JPH10512638A - プログラム式電子施錠装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プログラム式電子施錠装置は、錠の識別コードと関連する鍵の識別コードが一致すると鍵（１８）により作動する錠（１２）を備えている。この錠は、鍵（１８）を受け入れる少なくとも１つの孔（１６）を備えた部分（１４Ａ）をもつプラグ（１４）を含む。このプラグは、少なくとも１つの電気接続手段（３９）と、１つまたは複数の電気接続手段に接続され、少なくとも１つの識別コードを記憶する少なくとも１つのメモリ手段を備えた電子制御手段と、錠を開錠する電子制御手段に応答する開錠手段とを含む。鍵は、対応する孔（１６）に挿入されると錠の電気接続手段と係合可能な第１電気接続手段（１９）と、少なくとも１つの識別コードを記憶する少なくとも１つの第１メモリ手段を含み、開錠コマンドを錠に送信する第１電気接続手段に接続される第１電子制御手段と、秘密コード入力手段により制御可能で電子鍵および錠制御手段それぞれのデータを変えるプログラム手段とを備える。電源手段は、電子鍵および錠制御手段とプラグ開錠手段に給電する。プログラム式電子装置で使用される錠、プラグ、および多機能キーも開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】 プログラム式電子施錠装置 発明の分野 本発明は電子錠または機械式兼電子式錠に関し、さらに、関連する安全保守結 合鍵に関する。 従来技術 現在では、住宅、具体的には個人宅または職場では、ドアまたは門の可動部分 に挿入されるよう設計された多種類の機械式錠前がある。こうした錠前では、シ リンダが施行中の欧州または国際基準の各レベルに対応している。こうしたシリ ンダは極めて複雑で、数億の異なる組合せを確保可能であり、それらの組合せの 最上のものが不法な開錠や穴開けを有効に予防するものである。 錠と鍵から成るシステムに基づいた施錠装置が市場に多々出ている。たとえば 、車用（ステアリングコラム）またはより一般的には、産業界で、電子キャビネ ットやラックなど様々な機器の認証動作や予防動作用のものがある。 ここ数年にわたって、鍵または錠の電子組合せと、かかりまたは切り欠により 実現される機構コードを組み合わせる錠も開発されている。欧州特許出願第0277 432 号にはこうした機械兼電子錠の１例が示してある。この錠には、錠を開ける 従来の機構コードだけでなく、鍵が錠に挿入されると、事前にプログラムされた 識別コードを錠に送信する電子回路が備えてある。このコードは次に、そのコー ドを復号する外部の制御モジュールに送信される。このモジュールは錠と鍵の組 合せを作動させる。より精巧な変形例では、その電子システムが、錠の識別コー ドを記憶している不揮発性メモリを含む場合もある。仏国特許出願第2561 292号 では、機械兼電子錠と使用可能な電子鍵が示されている。この鍵には 機械コード用の切り欠と、鍵の一部に直接配置されているバッテリにより電子マ イクロプロセッサ回路の両方を備えてある。 しかし、上記の錠はどれも、それらの安全保守が本質的には鍵を受け入れるの に使用される機械シリンダの形式に依存しているという深刻な欠点がある。電子 装置にはわずかに追加安全保守要素が備えてあるだけである。最高レベルの安全 保守は結局のところ複雑な構成のシリンダにより保障されることになり、その結 果錠は極めて高額になる。さらに、鍵をなくすと、自動的に、シリンダを置換す ることになる（機械要素を修正するのは問題外である）。これはシリンダが電子 手段に接続されていてもそうでなくても発生する。当然、こうした高度な安全保 守を保障するためには、各シリンダは１つの鍵にしか対応していない。 さらに、欧州特許出願第 0 388997 号の所有者は、全体が電子式の錠を提案し ている。この錠では、鍵の識別コードが錠のコードに対応する場合にドアが開く 。