JP2016194242A - 作動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作に対する反応の向上を可能にした作動制御装置を提供すること。【解決手段】電子キーが照合一致してから一定時間をスマート照合一致有効期間とし、そのスマート照合一致有効期間中に、施解錠スイッチが操作されたとき、鍵を解錠する。スマート照合一致有効期間の設定により、電子キーの照合一致の有効期間が拡大される。したがって、施解錠スイッチの操作時にスマート照合一致状態であることを必要とする場合に比べ、操作に対する反応を向上できる。【選択図】図５

Description

本発明は、機器の作動を制御する作動制御装置に関する。

特許文献１には、建物のドアの施解錠を制御するドア錠制御システムが開示されている。ドア錠制御システムは、ユーザが所持する電子キーと、建物側のドア錠制御装置（コントローラ）とを備え、両者間で電波を送受信するスマート通信を行う。コントローラは、スマート通信により取得した電子キーのＩＤを基準ＩＤと照合（スマート照合）し、建物側の施解錠スイッチ操作時にスマート照合一致状態であることを条件に、ドアの施解錠を行う。

図６に示すように、当初鍵（ドア錠）の施錠状態において、電子キーの有無を調査するべく建物から定期的に電波を送信し、次に電波を送信するまでの電子キーの応答待ち期間中に、電子キーから扉（ドア）への応答を待つ。電子キーが電波送受信可能範囲（スマート通信エリア）に入っていない場合、電子キーから電波が送信されず（応答無し）、スマート照合不一致状態となる。このスマート照合不一致状態で施解錠スイッチの操作が有ったとき、鍵を解錠しない。

電子キーが電波送受信可能範囲（スマート通信エリア）に入ったことに伴い、電子キーからの応答を受信すると、その時点からスマート照合一致状態となる。スマート照合一致状態となって以後、電子キーからの応答が無く応答待ち期間が完了するまでの期間が照合一致期間である。この照合一致期間中に施解錠スイッチの操作が有ったとき、鍵を解錠する。尚、電子キーが電波送受信可能範囲（スマート通信エリア）から出たことに伴い、電子キーからの応答が無く応答待ち期間が完了すると、その時点からスマート照合不一致状態となる。

特許第５３２０４７６号公報

図７に示すように、スマート照合一致期間中に外界ノイズ等により電子キーからの応答電波を受信できなかった場合を想定する。この場合、実際には電子キーから応答電波が送信されるものの、外界ノイズ等により当該電波を受信できず応答無しとなる。よって、電子キーの応答待ち期間が完了した時点からスマート照合不一致期間ができる。そのスマート照合不一致期間中に施解錠スイッチの操作が有っても、鍵を解錠できないことになる。

尚、外界ノイズ等の影響が一時的なものであり、その後の応答待ち期間中に電子キーからの応答電波を受信すると、その時点から再びスマート照合一致期間となる。そして、電子キーが電波送受信可能範囲（スマート通信エリア）から出たことに伴い、電子キーからの応答が無く応答待ち期間が完了すると、その時点からスマート照合不一致状態となる。

また、図８に示すように、電子キーを所持したユーザが急いでドアに近づいて施解錠スイッチの操作を行った場合を想定する。この場合も、電子キーが電波送受信可能範囲（スマート通信エリア）に入ったことに伴い、電子キーからの応答電波を受信すると、その時点からスマート照合一致状態となるものの、電子キーからの応答電波を受信するまではスマート照合不一致期間である。そして、ここでは、電子キーが電波送受信可能範囲（スマート通信エリア）に入った後、スマート照合一致状態となる前に、施解錠スイッチの操作が行われた場合を想定するに、スマート照合不一致期間中に施解錠スイッチの操作が有っても、鍵を解錠できないことになる。

いずれの場合にも、鍵を解錠できれば、施解錠スイッチの操作に対する反応（応答性）の悪さをユーザに感じさせる事が無くなる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、操作に対する反応の向上を可能にした作動制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する作動制御装置は、機器の作動を制御する作動制御装置において、当該作動制御装置から定期的に電波を送信し、その電波の送信周期にしたがい次に電波を送信するまでの応答待ち期間中に電子キーからの応答を待ち、前記応答待ち期間中に前記応答を受信したとき、その応答に含まれる電子キーのＩＤを基準ＩＤと照合することで電子キーの照合を実施しつつ、当該応答待ち期間を照合の実施期間と規定し、前記機器の作動に必要な電子キーが照合一致してから一定時間を操作待ち期間とし、その操作待ち期間中に、前記機器の作動を指示するべく操作手段が操作されたとき、前記機器の作動を行う制御手段を備えたことをその要旨としている。

