JP2016061121A - 自転車電子鍵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レノイドを用いて馬蹄型錠を開錠する際の低消費電力化が図ることができる自転車電子鍵装置を提供する。
【解決手段】施錠／開錠機構部３０は、プラスチック製の施開錠部材３１と、施開錠部材３１の部材本体３１ａの一端部を回動可能に支持するための施開錠部材支持軸３２と、ロッドの先端部が部材本体３１ａの他端部に取り付けられたソレノイド３３と、ソレノイド３３のロッドの中央部に取り付けられたかつ馬蹄型錠２０の施錠時に部材本体３１ａの他端部を馬蹄型錠２０側に付勢して施開錠部材３１の錠杆係止爪３１ｂを馬蹄型錠２０の錠杆２２内に圧入するための押しばね３４と、錠杆係止爪３１ｂと施開錠部材支持軸３２との間に取り付けられたストッパー３５とを備える。錠杆係止爪３１ｂの先端部の下端面は、施開錠部材支持軸３２の中心点を中心とする半径Ｒの円弧状の曲面とされている。
【選択図】図３

Description

本発明は、馬蹄型錠（馬蹄型自転車錠）を電子的に開錠するのに好適な自転車電子鍵装置に関する。

従来、馬蹄型錠を電子的に開錠するための自転車電子鍵装置として、下記の特許文献１に開示されたリング錠装置がある。
このリング錠装置では、パッシブタイプの非接触無線タグをリーダーに近づけてソレノイド（プルソレノイド）の電源をオンしてロッド（プルロッド）を基端部側へ引き寄せるとともに、ロッドの先端に固着された錠杆係止用ストッパーを施錠方向へ常時付勢している押しばねに抗して基端部側へ引き寄せて、錠杆係止用ストッパーの先端部による錠杆の係止部への圧入係止状態を解除すると同時に、復元用の引きばねの復元力で錠杆がケーシング内に引き戻されて復帰し開錠することにより、手動で施錠された馬蹄型錠（リング錠）を物理鍵ではなく汎用のカードを用いて開錠できるようにしている。

特開２０１２−１９５５号公報

しかしながら、上記の特許文献１に開示されたリング錠装置では、錠杆係止用ストッパーを押しばねに抗して基端側方向へ移動させて、錠杆係止用ストッパーの先端部を係止部から離脱させ、復元用の引きばねによって錠杆を引き戻してケーシング内に復帰させることによって馬蹄型錠を開錠するように構成されているため、ソレノイドのロッドの先端を錠杆係止用ストッパーの基端側壁板に連結固定している（公報の段落００１９，００２０および図４，５参照）。
そのため、開錠時に錠杆係止用ストッパーの先端部にロッドの軸方向と垂直方向に印加されている引きばねの引張力とロッドの軸方向に印加されている押しばねの押圧力とに抗して錠杆係止用ストッパーを基端側方向へ移動させるためにはロッドを大きな力でソレノイドの固定鉄芯に吸引させる必要があるため、ソレノイドの消費電力が大きくなるという問題がある。

