JP7364149B2 - 認証式電気錠 - Google Patents

Description

本発明は、近距離無線通信による認証を行う認証式電気錠に関する。

従来より、ユーザが所持する携帯器との間で無線信号をやり取りして認証を行うことによって、錠の開錠、及び施錠を行う電気錠が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０－１０１１２４号公報

ところで、無線信号を用いた認証方式として、近距離無線通信（NFC:Near Field Communication）を用いた認証方式がある。このような電気錠を扉に取り付けた場合、近距離無線通信の読み取りアンテナを扉の表面近くに設ける必要がある。また、このアンテナに近距離無線通信用のデバイスを翳したりタッチしたりし易い位置に、翳したりタッチしたりするためのスペースを設ける必要がある。そのため、電気錠のサイズが大きくなったり、電気錠と別にアンテナを取り付けるスペースが必要になったりする。

本発明の目的は、スペース効率を向上させることが容易な認証式電気錠を提供することである。

本発明に係る認証式電気錠は、略平坦な平坦面を前面に有する略板状形状であって、閉姿勢と開姿勢との間で姿勢変更可能なハンドルと、前記ハンドルの厚み内又は前記ハンドルの背面に配設された近距離無線通信用のアンテナと、前記ハンドルの姿勢変化に応じて、施錠位置と開錠位置との間で進退する、ラッチボルト又はロックボルトであるボルトと、前記アンテナによって近距離無線通信を行う通信部と、前記通信部によって受信された認証データに基づいて認証を行う認証部と、前記認証部による認証結果に基づいて、前記ハンドルの姿勢変化に応じた前記ボルトの進退の禁止と許可とを切り換えるボルト制御部とを備え、前記ハンドルにおける前記アンテナよりも前記前面側の部分は、絶縁材料により構成されている。

この構成によれば、ボルトの進退操作に用いられるハンドルにおけるアンテナよりも前面側の部分は絶縁材料により構成されており、ハンドルの厚み内又はハンドルの背面に配設されたアンテナを用いて近距離無線通信を行うことができるので、元々必要なハンドル以外の場所にアンテナを設置するスペースを設ける必要がない。その結果、スペース効率を向上させることが容易となる。

また、前記ハンドルの厚み内又は前記ハンドルの背面に配置された電極と、前記通信部、前記認証部、及び前記ボルト制御部のうち少なくとも一つを動作させるための電源電圧の供給と遮断とを切り換える電源供給制御部と、前記電源電圧が遮断されている状態で、前記電極の静電容量の変化に基づいて、前記近距離無線通信の対象となるデバイスが前記ハンドルに近接したことを検知する近接検知部とをさらに備え、前記ハンドルにおける前記電極よりも前記前面側の部分は、絶縁材料により構成されており、前記電源供給制御部は、前記近接検知部によって前記近接が検知されたとき、前記電源電圧の供給を開始することが好ましい。

この構成によれば、近距離無線通信の対象となるデバイスがハンドルに近接していないときは、通信部、認証部、及びボルト制御部のうち少なくとも一つに対する電源電圧が遮断され、デバイスがハンドルに近接したときにその少なくとも一つに対する電源電圧が供給されるので、認証式電気錠の消費電力を低減することができる。

また、前記電極は、前記アンテナと並んで配置され、前記静電容量は、前記アンテナと前記電極との間の静電容量であることが好ましい。

この構成によれば、近距離無線通信用のアンテナを、近接検知用の電極として用いることができるので、近接検知用に前記電極と対向する別の電極を別途設ける必要がない。

また、前記ハンドルの厚み内又は前記ハンドルの背面に、前記電極と並んで配置された補助電極をさらに備え、前記ハンドルにおける前記補助電極よりも前記前面側の部分は、絶縁材料により構成されており、前記静電容量は、前記電極と前記補助電極との間の静電容量であってもよい。

この構成によれば、近距離無線通信用のアンテナと、近接検知部とを分離することができるので、近距離無線通信の信号によって近接検知部が誤動作するおそれが低減される。

また、前記ハンドルの背面方向に突出する背面突起と、前記ハンドルの一端近傍において前記平坦面の面方向に沿い、かつ前記ボルトの進退方向と直交する方向に延びる軸を中心に前記ハンドルを揺動変位可能に支持するハンドル支持部とをさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、ハンドルが揺動する方向と、ボルトの進退方向とが一致するので、ハンドルの姿勢変化に応じて、ボルトを施錠位置と開錠位置との間で進退させることが容易である。

また、前記ボルトはラッチボルトであり、前記ラッチボルトを前記施錠位置に向けて付勢する付勢部材をさらに備え、前記ラッチボルトの側面には、当該ラッチボルトの進退方向と直交する方向に延びる係合溝が形成され、前記背面突起の先端近傍には、前記係合溝と係合する係合部が設けられ、前記係合部の前記進退方向の幅は、前記係合溝の幅よりも小さく、前記係合部の前記進退方向の幅と前記係合溝の幅との差は、前記施錠位置と前記開錠位置との間の距離よりも大きいことが好ましい。

この構成によれば、ラッチボルトは、付勢部材によって施錠位置に付勢され、ハンドルの姿勢変更による係合部の後退によって開錠位置に移動する。そして、係合部の進退方向の幅と係合溝の幅との差は、施錠位置と開錠位置との間の距離よりも大きいので、係合部が施錠位置に対応する位置に位置している場合であっても、認証式電気錠が取り付けられた扉を閉めることにより、ラッチボルトが付勢力に抗して後退することができ、ラッチボルトが引っ掛からずに扉を閉めることが可能となる。

