JPH07116873B2 - 超音波錠 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般家庭の玄関錠、車両のドア錠などとして
利用される超音波錠に係り、より詳細には施解錠信号を
超音波により送信し、これを錠側で受信させることによ
り施解錠するようになした超音波錠に関するものであ
る。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕

従来、超音波を利用した錠として、予め定めたコードに
対応する超音波信号の有無或いは周波数の違いなどによ
って施解錠信号を形成するようにしたものがある。

この従来のものでは、鍵違いを多くとるとそれに応じた
データ出力の時間が長くなり、施錠，解錠にタイムラグ
が生じるという不具合があった。また、超音波の有無に
よる判別では、誤認識を起す可能性が非常に大きい。し
かも、施解錠信号のデータ変更、複数の信号を組合せた
マスターキーの登録が面倒であるなどの欠点があった。

従って、本発明は、データの出力時間を長くすることな
く多くの鍵違いコードを作成でき、誤認識の可能性が少
なく、かつデータの変更などを簡単に行えるようにした
超音波錠を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明によりなされた超音波
錠は、超音波を発生する携帯可能な超音波発信機と、該
超音波受信機からの超音波を受信し、予め記憶している
デジタルデータと比較し、両者の一致により錠作動信号
を発生する超音波受信機と、該超音波受信機が発生する
錠作動信号により作動される電気錠とを備え、前記超音
波発信機は、人間が発する音声に基づいて作成したデジ
タルデータを記憶するデータメモリと、人間が発する音
声を入力しデジタルデータに変換するアナログ−デジタ
ル変換手段と、前記データメモリに前記アナログ−デジ
タル変換手段で変換したデジタルデータを記憶させる際
に操作される登録操作手段と、前記データメモリに記憶
したデジタルデータに基づいて超音波を発生する手段と
を有し、前記超音波受信機は、前記超音波発信機が発生
する超音波に基づいて作成したデジタルデータを記憶す
るデータメモリと、超音波を入力しデジタルデータに変
換するアナログ−デジタル変換手段と、前記データメモ
リに前記アナログ−デジタル変換手段で変換したデジタ
ルデータを登録させる際に操作される登録操作手段と、
前記データメモリに登録したデジタルデータとその後前
記超音波発信機からの超音波を入力し前記アナログ−デ
ジタル変換手段で変換したデジタルデータとを比較し、
両者の一致により錠作動信号を発生する手段とを有する
ことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成において、携帯可能な超音波発信機において、
人間の音声をアナログ−デジタル変換してデジタルデー
タをデータメモリに記憶して登録し、この登録したデジ
タルデータに基づいて発生した超音波を超音波受信機に
おいて受信させ、この受信した超音波をアナログ−デジ
タル変換したデジタルデータをデータメモリに記憶さ
せ、この記憶したデジタルデータとその後受信した超音
波をアナログ−デジタル変換したデジタルデータとの一
致によって錠作動信号を発生して電気錠を施解錠するよ
うにしているので、デジタルデータの登録、変更などが
簡単に行え、しかも誤作動やデータ出力時間を大きくす
ることなく無数の鍵違いコードを形成することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による超音波錠の一実施例を示すブロッ
ク図であり、超音波発信機Ｉと超音波受信機IIと電気錠
IIIとからなる。

超音波発信機Ｉはカード状若しくはペンシル形のような
小形形状に作られポケットなどに入れて携帯しうるよう
になっており、音声−電気変換手段としてのマイクロホ
ン１と、マイクロホン１からの音声信号を増幅するアン
プ２と、該アンプ２により増幅された音声信号をデジタ
ル信号に変換するアナログ−デジタル（Ａ−Ｄ）変換器
３と、該Ａ−Ｄ変換器３によりデジタル化された音声信
号が入力されるコントローラ４とを有する。コントロー
ラ４は登録用スイッチ５がオンされているとき入力され
るデジタル化音声信号をデータメモリ６に格納し、該デ
ータメモリ６に格納されたデータを出力スイッチ７のオ
ン操作により読み出して出力する。

超音波発信機Ｉはまた、コントローラ４を通じデータメ
モリ６から読み出されたデータをアナログ音声信号に変
換するデジタル−アナログ（Ｄ−Ａ）変換器８と、該Ｄ
−Ａ変換器８でアナログ化されたデータを増幅するアン
プ９と、該アンプ９で増幅されたデータにより放音する
スピーカ10とからなる。

上記コントローラ４は、登録の際音声信号をＡ−Ｄ変換
するＡ−Ｄ変換器３のサンプリング周期の1/N（約1/10
〜1/30）の周期でデータメモリ６からデータを読み出
し、これをＤ−Ａ変換器８に供給してアナログ信号に変
換させるようになっている。この結果、Ｄ−Ａ変換器８
の出力に得られるアナログ化されたデータは、登録時の
音声信号のＮ倍の周波数の信号、すなわち超音波信号と
なり、従って、スピーカ10は超音波スピーカにより構成
され、スピーカ10からの放音は可聴周波数をはるかに越
えた超音波により行われる。

上記超音波受信機IIは、超音波マイクロホン21と、該超
音波マイクロホン21からの信号を増幅するアンプ22と、
該アンプ22で増幅された信号をデジタル信号に変換する
Ａ−Ｄ変換器23と、該Ａ−Ｄ変換器23によりデジタル化
された信号が入力されるコントローラ24とを有する。コ
ントローラ24は、登録用スイッチ25がオンされていると
き、超音波発信機Ｉから出力され、Ａ−Ｄ変換器23によ
りデジタル化された信号を入力し、これをデータメモリ
26に格納する。データメモリ26へのデータの格納が済ん
だところで認識用スイッチ26をオンにすることでデータ
の登録が完了する。コントローラ24は以後超音波マイク
ロホン21を通じて入ってくる信号をデジタル化したもの
と、データメモリ26に格納されているデータとの間のパ
ターンマッチングを行い、両者が一致しているときには
電気錠IIIに解錠信号を出力する。

