JP2014066039A

JP2014066039A - 電気錠

Info

Publication number: JP2014066039A
Application number: JP2012210886A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Murata; 泰久村田; Toshitaka Sato; 寿隆佐藤; Hiroshi Okuno; 啓奥野
Original assignee: Shibutani Co Ltd
Current assignee: Shibutani Co Ltd
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-04-17

Abstract

【課題】電気錠について、電波干渉の問題を生じさせずにＩＤ認証のための呼び出しと応答に２種類の電波を利用することを可能にして施解錠の利便性を高め、更なる機能向上なども図れるようにすることを課題としている。
【解決手段】呼び出し装置からの呼び出し電波に対してＩＤ情報を応答波として返信する近接認証装置と近傍認証装置を具備する。呼び出し電波と応答波は、近接用を第１、近傍用を第２としてそれぞれ周波数の異なる２種類の呼び出し電波と応答波が設定され、前記呼び出し装置が待機状態では第１呼び出し電波を定期的に出力して前記近接認証装置を認証し、近傍認証装置が第２呼び出し電波の使用適正域にあることを確認したときに第１呼び出し電波を停波して第２呼び出し電波を出力するようにした。
【選択図】図６

Description

この発明は、建物などの扉に組み込まれた錠前を電子キーに記憶させた電子ＩＤを用いて電気的に施解錠する電気錠、詳しくは、呼び出しと応答に２種類の電波を利用することで施解錠の利便性を高めた電気錠に関する。

首記の電気錠の従来技術として、例えば、下記特許文献１に開示されたものがある。同文献に記載された電気錠は、電子キーに記憶させた施解錠に必要な電子ＩＤを情報取得部が読み取る。

その情報取得部は、出力レベルの異なる２種類の交信範囲の電波のうち何れか一方の電波で読み取るものであり、その情報取得部の電波出力を、読取切り替え部を設けて切り替えることで電子キーが異なる位置にあるときにも情報取得部との交信範囲に収まるようにしており、それにより、一般利用者だけでなく、施解錠操作にハンディのある特定利用者に対しても公平な使いやすさを実現している。

特開２０１２−６２７２７号公報

電気錠は、ある程度離れた位置での無線交信が可能な周波数帯域の電波を認証に用いれば、電子キーを例えばバッグや服のポケットに入れたままでも施解錠(いわゆるハンズフリーでの施解錠）を行うことができるが、この電子キーの使用には電池を必要とし、高価である。

また、近接交信に適した帯域の電波を認証に用いれば、電子キーをリーダにかざすなどして施解錠を行わなければならないが、この電子キーは電池を必要とせず、安価である。

このように、電子キーは、大きく２種類に分けられ、それぞれ、一長一短があるため、受信器の認証に周波数の異なる複数の電波を利用すると利便性を高めることができる。また、認証機能を複数にすることで、高価な電子キーと安価な電子キーを組み合せて使用すれば、セキュリティ機能を低下させずに利便性の向上やコストの低減なども図りやすくなる。

ところが、受信器の認証用に複数の電波が使用されてその複数の電波が同時に発信されていると、それらの電波が干渉し合って認証の感度が不安定になる。このために、複数の電波を使用することは行われていなかった。

例えば、前記特許文献１の電気錠は、情報取得部の電波出力の強弱切り替えを行えるようにしているが、使用する電波の種類は基本的に１種類である。従って、この文献の技術では、認証機能を増加させる要求に応えられない。

この発明は、電波干渉の問題を生じさせずにＩＤ認証のための呼び出しと応答に２種類の電波を利用することを可能にして施解錠の利便性をさらに高め、更なる機能向上なども図れるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、電子キーに記憶させた電子ＩＤにより錠前の施解錠を制御する電気錠を以下の通りに構成した。
即ち、錠前の取付け対象側、例えば、施錠対象の扉を有する建物などに設置した呼び出し装置からの呼び出し電波に対してＩＤ情報を応答波として返信する電子キーとして近接認証装置と近傍認証装置を具備する。
また、前記呼び出し電波と応答波について、近接用を第１、近傍用を第２としてそれぞれ周波数の異なる２種類の呼び出し電波と応答波を設定した（近傍＞近接）。
そして、前記呼び出し装置が待機状態では第１呼び出し電波を定期的に出力し、近接用認証装置の応答を待ち受ける。そして、近接認証装置を持った人が近づき近接認証装置からの応答があると、認証を行って錠前の施解錠を制御する。一方、近傍認証装置を持った人が呼び出し装置に近づいても呼び出し装置は、待機状態では第１呼び出し電波を定期的に出力しているので施解錠は行われず、近傍認証装置を持った人が、第２呼び出し電波の使用適正域にあることを確認したときに第１呼び出し電波を停波して第２呼び出し電波を出力するようにした。