本発明の目的は、ソレノイドを用いて馬蹄型錠を開錠する際の低消費電力化を図ることができる自転車電子鍵装置を提供することにある。

本発明の自転車電子鍵装置は、馬蹄型錠（２０）と、該馬蹄型錠を施錠および開錠するための施錠／開錠機構部（３０）と、該施錠／開錠機構部を電子制御するための電子制御部（４０）とを具備し、前記施錠／開錠機構部が、長方形板状の部材本体（３１ａ；３１ａ’）、および、先端部が前記馬蹄型錠に向けて該部材本体から垂直に突出するように該部材本体に取り付けられた錠杆係止爪（３１ｂ；３１ｂ’）を備えた施開錠部材（３１；３１’）と、前記部材本体の一端部を回動可能に支持するための施開錠部材支持軸（３２）と、ロッドの先端部が前記部材本体の他端部に該部材本体の長手方向に沿って摺動可能に取り付けられたソレノイド（３３）と、該ソレノイドの前記ロッドの中央部に取り付けられた、かつ、前記馬蹄型錠の施錠時に前記部材本体の他端部を該馬蹄型錠側に付勢して前記錠杆係止爪を前記馬蹄型錠の錠杆（２２）内に圧入するための押しばね（３４）と、前記錠杆係止爪と前記施開錠部材支持軸との間に取り付けられたストッパー（３５）とを備え、前記電子制御部が、ＩＣカード（５１）に書き込まれた開錠許可識別データを読み取るためのカードリーダ部（４１，４２）と、該カードリーダ部によって読み取られた前記開錠許可識別データに基づいて前記ソレノイドを駆動するための制御部（４３）とを備え、前記施開錠部材の少なくとも前記錠杆係止爪の先端部の前記馬蹄型錠の施錠時に前記錠杆の爪係止部（２２ａ）と当接する側の面がプラスチック製とされている、
ことを特徴とする。
ここで、前記錠杆係止爪の先端部の前記馬蹄型錠の施錠時に前記錠杆の前記爪係止部と当接する側の面が、前記施開錠部材支持軸を中心とする半径Ｒの円弧状の曲面とされており、前記馬蹄型錠が施錠された状態では、前記錠杆係止爪の先端部が前記施開錠部材支持軸から前記半径Ｒの位置で前記爪係止部と当接するようにされていてもよい。
前記錠杆係止爪（３１ｂ）が前記部材本体（３１ａ）の一端部および他端部間に取り付けられていてもよい。
前記錠杆係止爪（３１ｂ’）が前記部材本体（３１ａ’）の他端部に取り付けられていてもよい。
前記施錠／開錠機構部が、鍵（１）を用いて前記馬蹄型錠を開錠させるための手動施錠部材（３６）をさらに備え、該手動施錠部材が、回動板（３６ａ）と、押し板（３６ｂ）と、前記回動板の中心部に取り付けられた支持軸（３６ｃ）とを備え、前記回動板が、前記支持軸を回転軸として回動可能とされており、前記押し板の末端部が、前記馬蹄型錠が施錠された状態では先端部が前記部材本体の他端部と当接するように、前記回動板の先端面に固定されており、前記鍵がシリンダー錠（５２）に差し込まれて回されると、前記回動板の末端部が該シリンダー錠によって押されて該回動板が回動し、前記部材本体の他端部が前記押し板によって押されて、前記錠杆係止爪の先端部が前記爪係止部から引き出されるようにされていてもよい。
前記電子制御部が、前記鍵が前記シリンダー錠の差込口に差し込まれて回されると接点が閉じるマイクロスイッチ（４６）をさらに備え、前記制御部が、前記マイクロスイッチの前記接点が所定の時間以上閉じられた場合にのみ、前記馬蹄型錠用の電子キーとして登録されていない未登録ＩＣカード（５１ｃ）を登録するための電子キー登録処理および／または前記馬蹄型錠用の電子キーとして登録されている登録済みＩＣカード（５１ｂ）の登録を消去するための電子キー登録消去処理を実行してもよい。

本発明の自転車電子鍵装置は、施開錠部材の少なくとも錠杆係止爪の先端部の馬蹄型錠の施錠時に錠杆の爪係止部と当接する側の面をプラスチック製にするとともに施開錠部材の部材本体の一端部を施開錠部材支持軸によって回動可能に支持することにより、施開錠部材の錠杆係止爪を馬蹄型錠の錠杆から小さい力で引き出せるため、ソレノイドを用いて馬蹄型錠を開錠する際の低消費電力化を図ることができるという効果を奏する。

本発明の一実施例による自転車電子鍵装置の外観を示す図であり、（ａ）は自転車電子鍵装置の左側面図であり、（ｂ）は自転車電子鍵装置の正面図である。 図１に示した自転車電子鍵装置が具備する電子制御部４０の取付位置について説明するための図であり、（ａ）は自転車電子鍵装置の左側面図であり、（ｂ）は自転車電子鍵装置の正面図である。 図１に示した自転車電子鍵装置が具備する馬蹄型錠２０および施錠／開錠機構部３０の構成示す図である。 図１に示した自転車電子鍵装置が具備する施開錠部材の構成について説明するための図であり、（ａ）は図３に示した施開錠部材３１の構成について説明するための図であり、（ｂ）は施開錠部材３１の一変形例である施開錠部材３１’の構成について説明するための図である。 図１に示した自転車電子鍵装置が具備する手動施錠部材３６の構成および機能について説明するための図である。 図１に示した自転車電子鍵装置が具備する電子制御部４０の構成を示すブロック図である。 図６に示したＣＰＵ４３のＩＣカード５１を電子キーとして用いて馬蹄型錠２０を開錠する際の動作について説明するためのフローチャートである。 図６に示したＣＰＵ４３の自転車電子鍵装置によって未登録カードを電子キーとして登録する際の動作について説明するためのフローチャートである。 図６に示したＣＰＵ４３の登録済みのＩＣカード５１を消去する際の動作について説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の自転車電子鍵装置の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による自転車電子鍵装置は、筺体１０と、馬蹄型錠２０と、馬蹄型錠２０を施錠および開錠するための施錠／開錠機構部３０と、施錠／開錠機構部３０を電子制御するための電子制御部４０とを具備する。

ここで、筺体１０は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、シャーシ１１と、シャーシ１１に被せられて取り付けられる蓋１２とを備える。
なお、以下では、蓋１２側を自転車電子鍵装置の表側とするとともに馬蹄型錠２０の開口部側を自転車電子鍵装置の下側として説明する。

蓋１２の左上側部分には、馬蹄型錠２０の電子キーとして用いるＩＣカード５１（図６参照）をかざす個所を示す長方形状のカードリーダ枠線１２ａが記されている。蓋１２のカードリーダ枠線１２ａの中央下側部分には、ＬＥＤ４７（図６参照）の発光を外部から見られるようにするためのＬＥＤ窓１２ｂが形成されている。蓋１２のＬＥＤ窓１２ｂの右下側部分には、馬蹄型錠２０の鍵１（物理鍵）を差し込むためのシリンダー錠５２の鍵差込口が露出されている。

