JP5022983B2 - 施錠解錠システム - Google Patents

Description

本発明は、鍵穴に鍵を挿入することによって施錠又は解錠を行う玄関ドア等の施錠解錠システムに関する。

一般的な施錠解錠システムとして考えられる構成としては、鍵穴に鍵を挿入することによって施錠又は解錠を行う玄関ドア等の施錠解錠システムが考えられる。このような施錠解錠システムにおいては、図１７に示すように、任意の側面凹凸形状１ａを有する平板状の鍵１を鍵穴３に差し込み、鍵１の側面凹凸形状１ａと鍵穴３の内部の鍵穴パターン３ａ形状とが一致した場合には、鍵１が鍵穴３内で回転可能となって、ドアを施錠または解錠する図示しない施錠解錠装置を鍵１が作動させて施錠又は解錠するようになっている。そして、鍵１の側面凹凸形状１ａと鍵穴３の鍵穴パターン３ａとが一致しない場合には、鍵１が鍵穴３内で回転できず鍵１が施錠解錠装置を作動させることが行えないために、ドアの施錠または解錠を行えない構成となっている。
しかし、このような施錠解錠システムに対して、鍵が簡単な形状をしていた場合には、施錠解錠を可能とする側面凹凸形状を有する鍵以外に何らかの工具を用いて、故意に、鍵穴内部の施錠解錠装置の施錠解錠部分を回転させて施錠解錠が勝手に行われてしまうという問題がある。そのため、鍵や鍵穴に施される任意の側面凹凸形状パターンをより複雑化する事でこのような事を防ぐ事が行われている。また、最近では機械的な鍵を用いずに、ドアなどに数字などを入力するタッチパネルを設け、暗証番号を入力する事で施錠解錠を行ったり、生体認識として指紋や手の平の静脈パターン、虹彩などを用いるなどの手法が行われている。

例えば、特許文献１に記載されているように、情報を記憶させた記憶部と、記憶部内の任意の一部の情報を欠落させてカードに表示させた面とを備え、面に表示されていない情報をカードの所持者に問い合わせた結果と記憶部内の情報とを照合することによってカードの所持者本人であることを認証できるようにしたカード構成とし、カード内の情報を暗号化したり、電子印章もともに記憶させる事によって更に情報の偽造をし難くするようにしたシステムが提案されている。
また、特許文献２に記載されているように、鍵穴に電子キーを挿入し、電子キーから所定の波長領域の光を発光させ、それをセンサで検出して、解錠装置に対してＣＰＵが施錠または解錠を制御するシステムが提案されている。
さらに、特許文献３に記載されているように、電子キーを握る人物の指紋を検出することによってその人物の特徴点を抽出し、内蔵する対応表に基づき暗号鍵を作成する。その暗号鍵によって生成された解錠用の信号を鍵穴側に送信し、鍵穴側で内蔵する対応表に基にした多数の復号用の鍵を全て試すことによって、生成された暗号を復号することが提案されている。
特開２００６−１７９０１６公報 特開２００３−３１４１０９公報 特開２００３−２８６７８２公報