鍵は、様々な錠に対応する複数のコードを記憶できるメモリを備えており、各 錠のシリンダには、その錠自体と鍵の電子回路用の電源が備えてある。さらに、 上記のシリンダは、従来の錠のシリンダの同様の標準寸法である。 しかし、こうした電子錠システムは依然としていくつか欠点がある。特に、鍵 がなくなった場合または電源の電力が低下している場合であり、実用面での使用 は大幅に制限されることになり、実際、商業ベースでは不適切である。たとえば 、鍵がなくなった場合には、ユーザは必ず製造元に問い合わせなければならず、 製造元は、それぞれの錠のコードを再プログラムするために訪問しなければなら ない。製造元が再プログラムを認証し、再プログラムの唯一つのソースであるこ とを望む場合には、ユーザは中央コンピュータ装置に問い合わせなければならな い。しかし、こうした環境下では、最終的なシステムは複雑になるので、極めて 高額であり、素人のユーザが使用するのは難しくなる。 本発明の目的と定義 本発明の目的は、極めて単純で安価で、たとえ専門家でなくてもいかなるユー ザにも施行可能なプログラム式電子錠装置を備えることにより上記の欠点を緩和 することにある。 本発明の主要な目的は、各鍵をプログラムしてそのユーザが錠の安全保守上の 特徴すべてにアクセス可能にすることである。 本発明の他の目的は、必要以上に出費をかけず、すなわち、装置間または装置 が組み込まれた構造間の複雑な調停を必要とせず、特に安全保守を高めるために 、従来の機構装置の代りになる電子装置を提供することにある。さらに、本発明 の他の目的は、現在の装置の特徴とくらべて有益な特徴をもち、追加機能も備え た装置を提案することである。 こうした目的は、錠の識別コードと対応する鍵の識別コードの一致が確認され ると鍵が動作するよう設計された錠を備えたプログラム式電子錠システムにより 達成される。このシステムは以下の特徴を備えている。 前記錠には、前記鍵を受け入れる少なくとも１つの鍵穴をもつシリンダが備え てある。 前記シリンダには、少なくとも１つの電気接続手段と、少なくとも１つの識別 コードを記憶する少なくとも１つのメモリ手段を備え前記少なくとも１つの電気 接続手段に接続された電子制御手段と、前記電子制御手段に応答し前記錠を開く よう設計されている開放手段とが備えてある。 前記鍵には、前記鍵を対応する鍵穴に挿入すると前記錠の電気接続手段と協働 して動作する第１電気接続手段と、少なくとも１つの識別コードを記憶する少な くとも１つの第１メモリ手段をもち前記第１電気接続手段に接続された第１電子 制御手段と、秘密コードを入力する手段の制御下で前記鍵と錠の電子制御手段そ れぞれに含まれているデータを修正するプログラム手段とが備えてある。 前記鍵と錠の両電子制御手段ならびにシリンダ開放手段は電源手段により作動 する。 前記錠と鍵の両電子回路を前記鍵からプログラムする手段を備えているので、 ユーザは外部のプログラム機構（たとえば、製造元を介して）に問い合わせる必 要がなく、煩わしいうえ、必ず高くつくコンピュータ手段と接続する必要がなく なる。 さらに、本発明の改良型が構成され、上記の技術手段の組合せにより商業ベー スに最適な装置が実現可能である。この改良構成は現在市場に出ている従来の機 械式装置と置換できる。なかんずく、本発明の装置は、現在のシステムのように 構成されるのでユーザの習慣を変える必要はないので、容易に使用できる。さら に、こうした従来のシステムと比較すると、現在必要とされているような鍵の束 の代りに、複数の錠を開くのに１つの鍵しか必要がないという利点がある。この １つの鍵は複数の錠の識別コードを記憶できる。さらに、様々な電子回路とこう した回路の個々のプログラム手段が備えてあると、本発明の装置により保障され る安全保守レベルを極めて容易に強化できるだけでなく（これは重要なことであ り）、機械式鍵や電子鍵によってでさえ現在利用できない様々な機能にアクセス 可能である。