シャーシ１１の右側部分には、馬蹄型錠２０が開口部（両端部間の部分）を下側にして取り付けられている。また、シャーシ１１の右下側部分には、馬蹄型錠２０の開口部に通される自転車の車輪を通すための切欠きが形成されている。
施錠／開錠機構部３０および電子制御部４０は、シャーシ１１の左側部分に裏面側からこの順番で重ねられて取り付けられている（図２参照）。

馬蹄型錠２０は、日本工業規格においてＪＩＳ Ｄ９１１１に規定する自転車に用いる錠として同規格ＪＩＳ Ｄ９４５６で規定された金属製のものであり、図３に示すように、中空の通路を内部に備えた馬蹄形状のケーシング２１と、半環状の錠杆２２（かんぬき）と、円板状の摘み２３と、引きばね２４と、固定ピン２５とを備える。
錠杆２２の基端部と摘み２３との間には、後述の錠杆係止爪３１ａの先端部を貫通させて係止するための爪係止部２２ａ（係止用孔や凹欠部など）が形成されている。

引きばね２４の一端は錠杆２２の基端部に固定されており、引きばね２４の他端はケーシング２１内の右端部に取り付けられた固定ピン２５に固定されている。
これにより、錠杆２２の略中央部の外周面に取り付けられた摘み２３を手で図３図示反時計方向に移動させると、錠杆２２が引きばね２４の付勢力に抗してケーシング２１の通路に沿って移動し、爪係止部２２ａに錠杆係止爪３１ａが圧入係止されて錠杆２２が固定されることにより、同図に示すように馬蹄型錠２０は全体として環状をなして自転車の車輪を囲繞するように施錠される。

施錠／開錠機構部３０は、図３に示すように、施開錠部材３１と、施開錠部材支持軸３２と、ソレノイド３３（プルソレノイド）と、押しばね３４と、ストッパー３５と、手動施錠部材３６とを備える。

ここで、施開錠部材３１は、従来の金属製の馬蹄型錠における施開錠時の摺動によるガリや腐食による摩擦抵抗を低減させるとともに、軽量化によるソレノイド３３の駆動時の低消費電力化を図るために、ポリアセタールやナイロンなどのプラスチック製とされている。

また、施開錠部材３１は、従来の馬蹄型錠および上記の特許文献１に開示されたリング錠装置では１本の棒状のものが使用されているが、梃子の原理を応用してソレノイド３３の駆動時の低消費電力化を図るために、正面視で凸状の板状とされている。
すなわち、施開錠部材３１は、長方形板状の部材本体３１ａと、先端部が馬蹄型錠２０に向けて部材本体３１ａから垂直に突出するように末端部が部材本体３１ａの長手方向の中央よりも下端部側（好ましくは、部材本体３１ａの長さ（上端面から下端面までの長さ）＝ａとし、部材本体３１ａの上端面から錠杆係止爪３１ｂの上端面までの長さ＝ｂとすると、ａ：ｂ≒１．５：１となる位置）の右側面に一体的に取り付けられた錠杆係止爪３１ｂとを備える。

部材本体３１ａの上端部は、シャーシ１１の馬蹄型錠２０よりも左側の上方部に取り付けられた施開錠部材支持軸３２に、施開錠部材支持軸３２を回転軸として回動可能に取り付けられている。
部材本体３１ａの下端部には、ソレノイド３３のロッド（プルロッド）の先端部を摺動自在に取り付けるための楕円状の貫通孔３１ｃが、長軸が部材本体３１ａの長手方向に沿うように形成されており、図３に矢印で示すようにソレノイド３３を駆動してロッドの基端部を固定鉄芯側に直線的に移動させて施開錠部材支持軸３２を回転軸として施開錠部材３１の部材本体３１ａを時計回りに回動させたときに、部材本体３１ａの下端部が円軌道に沿って時計回りに移動できるようにされている。
これにより、馬蹄型錠２０が施錠された状態の時にソレノイド３３を駆動すると、図３に矢印で示すように施開錠部材３１の錠杆係止爪３１ｂの先端部を錠杆２２の爪係止部２２ａから引き出して、馬蹄型錠２０を開錠させることができる（図６参照）。

施開錠部材３１の錠杆係止爪３１ｂの先端部の下端面（馬蹄型錠２０の施錠時に爪係止部２２ａと当接する側の面）は、小さい力で錠杆係止爪３１ｂの先端部を錠杆２２の爪係止部２２ａから引き出すことができるように、図４（ａ）に示すように施開錠部材支持軸３２の中心点を中心とする半径Ｒの円弧状の曲面とされている。