この発明で言う電子キーは、例えば、近接認証装置が非接触ＩＣカードキーに類するものであり、近傍認証装置が施開錠要求を無線発信する携帯器（ＲＦＩＤリモコン）などが用いられる。

この第１呼び出し電波の使用適正域は、ここに挙げた１３．５６ＭＨｚ帯の信号を利用する場合には、呼び出し装置から近接認証装置までの距離は、１０ｃｍ程度が上限になると考えられる。また、第２呼び出し電波は、無線通信が可能な例えば１２５ＫＨｚ帯のＬＦ信号であり、これに対するＩＤ情報の応答波は、例えば、３１０Ｈｚ帯のＲＦ信号が用いられる。

なお、前記近傍認証装置が第２呼び出し電波の使用適正域にあることは、電子キーや錠前の取付け対象側に設けられた施開錠操作部の操作信号や、前記錠前の取付け対象側に設置された人感センサの感知信号などによって確認することができる。

この発明の電気錠は、待機状態では第１呼び出し電波のみが使用され、近傍認証装置が第２呼び出し電波の使用適正域にあることを確認すると呼び出し電波が第１呼び出し電波から第２呼び出し電波に切り替わる。このように、どちらかの電波が選択的に使用されるため、電波の干渉が起こらず、認証の感度が安定して確実な施解錠が実行される。

また、受信器の認証に周波数の異なる複数の電波を利用することができるので、電子キーをリーダに翳す以外に、ハンズフリーによる施解錠も可能になって利便性が高まる。また、周波数の異なる複数の電波を利用することで、認証機能を複数にすることができるので、高価な電子キーと安価な電子キーを組み合せて使用すれば、セキュリティ機能を低下させずに利便性の向上やコストの低減なども図りやすくなる。

この発明の電気錠のシステム構成の一例を示す図錠前駆動回路の概要を示すブロック図リーダ回路の概要を示すブロック図電子キーの内部回路の概要を示すブロック図非接触ＩＣカードキーの模式図施解錠制御のフローチャート実施例１の施解錠制御のフローチャート

以下、添付図面に基づいて、この発明の電気錠の実施の形態を説明する。この発明の電気錠のシステム構成の一例を図１に示す。同図のＤは、建物の出入り口に設けられた扉である。このプッシュプルハンドルＬが設けられたこの扉Ｄに、電動式のサブ錠前１、メイン錠前２、呼び出し装置の組み込まれたリーダ３が組み付けられている。

これ等の要素と、２種類の電子キー５（近接用の非接触ＩＣカードキー５ａと近傍用の携帯器５ｂ）で図示の電気錠が構成されている。

例示の電気錠においては、錠前は、安全性を考慮してサブ１とメイン２の２個（その２者は連動する）が設けられているが、少なくとも１個あればよい。

このメイン錠前２には、図２に示すような制御回路が搭載されている。制御回路は、制御ＣＰＵ２１、モータ制御回路２２、通信回路２３、ＥＥＰＲＯＭ２４、位置検出センサ２５で構成されている。
ここで、４つの位置検出センサ２５は、扉Ｄの開と閉及びメイン錠前２のデッドボルトの出没を検出する目的で設けたものである。
そして、制御回路は、通信回路２３を介して入力されるリーダ３からの制御信号に基づいてＥＥＰＲＯＭ２４に書き込まれた処理プログラムを実行し、メイン錠前２とサブ錠前１のモータ２６を駆動して施錠と解錠を制御する。