しかし、特許文献１記載のものでは、暗証番号などを忘れてしまったり、一時的に本人に代わって他の人に施錠解錠を行ってもらう必要がある場合など、セキュリティを高めると同時に、必要に応じて必要な人が施錠解錠を行う必要がある等という一見、矛盾する事に対する要望に対応できないという問題がある。
また、特許文献２記載のものでは、鍵側から光を発光するために、鍵に対して鍵穴側から電源を供給する必要があり、鍵や鍵穴の電源授受用端子が汚染されることによって電源端子間の接触不良などによる電源供給不足となった場合には施錠、解錠ができなくなってしまう問題を招き安い。さらに、鍵穴側が停電などによって電源が遮断された場合には、このシステムが作動しなくなり施錠、解錠ができないという欠点もある。
また、特許文献３記載のものでは、生体認証を用いるので、予め登録された鍵の所持者しか使用することができず、ある程度の利便性を持たせる事が必要な場合、例えば、施錠解錠を許可された人に代わって代理の人に施錠、解錠を行ってもらう場合には拒否されてしまうという欠点がある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、利用者の要求するセキュリティレベルを満足しつつ利便性の高い施錠解錠システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、鍵穴に鍵を挿入することによって施錠装置又は解錠装置を作動させる施錠解錠システムにおいて、前記鍵は、少なくともクロミック分子を含有するパターン部を有する鍵パターンを有し、前記鍵穴は、前記鍵に対して前記クロミック分子の特性変化を与える特性変化付与手段と、当該特性変化付与手段によって特性変化が生じた前記鍵パターンを検出する検出手段とを備え、当該検出手段によって前記鍵パターンを検出したときに、施錠装置又は解錠装置を作動させて施錠又は解錠を行うことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の施錠解錠システムにおいて、前記鍵パターンは、前記クロミック分子を含有する複数のパターン部を有する鍵パターンで構成されていることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２記載の施錠解錠システムにおいて、前記鍵パターンは、前記クロミック分子を含有する複数のパターン部と前記クロミック分子を含有しないダミーパターン部を有する鍵パターンで構成されていることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３記載の施錠解錠システムにおいて、前記鍵パターンのパターン部とダミーパターン部は、ドットパターンであることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項２又は３記載の施錠解錠システムにおいて、前記鍵パターンは、１次元コードで構成されていることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項２又は３記載の施錠解錠システムにおいて、前記鍵パターンは、２次元コードで構成されていることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の施錠解錠システムにおいて、前記鍵は、平板状体であり、当該平板状体の表面に、前記鍵パターンが形成されていることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の施錠解錠システムにおいて、前記鍵は、側面凹凸形状を有する第２の鍵パターンを備えることを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項記載の施錠解錠システムにおいて、前記クロミック分子は、光の照射によって色又は磁性が変化するフォトクロミック分子、加熱することによって色が変化するサーモクロミック分子、電圧の印加により色が変化するエレクトロクロミック分子及び圧力を印加することによって色が変化するピエゾクロミック分子から選択されるクロミック分子であることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項９記載の施錠解錠システムにおいて、前記クロミック分子は、前記フォトクロミック分子で構成され、前記鍵は、前記パターン部を被覆する遮光カバーを有し、当該鍵を前記鍵穴に挿入する際に、前記遮光カバーによる前記パターン部の被覆を除去することを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、鍵穴に鍵を挿入することによって施錠装置又は解錠装置を作動させる施錠解錠システムにおいて、前記鍵穴はクロミック分子を含有する鍵穴パターンを有し、前記鍵は、前記鍵穴パターンの前記クロミック分子の特性変化を与える特性変化付与部材を有しており、前記鍵穴は、前記鍵が当該鍵穴に挿入されたときに、前記クロミック分子が前記鍵の特性変化付与部材によって特性変化が生じた前記鍵穴パターンを検出する検出手段とを備え、当該検出手段によって前記鍵穴パターンを検出したときに、施錠装置又は解錠装置を作動させて施錠又は解錠を行うことを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項１１記載の施錠解錠システムにおいて、前記クロミック分子は、光の照射によって色又は磁性が変化するフォトクロミック分子、加熱することによって色が変化するサーモクロミック分子、電圧の印加により色が変化するエレクトロクロミック分子及び圧力を印加することによって色が変化するピエゾクロミック分子から選択されるクロミック分子であることを特徴とする。

本発明によれば、鍵は、少なくともクロミック分子を含有するパターン部を有する鍵パターンを有し、鍵穴は、前記鍵に対して前記クロミック分子の特性変化を与える特性変化付与手段と、当該特性変化付与手段によって特性変化が生じた前記鍵パターンを検出する検出手段とを備え、当該検出手段によって前記鍵パターンを検出したときに、施錠装置又は解錠装置を作動させて施錠又は解錠を行うことによって、利用者の要求するセキュリティレベルを満足しつつ利便性の高い施錠解錠システムを提供することができる。
また、本発明によれば、鍵穴はクロミック分子を含有する鍵穴パターンを有し、鍵は、前記鍵穴パターンの前記クロミック分子の特性変化を与える特性変化付与部材を有しており、前記鍵穴は、前記鍵が当該鍵穴に挿入されたときに、前記クロミック分子が前記鍵の特性変化付与部材によって特性変化が生じた前記鍵穴パターンを検出する検出手段とを備え、当該検出手段によって前記鍵穴パターンを検出したときに、施錠装置又は解錠装置を作動させて施錠又は解錠を行うことによって、利用者の要求するセキュリティレベルを満足しつつ利便性の高い施錠解錠システムを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による第１実施形態に係る施錠解錠システムに使用される鍵の概略構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線上で切断した断面図、（ｃ）は鍵上に形成される鍵パターンを示す平面図である。図２は、図１で示す鍵を収容して施錠解錠装置を作動させる鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵穴内に鍵を挿入した状態の一部を切り欠いた平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線上で切断した断面図である。図３は、第１実施形態の施錠解錠システムで使用される施錠解錠手段のブロック図である。
この第１実施形態に係る鍵１は、図１（ａ）、（ｂ）で示すように、平板状の金属基板１ｂに複数の透孔１ｃを形成し、この透孔１ｃ内に、アゾベンゼン化合物からなるフォトクロミック分子を含む充填材１ｄが充填されて、その表面に、図１（ｃ）に示すような複数の充填材１ｄが所定間隔で配置されたパターン部２ａからなる鍵パターンを有する鍵パターン部２が形成されている。そして、この充填材１ｄを隠蔽して保持する保護シート１ｅが基板１ｂの表裏面に固着されている。このようなフォトクロミック分子を含有する充填材１ｄは、後述するように、紫外線が照射された際に無色から橙色に変色し、可視光が照射されると橙色から無色に可逆的に特性が変化する。本発明においては、この特性の変化を鍵の施錠解錠システムに利用してセキュリティを向上させている。

