JPH0493481A

JPH0493481A - 電子鍵装置

Info

Publication number: JPH0493481A
Application number: JP21025890A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 洋伊藤; Kentaro Adachi; 健太郎安達
Original assignee: HIWADA DENSHI KK
Current assignee: HIWADA DENSHI KK
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-26
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: JPH0768805B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］この発明は、収納庫、貸金庫、ホテル、マンション、車
両あるいは自動販売機などのドアの施錠、解錠を行なう
ために使用する電子鍵装置に関するものである。

［従来の技術］従来の鍵装置は、機械式と電子式に大別することができ
る。

そして、機械式としては、鍵に形成されている凹凸や溝
などを暗号手段とし、錠側で、例えば機械的なビンで暗
号を検出して暗号が一致すると、解錠および施錠を行な
えるものや、鍵に永久磁石を配列し、その位置や極性の
組み合わせを錠側の永久磁石との反発または吸引の組み
合わせで暗号を検出して一致すると、解錠および施錠を
行なえるものが知られている。

また、電子式としては、複数の数字ボタンから暗号を入
力し、電子的あるいは電気的に暗号の−致を検出すると
、解錠および施錠を行なえるものや、前述した鍵装置と
組み合わせて磁気テープに暗号（暗号情報）を記憶させ
た磁気ストライプカードを利用して保安性を高めたもの
が知られている。

また、鍵に内蔵した半導体記憶素子を暗号記憶手段とし
、暗号伝達手段として赤外線や電波を利用したものが知
られており、自動車の鍵などに利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の鍵装置は、以上のように構成されているので、機
械式の場合、暗号形成手段が機械的な鍵の形状に依存し
ているため、きわめて容易に複製、偽造ができる。

また、鍵装置の紛失、盗難などのときには錠装置を交換
しなければならず、負担が大きくなる。

さらに、物理的な寸法の制約から暗号の組み合わせ数が
少なく、永久磁石を利用して暗号の組み合わせを行なっ
た場合は、永久磁石の経年変化によって動作が不安定に
なるなどの不都合があった。

次に、電子式の場合、磁気ストライプカードを利用する
と、外部からの磁気によって暗号の内容が破壊される。

また、パーソナルコンピュータなどの普及により、暗号
の内容を容易に変遷、複製できるため、安全性に問題が
ある。

さらに、鍵装置に内蔵した半導体記憶素子を暗号記憶手
段とする場合は、暗号伝達手段を赤外線で行なうものが
多く、錠の解錠または施錠が必要なとき以外にも鍵装置
に設置された押ボタンなどを操作することにより、随意
に暗号を発信することになる。

この場合、空間を暗号の伝達路として使用しているため
、普及している家電用の学習リモコンなどによって容易
に暗号の盗聴が可能であり、暗号の複製は機械式より容
易である。

また、電池などの電源を内蔵しているため、電池切れや
、電池交換に伴う不便さや、電池を交換できる形状に構
成しなければならないため、防水性に問題がある。

さらに、電波を暗号の伝達媒体に使用すると、貸しロッ
カなどのように錠装置を近接させて集合状態で設置した
場合、各錠装置が電波送信部を持つことは互いに混信し
て実用的でないなどの不都合があった。

この発明は、上記したような不都合を解消するためにな
されたもので、赤外線によって暗号情報の書き換え、書
き込みが可能で、安全性、防犯性、耐久性および信転性
に優れた電子鍵装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段］この発明にかかる電子鍵装置は、機械鍵部を鍵電子回路
部分に接続された一方の電極とし、電子鍵部に他方の電
極を設け、電子鍵部の鍵電子回路部分に、両電極を介し
て錠側から供給される電圧を鍵電子回路部分を構成する
各部に供給するとともに、電圧に重畳された初期化信号
および同期信号を分離して制御部に出力する電源信号分
離部を設けたものである。

〔作　用］この発明における電子鍵装置は、機械鍵部を錠側に挿入
することにより、錠側から電圧が供給されるとともに、
電圧に重畳された初期化信号および同期信号を電源信号
分離部で分離して制御部に４共給する。