この構成によれば、操作待ち期間の設定により、電子キーの照合一致の有効期間が拡大される。したがって、操作手段の操作時に電子キーの照合一致状態であることを必要とする場合に比べ、操作に対する反応を向上できる。

上記作動制御装置について、前記操作待ち期間は、前記電波の送信周期よりも長い時間に設定されることとしてもよい。
この構成によれば、照合一致の有効期間が拡大されて応答性が向上する。

上記作動制御装置について、前記制御手段は、前記電子キーが照合一致する毎に新たな操作待ち期間を設定し、いずれかの操作待ち期間中に前記操作手段が操作されたとき、前記機器の作動を行うこととしてもよい。

この構成によれば、電子キーが照合一致する毎に新たな操作待ち期間が設定され、これにより、都度、照合一致の有効期間が拡大される。したがって、操作に対する反応をより向上できる。

上記作動制御装置について、前記制御手段は、前記電子キーが照合一致したとき、次の照合の機会に照合不一致となると仮定した上で、その照合不一致となると仮定した当該次の照合のさらに次の照合の実施期間が完了する時点を含む前記一定時間を前記操作待ち期間とすることとしてもよい。

この構成によれば、照合の実施期間中に照合一致の結果が得られなかった場合に、当該照合の実施期間が完了した時点から照合不一致の期間を設定することを前提に、照合一致した次の機会に照合不一致となり、且つ、その照合不一致の期間中に操作手段の操作が有ったときでも、機器の作動が行えるようになる。

本発明によれば、操作に対する反応を向上できる。

ドア錠制御システムの構成図。 （ａ）はスマート通信の概要図、（ｂ）はスマート操作によるドア解錠の概要図。 （ａ）はドア解錠操作時に室内側に人がいない場合の概要図、（ｂ）はドア解錠操作時に室内側に人がいる場合の概要図。 第１の制御例を示すタイムチャート。 第２の制御例を示すタイムチャート。 従来の制御例を示すタイムチャート。 従来の制御例において、外界ノイズ等により解錠できない様子を示すタイムチャート。 従来の制御例において、ユーザの行動に追従できず解錠できない様子を示すタイムチャート。

以下、作動制御装置の一実施の形態について説明する。本例の作動制御装置は、建物ドアの施解錠を制御するドア錠制御システムの構成要素である。
図１に示すように、建物１は、建物１のドア２に設けられたドア錠３を電子キー４によって無線により作動可能なドア錠制御システム５を備える。ドア錠制御システム５は、例えば建物１側からの通信を契機に狭域無線（通信距離：数ｍ）によってＩＤ照合（スマート照合）を実行してドア錠３を制御するキー操作フリーシステムであることが好ましい。ドア錠制御システム５は、例えばドア錠３の施錠及び解錠の両方を制御するものであることが好ましい。ドア錠３は機器に相当する。

なお、以降は、キー操作フリーシステムによるドア錠３の操作を「キーフリー操作（スマート操作）」と記す。また、キー操作フリーシステムの通信を「スマート通信」と記し、その通信で実行されるＩＤ照合を「スマート照合」と記す。

キー操作フリーシステムの通信は、例えば建物１→電子キー４の通信にＬＦ（Low Frequency ）帯の電波が使用され、電子キー４→建物１の通信にＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波が使用される。キーフリー操作は、例えば電子キー４を実際に操作しなくても、スマート照合が成立すれば、ドア錠３の作動が許可又は実行される操作となっている。なお、本例の場合は、ドア２に設けられたドア錠操作部６の操作がトリガとなって、ドア錠３の施解錠が切り替えられる。ドア錠操作部６は操作手段に相当する。ドア錠操作部６は、例えば押圧スイッチであるとよい。

電子キー４は、電子キー４の動作を制御するキー制御部７と、電子キー４において電波を受信する受信アンテナ８と、電子キー４において電波を送信する送信アンテナ９とを備える。キー制御部７のメモリ１０には、電子キー４の固有ＩＤである電子キーＩＤが書き込み保存されている。受信アンテナ８は、例えばＬＦ電波を受信する。送信アンテナ９は、例えばＵＨＦ電波を送信する。

