JP6328780B2 - 安全・盗難防止のマグネットロック - Google Patents

Description

本発明は、盗難防止のロック構造に関し、特に、安全・盗難防止のマグネットロックに関する。

市場では、様々なロック構造が存在し、最も普通のシリンダー錠や、高級の電子コードロック、指紋ロックなどを含む。従来のロックの盗難防止の効果は比較に悪く、キーを使用するシリンダー錠に対して、キーはコピーされやすい。電子コードロックに対して、技術的に盗み見られ、或いは専用のクラックソフトウェアに攻撃される場合、機能を失う可能性がある。また、電子コードロックを使用する場合、使用者は複雑なパスワード番号を覚えておく必要があり、忘れたら非常に面度くさくなってしまう。指紋をキーとする電子ロックは、指紋が盗まれやすく、これは、ユーザが知らない場合にアンロックすることを発生しやすい。そのため、従来のロックを利用して貴重な物品、重要な機密資料を保護するのは、大きなセキュリティリスクが存在する。また、対応する企業、機密保持機関は、たまに特殊の原因で、キーが複数の人に使用され、引き渡され、この場合、ロックは本来の安全性が保障されることができず、或いは安全性を再構築するにはかなりの工夫をする必要がある。

従って、既存技術に対し、さらに改良して発展する必要がある。

本発明の目的は、従来のロック構造の盗難防止の効果が悪く、使用の手間がかかり、不安全の要因が存在するという技術問題を解決するための安全・盗難防止のマグネットロックを提供することである。

本発明の技術案は、以下の通りである。安全・盗難防止のマグネットロックであって、キーとロック本体を含み、前記キーには少なくとも１つの識別部材が設けられており、前記識別部材は温度感受性特性−物理的特性が温度の変化につれて変化し、かつこの変化が顕著に複数回でも繰り返し可能な線形関係である。前記物理的特性は、電気抵抗率、誘電係数、透磁率、ヒステリシス係数などを含む。温度感受性材料を、温度感受性特性を有する電器素子、例えば、コンデンサ、インダクタなどに製造する。さらに正確な温度検出、電器パラメーター検出、データ対比解析機能、機械駆動装置に協力して、最終に安全・盗難防止のマグネットロックを形成する。本出願において、インダクタンス方式で動作する、温度感受性のフェライトで温度感受性の識別部材を製造するマグネットロックの構造のみに集中して説明する。

前記ロック本体には制御システムが接続しており、前記制御システムは検出キャビティ、データ処理装置及びデータ記憶装置を含む。前記データ記憶装置は前記キーにおける識別部材の測定データを予め記憶し、前記検出キャビティはその内に挿入されるキーにおける識別部材を検出し、リアルタイムに検出データが得られ、前記データ処理装置は検出キャビティがリアルタイムに得られた検出データとデータ記憶装置に予め記憶した検出データとをマッチングさせ、マッチングすると、ロック本体の動作を制御してアンロックする。

前記安全・盗難防止のマグネットロックにおいて、前記データ記憶装置に予め記憶した測定データの取得方法は、以下のステップを含む。

Ａ、物理的特性が温度の変化につれて変化する材料から識別部材を製造する。

Ｂ、異なる温度条件下で、１つ又は複数の識別部材の物理的特性に対して測定し、かつそれぞれの識別部材の各温度点での測定値をデータ記憶する。

Ｃ、測定データを記憶し、かつ同一キーにおけるそれぞれの識別部材の測定データを関連して設定して識別データ群を形成し、データベースを構築する。

前記安全・盗難防止のマグネットロックは、１つ又は複数のキーを設置することができ、前記各キーにはそれぞれ少なくとも１つの識別部材が設置され、前記データ記憶装置には、各キーに対応する識別データ群を記憶し、前記検出キャビティは少なくとも１つ設置され、或いは複数設置され、検出キャビティリはアルタイムにキーにおける識別部材を検出し、検出データと識別データ群とをマッチングさせ、マッチングすることを成功する場合、制御システムはロック本体の動作を制御してアンロックする。

前記安全・盗難防止のマグネットロックは、前記ステップＢにおいて、ある温度区間において、温度が０．１℃変化するたびに、識別部材を一回測定し、かつ測定データを記憶する。

前記安全・盗難防止のマグネットロックは、前記識別部材の透磁率とヒステリシス特性とが温度の変化につれて変化し、それをインダクタの磁気コアとして使用する時に、インダクタのインダクタンスが温度の変化につれて変化するこが示される。