最後に、錠の電子回路はすべてそのシリンダ内に配置されているの で、現在使用中の瞬間機械式鎖錠システムと本発明の装置はどれでも交換可能で あり、追加外部要素と接続したりそうした要素を使用したりする必要はない。 本発明の特定の実施の形態では、第１および第２電子接続手段が、鍵やシリン ダにそれぞれ配置されている第１および第２コードレス結合手段、たとえば、無 線または光結合手段と置き換えてある。したがって、構造が単純になり、複数の 錠を開くことから引き起こされるかもしれない電子接触上の問題を回避できる。 好ましくは、電源手段が、鍵に配置された再充電バッテリまたは使い捨てバッ テリを含むので、バッテリがシリンダに配置されているとしばしば発生する様々 な分解現象が回避できる。さらに、バッテリの消費電力を制限するために、エネ ルギ生成手段は、錠のシリンダに配置され、鍵を挿入（または引きだし）または 回転させることで動作し、少なくとも前記開放手段には電源が入るよう備えられ ている。この手段はシリンダ中で最も多くのエネルギを消費する。 好ましい実施の形態では、錠は、柔軟な電気結合またはコードレス結合により 構成される中間部分により相互接続されている第１および第２分離部分から構成 される。 第１の実施の形態の変形例では、第１の部分が把持ヘッドを備えたロッドの形 をしており第１の電気接続手段を備えており、第２の部分が電子多機能装置とし て動作可能であり、さらに、鍵の電子手段と電源とプログラム手段を備えている 。 さらに有益な第２の実施の形態では、鍵は、第１部分と第２部分の分離組立体 により構成され、第１部分は把持ヘッドを備えたロッドの形をしており、第１電 気接続手段と、少なくとも１つの電源手段と、第１メモリ手段とを備え、第２部 分は多機能電子装置として動作可能であり、第１電気接続手段を受け入れる第３ 電子接続手段と共に、鍵と錠の両電子手段に含まれたデータをプログラムするの に必要な手段すべてを備えている。 この多機能電子装置は、多数の現在利用可能な装置、具体的には、計算機、ノ ート、時計、無線ページャ受信器、電話ダイアル器、警報器、または単に物理パ ラメータのセンサによってのみでも構成可能である。 鍵にはさらに、その鍵と錠の電子制御手段に含まれるデータを遠隔地からプロ グラムする追加接続手段が備えられている。しかし、追加接続手段は第１電気接 続手段により構成されるのが好ましい。オプションとして、コードレス結合手段 、たとえば、無線または光手段を備えることもできる。 当然のことながら、鍵に備えてある錠を直接プログラム可能な様々な要素は、 問題なく機械式兼電子式錠に適応可能であり、関連する錠のシリンダにある対応 復号手段と協働して作動するよう設計された機械式コード手段（かかりまたは他 の同等の切り欠）も備えている。こうした環境では、本発明による利点を維持す るために、所与の鍵により作動するすべて同一で階層状の錠の機械式コード手段 を選択するのが好ましい。すなわち、鍵がなくなった場合、これらの錠すべてを 変える必要はなく、新しい鍵の機械式コード手段を再びつくり、ユーザに周知の 特徴（製造元が提供するコード化輪郭）をもつ古い鍵の機械式コード手段を再製 造するだけですむ。 鍵または錠またはその両方の各電子制御手段には、錠の識別コードと、電気接 続手段を介して受け取られる鍵の少なくとも対応するコードとを比較する比較手 段が備えてある。 本発明の装置の安全保守レベルを上げるために、識別コードは、暗号キー符号 化（特性アルゴリズム）機構により錠と鍵の間で送信される。同様に、シリンダ のメモリ手段には、読取り専用モードで鍵によりアクセス可能なメモリ空間を備 えるのが好ましい。したがって、この空間に錠の参照番号を記憶し、鍵により読 取可能にすることで、結果として、他のコードを排除して錠の識別コードのみを 比較するよう制限できる。 特定のコード化方法では、各識別コードには、第１および第２識別コードが含 まれており、通常のモードでは、錠と鍵の各識別コード間の比較は、それらの第 １識別コードだけで実行され、安全保守モードでは、比較は、それらの第１およ び第２識別コードの両方で実行される。 