JP5988189B2 - 電気錠システム - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣタグを用いた電気錠システムに関する。

ＩＣカードを携行しているユーザの入退室管理を行う電気錠システムがある。
特許文献１に記載されている技術は、扉を挟んで部屋の内側および外側それぞれにカードリーダを設置し、ＩＣカードから送信された識別子を２台のカードリーダで受信する。そして、識別子を受信した順序を検出することにより、ＩＣカードを携行しているユーザが入室したのか、退室したのかを検出する。

特開平１１−１１０５０９号公報

上記のシステムは、扉を挟んで部屋の内側および外側の両方にカードリーダを設置する必要がある。
現在既に利用されている電気錠システムの中には、ユーザは、部屋の内側からは手動解錠し、部屋の外側からのみ、カードリーダにＩＣカードをかざすことにより電気錠を自動解錠する電気錠システムがある。

このようなシステムでは、部屋の内側にはＩＣカードと通信するためのカードリーダが設置されていないため、上記の特許文献１の技術を適用してユーザの入退室管理を行うことはできない。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、部屋の内側にはＩＣカードと通信するためのカードリーダが設置されていないタイプの電気錠システムにおいても、ユーザの退室を管理することができる電気錠システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の入退室管理システムは、電気錠と、扉の外側に設置され、タグからの信号を受信するタグリーダと、扉の内側の操作部を用いた解錠を検出した後、一定時間内に前記タグリーダが前記タグを検出すると、前記タグを携行したユーザが退出したことを記録する制御装置とから構成されることを特徴とする。

この構成によると、部屋の内側にはタグと通信するためのタグリーダが設置されていないタイプの電気錠システムにおいても、ユーザが退出したことを管理することができる。

電気錠システム１のシステム構成図である。 各装置の内部構成を示すブロック図である。 制御装置２０が管理する在宅情報３０１、３０２、３０３のデータ構成を示す図である。 電気錠システム１の動作を示すフローチャートである。 在宅情報の利用の具体例について説明するための図である。

以下では、本発明に係る電気錠システムの一つの実施形態である電気錠システム１について、図面を参照しながら説明する。
＜概要＞
図１は、電気錠システム１のシステム構成図である。電気錠システム１は、扉２００、非接触ＩＣカード１０、制御装置２０、カードリーダ３０、電気錠４０、電気錠５０およびホームセキュリティシステム６０から構成される。

扉２００は屋内と屋外との境界に位置する。ユーザは、扉２００を通り、屋内および屋外を行き来する。ここで、図１（ａ）は、扉２００を屋内側から見た図であり、図１（ｂ）は、扉２００を屋外側から見た図である。
制御装置２０は、扉２００の屋内側の面に設置されている。カードリーダ３０は、扉２００の屋外側の面に設置されている。電気錠４０および電気錠５０は、一部が扉２００の内部に設置されており、ユーザが操作する操作部であるハンドルは、扉２００の屋内側の面に設置されている。

非接触ＩＣカード１０を携行したユーザＡは、屋内から屋外へ出るとき、手動で電気錠４０および電気錠５０のハンドルを操作して解錠する。そして、扉２００の外側で非接触ＩＣカード１０をカードリーダ３０にかざし、認証処理を受ける。認証に成功すると、電気錠４０および電気錠５０が施錠する。このとき、制御装置２０は、非接触ＩＣカード１０を携行したユーザＡが外出したことを記録する。

また、ユーザＡは、屋外から屋内へ入るとき、扉２００の外側で非接触ＩＣカード１０をカードリーダ３０にかざし、認証処理を受ける。認証に成功すると、電気錠４０および電気錠５０は自動解錠する。その後、一定時間（例えば１０〜２０秒程度）経過後に、電気錠４０および電気錠５０が自動施錠する。このとき、制御装置２０は、非接触ＩＣカード１０を携行したユーザＡが在宅していることを記録する。