前記安全・盗難防止のマグネットロックは、前記識別部材が焼結により製造した軟磁性フェライトの磁気コアであり、前記検出キャビティの内部にはコイルが固定して設置され、キーが検出キャビティの内部に挿入し、識別部材とコイルとはインダクタを構成し、前記検出キャビティは該インダクタのインダクタンスを検出する。

前記安全・盗難防止のマグネットロックは、さらに、識別部材の温度を調節する温度調節器を含み、前記温度調節器がヒーターとクーラーを含む。

本発明の有益な効果は、以下の通りである。異なるフェライト材料の特徴物理的パラメーターが異なり（ここで、主に透磁率とヒステリシス曲線特徴である）、異なるフェライト材料を磁気コアとして製造したインダクタは、そのインダクタンスと温度との対応関係が唯一であり、同一バッチに対して完全に同じ材料、プロセス、温度で生産するフェライト材料を使用しても、それを磁気コアとして製造されたインダクタは、そのインダクタンスと温度との対応関係も比較的大きな差異を有し、これは、フェライトを特徴識別部材として、その個体が唯一の物理特徴（専門にフェライト材料を製造する製造者に対して、大量に実験して材料配合を行い、量産し、検出した場合にも、曲線が比較的類似した２つの特徴識別部材であるフェライトを取得する可能性を否定できないほどだけである。また、フェライト材料は、一旦、製造されたら、初期材料の成分と関連する焼結温度を逆に解析することができず、従って、偽造し、クローニングされることを心配する必要がない。また、フェライト材料の物理性質が安定で優秀であり、セラミックに相当する）を有することを意味している。本発明は、フェライト材料の物理特徴が唯一であり、コピーのコストが高く、材料の安定性が高く、製造コストが低いという４つの特徴を利用して、フェライト材料をキーにおける識別部材に製造し、制御システムと合わせて、識別部材の唯一の物理特徴曲線をアンロックのキーとし、該キーの唯一性を保証し、該ロックの製造者でも別のキーをクローニングすることができず、ロックの安全性を大きく保証し、貴重品や機密資料を盗難防止するためには非常に好適である。

図１は、本発明の実施例１のマグネットロックの構成を模式的に示す図である。

図２は制御システムのブロック図である。

図３は本発明の実施例２のマグネットロックの構成を模式的に示す図である。

本発明の目的は、技術案及びメリットをよりはっきり、明確にするために、以下、図面を参照しながら、実施例を例として、本発明をさらに詳しく説明する。

本発明において、物理的特性が温度の変化につれて変化する材料を採用して、キーにおける識別部材を製造し、かつ識別部材を、温度感受性特性を有する電器素子、例えば、コンデンサ、インダクタなどに製造する。さらに、正確な温度検出、電器パラメーター検出、データ対比解析機能に協力し、最終に完全な意味を有する盗難防止のロック構造マグネットロック構造を形成する。本特許出願書は、インダクタンス方式の偽造防止方法に対して重点的に説明する。

以下の記述を簡易にし、本発明の技術案をより明確にするために、以下の用語を統一する。

識別部材：物理的特性が温度の変化につれて変化する材料から製造され、ここでの物理的特性が、電気抵抗率、誘電係数、透磁率、ヒステリシス係数などを含み、これらの材料を特定の形状の識別部材に加工する。

インダクタ：本文におけるインダクタは、コイルと磁気コアとからなる。磁気コアは特徴識別材料から加工して製造する。

線形関係：磁気コアを完全にコイルの内部に移動する時に、インダクタのインダクタンスは、温度の変化につれて変化し、両者が安定で繰り返して取得することができる線形関係を呈している（複数回に昇温降温した後に、その線形関係がよい一致性を保持する）。

本発明は、安全・盗難防止のマグネットロックを開示しており、その核心技術は、ある特殊の物理的特性−温度の曲線をアンロックのキーとされる。これらの特殊材料の物理的特性と温度の曲線は必ず確定される、複数回でも繰り返して得られる、例えば、焼結により製造される軟磁性フェライト材料であり、それがインダクタの磁気コアとされる時に、該インダクタのインダクタンスと温度の曲線とが唯一で、確定される、複数回でも繰り返して得られるものである。当然ながら、本発明は、フェライト材料を使用して本発明の目的を実現することのみに限定されず、物理的特性と温度の曲線とが必ず確定される、複数回でも繰り返して得られる材料であり、かつその曲線が唯一性、コピーできない特性を有すれば、いずれも本発明の識別部材の製造に使用することができる。