一方、鍵１が挿入される鍵穴４は、図２（ａ）に示すように、前面（図２（ａ）では、右方）に鍵１が挿入される開口４ａとこの開口４ａに連通して鍵１の鍵パターン部２を収容し、鍵１の上下、左右への移動を規制する規制壁４ｃを有する穴部４ｂを有している。そして、この穴部４ｂには、図２（ｂ）に示すように、鍵１のパターン部２ａに対応する位置に鍵１を挟んで対向するクロミック分子の特性変化を与える特性変化付与手段としての紫外線発光素子５ａと紫外線（矢印Ａ）を鍵１の充填材１ｄに照射して、フォトクロミック分子によって橙色に変色した光（矢印Ｂ）を受光する受光素子５ｂとからなり、鍵１の鍵パターンを検知する充填材検知センサ５が取り付けられている。そして、鍵穴４の穴部４ｂ内に鍵１が挿入され、鍵１の突出部１ｆが鍵穴４の開口４ａの外周で位置規制されて所定の位置に挿入されたとき、紫外線発光素子５ａから紫外線Ａが鍵１のパターン部２ａに照射される。このパターン部２ａへの紫外線Ａの照射によって、鍵１の充填材１ｄの配置位置では、充填材１ｄを通過する紫外線Ａは橙色の光線Ｂに変色され、この変色光Ｂを受光素子５ｂで受光するようになっている。その結果、この変色光Ｂの受光位置を検出して充填材１ｄの配置位置、即ち、鍵１の鍵パターンを検出することが可能となっている。
この受光素子５ｂによる充填材１ｄの配置位置に伴う鍵パターンの解読は、例えば、図３に示す施錠解錠手段６を利用して行うことができる。受光素子５ｂによって検知された充填材１ｄの配置位置を図３に示すような計測手段であるＣＰＵ７で計測し、予め記憶手段８に記憶されているパターン部２ａの充填材１ｄの配置位置とを比較し、これらのパターンが一致したときに、施錠解錠装置９を作動させて、ドア等のロックやロック解除を行うようになっている。従って、受光素子５ｂによって検出された充填材１ｄの配置位置パターン（パターン部２ａ）と記憶手段８に記憶されているパターンとが相違する場合には、施錠解錠装置９が作動せず、ドア等のロックやロック解除を行うことができないようになっている。

この場合、鍵パターンとして１個のみの充填材１ｄ（パターン部２ａ）を使用し、充填材１ｄが配置される位置に受光素子５ｂを配置して、充填材１ｄの有無を検出するようにしても良いが、上記形態のように、複数の位置に充填材１ｄを配置した鍵パターンを使用し、これらの充填材１ｄの配置位置を検出するようにする場合には、鍵パターンを解読される恐れが少なくなりよりセキュリティが向上するので好ましい。複数の位置に配置された充填材１ｄを検知する場合には、受光素子５ｂを縦横に走査させて配置位置を検出しても良いし、複数の受光素子５ｂを縦横に配置したアレイ状の受光センサを使用してもよい。また、鍵１の形状としては、上記第１実施形態で示す平板状体に限らず、棒状体であっても良いが、平板状体である場合には、前記パターン部２ａの形成が容易であり好適である。
上記実施形態においては、充填材１ｄに含有されるクロミック分子としては、紫外線を照射することによって透明体から橙色に変色するフォトクロミック分子を使用したが、本発明においては、このクロミック分子として、（１）光の照射によって色や磁性が変化するフォトクロミック分子、（２）加熱することによって色が変化するサーモクロミック分子、（３）電圧の印加により色が変化するエレクトロクロミック分子、（４）圧力を印加することによって色が変化するピエゾクロミック分子を好適に使用することができる。