なお、電気錠システム１に含まれる非接触ＩＣカードは、非接触ＩＣカード１０のみに限定されない。例えば、家庭であれば家族のそれぞれが、また、会社等であれば社員等のそれぞれが非接触ＩＣカードを携行する場合が想定される。そこで、電気錠システム１は、これを利用するユーザの数だけ、非接触ＩＣカードを含む構成でもよい。
＜構成＞
図２は、各装置の内部構成を示すブロック図である。
（１）非接触ＩＣカード１０
非接触ＩＣカード１０は、カードリーダ３０から送信されるＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ）の信号を受信し、受信したＨＦ帯の電磁波をエネルギーとして動作するカードである。

図２に示すように、非接触ＩＣカードは、ＨＦアンテナ１１、ＨＦ帯送受信回路１２、制御部１３およびメモリ１４を備える。
ＨＦ帯送受信回路１２は、カードリーダ３０から送信された応答信号をＨＦアンテナ１１を介して受信し、受信した信号を復調し、復調したデータを制御部１３に出力する。また、ＨＦ帯送受信回路１２は、制御部１３から送られてきた質問信号を変調し、ＨＦアンテナ１１からＨＦ帯にて送信する。

制御部１３は、ＣＰＵと作業用のＲＡＭ等から構成される。制御部１３は、ＣＰＵおよびＲＡＭを用いてメモリ１４に記憶されている制御プログラムを実行することにより、様々な機能を実現する。また、メモリ１４には、予め自機のカードＩＤが記憶されている。このカードＩＤは、制御装置２０による認証処理に用いられる。
制御部１３は、ＨＦ帯送受信回路１２からカードＩＤを問い合わせる質問信号を受け付けると、メモリ１４から自機のカードＩＤを読み出して、読み出したカードＩＤを含む応答信号を生成する。制御部１３は、生成した応答信号を、ＨＦ帯送受信回路１２へ送る。
（２）制御装置２０
制御装置２０は、制御部２１、認証用リスト記憶部２２、電気錠駆動回路２３、電気錠駆動回路２４、在宅情報記憶部２５およびネットワーク接続部２６から構成される。

制御部２１は、制御プログラムを格納するＲＯＭ、制御プログラムを実行するＣＰＵおよび作業用のＲＡＭなどを含む。制御部２１は、ＣＰＵおよびＲＡＭを用いてＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することにより、様々な機能を実現する。
認証用リスト記憶部２２は、通行権限のある非接触ＩＣカードのカードＩＤを予め登録した認証用リストを記憶している。
（認証処理）
制御部２１は、非接触ＩＣカード１０の認証処理を行うために、カードリーダ３０へ非接触ＩＣカード１０を起動するための質問信号を、周期的（例えば５０ｍｓ毎）に送信する。

制御部２１は、カードリーダ３０から応答信号を受信すると、応答信号に含まれるカードＩＤの認証処理を行う。具体的には、制御部２１は、受信したカードＩＤが認証用リストに登録されているか否か判断する。
応答信号に含まれるカードＩＤが認証用リストに登録されている場合（認証処理に成功した場合）、制御部２１は、電気錠駆動回路２３および電気錠駆動回路２４に対して、電気錠４０および電気錠５０の施錠または解錠を指示する。

一方、応答信号に含まれるカードＩＤが認証用リストに登録されていない場合（認証処理に失敗した場合）、制御部２１は、カードリーダ３０に対して、施錠または解錠不可を示す信号を送信する。これを受けると、カードリーダ３０は、後述する表示部３３を点滅させるなどして、ユーザＡに施錠不可または解錠不可を報知する。
（在宅情報管理処理）
制御部２１は、時間を計測するタイマを備えている。また、制御部２１は、在宅情報管理処理で用いる基準時間を予め内部に保持している。ここでは、基準時間の一例として、「３０秒」を用いる。

制御部２１は、後述する電気錠４０および電気錠５０の施錠／解錠センサ４３および施錠／解錠センサ５３から、ハンドル４４およびハンドル５４が操作されたことによる解錠の通知を受け付ける。
制御部２１は、ハンドル４４およびハンドル５４が操作されたことによる解錠の通知を受け付けると、タイマをリセットした後、時間の計測を開始する。