ドア錠制御システム５は、前述のドア錠３及びドア錠操作部６と、ドア錠制御システム５の作動を制御するコントローラ１１と、ドア２の周囲に電波を送信する送信アンテナ１２と、ドア２の周囲で電波を受信する受信アンテナ１３とを備える。コントローラ１１のメモリ１４には、ドア２に登録された電子キー４のＩＤ（電子キーＩＤ）が書き込み保存されている。送信アンテナ１２は、例えばＬＦ電波を送信する。受信アンテナ１３は、例えばＵＨＦ電波を受信する。送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３は、例えばドア２又は建物壁に配設されている。ドア錠３は、例えばアクチュエータを駆動源にデッドボルトを出し入れする電気錠からなる。コントローラ１１は、例えば基板上にＩＣ及びチップ類の各種素子が実装された制御盤である。ドア錠操作部６は、例えば操作される度にドア錠３の施解錠が交互に切り替わる施解錠スイッチであるとよい。

ドア錠制御システム５は、ドア２の付近において人の有無を検知する人検知センサ１５を備える。人検知センサ１５は、例えば温度センサからなり、例えば人体と周囲との温度差を検出することによって人を検知する。人検知センサ１５は、例えばドア２の内壁等に設置されることにより、室内に配置されている。人検知センサ１５は、コントローラ１１に接続されることにより、人有無の検知信号Ｓｈをコントローラ１１に出力する。具体的にいうと、人検知センサ１５は、人を検知するとき、検知信号Ｓｈ（Ｈレベル信号）をコントローラ１１に出力し、人を検知しないとき、検知信号Ｓｈをコントローラ１１に出力しない（Ｌレベル信号を出力する）。

ドア錠制御システム５は、ドア２側からの通信を契機に電子キー４と無線によるＩＤ照合（スマート照合）を行うスマート認証部１６と、ドア錠３の作動を制御する錠制御部１７とを備える。スマート認証部１６及び錠制御部１７は、ドア２のコントローラ１１に設けられる。スマート認証部１６は、定期的（ある一定の繰り返し周期）、又はトリガ入力（一例はドア錠操作部６の操作）を条件に、スマート通信を実行し、スマート照合が成立するか否かを確認する。錠制御部１７は、スマート認証部１６の認証結果に基づき、ドア錠３の施解錠を切り替える。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、送信アンテナ１２によるスマート通信のエリア（スマート通信エリアＥ１）は、ドア２を中心としたドア周囲一帯に形成される。このように、本例のスマート通信エリアＥ１は、建物１の室内外に亘って一帯に形成される。なお、受信アンテナ１３は、遠くまで届くＵＨＦ電波を受信するものであるので、ドア２付近であれば、どこに配置されてもよい。また、図２（ｂ）に示すように、ドア錠操作部６が操作されてドア錠３の施解錠が切り替わったときには、ドア２に設けられた表示部１８を点灯又は点滅させる。表示部１８は、例えばＬＥＤからなり、コントローラ１１の表示制御部１９（図１参照）による制御を受ける。

電子キー４が送信アンテナ１２のスマート通信エリアＥ１に進入すると、スマート認証部１６は、スマート通信を実行する。具体的には、送信アンテナ１２から送信されたウェイク信号を電子キー４が受信すると、電子キー４が起動してアックをＵＨＦ電波により返信し、続く通信過程において、ドアＩＤ照合、チャレンジレスポンス認証、電子キーＩＤ照合の各種照合を実行する。ドアＩＤ照合は、各ドア２の固有ＩＤであるドアＩＤ（図示略）を電子キー４に送信し、電子キー４にドアＩＤを確認させる照合である。チャレンジレスポンス認証は、送信の度にコードが毎回変わるチャレンジコードをドア２から電子キー４に送信して電子キー４の暗号鍵に通し、このレスポンスコードをドア２に返信させ、ドア２において同様に演算したレスポンスコードにより、電子キー４のレスポンスコードの正当性を確認する照合である。電子キーＩＤ照合は、電子キー４に登録された電子キーＩＤの正当性をドア２で確認する照合である。スマート認証部１６は、これら照合が全て成立することを確認すると、スマート照合を成立（スマート照合一致）とする。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、錠制御部１７は、ドア錠操作部６の操作を監視しつつ、スマート認証部１６によるスマート照合の照合結果と、人検知センサ１５の検知結果とに基づき、ドア錠３の作動を制御する。この錠制御部１７を含むコントローラ１１が作動制御装置に相当するとともに、錠制御部１７が制御手段に相当する。例えば、図３（ａ）に示すように、ユーザが室外からドア錠操作部６を操作したとき、室内の人検知センサ１５が人を検知していなければ、ドア錠制御システム５（キー操作フリーシステム）が有効にされる。よって、人検知エリアＥ２に人がいなければ、室外からドア錠操作部６を操作することでドア錠３の施解錠切り替えが可能となる。一方、図３（ｂ）に示すように、ユーザが室外からドア錠操作部６を操作したとき、室内の人検知センサ１５が人を検知していれば、ドア錠制御システム５が無効にされる。よって、人検知エリアＥ２に人がいれば、室外からドア錠操作部６を操作してもドア錠３の施解錠を切り替えることができない。