したがって、制御部は供給される初期化信号および同期
信号に基づいて制御を開始するので、赤外線で送信され
てくる暗号情報の書き換え、書き込みを行なうことがで
きるとともに、錠側と暗号情報の送受信を赤外線で行な
うことができる。

〔実施例］以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例による電子鍵装置の構成を
示す断面図、第２図は第１図に示した電子鍵装置と、こ
の電子鍵装置に対応する電子錠装置を示す斜視図、第３
図は第１図と第２図に示した電子鍵装置と電子錠装置の
電気系統の構成を示すフ゛口・ンク図である。

第１図において、１は電子鍵装置を示し、暗号手段とし
て凹凸や溝が形成され、アース電極となる機械鍵部２と
、この機械鍵部２の後端部に一体的に形成された電子鍵
部３で構成されている。

そして、電子鍵部３は、避電子回路部分３ａと、この避
電子回路部分３ａの電極３ａｓを前端側部の上下に露出
させて機械鍵部２の後端部に赤外線を透過させる樹脂で
モールドした樹脂モールド部分３ｂで構成されている。

さらに、避電子回路部分３ａは、第３図にも示すように
、機械鍵部２と電極３ａｓを介して供給される電圧を後
述する各部に供給するとともに、電圧に重畳された初期
化信号および同期信号を分離して第１の制御記憶部３ａ
、に出力する電源信号分離部３ａ＋　と、供給される赤
外線の光信号を受光して第１の制御記憶部３ａａに出力
する、例えば赤外線ホトトランジスタで構成された第１
の光受信部３ａ、と、第１の制御記憶部３ａ、の制御に
基づいて赤外線の光信号を出力する、例えば赤外線発光
ダイオードで構成された第１の光送信部３ａ３と、マイ
クロコンピュータ、ＥＥＦＲＯＭなどで構成され、ｔＢ
倍信号分離３ａ、の出力に基づいて制御を開始して第１
の光送信部３ａ。

を動作させ、第１の光受信部３ａ、からの制御情報、暗
号情報を記憶する第１の制御記憶部３ａ４で構成されて
いる。

なお、機械鍵部２と電極３ａｓは、避電子回路部分３ａ
の電源信号分離部３ａ＋に接続されている。

そして、第１の制御記憶部３ａ４は、ＥＥＰＲＯＭなど
の半導体記憶素子を用いているので、多数の暗号情報の
組み合わせを記憶することができる。

第２図において、１１は電子錠装置を示し、機械錠部１
２と、電子錠部１３で構成されている。

そして、機械錠部１２は、ドアなどに固定され、陽極と
なるシリンダ錠固定部分１２ａと、このシリンダ錠固定
部分１２ａに対して回転し、アース電極となるシリンダ
錠回転部分１２ｂと、このシリンダ錠回転部分１２ｂを
施錠状態に保持するロック機構部分１２ｄで構成されて
いる。

なお、シリンダ錠固定部分１２ａとシリンダ錠回転部分
１２ｂは、絶縁体１２ｃで電気的に絶縁されている。

さらに、シリンダ錠固定部分１２ａには、電子鍵装置３
の機械鍵部２をシリンダ錠回転部分１２ｂの鍵穴１２ｂ
１に挿入すると、第１の光受信部３ａ２と対向し、赤外
線を透過させる発光窓１２ａ１と、第１の光送信部３ａ
３と対向し、赤外線を透過させる受光窓１２ａ２と、鍵
穴１２ｂ１に挿入された機械鍵部２を検出するための検
出孔１２ａ、が設けられ、シリンダ錠回転部分１２ｂに
は、機械鍵部２が挿入される鍵穴１２ｂｌ　と、図示は
省略されているが、鍵穴１２ｂ、と検出孔１２ａ＝に連
通ずる連通孔と、ロック機ｉ部分１２ｄのブランンヤ１
２ｄ２が係脱する保合溝１２ｂ２が設けられている。

また、ロック機構部分１２ｄは、ソレノイド１２ｄｌ　
と、このソレノイド１２ｄ１を励磁することによって移
動し、シリンダ錠回転部分１２ｂの係合溝１２ｂ２と係
合しなくなるプランジャ１２ｄ２で構成されている。