これらの各種クロミック分子の特性変化について説明する。
（１）フォトクロミック分子
フォトクロミック分子は、所定の波長の光を照射することによって、クロミック分子が変色する特性変化を生じるものである。フォトクロミック分子の例としてアゾベンゼン化合物を用いて説明する。図４は、アゾベンゼン化合物に、紫外線と可視光を照射した場合における色の変化を示すものである。初期状態を図４の左側とすると、初期状態では無色の状態である。これに対して紫外線を照射すると分子の構造がシス体に変化し橙色に着色する。その後に可視光を照射すると可逆的にトランス体に構造変化をして無色に戻る。本発明においては、この特性変化を利用して、鍵穴４の内部に、前述のように、特性変化付与手段としての紫外線を照射する紫外線発光素子５ａを内蔵させ、この紫外線を鍵１のパターン部２ａに照射してアゾベンゼン化合物を橙色に変色させ、この橙色の変色光を受光素子５ｂで受光して検出し、鍵パターンを認識することで施錠解錠を可能、不可能にする事ができる。
また、アゾベンゼン化合物は、図５に示すように、紫外線と可視光を照射した場合における磁性の変化を発生する特性変化を示すものである。初期状態を図５の左側とすると、初期状態では強磁性体の状態である。これに対して紫外線を照射すると分子の構造がシス体に変化し常磁性体に変化する。その後に可視光を照射するとトランス体に構造変化をして強磁性体に戻る。本発明においては、この特性変化を利用して、鍵穴４の内部に、特性変化付与手段としての紫外線を照射する紫外線発光素子５ａを内蔵させ、この紫外線を鍵１のパターン部２ａに照射してアゾベンゼン化合物が強磁性体から常磁性体に特性を変化させ、この特性の変化に基づく磁界の変化を検出することによって鍵パターンを検出、認識することで施錠解錠を可能、不可能にする事ができる。

（２）サーモクロミック分子
サーモクロミック分子は、特性変化として所定の温度を一様に印加することによってクロミック分子が変色するものである。図６で示すサーモクロミック分子の例としてＮ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン錯体を用いた場合について説明する。通常の室温では図６の左側に示すように平面構造で赤紫色をしている。これに対して温度を４３℃以上にすると分子構造が四面体構造に変化し、それに伴い配位子場の変化が起こる事で濃紫色に色変化する。その後に温度を再び４３℃未満に温度を低下させると可逆的に平面構造となり赤紫色に戻る。本発明においては、この特性変化を利用して、鍵穴４の内部に、特性変化付与手段としての加熱手段を内蔵させ、この加熱手段によるサーモクロミック分子の加熱によって色の変化を発生させ、この色の変化を検出して鍵パターンを検出、認識することで施錠解錠を可能、不可能にする事ができる。
（３）エレクトロクロミック分子
エレクトロクロミック分子は、特性変化として所定の電圧を一様に印加することによってクロミック分子が変色するものである。エレクトロクロミック分子の例として図７に示す化合物の構造を用いて説明する。初期状態を図７左側とすると、この化合物は初期状態では無色の状態である。これに対して所定の電圧を印加する事により二電子酸化が起こり、図７の右側に示すような構造へと変化して深青色のジカチオンへと変化する。ここで再び逆電圧を印加する事で図７の左側に示す構造へと戻り無色に戻る。本発明においては、この特性変化を利用して、鍵穴４の内部に、特性変化付与手段としての所定の電圧を印加する電源手段を内蔵させ、この電源手段から電圧を鍵１のパターン部２ａに印加してジカチオンに変化させ変色させる。この変色を光センサで検出することによって鍵パターンを検出、認識することで施錠解錠を可能、不可能にする事ができる。

（４）ピエゾクロミック分子
ピエゾクロミック分子は、特性変化として所定の圧力を一様に印加することによってクロミック分子が変色するものである。ピエゾクロミック分子の例として図８に示す化合物の構造を用いて説明する。初期状態を図８左側とすると、この化合物は初期状態では黄色の状態である。これに対して圧力を印加する事により結合開裂によりラジカル種が発生し、図８の右側に示すような構造へと変化して赤紫色へと変色する。ここで圧力を開放して放置すると再び図８の左側に示す構造へと戻り黄色に戻る。本発明においては、この特性変化を利用して、鍵穴４の内部に、特性変化付与手段としての鍵１のパターン部２ａを加圧する加圧手段を内蔵させ、鍵１のパターン部２ａを加圧して黄色から赤紫に変色させる。このように変色されたパターン部２ａの鍵パターンを光センサによって検出することで施錠解錠を可能、不可能にする事ができる。
以上のように、クロミック分子によるパターン形成方法よっては、限りなく無限に近いパターンを形成する事ができ、またパターンの種類も限定される事がないため、従来のシステムに比較して格段にセキュリティレベルを上げる事が可能になる。

クロミック分子を含有するパターン部２ａを有する鍵パターンの具体的な構成について説明する。図９は、本発明による一実施形態に係る鍵パターンの構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は図９（ａ）のＣ−Ｃ線上で切断した断面図である。図１０は、本発明による一実施形態に係る鍵パターンとして１次元コードを印刷した鍵の平面図である。図１１は、本発明による他の実施形態に係る鍵パターンとして２次元コードを印刷した鍵の平面図である。
単純なパターン部２ａの構成としては、前述の図１に示すように円形のドットパタ−ンや長方形パターンなどの様々な形を用いることができる。また、この場合に、鍵基板１ｂに形成された透孔１ｃ内にクロミック分子を含有する充填材１ｄを充填する場合に限らず、図９（ａ）、（ｂ）で示すように、パターン部２ａとしてクロミック分子を含有する塗料で、基板１ｂの表面にパターン部２ａとなるドットパターンの塗膜２ｂを所定の鍵パターンとして印刷したものであっても良い。このようなクロミック分子を含有する塗料によって所望の鍵パターンを形成する場合には、より簡単、確実に形成することが可能となるので好適である。