また、前記背面突起と係合する係合姿勢と、前記背面突起との係合が解除された解除姿勢との間で姿勢変更可能な係合片と、前記係合片を、前記係合姿勢と前記解除姿勢との間で姿勢変更させるアクチュエータとをさらに備え、前記ボルト制御部は、前記アクチュエータによって前記係合片を姿勢変更させることによって、前記禁止と許可とを切り換えることが好ましい。

この構成によれば、係合片を係合姿勢にしてハンドルを姿勢変更できなくすることによって、ハンドルの姿勢変化に応じたボルトの進退を禁止することができる。

また、前記平坦面と同一面内、又は前記平坦面と略平行に配置されたプレートと、前記プレートを貫通する表示窓と、前記係合片と連結され、前記係合片の姿勢変更と連動して前記プレートの背面側で前記プレートに対して相対移動し、前記係合姿勢と前記解除姿勢とのうち少なくとも一方において、前記表示窓の背面側に位置する表示片とをさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、係合片が係合姿勢であるか解除姿勢であるか、すなわち認証式電気錠が施錠されているか開錠されているかを、表示窓から見える表示片の状態によって、表示することができる。

このような構成の認証式電気錠は、スペース効率を向上させることが容易である。

本発明の一実施形態に係る認証式電気錠を前面側から見た斜視図である。 図１に示す認証式電気錠を背面側から見た斜視図である。 図２に示す認証式電気錠の分解斜視図である。 ハンドルと背面突起の斜視図である。 図４に示すハンドル及び背面突起の分解斜視図である。 係合片の係合姿勢を説明するための斜視図である。 表示片が解除姿勢のとき、表示窓を前面側から見た図である。 表示片が係合姿勢のとき、表示窓を前面側から見た図である。 ラッチボルトが開錠位置に移動した状態を示す斜視図である。 ハンドルが閉姿勢でラッチボルトが開錠位置に移動した状態を示す斜視図である。 図１に示す認証式電気錠の電気的構成の一例を示すブロック図である。 図５に示すアンテナ基板の平面図である。 図１１に示す認証式電気錠の動作の一例を示すフローチャートである。 図１１に示す認証式電気錠の動作の一例を示すフローチャートである。 図１１に示す認証式電気錠の動作を説明するためのタイミング図である。 図１１に示す認証式電気錠の変形例を示すブロック図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。各図には、適宜ＸＹＺ直交座標軸を示している。

図１は、本発明の一実施形態に係る認証式電気錠を前面側から見た斜視図である。＋Ｘは認証式電気錠１の前面側、－Ｘは認証式電気錠１の背面側、＋Ｙは認証式電気錠１の左方向、－Ｙは認証式電気錠１の右方向、＋Ｚは認証式電気錠１の上方、－Ｚは認証式電気錠１の下方を示している。

図１に示す認証式電気錠１は、プレート１ａと、ハンドル２とを備えている。プレート１ａは、略矩形の板状形状を有している。プレート１ａには、略矩形状に凹没する凹部１ｂが設けられている。凹部１ｂ内の－Ｙ側約１／２の領域に、ハンドル２が取り付けられている。これにより、凹部１ｂの＋Ｙ側からハンドル２の裏側にユーザが指を差し入れて、ハンドル２を手前に引き出す操作がし易くなっている。

プレート１ａには、表示窓１ｃが形成されている。表示窓１ｃから、プレート１ａの背面側に配置された表示片３ａが見えるようになっている。

ハンドル２は、略矩形の板状形状を有している。ハンドル２の前面は、略平坦な平坦面２ａとなっている。ハンドル２は、平坦面２ａがプレート１ａの前面と面一になる閉姿勢と、平坦面２ａが凹部１ｂから突出する開姿勢との間で姿勢変更可能とされている。なお、平坦面２ａは、閉姿勢でプレート１ａの前面と面一になる例に限らない。プレート１ａの前面と平坦面２ａとは、閉姿勢で平行に段差が生じていてもよい。あるいは、プレート１ａの前面と平坦面２ａとは、閉姿勢で平行でなくてもよい。

図２は、図１に示す認証式電気錠１を背面側から見た斜視図である。認証式電気錠１は、その背面側に、主に、係合片３、表示片３ａ、ラッチボルト４、アクチュエータ５、及びボルトガイド１ｅ，１ｆを備えている。

凹部１ｂの底壁裏側には、有底筒状のボルトガイド１ｅと、矩形枠状のボルトガイド１ｆとが配設されている。ボルトガイド１ｅ，１ｆは、ラッチボルト４を進退可能に保持する。Ｙ軸方向がラッチボルト４の進退方向に相当し、＋Ｙ方向が進行方向、－Ｙ方向が後退方向に相当している。

ラッチボルト４が、＋Ｙ方向に突出した位置が施錠位置、－Ｙ方向に後退した位置が開錠位置となっている。ラッチボルト４の前面側側面には、ラッチボルト４の進退方向と直交するＺ方向に延びる係合溝４ａが形成されている。係合溝４ａの進退方向（Ｙ軸方向）の幅は、幅Ｗ１となっている（図３参照）。