施開錠部材３１の寸法の一例を以下に示す。
（ａ）部材本体３１ａの長さ（ａ）＝６３ｍｍ
（ｂ）部材本体３１ａの幅＝７ｍｍ
（ｃ）錠杆係止爪３１ｂの長さ＝９ｍｍ
（ｄ）錠杆係止爪３１ｂの幅＝５ｍｍ
（ｅ）部材本体３１ａの上端面から錠杆係止爪３１ｂの上端面までの長さ（ｂ）＝３４．５ｍｍ
（ｆ）半径Ｒ＝３５．５ｍｍ
（ｇ）貫通孔３１ｃの定点間の長さ＝２．５ｍｍおよび貫通孔３１ｃの短径＝２ｍｍ
（ｈ）部材本体３１ａの下端面から貫通孔３１ｃの下側の定点までの長さ＝２．３ｍｍ

なお、施開錠部材３１は正面視で凸状の板状としたが、更なる軽量化を図るために、図４（ｂ）に示す施開錠部材３１’のように正面視でＬ状の板状（すなわち、部材本体３１ａ’の長さ（上端面から下端面までの長さ）＝ａ’とし、部材本体３１ａ’の上端面から錠杆係止爪３１ｂ’の下端面までの長さ＝ｂ’とすると、ａ’：ｂ’＝１：１となる形状）としてもよい。
この場合には、錠杆係止爪３１ｂ’の末端部は、先端部が馬蹄型錠２０に向けて部材本体３１ａ’から垂直に突出するように部材本体３１ａ’の下端部の右側面に一体的に取り付けられる。これに伴い、ソレノイド３３は錠杆係止爪３１ｂ’の末端部の位置に取り付ける。
また、図３（ａ）に示した施開錠部材３１の貫通孔３１ｃおよび錠杆係止爪３１ｂと同様に、ソレノイド３３のロッドの先端部を摺動自在に取り付けるための楕円状の貫通孔３１ｃ’は部材本体３１ａ’の下端部に形成されるとともに、錠杆係止爪３１ｂ’の先端部の下端面（馬蹄型錠２０の施錠時に爪係止部２２ａと当接する側の面）は施開錠部材支持軸３２の中心点を中心とする半径Ｒの円弧状の曲面とされる。

押しばね３４は、ソレノイド３３のロッドの中央部に取り付けられており、馬蹄型錠２０の施錠時に施開錠部材３１の部材本体３１ａの下端部を錠杆係止爪３１ｂ側に付勢して、錠杆係止爪３１ｂを錠杆２２内に圧入するためのものである。
このとき、施開錠部材３１の部材本体３１ａの上端部は施開錠部材支持軸３２を回転軸として回動可能に取り付けられているため、梃子の原理により押しばね３４の押圧力よりも大きな力で錠杆係止爪３１ｂを錠杆２２内に圧入することができる。

ストッパー３５は、馬蹄型錠２０が施錠された状態では施開錠部材３１の錠杆係止爪３１ｂの先端部が２ｍｍほど錠杆２２内に圧入されて施開錠部材支持軸３２の中心点から半径Ｒの位置で錠杆２２の爪係止部２２ａと当接するように、シャーシ１１の錠杆係止爪３１ｂと施開錠部材支持軸３２との間に取り付けられている（図３参照）。

このように構成された施錠／開錠機構部３０では、以下に示す理由（イ），（ロ）により上記の特許文献１に開示されたリング錠装置に比べて大幅に小さい力で引きばね２４の引張力と押しばね３５の押圧力とに抗してソレノイド３３のロッドを固定鉄芯側に移動させることができるため、馬蹄型錠２０の開錠時のソレノイド３３の消費電力を大幅に低減することができる。
（イ）馬蹄型錠２０が施錠された状態では、施開錠部材３１の錠杆係止爪３１ｂには錠杆２２を介して引きばね２４による大きな引張力が略上方に向けて印加されるが、この引張力の大部分を施開錠部材支持軸３２で施開錠部材３１を介して支えることができる。
（ロ）馬蹄型錠２０の開錠時には、施開錠部材３１の錠杆係止爪３１ｂの先端部の曲面に沿って馬蹄型錠２０の錠杆２２を移動させることができる。

手動施錠部材３６は、図３および図５に示すように、回動板３６ａと、回動板３６ａの先端部に取り付けられた押し板３６ｂと、回動板３６ａの中心部に取り付けられた支持軸３６ｃとを備える。
ここで、回動板３６ａは、末端部がシリンダー錠５２に設けられた係合部５２ａとマイクロスイッチ４６の接点との間に位置するように、かつ、支持軸３６ｃを回転軸として回動可能に取り付けられている。
また、押し板３６ｂは、馬蹄型錠２０が施錠された状態では先端部が施開錠部材３１の部材本体３１ａの下端部の右側面と当接するように、末端部が回動板３６ａの先端面に固定されている。
これにより、鍵１がシリンダー錠５２の差込口に差し込まれて図５図示時計方向に回されると、回動板３６ａの末端部がシリンダー錠５２の係合部５２ａによって押されて反時計方向に回るため、マイクロスイッチ４６の接点を回動板３６ａの末端部によって閉じさせることができるとともに、部材本体３１ａの下端部を押し板３６ｂの先端部によって同図図示左方向に押して錠杆係止爪３１ｂの先端部を錠杆２２の爪係止部２２ａから引き出すことができる。
その結果、利用者は、ＩＣカード５１を忘れてきたり紛失したりしても、鍵１を用いて馬蹄型錠２０を開錠させることができる。