制御部２１は、上述した非接触ＩＣカード１０の認証に成功すると、タイマの計測時間を参照して、計測時間が３０秒以内であるか否かを判断する。
計測時間が３０秒以内の場合、制御部２１は、非接触ＩＣカード１０を携行するユーザが扉２００を通過して屋内から屋外へ移動したものと判断し、在宅情報記憶部２５にユーザＡが退出したこと（不在であること）を記録する。

計測時間が３０秒を超過している場合、制御部２１は、非接触ＩＣカード１０を携行するユーザが扉２００を通過して屋外から屋内へ移動したものと判断し、在宅情報記憶部２５にユーザＡが入室したこと（在宅していること）を記録する。
（施錠／解錠処理）
制御部２１は、ハンドル４４およびハンドル５４が操作されたことによる解錠の通知を受け付けると、タイマをリセットした後、時間の計測を開始する。

制御部２１は、上述した非接触ＩＣカード１０の認証に成功すると、タイマの計測時間を参照して、計測時間が３０秒以内であるか否かを判断する。
計測時間が３０秒以内の場合、制御部２１は、電気錠駆動回路２３および電気錠駆動回路２４に対し、電気錠４０および電気錠５０の施錠を指示する。
計測時間が３０秒を超過している場合、制御部２１は、電気錠駆動回路２３および電気錠駆動回路２４に対し、電気錠４０および電気錠５０の解錠を指示する。
（ホームセキュリティシステム起動処理）
在宅情報記憶部２５は、不揮発性メモリで構成される。

ここでは、電気錠システム１は、ユーザＡが携行する非接触ＩＣカード１０、ユーザＢ、ユーザＣ、ユーザＤおよびユーザＥのそれぞれが携行する非接触ＩＣカードの合計５個の非接触ＩＣカードを含む場合を例に説明する。
在宅情報記憶部２５は、電気錠システム１の初期状態では、図３（ａ）に示す在宅情報３０１を記憶している。在宅情報３０１は、ユーザＡ〜Ｅの全員が在宅していることを示している。

制御部２１は、非接触ＩＣカード１０が屋内から屋外へ移動したと判断すると、在宅情報３０１を、図３（ｂ）に示す在宅情報３０２に更新する。在宅情報３０２は、ユーザＡが外出しているため不在であり、ユーザＢ〜Ｅが在宅していることを示している。
その後、制御部２１は、ユーザＢ〜Ｅのそれぞれが携行する非接触ＩＣカードが屋内から屋外へ移動したと判断すると、在宅情報３０２を、図６（ｃ）に示す在宅情報３０３に更新する。在宅情報３０３は、ユーザＡ〜Ｅの全員が外出しているため不在であることを示している。

制御部２１は、在宅情報が図６（ｃ）の状態になると、ホームセキュリティシステム６０を起動させるための命令を生成する。制御部２１は、ネットワーク接続部２６を介して、ホームセキュリティシステム６０へ起動命令を送信する。
ネットワーク接続部２６は、一例として無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続ユニットである。ネットワーク接続部２６は、無線ＬＡＮなどのネットワークを介して、制御装置２０と家庭内のネットワーク機器とを接続する機能を有する。ネットワーク機器の一例が、ホームセキュリティシステム６０である。
（３）カードリーダ３０
カードリーダ３０は、ＨＦ帯送受信回路３１、ＨＦアンテナ３２、表示部３３、および操作部３４から構成される。

ＨＦ帯送受信回路３１は、制御部２１から受け付けた質問信号を変調し、ＨＦアンテナ３２からＨＦ帯にて送信する。また、ＨＦ帯送受信回路３１は、ＨＦアンテナ３２を介して非接触ＩＣカード１０から応答信号を受信し、受信した応答信号を復調し、復調したデータを制御部２１に出力する。表示部３３は、ＬＥＤランプの点滅・点灯により各種表示を行う。操作部３４は、押しボタンなどを含み、ユーザによる操作を受け付ける。
（４）電気錠４０および電気錠５０
電気錠４０は、錠４１、モータ４２、施錠／解錠センサ４３、およびハンドル４４から構成される。