ボルトガイド１ｅの底部と、ラッチボルト４の基端部との間には、コイルスプリング８（付勢部材）が配設されている。コイルスプリング８は、ラッチボルト４を、＋Ｙ方向すなわち施錠位置に向けて付勢する。

図３は、図２に示す認証式電気錠１の分解斜視図である。図４は、ハンドル２と背面突起２１，２２の斜視図である。ハンドル２のＺ軸方向両端部には、背面方向に略壁状に突出する背面突起２１，２２が設けられている。背面突起２１，２２の＋Ｙ側の縁部は、ハンドル２の＋Ｙ側縁部から、平坦面２ａに対して略垂直に延びている。

背面突起２１，２２の－Ｙ側の縁部は、ハンドル２の－Ｙ側縁部から、背面突起２１，２２の頂部２１ａ，２２ａに向かって傾斜して延びている。背面突起２１における、－Ｙ側の傾斜した縁部には、＋Ｙ方向に切り欠かれた切欠溝２１ｂが形成されている。

図５は、図４に示すハンドル２及び背面突起２１，２２の分解斜視図である。ハンドル２は、略板状のハンドル本体２０１と、略矩形板状のアンテナ基板２０２と、カバープレート２０３とが積層されて構成されている。ハンドル本体２０１の背面にアンテナ基板２０２が取り付けられ、アンテナ基板２０２を覆うようにカバープレート２０３がハンドル本体２０１にネジ２０４，２０４でネジ止めされて取り付けられている。

アンテナ基板２０２は、例えばプリント配線基板であり、ループ状のアンテナ１５と、略Ｌ字形の電極１６とが所定の間隔を空けて、同一平面内で対向するように設けられている。これにより、ハンドル２の厚み内に、アンテナ１５と電極１６とが配置されている。

ハンドル本体２０１及びカバープレート２０３は、例えば樹脂やセラミック等の絶縁材料により構成されている。その結果、ハンドル２における、アンテナ１５及び電極１６の前面（＋Ｘ）側は、絶縁材料のハンドル本体２０１となるので、アンテナ１５による近距離無線通信用の無線信号の送受信、及び電極１６による静電容量の検知が、ハンドル本体２０１によって妨げられるおそれが低減される。

なお、カバープレート２０３は、必ずしも絶縁材料でなくてもよいが、無線信号の送受信、及び静電容量の検知に与える影響をより低減する観点から、カバープレート２０３も絶縁材料で構成されることが、より好ましい。

なお、例えばハンドル２をモールド成形によって形成し、アンテナ１５及び電極１６を、ハンドル２の厚み内に埋め込み成形してもよい。この場合、アンテナ１５及び電極１６の前面（＋Ｘ）側及び背面（－Ｘ）側を、絶縁材料とすることができる。

あるいは、カバープレート２０３を備えず、ハンドル本体２０１をそのままハンドルとしてもよい。そして、ハンドルであるハンドル本体２０１の背面に、アンテナ基板２０２が配置された構成としてもよい。

凹部１ｂの底壁には、背面突起２１，２２に対応する位置に、一対の開口部１ｄ，１ｄが形成されている（図２、図３参照）。開口部１ｄ，１ｄから、背面突起２１，２２が凹部１ｂの底壁背面側に、突出するようになっている。

プレート１ａの背面又は凹部１ｂの底壁の背面には、背面方向に突出するブラケット９が立設されている。

アクチュエータ５は、ブラケット９に、例えばネジ９ａによって取り付けられている。アクチュエータ５は、例えばラッチングソレノイドである。アクチュエータ５は、外部復帰ばねによって復帰する単安定型のラッチングソレノイドであってもよい。

係合片３は、略Ｙ軸方向に長尺の板状部材である。係合片３の－Ｙ側端部がネジ１２によって、プレート１ａの背面又は凹部１ｂの底壁に、揺動可能に軸支されている。係合片３の略中央部にアクチュエータ５のプランジャ７の先端が連結されている。これにより、アクチュエータ５がプランジャ７を進退させると、係合片３が、係合姿勢と、解除姿勢との間で姿勢変更する。

係合姿勢では、ハンドル２が閉姿勢における切欠溝２１ｂに、係合片３の＋Ｙ側端部が係合してハンドル２をロックする（図６参照）。これにより、認証式電気錠１が施錠される。解除姿勢では、切欠溝２１ｂから係合片３の＋Ｙ側端部が離脱して、ハンドル２が開姿勢に姿勢変更可能となる（図２参照）。

表示片３ａは、係合片３に連結されて延び、係合片３の姿勢変更と連動してプレート１ａの背面側でプレート１ａに対して相対移動する。表示片３ａは、係合姿勢と解除姿勢とのいずれにおいても表示窓１ｃの背面側に位置する。

図７は、表示片３ａが解除姿勢のとき、表示窓１ｃを前面側から見た図である。図８は、表示片３ａが係合姿勢のとき、表示窓１ｃを前面側から見た図である。表示片３ａの前面には、開錠を示す開錠マーク３ｂと、施錠を示す施錠マーク３ｃとが表示されている。そして、表示片３ａが解除姿勢のとき開錠マーク３ｂが表示窓１ｃの背面側に位置し、表示片３ａが係合姿勢のとき施錠マーク３ｃが表示窓１ｃの背面側に位置する。