リーダ３は、電子ＩＤの読取装置で、扉Ｄの内外にそれぞれ取り付けられている。このリーダ３は、制御ＣＰＵ３１、近傍用通信手段３２、近接用通信手段３３、報知手段３４、通信回路３５、近接／近傍切換えボタン３６で構成されている。
制御ＣＰＵ３１は、後述するように、近傍用通信手段３２と近接用通信手段３３を制御して近接用の非接触ＩＣカード５ａと近傍用の携帯器５ｂと通信を行う。ここで、近傍＞近接である。
また、前記通信に基づいて報知手段３４を作動して警報を発する。この形態では、報知手段３４は、ブザーとＬＥＤで構成され、ＬＥＤは、後述のように、照明用のランプとして操作ボタン３６に組み込まれている。
近傍用通信手段３２は、第２呼び出し電波送信手段３２ａと受信手段３２ｂとで構成されている。第２呼び出し電波送信手段３２ａは、ＬＦ（長波）送信回路とＬＦ送信アンテナで構成され、第２呼び出し用周波数の電波を送信する。また、受信手段３２ｂは、ＲＦ（高周波）受信回路とＲＦ受信アンテナ及び暗号解読用ＣＰＵで構成され、携帯器５ｂからＲＦ電波で送信された電子ＩＤを受信し、受信したＩＤ信号を暗号解読用ＣＰＵで復号して制御ＣＰＵ３１へ入力する。この近傍用通信手段３２のオン・オフは、制御ＣＰＵ３１によってコントロールされる。
近接用通信手段３３は、アンテナとコントロールボードからなる非接触ＩＣカード用リーダ／ライタで、第１呼び出し電波を送信するアンテナに「翳」した非接触ＩＣカード５ａが返信する電波を受信して電子ＩＤを認証する。この近接用通信手段３３のオン・オフは、制御ＣＰＵ３１によってコントロールされる。
通信回路３５は、メイン錠前２の制御回路と接続され、制御信号などを送受信するためのものである。
操作ボタン３６は、図１に示すように、リーダ３の正面に設けられた施錠ボタン３６ａと解錠ボタン３６ｂとからなり、図３のように、制御ＣＰＵ３１に接続されている。
この施錠ボタン３６ａ又は解錠ボタン３６ｂを押すと、近傍用通信手段３２が作動して、ＬＦ送信回路から第２呼び出し電波を発信するとともに、ＲＦ受信回路で携帯器５ｂからの返信を待ち受ける。このとき、返信が受信できない場合は、一定時間経過後に、近接用通信手段３３の待ち受けに自動的に切り替わるようになっている。
また、この操作ボタン３６は、報知手段３４としての表示パネルを兼ねるもので、照明用ランプとして組み込まれたＬＥＤでキートップを点灯させて操作の確認やエラー表示を行うようになっている。

ここで、第１呼び出し電波は、例えば、１３．５６ＭＨｚ帯の信号が用いられ、それ用の信号回路を組み込んだカードやタグが利用される。また、第２呼び出し電波は、例えば、１２５ＫＨｚ帯のＬＦ信号が用いられる。これに対するＩＤ情報の応答波は、例えば、３１０Ｈｚ帯のＲＦ信号が用いられる。

電子キー５は、ここでは、先にも述べたように、非接触ＩＣカードキー５ａと携帯器５ｂを使用している。
非接触ＩＣカードキー５ａは、図４のように、カードの縁に沿って螺旋状に形成されたアンテナとＩＣチップで構成された（電池を内蔵しない）カードキーで、リーダ３からの第１呼び出し電波を受けると、第１呼び出し電波を電源に変換して動作する。

携帯器５ｂは、図１に示すようなキー収納型で、電池４６を内蔵したものである。図５に示すように、制御ＣＰＵ４１、送信手段４２、受信手段４３、振動センサ４４、施錠・解錠送信ボタン（スイッチ）４５で構成されている。
制御ＣＰＵ４１は、送信手段４２と受信手段４３が接続されており、両手段４２、４３を制御して、電気錠のリーダ３と通信を行う。
送信手段４２は、ＲＦ（高周波）送信回路とＲＦ送信アンテナで構成され、ＲＦ電波を変調して電子ＩＤを送信する。
受信手段４３は、ＬＦ（長波）受信回路とＬＦ受信アンテナとで構成され、第２呼び出し電波を受信するためのものである。