電子制御部４０は、図６に示すように、アンテナ４１と、無線タグリーダ４２と、ＣＰＵ４３（制御部）と、ＤＣ／ＤＣ変換部４４と、電池４５と、マイクロスイッチ４６と、ＬＥＤ４７と、ブザー４８とを備える。

ここで、アンテナ４１は、図２（ａ），（ｂ）に示すアンテナ基板４１’に形成されている。
無線タグリーダ４２は、アンテナ４１と共にカードリーダ部を構成し、ＩＣカード５１からアンテナ４１を介して送信されてくる開錠許可識別データ（固有識別番号、マスタカード識別符号および未登録カード識別符号など）をＣＰＵ４３に出力する。また、無線タグリーダ４２は、図２（ｂ）に示すＲＦＩＣ４２’に組み込まれている。
ＣＰＵ４３は、後述する馬蹄型錠開錠処理、電子キー登録処理および電子キー登録消去処理などを行う。
ＤＣ／ＤＣ変換部４４は、電池４５から入力される直流電圧の値を無線タグリーダ４２、ＣＰＵ４３、マイクロスイッチ４６、ＬＥＤ４７およびブザー４８の安定的な動作直流電圧値に変換する。
マイクロスイッチ４６は、図３および図５に示すように、シャーシ１１のシリンダー錠５２の右下側に取り付けられており、馬蹄型錠２０の鍵１がシリンダー錠５２の差込口に差し込まれて回されると、手動施錠部材３６の回動板３６ａによって接点が閉じられて、スイッチオン信号Ｓ_ONをＣＰＵ４３に出力する。
ＬＥＤ４７は、ＣＰＵ４３によって青色または赤色に点灯または点滅される。
ブザー４８は、ＣＰＵ４３によって鳴動されると、確認音を出力する。

ＲＦＩＣ４２’、ＣＰＵ４３、ＤＣ／ＤＣ変換部４４、ＬＥＤ４７およびブザー４８は、図２（ａ），（ｂ）に示すプリント基板４０’（以下、「ＰＷＢ４０’」と称する。）上に実装されている。

次に、ＩＣカード５１を電子キーとして用いて馬蹄型錠２０を開錠する際のＣＰＵ４３の動作について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
利用者が、ＩＣカード５１をカードリーダ枠線１２ａ内にかざすと、ＩＣカード５１に格納されている固有識別番号がＩＣカード５１からアンテナ４１および無線タグリーダ４２を介してＣＰＵ４３に送信される。

ＣＰＵ４３は、ＩＣカード５１の固有識別番号を受信すると、受信した固有識別番号が内蔵メモリに格納されている登録固有識別番号と一致するか否かを確認する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。

受信した固有識別番号が登録固有識別番号と一致することを確認すると、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させ、開錠操作が正常に受け付けられたことを示すためにＬＥＤ４７を青色に５秒間だけ点灯させるとともに、ソレノイド３３に内蔵されたコイルにソレノイド駆動電流を一定時間だけ流してソレノイド３３を動作させる（ステップＳ１３）。
これにより、ソレノイド３３が動作して、ソレノイド３３のロッドが固定鉄芯側に引き寄せられることにより、錠杆係止爪３１ｂの先端部が錠杆２２の爪係止部２２ａから引き出されて、馬蹄型錠２０が開錠される。

一方、ステップＳ１２において受信した固有識別番号が登録固有識別番号と一致しないことを確認すると、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、開錠操作が正常に受け付けられなかったことを示すためにＬＥＤ４７を赤色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ１４）。

次に、馬蹄型錠２０用の電子キーとして登録されていないＩＣカード５１（以下、「未登録ＩＣカード５１ｃ」と称する。）を電子キーとして自転車電子鍵装置によって登録する際のＣＰＵ４３の動作について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。
利用者は、馬蹄型錠２０の鍵１をシリンダー錠５２の差込口に差し込んで３０秒以上回す。これにより、マイクロスイッチ４６の接点がシリンダー錠５２によって手動施錠部材３６の回動板３６ａを介して閉じられて、スイッチオン信号Ｓ_ONがマイクロスイッチ４６からＣＰＵ４３に３０秒以上出力される。

スイッチオン信号Ｓ_ONが入力されてから３０秒経過すると、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、電子キー登録処理指示が正常に受け付けられたことを示すためにＬＥＤ４７を青色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ２１，Ｓ２２）。