これにより、認証式電気錠１が開錠されているとき、表示窓１ｃから開錠マーク３ｂが見え、認証式電気錠１が施錠されているとき、表示窓１ｃから施錠マーク３ｃが見えるので、ユーザが表示窓１ｃから見えるマークによって、認証式電気錠１が開錠されているか、施錠されているかを確認することができる。

なお、表示片３ａは、係合姿勢と解除姿勢とのいずれにおいても表示窓１ｃの背面側に位置する例に限らない。表示片３ａは、係合姿勢と解除姿勢とのいずれか一方において、表示窓１ｃの背面側に位置し、表示窓１ｃから表示片３ａが見えるか否かによって、認証式電気錠１が開錠されているか施錠されているかを示すものであってもよい。

ハンドル２は、背面突起２１，２２の基端部近傍に設けられた貫通孔１０ａ，１０ａを貫通するハンドル支持棒１０（ハンドル支持部）を中心にして揺動変位可能とされている。ハンドル支持棒１０は、ハンドル２の＋Ｙ側端部近傍において平坦面２ａの面方向に沿い、かつラッチボルト４の進退方向と直交する方向に延びるように、凹部１ｂの＋Ｚ側及び－Ｚ側の両側壁によって軸支されている。

なお、ハンドル支持部は、棒状の部材でなくてもよい。例えば、ハンドル２は、背面突起２１，２２の基端部近傍に設けられた凹部又は凸部によって、凹部１ｂの側壁に枢支されていてもよい。このように枢支されることによって、ハンドル２の＋Ｙ側端部近傍において平坦面２ａの面方向に沿い、かつラッチボルト４の進退方向と直交する方向に延びる仮想軸を中心に、ハンドル２が揺動変位可能とされていてもよい。

ハンドル２の、頂部２１ａ近傍と頂部２２ａ近傍との間には、係合溝４ａと係合する係合棒１１（係合部）が架け渡されている。係合棒１１のＹ軸方向の幅はＷ２とされている。係合棒１１の幅Ｗ２は、係合溝４ａの幅Ｗ１よりも小さい。幅Ｗ２と幅Ｗ１との差は、ラッチボルト４の施錠位置と開錠位置との間の距離よりも大きい。

これにより、ユーザがハンドル２を引き出して開姿勢にすると、背面突起２１，２２がハンドル支持棒１０を支点に回動し、係合棒１１が係合溝４ａと係合しつつ－Ｙ方向へ移動する。その結果、ラッチボルト４がコイルスプリング８の付勢力に抗して開錠位置へ移動し、認証式電気錠１のロックが解除される（図９参照）。

また、ユーザがハンドル２から手を離すと、コイルスプリング８の付勢力によってラッチボルト４が施錠位置へ移動し、認証式電気錠１が仮締め状態となる。ラッチボルト４が施錠位置へ移動すると、係合溝４ａと係合している係合棒１１が＋Ｙ方向へ移動し、背面突起２１，２２がハンドル支持棒１０を支点にして揺動変位する。その結果、ハンドル２が閉姿勢に姿勢変更する（図２参照）。

また、係合棒１１の幅Ｗ２が係合溝４ａの幅Ｗ１よりも小さく、幅Ｗ２と幅Ｗ１との差が、ラッチボルト４の施錠位置と開錠位置との間の距離よりも大きいので、ハンドル２が閉姿勢で係合片３が切欠溝２１ｂに係合している状態でも、認証式電気錠１が取り付けられた扉を閉じることによって、ラッチボルト４が開錠位置に移動し、扉を閉じることができる（図１０参照）。

図１１は、図１に示す認証式電気錠１の電気的構成の一例を示すブロック図である。図１１に示す認証式電気錠１は、アンテナ１５、電極１６、通信部１７、制御部１８、近接検知部１９、駆動部２０、電池Ｂ（電源）、スイッチング素子ＳＷ（電源供給制御部）、及びアクチュエータ５を備えている。

図１２は、図５に示すアンテナ基板２０２の平面図である。アンテナ１５の一端は、コネクタＣＮを介して回路グラウンド及び通信部１７と接続され、アンテナ１５の他端は、コネクタＣＮを介して通信部１７と接続されている。アンテナ１５は、略矩形状に巻回されている。

電極１６は、Ｌ字形の二辺が、アンテナ１５の二辺とそれぞれ対向するように、配置されている。これにより、アンテナ１５と電極１６との間に、空間を介して静電容量が生じるようにされている。電極１６は、コネクタＣＮを介して近接検知部１９と接続されている。

通信部１７は、アンテナ１５によって近距離無線通信（NFC:Near Field Communication）を行う通信回路である。通信部１７の通信方式としては、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０９２、ＩＳＯ／ＩＥＣ２１４１８、ＦｅｌｉＣａ（登録商標）、Ｍｉｆａｒｅ（登録商標）等、種々の近距離無線通信方式を用いることができる。

近距離無線通信の対象となるデバイス（以下、電子キーと称する）は、例えばカードキーやＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ等、ユーザがハンドル２の平坦面２ａに翳したりタッチしたりすることのできる、種々のデバイスであってよい。

近接検知部１９は、電極１６の静電容量の変化に基づいて、具体的にはアンテナ１５と電極１６との間の静電容量の変化に基づいて、電子キーが、アンテナ１５及び電極１６に近接したことを検知する。