以下、実施例に基づいて本発明の技術案をより詳しく説明する。

実施例１

本実施例において、焼結により製造する軟磁性フェライト材料を使用して識別部材を製造し、識別部材がキーに固定され、図１に示すように、キー１００には１つの識別部材１１０が固定されている。ロック本体には制御システムが接続しており、該制御システムは検出キャビティ、データ処理装置及びデータ記憶装置を含む。検出キャビティ２００が外付けされ（図１参照）、キー１００における識別部材１１０に対してリアルタイムな検出を行うことに用いられる。データ記憶装置の内部には該識別部材の全温度範囲の測定データ（即ち、フェライト材料を使用して製造する識別部材がインダクタの鉄コアとして設置される時に、該インダクタのインダクタンスと温度との完全の関係曲線データ）を予め記憶している。データ処理装置はリアルタイムな検出データを受信し、該リアルタイムな検出データとデータ記憶装置の内部に予め記憶する測定データとを対比してマッチングさせ、マッチングすると、ロック本体の動作を制御してアンロックし、そうではないと、動作しない（具体的には、図２参照）。

異なるフェライト材料の特徴物理的パラメーターが異なり（ここで、主に透磁率とヒステリシス曲線特徴である）、異なるフェライト材料を磁気コアとして製造したインダクタは、そのインダクタンスと温度との対応関係が唯一であり、同一バッチに対して完全に同じ材料、プロセス、温度で生産するフェライト材料を使用しても、それを磁気コアとして製造されたインダクタは、そのインダクタンスと温度との対応関係も比較的大きな差異を有し、これは、フェライトを特徴識別部材として、その個体が唯一の物理特徴（専門にフェライト材料を製造する製造者に対して、大量に実験して材料配合し、量産し、検出した場合にも、曲線が比較的類似した２つの特徴識別部材であるフェライトを取得する可能性を否定できないほどだけであり、完全に同じ２つの識別部材が得られることができない。また、フェライト材料は、一旦、製造された後に、初期材料の成分と関連する焼結温度を逆に解析することができず、従って、偽造し、クローニングされることを心配する必要がない。また、フェライト材料の物理性質が安定で優秀であり、セラミックに相当する）を有することを意味している。本発明は、フェライト材料の物理特徴が唯一であり、コピーのコストが高く、材料の安定性が高く、製造コストが低いという４つの特徴を利用して、フェライト材料をキーにおける識別部材に製造し、制御システムと合わせて、識別部材の唯一の物理特徴曲線をアンロックのキーとし、該キーの唯一性を保証し、該ロックの製造者でも別のキーをクローニングすることができず、ロックの安全性を極大に保証し、貴重品や機密資料を盗難防止することに非常に適用する。

実際の応用において、データ記憶装置の内部に予め記憶した測定データの取得方法のステップは、以下の通りである。

Ａ、焼結により製造する軟磁性フェライト材料を利用して識別部材を製造する。

Ｂ、ある温度区間において、等間隔で点ずつに識別部材を磁気コアとするインダクタのインダクタンスに対して測定する。

Ｃ、温度値とインダクタンス測定データ値とを同時に記憶し、データベースを構築する。

実際に操作する時に、測定の温度区間が−２０℃乃至６０℃になるように選択することができ、温度が０．１℃変化するたびに、インダクタンスを一回測定し、かつ測定データを記録し、測定が完了する時に、それぞれの具体的な磁気コアは８００組のインダクタンス−温度のデータに対応し、この８００組のインダクタンス−温度のデータは、１つの唯一で、コピーできない磁気コアに対応する。データ記憶装置は、この８００組の測定データを記憶し、検出キャビティがリアルタイムにキーにおける識別材料を検出して得られた検出データとデータ記憶装置における測定データとが合致する時に、ロック本体は、動作してアンロックし、そうではないとロック本体は動作しない。

実際の応用において、検出キャビティの内部にはインダクタを構成するコイルが固定されており、該コイルが検出キャビティに入れたキーにおける識別部材と共にインダクタを構成する。検出キャビティは、該インダクタの常温で表現するインダクタンスを検出し（単一の温度点で検出する）、現在の温度値と該温度値でのインダクタのインダクタンスを取得し、データ処理装置は該検出結果とデータ記憶装置における同一温度点での対応するインダクタンスとを比較し、マッチングすると、ロック本体の動作を制御してアンロックし、そうではないと動作しない。環境温度の不確定性なので、温度値と対応するインダクタンスとはランダムなものであり、この場合に、そのほかのフェライトの磁気コアを利用して偽ってキーにおける識別部材としてアンロックを実現する可能性が小さく、１０万分の１より低い。

