）へは電流が流れない。また、コンデンサＣ１への蓄電により、トランジスタＱが駆動せずオフ状態となるため、コンデンサＣ１の放電による電流が電気錠４に影響を与えることがない。

一方、誤作動防止回路５の内部回路のコンデンサＣ２の放電による電流は、抵抗Ｒ４、コイルＬを通り再びコンデンサＣ２に蓄電される。その際、コンデンサＣ２として、電気錠４から発生する電圧を考慮し、コイルＬに合わせて調整したコンデンサを用いれば、放電→蓄電のサイクルは発生しない。

また、電気錠制御盤２は、トランジスタＱが駆動せずオフ状態にあるため、解錠状態の観測による状態監視に関して、異常観測せず、誤動作しない。

同様に、電気錠４の内部回路のコイルＬから発生した逆電流は、トランジスタＱが駆動せずオフ状態にあるため、電気錠制御盤２へ流れることがなく、変換装置３や電気錠制御盤２を破損することがない。

このように、本発明に係る電気錠システムの誤作動防止装置によれば、駆動によって電気錠制御盤２の内部回路のコンデンサＣ１のエネルギーを消費する際、トランジスタＱのスイッチング機能により電気錠制御盤２と電気錠４との間を遮断することができる。これにより、電気錠制御盤２への異常電流の流れ込みを防ぐことができる。

また、第一検知用スイッチＳＷ１及び第二検知用スイッチＳＷ２による状態観測において、電気錠制御盤２の内部回路のコンデンサＣ１の放電による電圧がトランジスタＱで遮断されるので、電気錠制御盤２が各検知用スイッチＳＷ１，ＳＷ２からの状態の誤った検出を起こさず、電気錠４を正しく制御することができる。

さらに、誤作動防止回路５の内部回路のコンデンサＣ２として、電気錠１４から発生する電圧を考慮して容量を調整したものを用いれば、電気錠制御盤２の内部回路のコンデンサＣ１及び誤作動防止装置５の内部回路のコンデンサＣ２に蓄電されたエネルギーを効率的に消費して吸着状態を解除することができ、電気錠１４を解錠するまでの時間の短縮を図ることができる。

１ 電気錠システム
２ 電気錠制御盤
２ａ 第一充放電素子（Ｒ１，Ｃ１）
３ 変換装置
４ 電気錠
４ａ 駆動手段（Ｌ）
５ 誤作動防止装置
５ａ 逆流防止用素子（Ｄ）
５ｂ 分圧素子（Ｒ２，Ｒ３）
５ｃ スイッチング素子（Ｑ）
５ｄ 第二充放電素子（Ｒ４，Ｃ２）
ＳＷ１ 第一検知用スイッチ
ＳＷ２ 第二検知用スイッチ

Claims (2)

1. 電気錠制御盤の一対の出力端子に第一充放電素子が並列接続され、前記電気錠制御盤からの電力の供給によって駆動する駆動手段を備えた電気錠を施解錠制御する電気錠システムの誤作動防止装置であって、
   前記電気錠制御盤からの電力を前記駆動手段に供給し、前記電気錠制御盤からの電力供給の遮断時に前記電気錠を前記電気錠制御盤から切り離すようにスイッチングするスイッチング素子と、
   前記第一充放電素子と前記スイッチング素子との間に設けられ、前記第一充放電素子の放電時に逆方向への電流の流れを防止する逆流防止用素子と、
   前記駆動手段と並列接続され、前記電気錠制御盤からの電力を蓄電する第二充放電素子とを備えたことを特徴とする電気錠システムの誤作動防止装置。
2. 施錠／解錠を検知する第一検知用スイッチと、開扉／閉扉を検知する第二検知用スイッチとが前記電気錠に設けられ、
   前記第一検知用スイッチ及び前記第二検知用スイッチからの状態監視信号を電圧に変換して前記電気錠制御盤に送出する変換装置が前記電気錠制御盤と前記電気錠との間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電気錠システムの誤作動防止装置。

Images