アンテナ１５及び電極１６は、ハンドル２の厚み内又はハンドル本体２０１の背面に配置されているので、アンテナ１５及び電極１６に電子キーが近接したことを検知すれば、電子キーがハンドル２に近接したこと、すなわちユーザが電子キーをハンドル２の平坦面２ａに翳したりタッチしたりしたことを検知したことになる。

電子キーは、近距離無線通信を行うためのアンテナその他の導体を備えている。そのため、電子キーが平坦面２ａに近接すると、アンテナ１５と電極１６との間の静電容量が変化する。近接検知部１９は、この静電容量の変化を検知することによって、電子キーがハンドル２の平坦面２ａに近接したことを検知する。近接検知部１９としては、例えばMicrochip Technology社製Proximity Detector MTCH101等を用いることができる。

駆動部２０は、アクチュエータ５を駆動する駆動電圧を供給するいわゆるドライバ回路である。駆動部２０は、制御部１８からの制御信号に応じてアクチュエータ５のプランジャ７を進退させる。なお、アクチュエータ５は、係合片３を、係合姿勢と解除姿勢との間で姿勢変更させることができればよく、ソレノイドに限らない。例えば、アクチュエータ５は、モータの駆動力によって、係合片３を係合姿勢と解除姿勢との間で姿勢変更させるものであってもよい。

制御部１８は、いわゆるマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御部１８は、例えば、所定の論理演算を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１８４、及びこれらの周辺回路等を備えている。制御部１８は、記憶部１８４等に記憶された所定の制御プログラムを実行することによって、設定処理部１８１、認証部１８２、及びボルト制御部１８３として機能する。

電池Ｂは、電源電圧Ｖｂａｔを動作用電圧として近接検知部１９へ出力する。また、電池Ｂは、電源電圧Ｖｂａｔを、スイッチング素子ＳＷを介して電源電圧Ｖｓｗとして、通信部１７、制御部１８、及び駆動部２０へ、これらの動作用電圧として出力する。なお、電源は電池に限らない。しかしながら、電池を電源として用いることによって、認証式電気錠１に電源を供給する配線工事等が不要となるので、電池Ｂは電源として適している。

スイッチング素子ＳＷは、例えば半導体スイッチング素子であってもよく、リレースイッチであってもよい。スイッチング素子ＳＷは、近接検知部１９からの制御信号に応じて、通信部１７、制御部１８（設定処理部１８１、認証部１８２、ボルト制御部１８３）、及び駆動部２０を動作させるための電源電圧Ｖｓｗの供給と遮断とを切り換える。

近接検知部１９は、通常時スイッチング素子ＳＷをオフさせておき、電子キーがハンドル２の平坦面２ａに近接したことを検知したとき、予め設定された駆動時間ｔｗの間、スイッチング素子ＳＷをオンさせる。駆動時間ｔｗは、例えば積分回路の積分定数によって設定されていてもよく、タイマ回路によって計時されてもよい。

これにより、電子キーがハンドル２の平坦面２ａに近接したとき、スイッチング素子ＳＷがオンした駆動時間ｔｗの間だけ通信部１７、制御部１８（設定処理部１８１、認証部１８２、ボルト制御部１８３）、及び駆動部２０の各部へ、これらの動作用電圧として電源電圧Ｖｓｗが供給され、これら各部が動作する。

従って、電子キーがハンドル２の平坦面２ａに近接した後の駆動時間ｔｗの期間を除いて、通信部１７、制御部１８（設定処理部１８１、認証部１８２、ボルト制御部１８３）、及び駆動部２０への電源電圧Ｖｓｗの供給が遮断されるので、認証式電気錠１の消費電力が減少し、電池Ｂにより認証式電気錠１を動作させることができる時間を延ばすことができる。

なお、設定処理部１８１、認証部１８２、及びボルト制御部１８３は、それぞれ独立して電源の供給を受ける別個の素子によって構成されていてもよい。スイッチング素子ＳＷは、通信部１７、設定処理部１８１、認証部１８２、ボルト制御部１８３、及び駆動部２０の各部のすべてについて、電源電圧Ｖｓｗの供給と遮断とを切り換える例に限らない。スイッチング素子ＳＷは、これら各部の少なくとも一つに対する動作用電源電圧の供給と遮断とを切り換えるものであればよく、その少なくとも一つ以外の各部に対しては、電源電圧Ｖｂａｔが供給されてもよい。

設定処理部１８１は、通信部１７によって、電子キーから読み取られた、当該電子キーを認証するための認証データ、例えばＩＤ（IDentification）を記憶部１８４に記憶させる。

認証部１８２は、通信部１７によって受信された認証データに基づいて認証を行う。

ボルト制御部１８３は、認証部１８２による認証結果に基づいて、ハンドル２の姿勢変化に応じたラッチボルト４の進退の禁止と許可とを切り換える。

次に、上述のように構成された認証式電気錠１の動作について説明する。図１３、図１４は、図１１に示す認証式電気錠１の動作の一例を示すフローチャートである。図１５は、図１１に示す認証式電気錠１の動作を説明するためのタイミング図である。以下、認証式電気錠１がロッカーの収納扉に取り付けられている場合を例に、説明する。なお、認証式電気錠１は、ロッカーの収納扉に取り付けられる例に限らず、取り付け対象は限定されない。

図１３、図１５を参照して、まず、ハンドル２が閉姿勢で、認証式電気錠１が施錠されておらず、ロッカーの収納扉がラッチボルト４で仮締めされている状態（図２）での施錠動作について説明する。