このような印刷手法によって鍵パターン部２を形成する場合には、より小さいスペースで多くの情報を盛り込む一つの手法として１次元コード２ｃを用いた鍵パターン部２とすることができる。図１０に示すように、１次元コード２ｃは縞模様状の線の太さによって数値や文字を表す識別子であり、数字、記号などの情報をアルゴリズムに従い１次元コードに変換して形成されている。この１次元コード２ｃは、光学的読取手段によって読み取り、予め記憶されている１次元コードとの一致の有無によって、施錠解錠を可能、不可能にする事ができる。こうする事で狭い面積内でできるだけ多くの情報を載せる事が可能になる。さらに、多くの情報を載せるために、図１１に示すように、鍵パターン部２として２次元コード２ｄを用いることができる。２次元コード２ｄは水平方向と垂直方向に情報を持つ表示方式の事で、１次元コードに比べると、より多くの情報をコード化でき、またパターン形成面積を小さくする事が可能になる。
さらに、クロミック分子の特性変化を付与する特性変化付与手段としては、各クロミック分子の変化に必要な特性変化を付与可能な構成であれば良く、フォトクロミック分子であれば必要な波長の光を出す発光機構、サーモクロミック分子には、例えばニクロム線やＩＨ（誘導加熱）などによって熱を作り出す発熱機構、エレクトロクロミック分子には、必要な電圧を印加可能となるように電極を持つ電圧印加機構、ピエゾクロミック分子は、鍵穴全体を加圧したり、必要部分を加圧可能であり、ここでは図示しない駆動部を含む加圧機構などが具体的な構成として考えられる。

次に、本発明による第２の実施形態に係る施錠解錠システムについて、図１２に基づいて説明する。図１２は、第２実施形態に係る施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は鍵上に形成される鍵パターンを示す平面図、（ｃ）は図１２（ａ）で示す鍵に対応する鍵穴の一部を切り欠いた平面図である。
この第２実施形態においては、図１２（ａ）、（ｃ）に示すような鍵１の鍵パターン２として３個２列の６個のドット状のパターン部２ａからなり、その内３個のドットパターンがクロミック分子を含有するパターン部２ａ１で残りの３個がクロミック分子を含有しないダミーパターン部２ａ２で構成されている。一方、図１２（ｂ）に示すように、鍵１を受容する鍵穴４の穴部４ｂの前方には、紫外線を発光する紫外線発光素子５１ａ、５２ａと紫外線が照射されてクロミック分子によって橙色に変色して橙色の反射光を検出する受光素子５１ｂ、５２ｂとをそれぞれ備えた光検出手段５１、５２が鍵１の挿入方向に対して直交する方向に２個取り付けられている。
従って、鍵１が鍵穴４に挿入されると、紫外線発光素子５１ａ、５２ａがそれぞれ発光して鍵１の２列のドット状のパターン部２ａを照射すると、クロミック分子を含有するドットパターン部２ａ１では、橙色の反射光によって受光素子５ｂがこのドットパターン部２ａ１を検出し、ダミーパターン部２ａ２では、ダミーパターンが検出されず、鍵１の鍵パターン部２を検出するようになっている。それ故、受光素子５１ａ、５２ａで検出されたクロミック分子を含有するドットパターンの配列と予め記憶されている鍵１の鍵パターン部２とが一致するか否かで正常な鍵か否かを判定することが可能となる。
このような判定に基づいて、真正な鍵と判定した場合には、施錠解錠装置を作動させて、施錠、解錠を行う。反対に、真正でない鍵（不正鍵）と判定した場合には、施錠解錠装置が作動せず、施錠解錠することができないようになっている。このような、ダミーパターンを使用することによって、多くのパターンを形成することが可能となり、しかも、可視光下での不使用状態では、ダミーパターン部２ａ２と、クロミック分子を含有する真正なパターン部２ａ１との判別をつきにくくすることが可能となり、よりセキュリティの向上を図ることができる。特に、クロミック分子として、可視光下では、無色になるアゾベンゼン化合物を使用したときには、より効果的である。