電気錠４０は、制御装置２０の電気錠駆動回路２３から施錠および解錠の指示を受けると、モータ４２を回転させて、錠４１を施錠および解錠する。ハンドル４４は、ユーザが手動で錠４１を解錠および施錠するときに用いる操作部である。
施錠／解錠センサ４３は、錠４１の施解錠状態を検出する機能を有する。特に、施錠／解錠センサ４３は、ハンドル４４が操作されたことによる解錠を検出すると、その旨を制御部２１に通知する。一方、施錠／解錠センサ４３は、モータ４１による自動解錠を検出すると、一定時間（例えば１０〜２０秒程度）経過後に、モータ４２を回転させて錠５１を施錠する。

電気錠５０は、電気錠４０と同様の構成を有する。具体的に、電気錠５０は、錠５１、モータ５２、施錠／解錠センサ５３、およびハンドル５４から構成される。電気錠５０の各構成要素は、電気錠４０の各構成要素と同様の機能を有するため、説明を省略する。
（５）ホームセキュリティシステム６０
ホームセキュリティシステム６０は、起動状態において、人を検知する人感センサ６１、窓の開状態を検知する窓センサ６２、各センサが異常を検知すると警備会社へ異常を通報する通信部６３、および、各センサが異常を検知すると音声を出力するスピーカ６４等を含む。さらに、ホームセキュリティシステム６０は、ユーザ操作を受け付ける操作部６５を含む。

ホームセキュリティシステム６０は、制御装置２０から起動命令を受け付けると、起動する。さらに、ホームセキュリティシステム６０は、操作部６５が「オン」を示すユーザ操作を受け付けることによっても起動することができる。
家族が全員揃ってで外出する場合、各人が非接触ＩＣカードを携行して外出するとは限らない。例えば、家族のうちの一人のみが非接触ＩＣカードを携行し、他の家族は非接触ＩＣカードを携行しないで外出する場合も想定される。

このような場合、在宅情報は、図３（ｃ）に示した在宅情報３０３の状態にはならないため、ホームセキュリティシステム６０は、制御装置２０から起動命令を受け付けることはない。そこで、ユーザは、操作部６５を操作することにより、上記のような状況においても、ホームセキュリティシステム６０を起動させることができる。
また、ホームセキュリティシステム６０の監視機能を停止させるためには、暗証番号による認証や生体認証などを利用したユーザ操作が必要である。
＜動作＞
ここでは、図４のフローチャートを用いて、電気錠システム１の動作について説明する。ここに記載されている処理は、扉２００に設置された電気錠４０および電気錠５０が施錠されている状態から開始される。また、制御部２１のタイマの初期値Ｔ_０は、Ｔ_０＞３０秒であるとする。

ユーザにより電気錠４０および電気錠５０のハンドルが解錠操作されない場合（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ４に進む。
ユーザにより電気錠４０および電気錠５０のハンドルが解錠操作された場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、電気錠４０および電気錠５０が解錠する（ステップＳ２）。
電気錠４０の施錠／解錠センサ４３および電気錠５０の施錠／解錠センサ５３が、ハンドル操作による解錠を制御部２１に通知すると、制御部２１は、タイマを「０」にリセットした後、時間の計測を開始する（ステップＳ３）。

カードリーダ３０が非接触ＩＣカードを認証しない場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ１に戻り処理を続ける。
カードリーダ３０により非接触ＩＣカードが認証された場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部２１は、タイマが計測している時間が、３０秒以内であるか否か判断する。
タイマが計測している時間が３０秒以内である場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、ユーザが扉２００を通過して屋内から屋外へ移動したものと判断し、制御部２１は、電気錠４０および電気錠５０を施錠する（ステップＳ６）。そして、制御部２１は、在宅情報記憶部２５に記憶されている在宅情報を更新して、ステップＳ４で認証された非接触ＩＣカードに対応するユーザが不在であることを記録する（ステップＳ７）。

制御部２１は、在宅情報記憶部２５に記憶されている在宅情報を参照し、家族の全員が不在であるか否か判断する。
在宅している家族がいる場合（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ１に戻り処理を続ける。家族の全員が不在である場合（ステップＳ８でＹＥＳ），制御部２１は、ホームセキュリティシステム６０の監視機能を起動させる（ステップＳ９）。