そして、電子錠部１３は、第３図にも示すように、各部
に電源を供給する電池などの電源部１３ａ、と、シリン
ダ錠固定部分１２ａの検出孔１２ａ３に対向させて設け
られ、例えばホトリフレクタなどで構成された鍵検出部
１３ａ２と、電源部１３ａ１からの電圧に第２の制御記
憶部１３ａフからの初期化信号および同期信号を重畳し
て電子鍵装置ｌのＮＢ倍信号分離３ａ＋に供給する電源
信号供給部１３ａ３と、第２の制御記憶部１３ａ７の制
御に基づいて赤外線の光信号を発光窓１２ａ＋に出力す
る、例えば赤外線発光ダイオードで構成された第２の光
送信部１３ａ４と、受光窓１２ａ２から供給される赤外
線の光信号を受信して第２の制御記憶部１３ａ７に出力
する、例えば赤外線ホトトランジスタで構成された第２
の光受信部１３ａ、と、第２の制御記憶部１３ａ、の制
御に基づいてロック機構部分１２ｄを制御する錠動作制
御部１３ａａと、マイクロコンピュータ、ＲＯＭ。

ＲＡＭなどで構成され、鍵検出部１３ａｔと第２の光受
信部１３ａ、の出力に基づいて電源信号供給部１３ａｓ
、第２の光送信部１３ａ＜、錠動作制御部１３ａ６およ
び第１の制御記憶部３　ａ　４を制御するとともに、制
御情報、暗号情報などを記憶する第２の制御記憶部１３
ａ、で構成されている。

なお、電源信号供給部１３ａ、の陽極はシリンダ錠固定
部分１２ａに接続されるとともに、アース電極はシリン
ダ錠回転部分１２ｂに接続されている。

そして、１３ａ、は外部機器と第２の制御記憶部１３ａ
７を接続するインタフェース部（１７Ｆ部）を示し、第
３図に示した電源信号供給部１３ａｆｆ、第２の制御記
憶部１３ａ７およびＩ／Ｆ部１３ａ８は、第２図のプリ
ント基板ＰＢ上に形成されている。

第４図（ａ）〜（ｄ）および第５図（ａ）〜（ロ）は情
報の送受信を説明するためのタイミング図である。

次に、動作について説明する。

まず、電子鍵装置１の機械鍵部２を電子錠装置１１のシ
リンダ錠回転部分１２ｂに形成されている鍵穴１２ｂ＋
に挿入すると、電子錠部１３の鍵検出部１３ａｚは第４
図（ｄ）に示す鍵検出信号を第２の制御記憶部１３ａ、
に出力するので、第２の制御記憶部１３ａｔは、第４図
（Ｃ）に示すように、電源信号供給部１３ａ、を活性化
させると同時に、初期化信号Ｓ１を重畳させた後、同期
信号Ｓ、を重畳させると同時に、同期信号Ｓ、に同期し
た制御情報Ｄｃ（第４図（ａ））を第２の光送信部１３
ａ４から送出させる。

したがって、シリンダ錠固定部分１２ａおよび電Ｆｉ３
ａｓ、シリンダ錠回転部分１２ｂおよび機械鍵部２を介
して電源信号分離部３ａ＋に電圧が供給される。

なお、制御情報Ｄｃの種類によっては、さらに同期信号
Ｓ、を必要な数だけ重畳させる。

そして、制御情報ＤＣとは、読み込み、書き込み、書き
込み禁止、全消去などの指令を１．０のビット列の組み
合わせで表現した、例えば８ピントのディジタルデータ
であり、４ピントをコマンド、４ビツトを第１の制御Ｂ
記憶部３ａａのアドレスとして使用する。

次に、電源信号分離部３ａ、は電圧に重畳された初期化
信号ＳＩおよび同期信号Ｓ、を除去して第１の光受信部
３ａｚ〜第１の制御記憶部３ａａに安定した電力を供給
するとともに、初期化信号Ｓ１と同期信号Ｓ、を各々の
信号Ｓ１　、Ｓｓの時間幅と繰り返しの時間間隔で認識
して分離し、第１の制御記憶部３ａ＜に出力する。