次に、本発明による第３実施形態の施錠解錠システムについて、図１３に基づいて説明する。図１３は、本発明による第３実施形態の施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、図１３（ａ）のＤ−Ｄ線上で切断した断面図、（ｃ）は、図１３（ａ）で示す鍵を鍵穴に挿入した状態を示す平面図である。
この第３実施形態における鍵１は、図１３（ａ）、（ｂ）で示すように、前述の第１実施形態における鍵１に、パターン部２ａを被覆する可撓性で、遮光性のプラスチックシート材からなるカバー１０で先端１０ａが移動自在に取り付けられている。前述の第１実施形態において使用されるアゾベンゼン化合物からなるフォトクロミック分子を含有する充填材１ｄは、直射日光に曝されることによって、本来無色であるはずの充填材１ｄが日光の紫外線によって着色し、充填材の配置位置が判明してしまう恐れがある。本実施形態においては、このような事故を防止するために、充填材１ｄが配置されている上部を遮光性カバー１０で被覆して、充填材１ｄの変色を防止するようにしている。このようなカバー１０は、鍵１に着脱自在に取り付け、使用時にカバー１０を取りはずすようにしても良い。あるいは、可撓性のシート材で構成し、図１３（ｃ）に示すように、鍵１を鍵穴４に挿入する際に、カバー１０の先端１０ａが鍵穴４の開口４ａの周囲に当接して、カバー１０の先端１０ａの穴部４ｂ内への侵入を阻止するようにして蛇腹状に伸縮するようにしても良い。そして、鍵１を鍵穴４から引き抜いた際に、蛇腹状に伸縮したカバー１０の先端１０ａを引き伸ばしてパターン部２ａまで移動するようにすれば、カバー１０の取り外しに伴う紛失を予防することができる。

次に、本発明による第４実施形態の施錠解錠システムについて、図１４に基づいて説明する。図１４は、本発明による第４実施形態の施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、図１３（ａ）のＥ−Ｅ線上で切断した断面図、（ｃ）は、鍵穴の一部を切り欠いた平面図である。
この第４実施形態に係る鍵１においては、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１ｂ上にアゾベンゼン化合物を含有する塗膜１ｈが表面全面に塗布形成されて磁化されている。そして、予め、この塗膜１ｈに、ドット状の紫外線遮蔽部材２１で被覆してドット状パターン部２１ａを形成して鍵パターンを有する鍵１を作製する。一方、鍵穴４の穴部４ｂの上方には、図示しない特性変化付与手段である紫外線発光素子が取り付けられており、鍵穴４の穴部４ｂ内に挿入された鍵１の鍵パターン部２の全面を紫外線で照射可能となっている。また、鍵穴４の穴部の上方には、磁界の変化を検出する磁気ヘッド２２が鍵の挿入方向に移動自在に取り付けられており、鍵１のパターン部２１ａの強磁性体上に記録された磁界を読み取るようになっている。

このような鍵１を用いて鍵穴４に挿入して、施錠、解錠するには、鍵１を鍵穴４の穴部４ｂに挿入すると、鍵１の鍵パターン部２の全面に紫外線発光素子から紫外線を照射する。その結果、紫外線遮蔽部材２１で被覆された部分を除いて紫外線の照射された領域は、全て常磁性に変化して予め磁化された磁界が消失し、紫外線遮蔽部材２１で遮蔽された部分のみが磁化された状態となる。この状態で磁気ヘッド２２を移動させて磁化部分を検出すると、紫外線遮蔽部材２１で被覆された部分が磁化部分として検出され、この磁化部分を鍵パターンとして読み出すことが可能となる。このようにして読み出された鍵パターンから真正の鍵か否かを判定することが可能となる。このように、本実施形態においては、紫外線を照射することによって、磁気的変化を生じるフォトクロミック分子を使用しているので、必要に応じてドット状のパターン部２１ａを紫外線及び可視光を照射することによって書き換え可能（リライタブル）とすることが可能となる。
また、この鍵１では、紫外線照射によって特性変化を生じるので、ドット状のパターン部２１ａや他の部分が太陽光等の可視光に曝されることによって、磁気特性が変質してしまう恐れがある。そのため、本実施形態においては、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、ドット状のパターン部２１ａを被覆して可視光を遮蔽する可撓性の不透明なカバー１１が取り付けられている。この不透明なカバー１０によって、ドット状のパターン部２１ａや他の部分での変質を抑制することが可能となる。