ユーザがハンドル２を引き出して開姿勢にすると、係合棒１１が－Ｙ方向へ移動し、これに伴ってラッチボルト４が開錠位置に移動することで仮締めが解除され（図９）、収納扉が開く。この状態でユーザが物品をロッカーに収納し、収納扉を閉じると、ラッチボルト４によって収納扉が仮締めされる（図２）（ステップＳ１）。

次に、ユーザが電子キーをハンドル２の平坦面２ａに翳したりタッチしたりすると（ステップＳ２）、近接検知部１９が電子キーのハンドル２への近接を検知し（ステップＳ３、タイミングＴ１）、スイッチング素子ＳＷがオンされる（ステップＳ４、タイミングＴ２）。スイッチング素子ＳＷがオンすると、通信部１７、制御部１８、及び駆動部２０へ動作用電圧として電源電圧Ｖｓｗが供給され、通信部１７、制御部１８、及び駆動部２０が動作を開始する。

ハンドル２は、ユーザが操作する部分であるから、ハンドル２に電子キーをハンドル２に翳したりタッチしたりすることは容易である。また、ユーザが手で操作するために必要なハンドル２の厚み内、又はハンドル本体２０１の背面に、アンテナ基板２０２が配置されているので、近距離無線通信用のアンテナを設けるためだけのスペースが必要ない。従って、認証式電気錠１は、スペース効率を向上させることが容易である。

次に、通信部１７によって電子キーの認証データが近距離無線通信で受信され、設定処理部１８１によってその認証データが記憶部１８４に記憶される（ステップＳ５）。人間が電子キーを翳したりタッチしたりする動作は、認証式電気錠１が動作する処理速度よりも充分遅いから、通信部１７は、近接検知部１９が電子キーのハンドル２への近接を検知した後、まだ電子キーがハンドル２に近接して近距離無線通信が可能な位置にある期間内に、電子キーの認証データを読み取ることができる。

次に、ボルト制御部１８３は、アクチュエータ５によって係合片３を係合姿勢に姿勢変更させて施錠する（ステップＳ６、タイミングＴ３、図６）。具体的には、ボルト制御部１８３は、プランジャ７を＋Ｚ方向に移動させる施錠電圧ＶＬを、駆動部２０からアクチュエータ５へパルス状に出力させる。これにより、係合片３が係合姿勢に姿勢変更して認証式電気錠１が施錠される。

係合片３が係合姿勢に姿勢変更すると、ハンドル２を引き出そうとしても係合片３と切欠溝２１ｂとが干渉してハンドル２を引き出すことができない。その結果、ハンドル２を姿勢変化させることができないので、ハンドル２の姿勢変化に応じたラッチボルト４の進退が禁止される。

次に、タイミングＴ２から駆動時間ｔｗが経過すると、スイッチング素子ＳＷがオフし、処理を終了する（ステップＳ７、タイミングＴ４）。これにより、通信部１７、制御部１８、及び駆動部２０への電源電圧Ｖｓｗの供給が遮断されて待機電力が削減されるので、電池Ｂを長持ちさせることができる。

駆動時間ｔｗは、ステップＳ４～Ｓ６にかかる時間以上に予め設定されている。なお、スイッチング素子ＳＷは、駆動時間ｔｗの経過後にオフする例に限られず、例えばボルト制御部１８３が、ステップＳ６で係合片３の姿勢変更が完了したタイミングでスイッチング素子ＳＷをオフしてもよい。

次に、図１４、図１５を参照して、ハンドル２が閉姿勢、係合片３が係合姿勢で、認証式電気錠１が施錠されている状態（図６）での開錠動作について説明する。まず、ユーザが電子キーをハンドル２の平坦面２ａに翳したりタッチしたりすると（ステップＳ１１）、近接検知部１９が電子キーのハンドル２への近接を検知し（ステップＳ１２、タイミングＴ１１）、スイッチング素子ＳＷがオンされる（ステップＳ１３、タイミングＴ１２）。

スイッチング素子ＳＷがオンすると、通信部１７、制御部１８、及び駆動部２０へ動作用電圧として電源電圧Ｖｓｗが供給され、通信部１７、制御部１８、及び駆動部２０が動作を開始する。

次に、ステップＳ５と同様、通信部１７によって電子キーの認証データが近距離無線通信で受信される。さらに、通信部１７で受信された認証データが、認証部１８２によって、記憶部１８４に記憶されている認証データと比較される（ステップＳ１４）。

比較の結果、通信部１７で受信された認証データと記憶部１８４に記憶されている認証データとが一致しなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、認証は失敗し、ステップＳ１８へ移行する。

一方、通信部１７で受信された認証データと記憶部１８４に記憶されている認証データとが一致すれば（ステップＳ１５でＹＥＳ）、認証は成功し、ボルト制御部１８３は、アクチュエータ５によって係合片３を解除姿勢に姿勢変更させて開錠する（ステップＳ１６、タイミングＴ１３、図２）。具体的には、ボルト制御部１８３は、プランジャ７を－Ｚ方向に移動させる開錠電圧ＶＵを、駆動部２０からアクチュエータ５へパルス状に出力させる。これにより、係合片３が解除姿勢に姿勢変更して認証式電気錠１が開錠され、ハンドル２の姿勢変化に応じたラッチボルト４の進退が許可される。