次に、ドア錠制御システム５の作用について説明する。
（参考例としての第１の制御例）
図４に示すように、当初鍵（ドア錠３）の施錠状態において、電子キー４の有無を調査するべく建物１から定期的にＬＦ電波を送信し、次にＬＦ電波を送信するまでの電子キー４の応答待ち期間中に、電子キー４から扉（ドア２）への応答を待つ。電子キー４が電波送受信可能範囲（スマート通信エリアＥ１）に入っていない場合、電子キー４からＵＨＦ電波が送信されず（応答無し）、スマート照合不一致状態となる。

電子キー４が電波送受信可能範囲（スマート通信エリアＥ１）に入ったことに伴い、電子キー４からの応答を受信すると、その時点からスマート照合一致状態となる。しかし、ここでは、電子キー４を所持したユーザが急いでドア２に近づいて施解錠スイッチ（ドア錠操作部６）の操作を行った場合を想定するに、施解錠スイッチの操作時点において、スマート照合不一致状態である。

ここに、本例では、施解錠スイッチの操作時点から一定時間をスマート照合待ち期間とする。詳述すると、施解錠スイッチが操作されたとき、当該操作された時点を含む電子キー４の今回の照合の実施期間中（応答待ち期間中）に照合不一致（応答無し）となると仮定した上で、その照合不一致となると仮定した当該今回の照合の次の照合の実施期間（応答待ち期間）が完了する時点を含む一定時間をスマート照合待ち期間とする。スマート照合待ち期間は、建物１からのＬＦ電波の送信周期が約０．５秒であるとき、約１秒間に設定される。このスマート照合待ち期間中に電子キー４が照合一致したとき、鍵を解錠する。スマート照合待ち期間を言い換えれば、施解錠スイッチの操作有効期間ということになる。

（実施例としての第２の制御例）
図５に示すように、電子キー４が電波送受信可能範囲（スマート通信エリアＥ１）に入ったことに伴い、電子キー４からの応答を受信すると、その時点からスマート照合一致状態となるとともに、当該時点から一定時間をスマート照合一致有効期間とする。詳述すると、電子キー４が照合一致したとき、次の照合の機会（応答待ち期間中）に照合不一致（応答無し）となると仮定した上で、その照合不一致となると仮定した当該次の照合のさらに次の照合の実施期間（応答待ち期間）が完了する時点を含む一定時間をスマート照合一致有効期間とする。スマート照合一致有効期間は約１．５秒間に設定される。

例えば、丸数字１で示す応答を受信すると、その時点から一定時間を丸数字１の応答に対するスマート照合一致有効期間とする。同様に、丸数字２で示す応答を受信すると、その時点から一定時間を丸数字２の応答に対するスマート照合一致有効期間とする。このように電子キー４が照合一致する毎に新たなスマート照合一致有効期間を設定する。

そして、ここでは、丸数字２の応答を受信した後、次の照合の機会に外界ノイズ等により電子キー４からの応答電波を受信できなかった場合を想定する。この場合、実際には電子キー４から応答電波が送信されるものの、外界ノイズ等により当該電波を受信できず応答無しとなる。よって、電子キー４の応答待ち期間が完了した時点からスマート照合不一致期間ができる。このスマート照合不一致期間中に施解錠スイッチの操作が有ったとき、丸数字２の応答に対するスマート照合一致有効期間中であるため、鍵を解錠する。スマート照合一致有効期間を言い換えれば、施解錠スイッチの操作待ち期間ということになる。

尚、外界ノイズ等の影響が一時的なものであり、その後、丸数字３で示す応答を受信すると、その時点から再びスマート照合一致期間となるとともに、当該時点から一定時間を丸数字３の応答に対するスマート照合一致有効期間とする。そして、電子キー４が電波送受信可能範囲（スマート通信エリアＥ１）から出たことに伴い、電子キー４からの応答が無く応答待ち期間が完了すると、その時点からスマート照合不一致状態となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）図４を参照して、スマート照合待ち期間の設定により、施解錠スイッチの操作の有効期間が拡大される。したがって、施解錠スイッチの操作時にスマート照合一致状態であることを必要とする場合に比べ、操作に対する反応を向上できる。