次に、本発明による第５実施形態の施錠解錠システムについて、図１５に基づいて説明する。図１５は、本発明による第５実施形態の施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、鍵穴の一部を切り欠いた平面図である。
この第５実施形態において、図１５（ａ）に示すように、鍵１は、鍵１の平面部１ｉに前述の第２実施形態で示すクロミック分子を含有するパターン部２ａを有する第１の鍵パターン部２３と、鍵１の側面部１ｊに所望形状の凹凸パターンからなる第２の鍵パターン部２４を備えている。一方、鍵穴４にも鍵１の第１の鍵パターン部２３を検出する前述の第２実施形態で使用された紫外線発光素子５１ａ、５２ａと受光素子５１ｂ、５２ｂを有する検知センサ５を備えた第１検出部２５と、鍵の第２の鍵パターン部２４に対応して凹凸形状の規制壁４ｃを有して鍵の第２のパターン部２４と規制壁４ｃ上の凹凸形状が一致する時に、鍵１を回動可能とする第２検出部２６を備えている。従って、鍵１を鍵穴４の穴部４ｂ内に挿入することによって、第１検出部２５と第２検出部２６の両方で、鍵１の真偽を判定可能とするので、よりセキュリティの高いものとすることができる。しかも、第２の鍵パターン部２４によって、従来の鍵と同様に、手による機械的操作によって、施錠、解錠するので、使用者の使い勝手が良く利便性にも冨むという利点もある。

次に、本発明による第６実施形態の施錠解錠システムについて、図１６に基づいて説明する。図１６は、本発明による第６実施形態の施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、鍵穴の一部を切り欠いた平面図、（ｃ）は、鍵穴内に配設される鍵穴パターン部材の平面図である。
この第６実施形態に係る施錠解錠システムにおいては、上記実施形態とは、鍵１に特性変化付与手段としての例えば、紫外線発光素子３０を所定鍵パターン３０ａとなるように配設、内蔵させ、鍵穴４の穴部４ｂ内に、前記鍵１の所定鍵パターン３０ａに対応するクロミック分子を含有するパターン部３１ａを有する鍵穴パターン３１を有する鍵穴パターン部材３２を配設する。そして、この鍵穴パターン部材３２の上方に鍵１の紫外線発光素子３０から発光される紫外線照射によって変色したパターン部３１ａを検出する受光素子（不図示）が備えられている。従って、鍵１を鍵穴４の穴部４ｂ内に挿入して、鍵１の紫外線発光素子３０から鍵穴４の鍵穴パターン３１に向かって紫外線を照射することによって、鍵穴４の鍵穴パターン３１を適切に検出して、鍵１の真偽を適切に判定することが可能となる。
以上のように、本発明においては、光、圧力、電圧、温度等の外部環境を変更することによって、特性が変化するクロミック分子を含有するパターン部を利用して、種々の任意のパターンを多数形成することが可能となるので、利用者の要求するセキュリティの高くしかも利便性の良い施錠解錠システムを提供することが可能となる。

本発明による第１実施形態に係る施錠解錠システムに使用される鍵の概略構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線上で切断した断面図、（ｃ）は鍵上に形成される鍵パターンを示す平面図である。 図１で示す鍵を収容して施錠解錠装置を作動させる鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵穴内に鍵を挿入した状態の一部を切り欠いた平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線上で切断した断面図である。 本発明による第１実施形態の施錠解錠システムで使用される施錠解錠手段のブロック図である。 アゾベンゼン化合物に紫外線と可視光を照射した場合における色の変化を示す説明図である。 アゾベンゼン化合物に紫外線と可視光を照射した場合における磁性の変化を発生する特性変化を示す説明図である。 サーモクロミック分子の温度変化に伴う色の変化を示す説明図である。 エレクトロクロミック分子の電圧変化に伴う色の変化を示す説明図である。 ピエゾクロミック分子の圧力変化に伴う色の変化を示す説明図である。 本発明による一実施形態に係る鍵パターンの構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線上で切断した断面図である。 本発明による一実施形態に係る鍵パターンとして１次元コードを印刷した鍵の平面図である。 本発明による他の実施形態に係る鍵パターンとして２次元コードを印刷した鍵の平面図である。 第２実施形態に係る施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は鍵上に形成される鍵パターンを示す平面図、（ｃ）は鍵穴の一部を切り欠いた平面図である。 本発明による第３実施形態の施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、図１３（ａ）のＤ−Ｄ線上で切断した断面図、（ｃ）は、図１３（ａ）で示す鍵を鍵穴に挿入した状態を示す平面図である。 本発明による第４実施形態の施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、図１３（ａ）のＥ−Ｅ線上で切断した断面図、（ｃ）は、鍵穴の一部を切り欠いた平面図である。 本発明による第５実施形態の施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、鍵穴の一部を切り欠いた平面図である。 本発明による第６実施形態の施錠解錠システムに使用される鍵及び鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、鍵穴の一部を切り欠いた平面図、（ｃ）は、鍵穴内に配設される鍵穴パターン部材の平面図である。 従来の施錠解錠システムで使用される鍵と鍵穴の概略構成を示す図で、（ａ）は鍵の平面図、（ｂ）は、（ａ）の断面図、（ｃ）は、鍵穴の一部を切り欠いた平面図である。