利用者は、ＬＥＤ４７の青色点灯を確認すると、鍵１を離したのち、マスタカードであるＩＣカード５１（以下、「マスタＩＣカード５１ａ」と称する。）をカードリーダ枠線１２ａ内にかざす。これより、マスタＩＣカード５１ａに格納されているマスタカード識別符号（マスタカードであることを示す符号）および固有識別番号が、マスタＩＣカード５１ａからアンテナ４１および無線タグリーダ４２を介してＣＰＵ４３に送信される。
ＣＰＵ４３は、マスタＩＣカード５１ａのマスタカード識別符号および固有識別番号を受信すると、受信した固有識別番号が内蔵メモリに格納されている登録固有識別番号と一致するか否かを確認する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。

受信した固有識別番号が登録固有識別番号と一致しないことを確認すると、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、電子キー登録処理指示が正常に受け付けられなかったことを示すためにＬＥＤ４７を赤色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ２９）。

一方、受信した固有識別番号が登録固有識別番号と一致することを確認すると、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、正常に電子キー登録処理指示が受け付けられたことを示すためにＬＥＤ４７を青色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ２５）。

利用者は、ＬＥＤ４７の青色点灯を確認すると、未登録ＩＣカード５１ｃをカードリーダ枠線１２ａ内にかざす。これにより、未登録ＩＣカード５１ｃに格納されている未登録カード識別符号（未登録カードであることを示す符号）が、未登録ＩＣカード５１ｃからアンテナ４１および無線タグリーダ４２を介してＣＰＵ４３に送信される。

ＣＰＵ４３は、未登録カード識別符号を受信すると、電子キー登録処理を開始して、内蔵メモリに格納されている登録固有識別番号を未登録ＩＣカード５１ｃに書き込むとともに未登録カード識別符号を消去する（ステップＳ２６，Ｓ２７）。

その後、ＣＰＵ４３は、電子キー登録処理の終了を示すためにブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、他の未登録ＩＣカード５１ｃの登録可能を示すためにＬＥＤ４７を青色に５秒間だけ点滅させる（ステップＳ２８）。

ＬＥＤ４７の青色点滅が終了するまで利用者が他の未登録ＩＣカード５１ｃをカードリーダ枠線１２ａ内にかざすと、ＣＰＵ４３はステップＳ２６〜Ｓ２８の動作を繰り返す。
一方、ＬＥＤ４７の青色点滅が終了するまで利用者が他の未登録ＩＣカード５１ｃをカードリーダ枠線１２ａ内にかざさないと、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、電子キー登録処理指示が正常に受け付けられなかったことを示すためにＬＥＤ４７を赤色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ２６，Ｓ２９）。

なお、利用者が馬蹄型錠２０用の電子キーとして登録されているＩＣカード５１（以下、「登録済みＩＣカード５１ｂ」と称する。）を誤ってカードリーダ枠線１２ａ内にかざすと、内蔵メモリに格納されている登録固有識別番号と同じ固有識別番号が登録済みＩＣカード５１ｂからアンテナ４１および無線タグリーダ４２を介してＣＰＵ４３に送信されてくるため、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させてエラー音を５秒間だけ出力させ、電子キー登録処理不可を示すためにＬＥＤ４７を赤色に５秒間だけ点滅させるとともに、電子キー登録処理を強制終了する。

同様にして、利用者が誤って規格外のＩＣカードをカードリーダ枠線１２ａ内にかざした場合にも、未登録カード識別符号がこのＩＣカードからアンテナ４１および無線タグリーダ４２を介してＣＰＵ４３に送信されてこないため、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させてエラー音を５秒間だけ出力させ、電子キー登録処理不可を示すためにＬＥＤ４７を赤色に５秒間だけ点滅させるとともに、電子キー登録処理を強制終了する。

次に、登録済みＩＣカード５１ｂの登録を消去する際のＣＰＵ４３の動作について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
利用者は、馬蹄型錠２０の鍵１をシリンダー錠５２の差込口に差し込んで３０秒以上回す。これにより、マイクロスイッチ４６の接点が手動施錠部材３６の回動板３６ａによって閉じられて、スイッチオン信号Ｓ_ONがマイクロスイッチ４６からＣＰＵ４３に３０秒以上出力される。

スイッチオン信号Ｓ_ONが入力されてから３０秒経過すると、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、ＬＥＤ４７を青色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ３１，Ｓ３２）。

利用者は、ＬＥＤ４７の青色点灯を確認すると、鍵１を離したのち、マスタＩＣカード５１ａをカードリーダ枠線１２ａ内にかざす。これにより、マスタＩＣカード５１ａに格納されているマスタカード識別符号および固有識別番号が、マスタＩＣカード５１ａからアンテナ４１および無線タグリーダ４２を介してＣＰＵ４３に送信される。
ＣＰＵ４３は、マスタＩＣカード５１ａのマスタカード識別符号および固有識別番号を受信すると、受信した固有識別番号が内蔵メモリに格納されている登録固有識別番号と一致するか否かを確認する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。