なお、初期化信号Ｓｚの時間幅を、例えば５０マイクロ
秒、同期信号Ｓ、の時間幅を、例えば１０マイクロ秒、
初期化信号Ｓ１および同期信号Ｓｓの時間間隔を、例え
ば１００マイクロ秒とすると、各時間幅および時間間隔
が所定の値でないときは、第１の制御記憶部３ａａは何
の制御も行なわない。

さらに、第１の制御記憶部３ａａは、初期化信号Ｓ１を
受信すると、所定の初期化動作を行なって初期状態にな
るので、第４図（ａ）に示す第１の光受信部３ａｚの制
御情報ＤＣを同期信号Ｓ、に同期して読み込み、あらか
しめ設定されている制御情報ＤＣであるか否かを検証す
る。

そして、あらかじめ設定されている制御情報り。

でない場合は、第１の制御記憶部３ａ＜は何の制御も行
なわないので、第１の光送信部３ａｓから暗号情報り、
は送出されず、第１の制御記憶部３ａ４の暗号情報り、
も変更されない。

しかし、あらかじめ設定されている制御情報り。

であり、制御情報ＤＣが読み込みの場合は、第１の制御
記憶部３ａａは引き続いて送られてくる同期信号Ｓ、に
同期して第１の光送信部３ａ３を制御し、第１の光送信
部３ａ３から第４図（ｂ）に示す暗号情報り、を電子錠
装置ＩＩに送信させる。

この場合、制御情報ＤＣのアドレスを変更しながら読み
込みを繰り返すことにより、暗号情報Ｄ２の一部もしく
は全部を読み出すことができる。

そして、読み出された暗号情報り、は第２の光受信部１
３ａｓを介して第２の制御記憶部１３ａ７に出力される
ので、第２の制御記憶部１３ａ７は、暗号情報り、を比
較検証することにより、暗号情報Ｄ２が一致すると、錠
動作制御部１３ａ６を介してロック機構部分１２ｄを動
作させ、プランジャ１２ｄ２の係合溝１２ｂ２との保合
を解除する。

したがって、機械鍵部２とシリンダ錠回転部分１２ｂの
暗号が一致した状態で、機械鍵部２およびシリンダ錠回
転部分１２ｂを施錠位置Ａから解錠位置Ｂ（第２図）の
解錠方向に回転させると、解錠することができる。

そして、このように解錠した状態から機械鍵部２および
シリンダ錠回転部分１２ｂを施錠位置Ａまで回転させ、
電子鍵装置１を電子錠装置１１から抜き取ると、鍵検出
部１３ａ２が鍵検呂信号を出力しなくなるので、第２の
制御記憶部１３ａ７は錠動作制御部１３ａ６を介してロ
ック機構部分１２ｄを動作させ、プランジャ１２ｄ２を
係合溝１２ｂ２に係合させる。

また、制御情報ＤＣが書き込みの場合は、引き続いて送
られてくる同期信号Ｓｓに同期して第２の光送信部１３
ａ４から第５図（ａ）に示すように暗号情報ＤＰが送ら
れてくるので、第１の制御記憶部３ａ＜は第１の光受信
部３ａ、からの暗号情報り、を記憶する。

この場合、第１の制御記憶部３ａ、は、制御情報Ｄｃの
アドレスと暗号情報り、を変更しながら書き込みを繰り
返すことにより、一部もしくは全部の暗号情報Ｄｐを書
き換えることができる。

そして、書き込みを行なった場合は、引き続き読み出し
を行なって書き込まれた暗号情報ＤＰが正しいか否かの
検証を行なうことが望ましい。

また、制御情報Ｄｃが全消去または書き込み禁止の場合
は、第２の光送信部１３ａ４から制御情報り、だけが送
出されるので、第１の制御記憶部３ａａは全消去を行な
ったり、書き込み禁止となる。