特定の実施の形態では、各識別コードは２つのｎビットワードとして形成され 、錠のシリンダの電子制御手段は、最初は、シリンダに置かれた比較手段を介し て動作して、錠の識別コードの第１のｎビットワードと、電子接続手段を介して 鍵から受け取られた鍵の識別コードの最初のｎビットワードを比較する。同様に 、鍵の第１電子制御手段には、第２段階でかつ前記２つの第１のワードが一致す る 場合には、鍵の識別コードの第２ｎビットワードと、電子接続手段を介して錠か ら受け取られた錠の識別コードの第２ｎビットワードを比較するよう動作する。 上記２つの第２ワードの新たな一致が錠の開放を認証するのに必要になる。 本発明は、上記のプログラム式電子システムで実施可能な任意の錠、シリンダ 、または鍵にも関連している。 さらに、鍵に聴覚または視覚指示手段を備えるのも有益である。この指示手段 は、鍵が通常モードまたは安全保守モードのどちらで作動していても、プログラ ミングが適切に実行されていることをユーザに知らせる。 プログラム手段には、特殊な（安全保守）機能キーが備えてある。このキーを 用いると、安全保守モードで動作可能な鍵のユーザ（複数）だけが錠の識別コー ドを変更できる。 プログラム手段に特殊な（制限）機能キーが備えてあるのが好ましい。このキ ーを使うと、鍵の保持者がその鍵により動作可能な一連の錠から１つまたは複数 の定まった錠を確実に開錠でき、鍵が与えられた人が認証されてない場所を開錠 するのを容易に防げられる。 同様に、プログラム手段には、複数の特定の機能キー（ＲＥＳＴＲＩＣＴＩＯ ＮとＺＥＲＯ）の組合せが決定されている。この組合せを用いると、保持者は、 読取りならびに比較の必要な機能を作動させることによる鍵の使用を防ぐことが できる。したがって、使用されないとき、または予約鍵を使用するとき、喪失や 盗難のリスクを考える必要はない、というのはこうした鍵を使用し続けるには、 秘密コードの知識を用いて前記の決定された鍵の組合せを不能化しなければなら ないからである。 しかし、この禁止動作が一時的なものであるか、または一定の動作期間の後で 自動的に実行されるかを確認すべきである。 図面の簡単な説明 本発明の他の特徴と利点は、本発明を限定するものではない以下に示す記載な らびに添付図面からより明瞭になる。 図１は、本発明の錠が備えられたドアの正面とそれに接続される鍵の部分透視 図である。 図２は、図１の錠の標準的なシリンダの実施の形態の概略縦断面図である。 図３と図４は、本発明のシリンダの他の２つの実施の形態を示す図である。 図５と図６は、図１の鍵の第１実施の形態の外観図および側面図である。 図７は、図１の鍵の内部構成部品の構成図である。 図８と図９は、上記鍵の２つの実施の形態を示す図である。 図１０は、錠のプログラム論理を示す流れ図である。 発明の実施の形態の詳細な説明 最初に図１を参照する。図１は、本発明の高秘密保守錠１２が取り付けてある 、たとえばドア１０のような蝶番部材の部分透視図である。この錠は、回転子を 形成する円筒部材１４Ａを含むシリンダ１４を備えている。円筒部材１４Ａには 、鍵１８（正確には鍵のロッドまたは刃）が挿入される長円形状の開口部１６が 形成されている。 図示の例において、図５と図６を参照して以下でより詳細に説明されることに なる鍵１８は、一方の端部では、錠の円筒形回転子１４Ａの開口部に一致する寸 法の平坦なロッドの形状をした「刃状」第１部分１８Ａを備えている。この第１ 部分１８Ａは切り欠き部分をもち（ひれやぎざぎざ形状などの他の暗号化もある ）、錠１２のボルト２０の作動を可能にする接触点群を含む第１電気接続手段１ ９を備えている。他の端部では、上記鍵１８は、リング状の「頭部」第１部分１ ８Ｂを備えており、第２部分１８Ｂを回転させてボルトを駆動させ、ドア１０の 蝶番部分を開くことになる。 図２は、２つの鍵穴（２重シリンダ）式均衡型のヨーロッパ式輪郭をしたシリ ンダ１４の極めて概略的な縦断面図である。