受信した固有識別番号が登録固有識別番号と一致しないことを確認すると、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、電子キー登録消去処理指示が正常に受け付けられなかったことを示すためにＬＥＤ４７を赤色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ３９）。

一方、受信した固有識別番号が登録固有識別番号と一致することを確認すると、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、正常に電子キー登録消去指示が受け付けられたことを示すためにＬＥＤ４７を青色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ３５）。

利用者は、ＬＥＤ４７の青色点灯を確認すると、登録済みＩＣカード５１ｂをカードリーダ枠線１２ａ内にかざす。これにより、登録済みＩＣカード５１ｂに格納されている固有識別番号が、登録済みＩＣカード５１ｂからアンテナ４１および無線タグリーダ４２を介してＣＰＵ４３に送信される。
ＣＰＵ４３は、登録済みＩＣカード５１ｂの固有識別番号を受信すると、受信した固有識別番号が内蔵メモリに格納されている登録固有識別番号と一致するか否かを確認する（ステップＳ３６）。

受信した固有識別番号が登録固有識別番号と一致することを確認すると、ＣＰＵ４３は、電子キー登録消去処理を開始して、登録済みＩＣカード５１ｂに書き込まれている固有識別番号を消去するとともに、登録済みＩＣカード５１ｂに未登録カード識別符号を書き込む（ステップＳ３７）。

ＣＰＵ４３は、電子キー登録消去処理を終了すると、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、電子キー登録消去処理の終了を示すためにＬＥＤ４７を青色に５秒間だけ点滅させる（ステップＳ３８）。

このとき、登録を消去したい登録済みＩＣカード５１ｂが複数ある場合には、利用者は、ＬＥＤ４７が青色に点滅している間に次の登録済みＩＣカード５１ｂをカードリーダ枠線１２ａ内にかざす。これにより、ＣＰＵ４３は、ステップＳ３６〜Ｓ３８の動作を繰り返す。

一方、ＬＥＤ４７の青色点滅が終了するまで利用者が他の登録済みＩＣカード５１ｂをカードリーダ枠線１２ａ内にかざさないと、ＣＰＵ４３は、ブザー４８を鳴動させて確認音を５秒間だけ出力させるとともに、電子キー登録消去指示が正常に受け付けられなかったことを示すためにＬＥＤ４７を赤色に５秒間だけ点灯させる（ステップＳ３６，Ｓ３９）。

以上の説明では、施開錠部材３１の錠杆係止爪３１ｂの先端部の下端面を施開錠部材支持軸３２の中心点を中心とする半径Ｒの円弧状の曲面としたが、平面としてもよい。
この場合にも、施開錠部材３１をプラスチック製にするとともに梃子の原理を利用して錠杆係止爪３１ｂを馬蹄型錠２０の錠杆２２から引き出せる形状としているため、上記特許文献１に開示されたリング錠装置よりも小さい力で錠杆係止爪３１ｂを馬蹄型錠２０の錠杆２２から引き出すことができる。

また、施開錠部材３１をプラスチック製としたが、冷間圧延鋼板（ＳＰＣ）製として、施開錠部材３１の錠杆係止爪３１ｂの先端部の下端面（馬蹄型錠２０の施錠時に爪係止部２２ａと当接する側の面）にプラスチック膜をコーティングにより形成してもよい。
この場合には、施開錠部材３１をプラスチック製とした場合よりも軽量化が図れないが、梃子の原理を利用して錠杆係止爪３１ｂを馬蹄型錠２０の錠杆２２から引き出せる形状としているため、上記特許文献１に開示されたリング錠装置よりも小さい力で錠杆係止爪３１ｂを馬蹄型錠２０の錠杆２２から引き出すことができる。

また、電子制御部４０を自転車電子鍵装置に取り付けたが、電子制御部４０を既存の電動アシスト自転車の電源入／切用操作ボックス内に取り付けることにより、利用者がより操作し易くすることができる。

また、電子制御部４０は電池４５を備えたが、電池４５の代わりに電動アシスト自転車のバッテリーやハブ発電装置付き自転車などの電源バッテリーを使用してもよい。

１ 鍵
１０ 筺体
１１ シャーシ
１２ 蓋
１２ａ カードリーダ枠線
１２ｂ ＬＥＤ窓
２０ 馬蹄型錠
２１ ケーシング
２２ 錠杆
２２ａ 爪係止部
２３ 摘み
２４ 引きばね
２５ 固定ピン
３０ 施錠／開錠機構部
３１，３１’ 施開錠部材
３１ａ，３１ａ’ 部材本体
３１ｂ，３１ｂ’ 錠杆係止爪
３１ｃ，３１ｃ’ 貫通孔
３２ 施開錠部材支持軸
３３ ソレノイド
３４ 押しばね
３５ ストッパー
３６ 手動施錠部材
３６ａ 回動板
３６ｂ 押し板
３６ｃ 支持軸
４０ 電子制御部
４０’ ＰＷＢ
４１ アンテナ
４１’ アンテナ基板
４２ 無線タグリーダ
４２’ ＲＦＩＣ
４３ ＣＰＵ
４４ ＤＣ／ＤＣ変換部
４５ 電池
４６ マイクロスイッチ
４７ ＬＥＤ
４８ ブザー
５１ ＩＣカード
５１ａ マスタＩＣカード
５１ｂ 登録済みＩＣカード
５１ｃ 未登録ＩＣカード
５２ シリンダー錠
５２ａ 係合部
Ｓ_ON スイッチオン信号
Ｓ１１〜Ｓ２４，Ｓ２１〜Ｓ２９，Ｓ３１〜Ｓ３９ ステップ