タイマが計測している時間が３０秒を超過している場合（ステップＳ５でＮＯ）、ユーザが屋外から屋内へ移動しようとしているものと判断し、制御部２１は、電気錠４０および電気錠５０を解錠する（ステップＳ１０）。その後、一定時間（例えば１０〜２０秒程度）経過後に、電気錠４０および電気錠５０はモータにより自動施錠させる（ステップＳ１１）。制御部２１は、在宅情報記憶部２５に記憶されている在宅情報を更新して、ステップＳ４で認証された非接触ＩＣカードに対応するユーザが在宅であることを記録する（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ１に戻り処理を続ける。
＜変形例＞
以上、本発明に係る電気錠システムの実施形態を説明したが、例示した電気錠システム１を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施形態で示したとおりの電気錠システム１に限られないことは勿論である。
（１）上記の実施形態では、本発明に係るタグの具体例として非接触ＩＣカードを用いて説明した。しかし、本発明に係るタグは、非接触ＩＣカードに限定されない。その形状はカード型でなくてもよく、例えば携帯電話機などに内蔵された非接触型のＩＣタグでもよい。また、本発明に係るタグは内部に電池を内蔵したアクティブタグでもよい。
（２）上記の実施形態では、カードリーダ３０は、扉２００の屋外側の面に設置されている場合を説明した。しかし、この構成は必須ではない。例えば、扉２００が設置されている屋外側の壁にカードリーダ３０が設置されている場合も本発明に含まれる。
（３）上記の実施形態では、ユーザが屋内から屋外へ出てから電気錠を施錠するには、非接触ＩＣカード１０をカードリーダ３０にかざして認証を受ける必要があった。このように、上記の実施形態では、電気錠の施錠のために非接触ＩＣカード１０をカードリーダ３０にかざすことをユーザに促す構成とすることで、ユーザが外出したことを検出しやすくしている。しかし、本発明においてこの構成は必須ではない。

ユーザが屋内から屋外へ出てから電気錠を施錠する場合にも、屋外から屋内へ入るときと同様、解錠してから一定時間経過後に、電気錠が自動施錠する構成としてもよい。この場合にも、屋内のハンドルが操作されたことによる解錠を検出した後３０秒以内にカードリーダ３０が非接触ＩＣカード１０を認証したときは、ユーザが外出したものと判断し、在宅情報を更新するのは勿論である。

すなわち、基準時間である３０秒以内の非接触ＩＣカードの認証は、在宅情報の更新にのみ用い、電気錠の施錠には用いない場合も本発明に含まれる。
（４）上記の実施形態では、制御装置２０は、在宅情報を利用してホームセキュリティシステム６０の起動を制御したが、本発明はこれに限定されない。
近年、家庭内の電子機器や家電製品を無線ＬＡＮなどのネットワークで接続し、相互に情報を送受信したり、連携して動作したりするホームネットワークシステムが開発されつつある。

そこで、制御装置２０と家庭内の電子機器や家電製品とをネットワークで接続し、管理装置２０が、在宅情報を利用して電子機器や家電製品を制御する場合も本発明に含まれる。
例えば、図５に示すように、制御装置２０は、図示していないネットワークを介して、ホームセキュリティシステム６０、証明機器７０、およびエアコン８０と接続されている。

制御装置２０は、在宅情報を参照して、家族の全員が不在である場合に、証明機器７０を消灯したり、エアコン８０の電源をオフにしたりする制御を行ってもよい。また、制御装置２０は、家族の全員が不在である場合に、ホームセキュリティシステム６０を介して、警備会社のシステム１００にその旨を通知してもよい。
（５）上記の実施形態および上記の変形例を適宜組み合わせてもよい。
＜補足＞
以下、更に本発明の一実施形態としての電気錠システムの構成およびその変形例と効果について説明する。
（ａ）本発明に係る電気錠システムは、電気錠と、扉の外側に設置され、タグからの信号を受信するタグリーダと、扉の内側の操作部を用いた解錠を検出した後、一定時間内に前記タグリーダが前記タグを検出すると、前記タグを携行したユーザが退出したことを記録する制御装置とから構成されることを特徴とする。