符号の説明

１ 鍵、１ａ 側面凹凸形状、１ｂ 基板、１ｃ 透孔、１ｄ 充填材、１ｅ 保護シート、１ｆ 突出部、１ｉ 平面部、１ｊ 側面部、２ 鍵パターン部、２ａ パターン部、２ｂ 塗膜、２ｃ １次元コード、２ｄ ２次元コード、４ 鍵穴、４ａ 開口、４ｂ 穴部、４ｃ 規制壁、５ 検知センサ、５ａ、５１ａ、５２ａ 紫外線発光素子、５ｂ、５１ｂ、５２ｂ 受光素子、６ 施錠解錠手段、７ ＣＰＵ、８ 記憶手段、９ 施錠解錠装置、１０ カバー、１０ａ 先端、２１ 紫外線遮蔽部材、２２ 磁気ヘッド、２３ 第１の鍵パターン、２４ 第２の鍵パターン、２５ 第１検出部、２６ 第２検出部、３０ 紫外線発光素子、３０ａ 鍵パターン、３１ 鍵穴パターン、３１ａ 鍵穴パターン部、３２ 鍵穴パターン部材

Claims (12)

1. 鍵穴に鍵を挿入することによって施錠装置又は解錠装置を作動させる施錠解錠システムにおいて、
   前記鍵は、少なくともクロミック分子を含有するパターン部を有する鍵パターンを有し、
   前記鍵穴は、前記鍵に対して前記クロミック分子の特性変化を与える特性変化付与手段と、当該特性変化付与手段によって特性変化が生じた前記鍵パターンを検出する検出手段とを備え、当該検出手段によって前記鍵パターンを検出したときに、施錠装置又は解錠装置を作動させて施錠又は解錠を行うことを特徴とする施錠解錠システム。
2. 請求項１記載の施錠解錠システムにおいて、
   前記鍵パターンは、前記クロミック分子を含有する複数のパターン部を有する鍵パターンで構成されていることを特徴とする施錠解錠システム。
3. 請求項２記載の施錠解錠システムにおいて、
   前記鍵パターンは、前記クロミック分子を含有する複数のパターン部と前記クロミック分子を含有しないダミーパターン部を有する鍵パターンで構成されていることを特徴とする施錠解錠システム。
4. 請求項３記載の施錠解錠システムにおいて、
   前記鍵パターンのパターン部とダミーパターン部は、ドットパターンであることを特徴とする施錠解錠システム。
5. 請求項２又は３記載の施錠解錠システムにおいて、
   前記鍵パターンは、１次元コードで構成されていることを特徴とする施錠解錠システム。
6. 請求項２又は３記載の施錠解錠システムにおいて、
   前記鍵パターンは、２次元コードで構成されていることを特徴とする施錠解錠システム。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項記載の施錠解錠システムにおいて、
   前記鍵は、平板状体であり、当該平板状体の表面に、前記鍵パターンが形成されていることを特徴とする施錠解錠システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項記載の施錠解錠システムにおいて、
   前記鍵は、側面凹凸形状を有する第２の鍵パターンを備えることを特徴とする施錠解錠システム。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項記載の施錠解錠システムにおいて、
   前記クロミック分子は、光の照射によって色又は磁性が変化するフォトクロミック分子、加熱することによって色が変化するサーモクロミック分子、電圧の印加により色が変化するエレクトロクロミック分子及び圧力を印加することによって色が変化するピエゾクロミック分子から選択されるクロミック分子であることを特徴とする施錠解錠システム。
10. 請求項９記載の施錠解錠システムにおいて、
    前記クロミック分子は、前記フォトクロミック分子で構成され、
    前記鍵は、前記パターン部を被覆する遮光カバーを有し、当該鍵を前記鍵穴に挿入する際に、前記遮光カバーによる前記パターン部の被覆を除去することを特徴とする施錠解錠システム。
11. 鍵穴に鍵を挿入することによって施錠装置又は解錠装置を作動させる施錠解錠システムにおいて、
    前記鍵穴はクロミック分子を含有する鍵穴パターンを有し、
    前記鍵は、前記鍵穴パターンの前記クロミック分子の特性変化を与える特性変化付与部材を有しており、
    前記鍵穴は、前記鍵が当該鍵穴に挿入されたときに、前記クロミック分子が前記鍵の特性変化付与部材によって特性変化が生じた前記鍵穴パターンを検出する検出手段とを備え、当該検出手段によって前記鍵穴パターンを検出したときに、施錠装置又は解錠装置を作動させて施錠又は解錠を行うことを特徴とする施錠解錠システム。
12. 請求項１１記載の施錠解錠システムにおいて、
    前記クロミック分子は、光の照射によって色又は磁性が変化するフォトクロミック分子、加熱することによって色が変化するサーモクロミック分子、電圧の印加により色が変化するエレクトロクロミック分子及び圧力を印加することによって色が変化するピエゾクロミック分子から選択されるクロミック分子であることを特徴とする施錠解錠システム。

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