振動センサ４４は、携行中の振動を検出して、振動検出中のみ携帯器５ｂの電源をオンにする。こうすることで、節電と誤動作を防止する。
施錠／解錠送信ボタン４５は、図１に示すように、携帯器５ｂの側部に一列に設けられており、ボタン操作を行って、その操作を制御ＣＰＵ４１が、受け付けると前記ボタン４５と一列に配した作動確認ランプが点灯して確認できるようにしてある。

この形態の電気錠は、上記のように構成されており、非接触ＩＣカードキー５ａと携帯器５ｂとを以下のような処理によって切り換えて使用できるようにする。
すなわち、図６に示すように、電子錠のリーダ３は、通常は、第１呼び出し電波（非接触ＩＣカードキー５ａを呼び出すための１３．５６ＭＨｚ帯の信号）を発信して待機しており（ステップＳ１：以下、「ステップ」省略）、例えば、非接触ＩＣカードキー５ａをリーダ３に（操作部のボタンである操作ボタン３６を操作せずに）翳して（Ｓ２）、前記カードキー５ａから第１呼び出し電波に対するＩＤ応答波が返信されると（Ｓ１０）、それを受信したリーダ３は認証を行って（Ｓ１１）、認証ができれば（Ｓ１２）施錠または解錠動作を行う（Ｓ８）。
このとき、ステップＳ１２で認証できなければ、リーダ３は、例えば、報知手段３４によってブザー音を発すると同時に操作ボタン３６を点灯して、エラー表示を行う。また、ステップＳ１０で、第１呼び出し電波に対するＩＤ応答波が返信されない場合は、ステップ（Ｓ１）へ戻って待機する。
一方、電子キーとして携帯器５ｂを携行している場合は、ステップＳ２で操作ボタン３６を操作する。すると、携帯器５ｂは、第２呼び出し電波の使用適正域にあるので、リーダ３は、第１呼び出し電波を停波（Ｓ３）して、第２呼び出し電波を発信する（Ｓ４）。第２呼び出し電波は、例えば、１２５ＫＨｚ帯のＬＦ信号なので、携帯器５ｂを携行していて、携帯器５ｂから第２呼び出し電波に対するＩＤ応答波が返信されると（Ｓ５）、ＩＤの認証がハンズフリーで行われて（Ｓ６）、認証ができれば（Ｓ７）、施錠または解錠動作を行う（Ｓ８）。
このとき、ステップＳ７で認証ができなければ、リーダ３は報知手段３４によってブザー音を発すると同時に操作ボタン３６を点灯し、エラー表示を行う（Ｓ９）。
また、ステップＳ５で、第２呼び出し電波に対するＩＤ応答波の返信が無い場合は、リーダ３は報知手段３４によってブザー音を発すると同時に操作ボタン３６を点灯し、エラー表示を行う（Ｓ９）。

このように、この発明の電気錠では、操作部のボタン操作に基づいて第１呼び出し電波と第２呼び出し電波の２種類を使い分けることができる。これにより、ハンズフリーによる施解錠も実施できるため使用者の利便性を高めることが可能になり、また、認証機能を複数にすることで、高価な電子キーと安価な電子キーを組み合せて使用すれば、セキュリティ機能を低下させずに利便性の向上やコストの低減なども図りやすくなる。

この実施例１は、図１の符号６の人感センサ（例えば、遠赤外線、超音波など）を用いることで、施解錠操作部のボタン操作を行わなくても良いようにしたものについて述べる。
すなわち、人感センサ６は、例えば、リーダ３と接続して第１呼び出し電波の停波と、第２呼び出し電波の発信の切り換えに用いるものである。この実施例１では、人感センサ６を、扉Ｄの前の天井に設けて、携帯器５ｂを携行する人が、電波の使用領域にあることを検出するようにしてある。また、これ以外の人感センサ６の配置場所としては、リーダ３の施解錠操作部のボタンの位置に設けるようにしても良い。
このように、人感センサ６を設けたものでは、図７に示すように、非接触ＩＣカードキー５ａと携帯器５ｂとを以下のような処理によって切り換えて使用できるようにする。