この構成によると、部屋の内側にはタグと通信するためのタグリーダが設置されていないタイプの電気錠システムにおいても、ユーザが退室したことを管理することができる。
（ｂ）前記電気錠システムにおいて、前記制御装置は、さらに、扉の内側の操作部を用いた解錠を検出した後、一定時間内に前記タグリーダが前記タグを検出すると、前記電気錠を施錠することを特徴とする。

ここで、ユーザがタグを携帯せずに外出した場合には、タグリーダによる認証が行われないので、制御装置は、ユーザが退出したことを管理することができない。
そこで、上記の構成では、ユーザが屋内から屋外へ出てから電気錠を施錠するには、タグがタグリーダによる認証を受けることを要求している。このように、タグリーダによる認証と電気錠の施錠とを関連付けることにより、ユーザがタグを携帯せずに外出することを抑制することができる。
（ｃ）前記電気錠システムにおいて、前記制御装置は、前記電気錠が施錠された状態で、前記タグリーダが前記タグを検出すると、前記電気錠を解錠し、前記ユーザが入室したことを記録することを特徴とする。

このように、ユーザが屋外から屋内に入室するときには通常の電気錠システムとして利用することができるのは勿論であり、電気錠の解錠と関連付けてユーザの入室を管理することができる。
（ｄ）前記電気錠システムにおいて、前記タグは、非接触ＩＣタグであることを特徴とする。

非接触ＩＣタグの通信距離は、通常数ｃｍ程度である。そこで、ユーザは、屋内から屋外へ出てから電気錠を施錠するには、非接触ＩＣタグをタグリーダにかざす動作が必要である。このように、非接触ＩＣタグをカードリーダに積極的にかざすことをユーザに促す構成とすることで、ユーザが電気錠を施錠し忘れることを抑制することができる。同時に、ユーザが退出したことが記録されないことを抑制することができる。
（ｅ）前記電気錠システムにおいて、前記制御装置は、ネットワーク通信部を備え、ユーザの入退出状況に応じて、前記ネットワーク通信部を介して室内の装置を制御することを特徴とする。

この構成によると、ユーザの入室／退室と連動させて室内の各種の電化製品や家電製品を制御することが可能となる。
例えば、ユーザが外出した場合に、照明機器やエアコンなどの電化製品を自動で停止させたり、ユーザが帰宅した場合に、照明機器やエアコンなどを自動で起動させたりすることができる。また、ユーザが外出した場合に、ホームセキュリティシステムを自動で起動させることができる。

１ 電気錠システム
１０ 非接触ＩＣカード
２０ 制御装置
３０ カードリーダ
４０ 電気錠
５０ 電気錠
６０ ホームセキュリティシステム

Claims (5)

1. 電気錠と、
   扉の外側に設置され、タグからの信号を受信するタグリーダと、
   扉の内側の操作部を用いた解錠を検出した後、一定時間内に前記タグリーダが前記タグを検出すると、前記タグを携行したユーザが退出したことを記録し、その後、前記電気錠が施錠された状態で前記タグリーダが前記タグを検出すると、前記ユーザが入室したことを記録する制御装置と
   を備えることを特徴とする電気錠システム。
2. 前記制御装置は、さらに、
   扉の内側の操作部を用いた開錠を検出した後、一定時間内に前記タグリーダが前記タグを検出すると、前記電気錠を施錠する
   前記タグは、非接触ＩＣタグである
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気錠システム。
3. 前記制御装置は、
   前記電気錠が施錠された状態で、前記タグリーダが前記タグを検出すると、前記電気錠を開錠する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気錠システム。
4. 前記タグは、非接触ＩＣタグである
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気錠システム。
5. 前記制御装置は、ネットワーク通信部を備え、
   ユーザの入退出状況に応じて、前記ネットワーク通信部を介して室内の装置を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気錠システム。
   

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