次に、ユーザがハンドル２を引き出して開姿勢にすると、係合棒１１が－Ｙ方向へ移動し、これに伴ってラッチボルト４が開錠位置に移動することで仮締めが解除され（図９）、収納扉が開く。この状態でユーザが物品をロッカーに収納し、収納扉を閉じると、ラッチボルト４によって収納扉が仮締めされる（図２）（ステップＳ１７）。

次に、タイミングＴ１２から駆動時間ｔｗが経過すると、スイッチング素子ＳＷがオフし、処理を終了する（ステップＳ１８、タイミングＴ１４）。これにより、通信部１７、制御部１８、及び駆動部２０への電源電圧Ｖｓｗの供給が遮断されて待機電力が削減されるので、電池Ｂを長持ちさせることができる。

駆動時間ｔｗは、ステップＳ４～Ｓ６にかかる時間以上であって、かつステップＳ１３～Ｓ１６にかかる時間以上に予め設定されている。なお、スイッチング素子ＳＷは、駆動時間ｔｗの経過後にオフする例に限られず、例えばボルト制御部１８３が、ステップＳ１６で係合片３の姿勢変更が完了したタイミングでスイッチング素子ＳＷをオフしてもよい。

ステップＳ１７とステップＳ１８は実行順序が入れ替わっていてもよく、ステップＳ１７の途中でステップＳ１８が実行されてもよい。

図１６は、図１１に示す認証式電気錠１の変形例を示すブロック図である。図１６に示す認証式電気錠１Ａは、認証式電気錠１とは、アンテナ基板２０２の代わりにアンテナ基板２０２ａを備える点で異なる。アンテナ基板２０２ａは、例えば、略直線状の電極１６ａと、電極１６ａと所定の間隔を空けて略平行に直線状に延びる補助電極１４とを備えている。

アンテナ１５はその両端が通信部１７に接続され、電極１６ａは近接検知部１９に接続され、補助電極１４は回路グラウンドに接続されている。近接検知部１９は、電極１６ａの静電容量の変化に基づいて、具体的には電極１６ａと補助電極１４との間の静電容量の変化に基づいて、電子キーが、電極１６ａ及び補助電極１４に近接したことを検知する。

認証式電気錠１Ａによれば、アンテナ１５と近接検知部１９とが分離され、近距離無線通信の信号が近接検知部１９に入力されることがない。その結果、近距離無線通信の信号によって近接検知部１９が誤動作するおそれが低減される。一方、認証式電気錠１によれば、補助電極１４を設ける必要がないので、アンテナ基板２０２を小型化することが容易となる。

なお、認証式電気錠１，１Ａは、表示片３ａを備えていなくてもよい。また、ボルトとしてラッチボルトを用いる例を示したが、ボルトはデッドボルトであってもよい。また、係合片３を係合溝４ａと係合させ、ハンドル２を固定することによって施錠する例を示したが、ボルトを固定することによって施錠する構成としてもよい。

また、係合棒１１の幅Ｗ２が係合溝４ａの幅Ｗ１よりも小さく、幅Ｗ２と幅Ｗ１との差がラッチボルト４の施錠位置と開錠位置との間の距離よりも大きい例に限られず、幅Ｗ１と幅Ｗ２とが、略同じであってもよい。また、電極１６，１６ａ、補助電極１４、近接検知部１９、及びスイッチング素子ＳＷを備えていなくてもよい。

１，１Ａ 認証式電気錠
１ａ プレート
１ｂ 凹部
１ｃ 表示窓
１ｄ，１ｄ 開口部
１ｅ，１ｆ ボルトガイド
２ ハンドル
２ａ 平坦面
３ 係合片
３ａ 表示片
３ｂ 開錠マーク
３ｃ 施錠マーク
４ ラッチボルト（ボルト）
４ａ 係合溝
５ アクチュエータ
７ プランジャ
８ コイルスプリング（付勢部材）
９ ブラケット
１０ ハンドル支持棒（ハンドル支持部）
１０ａ 貫通孔
１１ 係合棒（係合部）
１４ 補助電極
１５ アンテナ
１６，１６ａ 電極
１７ 通信部
１８ 制御部
１９ 近接検知部
２０ 駆動部
２１，２２ 背面突起
２１ａ，２２ａ 頂部
２１ｂ 切欠溝
１８１ 設定処理部
１８２ 認証部
１８３ ボルト制御部
１８４ 記憶部
２０１ ハンドル本体
２０２，２０２ａ アンテナ基板
２０３ カバープレート
Ｂ 電池
ＣＮ コネクタ
ＳＷ スイッチング素子（電源供給制御部）
ＶＬ 施錠電圧
ＶＵ 開錠電圧
Ｖｂａｔ，Ｖｓｗ 電源電圧
Ｗ１，Ｗ２ 幅
ｔｗ 駆動時間

Claims (8)