上述したこの発明の一実施例によれば、機械鍵部２と電
子鍵部３を一体とすることにより、従来の機械式の鍵装
置と外観を同一とすることが可能であるため、携帯の利
便性を損なわず、紛失した場合においても、拾得者に特
殊な鍵であることを認識させることもないので、安全性
、防犯性が向上する。

また、電子鍵部３は電池などの電源を内蔵しないので、
避電子回路部分３ａを樹脂モールド部分３ｂで機械鍵部
２にモールドして一体化し、完全に密閉できるため、強
固で完全防水性、耐久性および信頼性などに優れたもの
となる。

さらに、赤外線を送受信する経路を、例えば１ＯｆｆＩ
Ｉ１以内の短い距離とし、かつ、半値角が１０度の赤外
線発光ダイオードを必要最低限の電力で動作させること
ができるため、外部から暗号情報り。

を盗聴することが非常に困難となるので、信頼性に優れ
たものとなる。

そして、単に電源用の電極３ａｓが露出しているだけな
ので、内部の各情報を読み出すことができないため、複
製、偽造ができず、安全性、防犯性が向上する。

また、電子鍵部３の暗号情報り、の書き換えが可能であ
ることを利用することにより、使用者の特定、制限、禁
止、利用時間の制限、特定などが可能になる。

なお、上記した実施例では、機械鍵部２の柄として電子
鍵部３を形成した例で説明したが、鍵とキーホルダを組
み合わせたような形状に形成してもよい。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、機械鍵部を避電子回
路部分に接続された一方の電極とし、電子鍵部に他方の
電極を設け、電子鍵部の避電子回路部分に、両電極を介
して錠側から供給される電圧を避電子回路部分を構成す
る各部に供給するとともに、電圧に重畳された初期化信
号および同期信号を分離して制御部に出力する電源信号
分離部を設けたので、従来の機械式の鍵装置と外観を同
一とすることが可能であり、携帯の利便性を損なわず、
紛失した場合においても、拾得者に特殊な鍵であること
を認識させることもないため、安全性、防犯性に優れた
ものとなる。

また、電源用の電極が露出しているだけなので、内部の
各情報を読み出すことができないため、複製、偽造がで
きず、安全性、防犯性に優れたものとなる。

さらに、電子鍵部を機械鍵部の後端部に樹脂でモールド
して一体化したので、完全に電子鍵部を密閉でき、強固
で完全防水性、耐久性および信軌性などに優れたものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電子鍵装置の構成を
示す断面図、第２図は第１図に示した電子鍵装置と、この電子鍵装置
に対応する電子錠装置を示す斜視図、第３図は第１図と第２図に示す電子鍵装置と電子錠装置
の電気系統の構成を示すブロック図、第４図（ａ）〜（ｄ）および第５図（ａ）〜（ｄ）は情
報の送受信を説明するためのタイミング図である。１・・・電子鍵装置、２・・・機械鍵部、３・・・電子
鍵部、３ａ・・・避電子回路部分、３ａ＋・・・電源信
号分離部、３ａｚ・・・第１の光受信部、３ａｓ・・・
第１の光送信部、３ａ４・・・第１の制御記憶部、３ａ
ｓ・・・電極、３ｂ・・・樹脂モールド部分、１１・・
・電子錠装置、１２・・・機械錠部、１３・・・電子錠
部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）機械鍵部と電子鍵部で構成され、前記電子鍵部に
、制御部の制御に基づいて錠側と赤外線で各種情報の送
受信を行なう鍵電子回路部分を備えた電子鍵装置におい
て、前記機械鍵部を前記鍵電子回路部分に接続された一方の
電極とし、前記電子鍵部に他方の電極を設け、前記鍵電子回路部分
に、前記両電極を介して前記錠側から供給される電圧を
前記鍵電子回路部分を構成する各部に供給するとともに
、前記電圧に重畳された初期化信号および同期信号を分
離して前記制御部に出力する電源信号分離部を設けた、
ことを特徴とする電子鍵装置。
（２）機械鍵部の後端部に電子鍵部を樹脂でモールドし
て設けるとともに、前記電子鍵部の前端側部に電極を設
けた請求項（１）記載の電子鍵装置。