比較的高級であるロック構造マグネットロック構造において、検出キャビティの内部にはヒーター又はクーラーを取り付けることができ、識別部材の温度を変更し、複数組の検出データを取得することに用いられる（複数の温度点でのインダクタのインダクタンスに対して測定を行う）。ヒーター又はクーラーにより任意に識別部材の温度を改変し、任意に複数の温度検出点を取得し、これらの温度点でのインダクタのインダクタンスを検出し、複数組の検出データが得られ、すべての検出データがいずれも予め記憶される測定データにマッチングする場合のみに、ロック本体は動作してアンロックする。

本実施例において、キーの構成を詳しく説明しないが、キーの構成が必ず以下のいくつかの特徴を有することは要求される。１、保護性であって、キーに識別部材を固定して装着する構造は、必ず識別部材を保護する作用を有し、衝突などによる識別部材の損害を防止する。２、装着しやすく、取り外しにくく、一旦識別部材をキーに装着したら、取り外しにくくなり、そうではない場合、識別部材に対して修復することができない損害を引き起こす。３、美観性。４、キーと検出キャビティとは必ず緊密に嵌合して設置し、キーが検出キャビティに挿入する時に、識別部材（磁気コア）とコイルとの相対位置は、変化しないことを確保する（実際の応用において、磁気コアの位置が微小の偏差を有する可能性があるが、該偏差が測定の正確性に影響しない）。

実際の応用において、キーにおける識別部材がコピーできない性質なので、ユーザがキーを失い、或いは無意識に識別部材を損害することを避けるために、本実施例は、複数のキーを設置することができ、具体的には、それぞれのキーにおける識別部材に対応する測定データをデータ記憶装置に予め記憶すると共に、データ処理装置を設置して検出キャビティがリアルタイムに検出したデータとデータ記憶装置におけるすべてのデータとをマッチングさせ、マッチングすると、ロック本体は、動作してアンロックする。複数のキーが同時にこのロックをアンロックするように設定することができるが、それぞれのキーの温度特徴は唯一であり、コピーできないものであり、ロック本体はそれぞれのキーの唯一の特徴曲線を認可するだけである、と強調すべきである。

本実施例において、キーは１つの識別部材のみを採用し、このマグネットロックのロック本体の構成が簡単であり、磁性キーの体積が小さく、通常の家庭の金庫や、ある宝飾品のストロングボックスなどに適用することができる。

実施例２

本実施例の検出方法及び具体的な設置は、基本的に実施例１と同様であり、相違点は、本実施例はより高級であるマグネットロック構造を開示していることであり、図３に示すように、本実施例におけるキーは３つの識別部材を有する（実際に使用する時に、具体的な必要に応じて識別部材の数量を増加することができる）。検出キャビティはこの３つの識別部材を同時に検出する必要があり、データ処理装置は該検出結果を取得してかつそれをデータ記憶装置におけるデータとマッチングし、マッチングがいずれも成功する場合、ロック本体は動作してアンロックする。

本実施例において、データベースの構築方式は、以下の通りである。

Ｓ１、焼結により製造される軟磁性フェライト材料を利用して複数の識別部材を製造し、それぞれのキーに対して３つの識別部材を取り付ける（ここで、３つの識別部材の温度曲線の差異が大きく、その特徴波形が完全に異なるように意識的に選択する）。

Ｓ２、異なる温度条件下で、同一キーにおけるそれぞれの識別部材が磁気コアからなるインダクタとするインダクタンスに対して、それぞれ測定する。

Ｓ３、測定データを記憶し、かつ同一キーにおける識別部材の測定データを関連して設定し、該キーを識別する識別データ群を形成し、データベースを構築する。

Ｓ４、キーにおけるすべての識別部材測定が完了するまで、ステップＳ２とＳ３を繰り返す。

本実施例において、データ記憶装置の内部には複数組の識別データ群を記憶し、該識別データ群は同一キーにおける３つの識別部材の測定データを含み、各組の識別データ群が１つのキーに対応する。実際の応用において、キーを検出キャビティに挿入し、検出キャビティはキーにおける３つの識別部材を同時に検出し、該キーにおける３つの識別部材の現在の環境温度点での検出データを取得する。データ処理装置はこの３つの検出データと予め記憶する複数組の識別データ群とをマッチングさせ、対応する識別データ群にマッチングする場合、ロック本体の動作を制御してアンロックし、そうではない場合、動作しない。これに基づいて、ヒーターとクーラーを補助的に使用してキーにおける複数の識別部材に対して多温度点で検出し、最終的に複数の識別部材の同期線形特徴識別を実現し、このような技術を採用して製造される磁気ロックは、完全な意味の安全性を有する。