図７に示すように、電子錠のリーダ３は、通常は、第１呼び出し電波（非接触ＩＣカードキー５ａを呼び出すための１３．５６ＭＨｚ帯の信号）を発信して待機しており（Ｓ２０）、携行した非接触ＩＣカードキー５ａをリーダ３に翳して、前記カードキー５ａから第１呼び出し電波に対するＩＤ応答波が返信されると（Ｓ２１）、それを受信したリーダ３は認証を行って（Ｓ２２）、認証ができれば（Ｓ２３）施錠または解錠動作を行う（Ｓ２４）。
このとき、ステップＳ２３で照合ができなければ、リーダ３は、報知手段３４によってブザー音を発すると同時に操作ボタン３６を点灯し、エラー表示を行う（Ｓ３１）。
一方、電子キーとして携帯器５ｂを携行している場合は、ステップＳ２１で第１呼び出し電波に対するＩＤ応答波を返信しない（Ｓ２１）。そのため、扉Ｄの前に到達したことが、人感センサ６によって検出されると（Ｓ２５）、携帯器５ｂは、第２呼び出し電波の使用適正域にあることになるため、リーダ３は、第１呼び出し電波を停波（Ｓ２６）して、第２呼び出し電波を発信する（Ｓ２７）。その結果、携帯器５ｂから第２呼び出し電波に対するＩＤ応答波が返信されると（Ｓ２８）、ＩＤの照合をハンズフリーで行って（Ｓ２９）、認証ができれば（Ｓ３０）施錠または解錠動作を行う（Ｓ３０）。このように、携帯器５ｂを持っていれば、ボタン操作を行わなくてもハンズフリーで解錠と施錠ができる。
このとき、ステップＳ３０で認証ができない場合は、エラー表示を行う（Ｓ３１）。また、ステップＳ２８で第２呼び出し電波に対するＩＤ応答波が返信されない場合もエラー表示を行う（Ｓ３１）。ステップＳ２８で人感センサ６が人を検出しない場合は、ステップＳ２０へ戻って待機する。

このように、人感センサ６を設けることで、携帯器５ｂを持っていれば、ボタン操作を行わなくてもハンズフリーで解錠と施錠ができる。

こうして、電子キーに応じて、第１呼び出し電波と第２呼び出し電波を切り換えて使用するので、電波の干渉が起こらず、確実な施錠と解錠ができる。
また、周波数の異なる複数の電波を利用することで、認証機能を複数にすることができるので、高価な電子キーと安価な電子キーを組み合せて使用すれば、セキュリティ機能を低下させずに利便性の向上やコストの低減なども図りやすくなる。

１サブ錠前
２メイン錠前
３リーダ
５電子キー
５ａ非接触ＩＣカードキー
５ｂ携帯器
６人感センサ
３６操作ボタン
３６ａ施錠ボタン
３６ｂ解錠ボタン
Ｄ扉

Claims

電子キーに記憶させた電子ＩＤにより錠前の施解錠を制御する電気錠であって、錠前の取付け対象側に設置した呼び出し装置からの呼び出し電波に対してＩＤ情報を応答波として返信する近接認証装置と近傍認証装置を有し、
前記呼び出し電波と応答波について、近接用を第１、近傍用を第２としてそれぞれ２種の呼び出し電波と応答波が設定され、
前記呼び出し装置が待機状態では第１呼び出し電波を定期的に出力して、前記近接認証装置との認証を行い、近傍認証装置が第２呼び出し電波の使用適正域にあることを確認したときに第１呼び出し電波を停波して第２呼び出し電波を出力するようにした電気錠。
前記近接・近傍認証装置による第２呼び出し電波使用適正域にあることの確認が、施開錠操作部の操作信号、若しくは、前記施錠対象側に設置された人感センサの感知信号に基づいてなされるようにした請求項１に記載の電気錠。