このシリンダ１４の外観の形状と寸 法は、アパートの玄関のドアに施錠するのに使用される従来の機械式２重シリン ダ錠と同様であり、したがって、（図１の端部ねじ２５を外して機械式シリンダ を取り外せば）従来のものとの置換が容易である。従来の２重シリンダは、上流 部分３０、下流部分３２、およびボルトを（直接または従来の機械手段で）駆動 させる中間の回転部分から形成される。上流および下流部分はそれぞれ、対応す る回転子要素を囲む回転子要素３０ａ（または３２ａ）と固定子要素３０ｂ（ま たは３２ｂ）を含み、鍵穴１６が形成されている。各部分は中間の回転部分３４ に（図示されてない周知の手段により）固定されている。 本発明によると、錠１０のシリンダの下流部分の回転要素３２ａは、鍵の第１ 電気接続手段１０と協働作動する、対応する個々の接触点を備えた第２電気接続 手段３０と、中央機構４２または同様のモジュールを備えた−−マイクロプロセ ッサを備えてたものが望ましい−−電子回路４０により形成される電子手段と、 プログラムメモリ４４と、データメモリ４６とを備えている。これらはすべて共 通バス４８により相互接続されている。シリンダの対抗端を介してアクセス可能 な第３電気接続手段４９に加えて、上流回転子部分３０ａは、中央機構４２の制 御下で起動可能で、回転子要素３０ａと３２ａがシリンダ１４の固定子要素３０ ｂと３２ｂに関して機械的に開放可能な施錠／開放手段５０を備えている。 これらの開放手段５０は、たとえば、１つまたは複数の対応第１ハウジング５ ４に可動式に装着された１つまたは複数のピンまたはペグ５２を備えるのが有益 であり、これらのピンまたはペグ５２は、休止位置（施錠シリンダ位置）では、 上記第１ハウジングに配置された柔軟要素５６の駆動により上記ハウジングから 突出して、上流固定子部分３０ｂの対抗第２ハウジング５８に受け入れられる。 （ミクロ機構、たとえば、微小モータで従来から使用され周知であった）電磁石 ６０または他の同類の装置が、中央機構４２の制御下で作動して、ペグ５２をハ ウジング５４から引っ込めるので、回転子要素が回転自在になりボルト２０が駆 動可能になる。図２の例では、こうしたペグが、シリンダの長手軸の周りにこの 軸に平行に規則的に配置されている。電磁石６０はこれらすべてのペグに同様に 働き、同時に移動させることができる。（例として、こうした移動を実現する１ つの単純な手段は、こうしたペグを電磁石の突出芯として設計することである。 ） 図３を参照して以下に説明されるように、シリンダは、鍵の挿入または回転に より起動され、再充電可能バッテリまたは使捨てバッテリにより供給される追加 エネルギにかかわらず微小アクチュエータ６０（電磁石、微小モータ、または同 類の装置）を起動するのに必要なエネルギを送るエネルギ生成手段６２を備える こともできる。こうした解決法もあるが、理論的には、さらに単純であるべきで 、こうした解決法では、シリンダのバッテリの定期的な置換を確実に行えないと 考えられる。 当然、図２に示すシリンダの内部構成要素の配置はこの様に限定されるもので はない。上流および下流構成部品要素の位置を反転させることも可能である。電 子回路と開放手段をどちらも同じ上流または下流部分に配置することもできる。 （たとえば、図４に示す実施の形態を参照。）上記の電磁石または微小モータの ような微小アクチュエータを含む施錠／開放手段５０は、中央機構の制御下で、 対抗するよう配置された圧電性推進トルクに応じて作動するねじにより構成され た圧電アクチュエータを備えることもできる。同様に、様々な構成要素は、上記 の構成要素以外にシリンダ中で完全に実施可能であり、具体的には、こうした構 成要素は、自動車の操縦軸を固定する装置のシリンダに容易に組み込むこともで きる。 図３と図４は、錠のシリンダ１４の様々な実施の形態を極めて概略的に示して おり、同様に住宅のドアに適応可能である。