さらに、制御システムはキーが複数回挿入し（５回を超える）、かつ各回にマッチングがいずれも成功しないことを検出する場合、システムは警報信号を送信し、かつ警報が解除されるまでその後のアンロック動作に応答しない。

本実施例に公開されるマグネットロックの安全・盗難防止性能は、極めて高く、貴重品や機密資料を盗難防止することに非常に適用し、例えば、高い安全水準のゲート、金庫、機密室などの場所に適用する。この条件で、同様に複数のキーを設置して使用することができる。また、キーのコピーができない性質なので、引渡し、複数人で保管した後に機密施設の安全性を低下させない。

本発明の適用は、上述の実施例に限定されず、当業者にとっては、上述説明に基づいて改良したり、変更したりすることができるが、すべての改良及び変換は、いずれも本発明の請求項の保護範囲に含まれる。

Claims (6)

1. キーとロック本体を含む安全・盗難防止のマグネットロックであって、
   前記キーには、少なくとも１つの識別部材が設けられており、前記識別部材の物理的特性が温度の変化につれて変化し、かつこの変化が顕著に複数回でも繰り返し可能な線形関係であり、
   前記ロック本体には制御システムが接続しており、前記制御システムは検出キャビティ、データ処理装置及びデータ記憶装置を含み、前記データ記憶装置は前記キーにおける識別部材の測定データを予め記憶し、前記検出キャビティはその内に挿入されるキーにおける識別部材に対して検出を行い、リアルタイムに検出データが得られ、前記データ処理装置は検出キャビティがリアルタイムに得られた検出データとデータ記憶装置に予め記憶された検出データとをマッチングさせ、マッチングすると、ロック本体の動作を制御してアンロックし、
   前記物理的特性は、電気抵抗率、誘電係数、透磁率、又はヒステリシス係数であり、
   前記データ記憶装置に予め記憶する測定データの取得方法は、
   物理的特性が温度の変化につれて変化する材料で識別部材を製造するステップＡと、
   異なる温度条件下で、識別部材の物理的特性に対して測定するステップＢと、
   測定データを記憶し、かつ同一キーにおける識別部材の測定データを関連して設定して識別データ群を形成し、データベースを構築するステップＣと、を含む
   ことを特徴とする安全・盗難防止のマグネットロック。
2. 前記安全・盗難防止のマグネットロックは、１つ又は複数のキーを設置することができ、前記各キーには、それぞれ少なくとも１つの識別部材が設置され、前記データ記憶装置には、各キーに対応する識別データ群を記憶し、前記検出キャビティは複数設置され、検出キャビティはリアルタイムにキーにおける識別部材を検出し、検出データと識別データ群とをマッチングさせ、マッチングすることを成功する場合、制御システムはロック本体の動作を制御してアンロックすることを特徴とする請求項１に記載の安全・盗難防止のマグネットロック。
3. 前記ステップＢにおいて、温度が０．１℃変化するたびに、識別部材を一回測定し、かつ測定データを記憶することを特徴とする請求項１に記載の安全・盗難防止のマグネットロック。
4. 前記識別部材の透磁率とヒステリシス特性は、温度の変化につれて変化し、それがインダクタの磁気コアとして使用される時に、インダクタのインダクタンスが温度の変化につれて変化することが示されることを特徴とする請求項１に記載の安全・盗難防止のマグネットロック。
5. 前記識別部材は、焼結により製造する軟磁性フェライトの磁気コアであり、前記検出キャビティの内部にはコイルが設置され、キーが検出キャビティの内部に挿入し、識別部材とコイルとはインダクタを構成し、前記検出キャビティは該インダクタのインダクタンスを検出することを特徴とする請求項４に記載の安全・盗難防止のマグネットロック。
6. 前記安全・盗難防止のマグネットロックは、さらに識別部材の温度を調節する温度調節器を有し、前記温度調節器がヒーターとクーラーを含むことを特徴とする請求項１に記載の安全・盗難防止のマグネットロック。