（２）同じく図４を参照して、施解錠スイッチの操作時点において今回が照合不一致であっても、次の機会に照合一致すれば、先の操作が有効となり、鍵の解錠が行えるようになる。したがって、早い段階で施解錠スイッチが操作され、若干遅れて電子キー４が照合一致するような場合に対応できる。

（３）図５を参照して、スマート照合一致有効期間の設定により、電子キー４の照合一致の有効期間が拡大される。したがって、施解錠スイッチの操作時にスマート照合一致状態であることを必要とする場合に比べ、操作に対する反応を向上できる。

（４）同じく図５を参照して、電子キー４が照合一致する毎に新たなスマート照合一致有効期間が設定され、これにより、都度、照合一致の有効期間が拡大される。したがって、操作に対する反応をより向上できる。

（５）同じく図５を参照して、照合一致した次の機会に外界ノイズ等により照合不一致となり、且つ、その照合不一致の期間中に施解錠スイッチの操作が有ったときでも、鍵の解錠が行えるようになる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では、スマート照合待ち期間を設定する第１の制御例とスマート照合一致有効期間を設定する第２の制御例を共に行うドア錠制御システム５について説明したが、第１の制御例を単独で行うドア錠制御システム５、或いは、第２の制御例を単独で行うドア錠制御システム５であってもよい。

・第１の制御例について、スマート照合待ち期間を規定する一定時間は約１秒間に限らず、任意に変更可能である。一定時間を長くするにつれ施解錠スイッチの操作の有効期間が拡大されて応答性が向上し、一定時間を短くするにつれ施解錠スイッチの操作の有効期間が限定されてセキュリティ性が向上する。

・第２の制御例について、スマート照合一致有効期間を規定する一定時間は約１．５秒間に限らず、任意に変更可能である。一定時間を長くするにつれ照合一致の有効期間が拡大されて応答性が向上し、一定時間を短くするにつれ照合一致の有効期間が限定されてセキュリティ性が向上する。

・第２の制御例について、各応答に対するスマート照合一致有効期間を規定する一定時間は同一でなくてもよい。
・第２の制御例について、照合一致する毎にスマート照合一致有効期間を設定することに代えて、１回置きにスマート照合一致有効期間を設定してもよい。或いは、複数回置きにスマート照合一致有効期間を設定してもよい。或いは、不定期にスマート照合一致有効期間を設定してもよい。

・作動制御の対象となる機器は建物１のドア錠３に限定されない。建物の窓に取り付けられたクレセント錠の他、車両のドア錠等の機器の作動を制御する作動制御装置に本発明を適用してもよい。

１…建物、２…ドア、３…ドア錠（機器）、４…電子キー、５…ドア錠制御システム、６…ドア錠操作部（操作手段）、７…キー制御部、８…受信アンテナ、９…送信アンテナ、１０…メモリ、１１…コントローラ（作動制御装置）、１２…送信アンテナ、１３…受信アンテナ、１４…メモリ、１５…人検知センサ、１６…スマート認証部、１７…錠制御部（制御手段）、１８…表示部、１９…表示制御部。

Claims (4)

1. 機器の作動を制御する作動制御装置において、
   当該作動制御装置から定期的に電波を送信し、その電波の送信周期にしたがい次に電波を送信するまでの応答待ち期間中に電子キーからの応答を待ち、前記応答待ち期間中に前記応答を受信したとき、その応答に含まれる電子キーのＩＤを基準ＩＤと照合することで電子キーの照合を実施しつつ、当該応答待ち期間を照合の実施期間と規定し、
   前記機器の作動に必要な電子キーが照合一致してから一定時間を操作待ち期間とし、その操作待ち期間中に、前記機器の作動を指示するべく操作手段が操作されたとき、前記機器の作動を行う制御手段を備えた
   ことを特徴とする作動制御装置。
2. 前記操作待ち期間は、前記電波の送信周期よりも長い時間に設定される
   請求項１に記載の作動制御装置。
3. 前記制御手段は、前記電子キーが照合一致する毎に新たな操作待ち期間を設定し、いずれかの操作待ち期間中に前記操作手段が操作されたとき、前記機器の作動を行う
   請求項１又は２に記載の作動制御装置。
4. 前記制御手段は、前記電子キーが照合一致したとき、次の照合の機会に照合不一致となると仮定した上で、その照合不一致となると仮定した当該次の照合のさらに次の照合の実施期間が完了する時点を含む前記一定時間を前記操作待ち期間とする
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の作動制御装置。

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