1. 略平坦な平坦面を前面に有する略板状形状であって、閉姿勢と開姿勢との間で姿勢変更可能なハンドルと、
   前記ハンドルの厚み内又は前記ハンドルの背面に配設された近距離無線通信用のアンテナと、
   前記ハンドルの姿勢変化に応じて、施錠位置と開錠位置との間で進退する、ラッチボルト又はロックボルトであるボルトと、
   前記アンテナによって近距離無線通信を行う通信部と、
   前記通信部によって受信された認証データに基づいて認証を行う認証部と、
   前記認証部による認証結果に基づいて、前記ハンドルの姿勢変化に応じた前記ボルトの進退の禁止と許可とを切り換えるボルト制御部と、
   前記ハンドルの厚み内又は前記ハンドルの背面に配置された電極と、
   前記通信部、前記認証部、及び前記ボルト制御部のうち少なくとも一つを動作させるための電源電圧の供給と遮断とを切り換える電源供給制御部と、
   前記電源電圧が遮断されている状態で、前記電極の静電容量の変化に基づいて、前記近距離無線通信の対象となるデバイスが前記ハンドルに近接したことを検知する近接検知部とを備え、
   前記ハンドルにおける前記アンテナよりも前記前面側の部分は、絶縁材料により構成され、
   前記ハンドルにおける前記電極よりも前記前面側の部分は、絶縁材料により構成されており、
   前記電源供給制御部は、前記近接検知部によって前記近接が検知されたとき、前記電源電圧の供給を開始し、
   前記電極は、前記アンテナと並んで配置され、
   前記静電容量は、前記アンテナと前記電極との間の静電容量である認証式電気錠。
2. 略平坦な平坦面を前面に有する略板状形状であって、閉姿勢と開姿勢との間で姿勢変更可能なハンドルと、
   前記ハンドルの厚み内又は前記ハンドルの背面に配設された近距離無線通信用のアンテナと、
   前記ハンドルの姿勢変化に応じて、施錠位置と開錠位置との間で進退する、ラッチボルト又はロックボルトであるボルトと、
   前記アンテナによって近距離無線通信を行う通信部と、
   前記通信部によって受信された認証データに基づいて認証を行う認証部と、
   前記認証部による認証結果に基づいて、前記ハンドルの姿勢変化に応じた前記ボルトの進退の禁止と許可とを切り換えるボルト制御部と、
   前記ハンドルの背面方向に突出する背面突起と、
   前記ハンドルの一端近傍において前記平坦面の面方向に沿い、かつ前記ボルトの進退方向と直交する方向に延びる軸を中心に前記ハンドルを揺動変位可能に支持するハンドル支持部と、
   前記背面突起と係合する係合姿勢と、前記背面突起との係合が解除された解除姿勢との間で姿勢変更可能な係合片と、
   前記係合片を、前記係合姿勢と前記解除姿勢との間で姿勢変更させるアクチュエータとを備え、
   前記ハンドルにおける前記アンテナよりも前記前面側の部分は、絶縁材料により構成され、
   前記ボルト制御部は、前記アクチュエータによって前記係合片を姿勢変更させることによって、前記禁止と許可とを切り換える認証式電気錠。
3. 前記ハンドルの厚み内又は前記ハンドルの背面に配置された電極と、
   前記通信部、前記認証部、及び前記ボルト制御部のうち少なくとも一つを動作させるための電源電圧の供給と遮断とを切り換える電源供給制御部と、
   前記電源電圧が遮断されている状態で、前記電極の静電容量の変化に基づいて、前記近距離無線通信の対象となるデバイスが前記ハンドルに近接したことを検知する近接検知部とをさらに備え、
   前記ハンドルにおける前記電極よりも前記前面側の部分は、絶縁材料により構成されており、
   前記電源供給制御部は、前記近接検知部によって前記近接が検知されたとき、前記電源電圧の供給を開始する請求項２記載の認証式電気錠。
4. 前記電極は、前記アンテナと並んで配置され、
   前記静電容量は、前記アンテナと前記電極との間の静電容量である請求項１又は３記載の認証式電気錠。
5. 前記ハンドルの背面方向に突出する背面突起と、
   前記ハンドルの一端近傍において前記平坦面の面方向に沿い、かつ前記ボルトの進退方向と直交する方向に延びる軸を中心に前記ハンドルを揺動変位可能に支持するハンドル支持部とをさらに備える請求項１記載の認証式電気錠。
6. 前記ボルトはラッチボルトであり、
   前記ラッチボルトを前記施錠位置に向けて付勢する付勢部材をさらに備え、
   前記ラッチボルトの側面には、当該ラッチボルトの進退方向と直交する方向に延びる係合溝が形成され、
   前記背面突起の先端近傍には、前記係合溝と係合する係合部が設けられ、
   前記係合部の前記進退方向の幅は、前記係合溝の幅よりも小さく、
   前記係合部の前記進退方向の幅と前記係合溝の幅との差は、前記施錠位置と前記開錠位置との間の距離よりも大きい請求項２又は５記載の認証式電気錠。
7. 前記背面突起と係合する係合姿勢と、前記背面突起との係合が解除された解除姿勢との間で姿勢変更可能な係合片と、
   前記係合片を、前記係合姿勢と前記解除姿勢との間で姿勢変更させるアクチュエータとをさらに備え、
   前記ボルト制御部は、前記アクチュエータによって前記係合片を姿勢変更させることによって、前記禁止と許可とを切り換える請求項５又は６に記載の認証式電気錠。
8. 前記平坦面と同一面内、又は前記平坦面と略平行に配置されたプレートと、
   前記プレートを貫通する表示窓と、
   前記係合片と連結され、前記係合片の姿勢変更と連動して前記プレートの背面側で前記プレートに対して相対移動し、前記係合姿勢と前記解除姿勢とのうち少なくとも一方において、前記表示窓の背面側に位置する表示片とをさらに備える請求項２又は７記載の認証式電気錠。

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