以上の構成において、今、超音波発信機Ｉの登録用スイ
ッチ５をオンにしてマイクロホン１に向って音声を発
し、この結果マイクロホン１から第２図（ａ）に示すよ
うな音声信号が出力されたとする。この音声信号はアン
プ３により増幅された後Ａ−Ｄ変換器３によりデジタル
化されてコントローラ４に入力され、コントローラ４に
よってデータメモリ６に格納される。格納されたデータ
は出力スイッチ７をオンすることにより登録時のＡ−Ｄ
変換器３におけるサンプリング周期の1/N倍の周期でデ
ータメモリ６から読み出され、この結果超音波スピーカ
10から第２図（ｂ）に示すような超音波の形で出力され
る。これは人間の耳には聞こえない。

このとき超音波受信機II側の登録用スイッチ25をオン
し、超音波発信機Ｉから出力された超音波を超音波マイ
クロホン21に供給すると、コントローラ24はＡ−Ｄ変換
器23でデジタル化された信号を受け取り、これをデータ
メモリ26に格納する。

以後、認識スイッチ27をオンしておくと、超音波マイク
ロホン21から入ってきた信号はコントローラ24において
データメモリ26に格納されているデータとの間でパター
ンマッチングが行われる。

パターンマッチングは通常の音声認識ほど複雑な処理を
する必要がなく、例えば第３図（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに行われる。今、登録データが第３図（ａ）のような
とき、超音波スピーカ10と超音波マイクロホン21の距離
が遠く第３図（ｂ）に示すように入力データの振幅が小
さければ、該データをＭ（Ｍ＞１）倍し、逆に超音波ス
ピーカ10と超音波マイクロホン21が近く、第３図（ｃ）
に示すように入力データの振幅が大きければ、該データ
をＭ（Ｍ＜１）倍し、第３図（ｄ）に示すように登録デ
ータと略同一のデータにし、その後に登録データと入力
データとの間で単純に線形マッチングを行う。線形マッ
チングの結果一致と判定したときのみ電気錠IIIに解錠
信号を出力する。

なお、上述の実施例では解錠信号のみを発生するように
しているが、データメモリの容量しだいで施錠信号など
の発生も同様にして行うことができる。ただし、この場
合には施解錠の各々に対応する登録、出力用などのスイ
ッチを超音波発信機、受信機の各々に設ける必要があ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、人間の音声をアナ
ログ−デジタル変換してデジタルデータをデータメモリ
に記憶して登録し、この登録したデジタルデータに基づ
いて発生した超音波を受信させ、この受信した超音波を
アナログ−デジタル変換したデジタルデータをデータメ
モリに記憶させ、この記憶したデジタルデータとその後
受信した超音波をアナログ−デジタル変換したデジタル
データとの一致によって錠作動信号を発生して電気錠を
施解錠するようにしているので、デジタルデータの登
録、変更などが簡単に行える。

しかも、登録した人間の音声を超音波によって送信して
いるので、登録を変更しない限り同じ音声が再現よく発
せられるようになり、同一人物でも時々によって変わる
人間の音声であっても誤作動を生じることがなく、また
人間の音声信号が非常に複雑で偽造することが実質的に
不可能であるので、同じ鍵を作成することができず無限
大の鍵違いが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超音波錠の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図はデータ登録時の動作を説明するための信
号波形図及び第３図はパターンマッチングのための信号
処理を説明するための信号波形図である。 Ｉ……超音波発信機、II……超音波受信機、III……電
気錠、１……マイクロホン（音声−電気変換手段）、３
……アナログ−デジタル変換器、４……コントローラ、
５……登録用スイッチ（登録操作手段）、６……データ
メモリ、７……出力スイッチ、10……超音波スピーカ、
21……超音波マイクロホン、23……アナログ−デジタル
変換器、24……コントローラ、25……登録用スイッチ
（登録操作手段）、26……データメモリ、27……認識用
スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波を発生する携帯可能な超音波発信機
   と、 該超音波発信機からの超音波を受信し、予め記憶してい
   るデジタルデータと比較し、両者の一致により錠作動信
   号を発生する超音波受信機と、 該超音波受信機が発生する錠作動信号により作動される
   電気錠とを備え、 前記超音波発信機は、人間が発する音声に基づいて作成
   したデジタルデータを記憶するデータメモリと、人間が
   発する音声を入力しデジタルデータに変換するアナログ
   −デジタル変換手段と、前記データメモリに前記アナロ
   グ−デジタル変換手段で変換したデジタルデータを記憶
   させる際に操作される登録操作手段と、前記データメモ
   リに記憶したデジタルデータに基づいて超音波を発生す
   る手段とを有し、 前記超音波受信機は、前記超音波発信機が発生する超音
   波に基づいて作成したデジタルデータを記憶するデータ
   メモリと、超音波を入力しデジタルデータに変換するア
   ナログ−デジタル変換手段と、前記データメモリに前記
   アナログ−デジタル変換手段で変換したデジタルデータ
   を登録させる際に操作される登録操作手段と、前記デー
   タメモリに登録したデジタルデータとその後前記超音波
   発信機からの超音波を入力し前記アナログ−デジタル変
   換手段で変換したデジタルデータとを比較し、両者の一
   致により錠作動信号を発生する手段とを有する ことを特徴とする超音波錠。