Claims (6)

1. 馬蹄型錠（２０）と、
   該馬蹄型錠を施錠および開錠するための施錠／開錠機構部（３０）と、
   該施錠／開錠機構部を電子制御するための電子制御部（４０）とを具備し、
   前記施錠／開錠機構部が、
   長方形板状の部材本体（３１ａ；３１ａ’）、および、先端部が前記馬蹄型錠に向けて該部材本体から垂直に突出するように該部材本体に取り付けられた錠杆係止爪（３１ｂ；３１ｂ’）を備えた施開錠部材（３１；３１’）と、
   前記部材本体の一端部を回動可能に支持するための施開錠部材支持軸（３２）と、
   ロッドの先端部が前記部材本体の他端部に該部材本体の長手方向に沿って摺動可能に取り付けられたソレノイド（３３）と、
   該ソレノイドの前記ロッドの中央部に取り付けられた、かつ、前記馬蹄型錠の施錠時に前記部材本体の他端部を該馬蹄型錠側に付勢して前記錠杆係止爪を前記馬蹄型錠の錠杆（２２）内に圧入するための押しばね（３４）と、
   前記錠杆係止爪と前記施開錠部材支持軸との間に取り付けられたストッパー（３５）とを備え、
   前記電子制御部が、
   ＩＣカード（５１）に書き込まれた開錠許可識別データを読み取るためのカードリーダ部（４１，４２）と、
   該カードリーダ部によって読み取られた前記開錠許可識別データに基づいて前記ソレノイドを駆動するための制御部（４３）とを備え、
   前記施開錠部材の少なくとも前記錠杆係止爪の先端部の前記馬蹄型錠の施錠時に前記錠杆の爪係止部（２２ａ）と当接する側の面がプラスチック製とされている、
   ことを特徴とする、自転車電子鍵装置。
2. 前記錠杆係止爪の先端部の前記馬蹄型錠の施錠時に前記錠杆の前記爪係止部と当接する側の面が、前記施開錠部材支持軸を中心とする半径Ｒの円弧状の曲面とされており、
   前記馬蹄型錠が施錠された状態では、前記錠杆係止爪の先端部が前記施開錠部材支持軸から前記半径Ｒの位置で前記爪係止部と当接するようにされている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の自転車電子鍵装置。
3. 前記錠杆係止爪（３１ｂ）が前記部材本体（３１ａ）の一端部および他端部間に取り付けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の自転車電子鍵装置。
4. 前記錠杆係止爪（３１ｂ’）が前記部材本体（３１ａ’）の他端部に取り付けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の自転車電子鍵装置。
5. 前記施錠／開錠機構部が、鍵（１）を用いて前記馬蹄型錠を開錠させるための手動施錠部材（３６）をさらに備え、
   該手動施錠部材が、回動板（３６ａ）と、押し板（３６ｂ）と、前記回動板の中心部に取り付けられた支持軸（３６ｃ）とを備え、
   前記回動板が、前記支持軸を回転軸として回動可能とされており、
   前記押し板の末端部が、前記馬蹄型錠が施錠された状態では先端部が前記部材本体の他端部と当接するように、前記回動板の先端面に固定されており、
   前記鍵がシリンダー錠（５２）に差し込まれて回されると、前記回動板の末端部が該シリンダー錠によって押されて該回動板が回動し、前記部材本体の他端部が前記押し板によって押されて、前記錠杆係止爪の先端部が前記爪係止部から引き出されるようにされている、
   ことを特徴とする、請求項１乃至４いずれかに記載の自転車電子鍵装置。
6. 前記電子制御部が、前記鍵が前記シリンダー錠の差込口に差し込まれて回されると接点が閉じるマイクロスイッチ（４６）をさらに備え、
   前記制御部が、前記マイクロスイッチの前記接点が所定の時間以上閉じられた場合にのみ、前記馬蹄型錠用の電子キーとして登録されていない未登録ＩＣカード（５１ｃ）を登録するための電子キー登録処理および／または前記馬蹄型錠用の電子キーとして登録されている登録済みＩＣカード（５１ｂ）の登録を消去するための電子キー登録消去処理を実行する、
   ことを特徴とする、請求項５記載の自転車電子鍵装置。

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