図３では、ヨーロッパ式の輪郭のシ リンダは、ノブを備えた単一シリンダ型であり、ペグ５２はシリンダの長手軸に 垂直な軸に配置されている。（当然、これらのペグは様々な方向に複数の軸に沿 って配置可能である。）当然のことながら、ペグの数は重要ではなく、開放手段 ５０も回転子要素の起電器線に沿って形成されたハウジングを占有する単一の細 長い鉄片の形をとることも可能である。図４は、半シリンダ型のシリンダを示し 、開放手段５０と電子回路４０が両方とも同じ側に配置されており、その位置は 、ドア１０の外面から上流側に離れているほど好ましい。 電子鍵１８の第１実施の形態は、図５ないし図７を参照して以下で詳細に説明 される。この鍵は２つの部分１８Ａと１８Ｂから主に構成されており、この鍵の １方の端部には、平坦なロッドが備えてある。このロッドは、錠の鍵穴１６にあ る第２電気接続手段３９の対応する接点と協働作動するよう設計されている（た とえば、接地接点と単一データ接点を含む）多数の個別の接点により構成される 第１電気接続手段１９を備えている。この鍵の他の端部には、平行六面体なのが 好ましい任意の形状のヘッドが含まれ、さらに、表示板８６と、機能キー８２と 数字キー８４の集合を備えたキーパッド８０を備えている。こうしたキーはすべ て、プログラミングが実行されている間を除いて表示板とキーパッドを保護する 鎖錠可能なフラップにより保護される。追加接続手段２９は、上記鍵を外部プロ グラミングモジュールに接続するよう備えるのが好ましい。図示の例の接点は鍵 １８のロッドの自由端に配置されているが、当業者なら当然、ロッドの側部また は背部の位置など任意の他の構成が考えられる。（たとえば、上記の欧州特許出 願第 0 388 997号を参照。） 極端な場合は、特に、シリンダが、微小アクチュエータ６０を起動させる内部 に配置されたエネルギ供給手段６２を備える場合ならびに前記手段が電子回路す べてを起動させるのに適切である場合に、電気接続手段１９、３９、４９が無線 型または光型（たとえば、赤外線）のコードレスデータ結合によってのみ構成す ることもできる。図７は、鍵を形成する様々な電子構成要素を示す極めて概略的 な図である。シリンダ１４の電子回路４０のように、鍵１８は、電子手段９０と モジュール９５から構成される。電子手段９０は、共通バス９８により相互接続 された中央演算処理装置９２または他の任意の同等のモジュールと、プログラム メモリ９４と、データメモリ９６とを備えている。モジュール９５はこうした様 々な電子構成要素、たとえば、再充電可能バッテリまたは使捨てバッテリを聴覚 または視覚指示手段９７により起動する。電力供給モジュールは、このモジュー ルが第１および第２電気接続手段１９と３９を介して入力する錠の電子回路用の エネルギ源も構成している。 読取り専用メモリ（ＲＯＭ型のメモリ）または任意の同類の回路により構成さ れるプログラムメモリ９４は、中央機構９２と４２を制御するのに有用な様々な 機能を実行するのに必要なプログラムを記録して、錠の動作とプログラミングを 完全な安全保守に置くよう設計されている。（シリンダの中央機構はそれ自体の プログラムメモリ４４によっても構成可能である。） 消去可能なプログラム可能読取り専用メモリ（EEPROM）などの不揮発性メモリ により構成されているデータメモリ９６は、様々な種類のデータ、特に、所与の 鍵で開くことができる錠の様々な識別コードを記録するよう設計されている。 鍵１８が相補型接続手段２９を備えている場合は、この手段は共通バスに直接 接続される。または、コードレス結合が外部プログラミングモジュールと共に使 用される場合には、光または無線受信器（赤外線または無線結合）など特性のイ ンターフェース９３により接続される。こうした環境では、聴覚または視覚指示 手段９７は、プログラミングが成功したことを示すよう動作する。鍵の構造を単 純化するために、第１電気接続手段１９を外部プログラミング手段との接続手段 として使用して、鍵のデータメモリ９６を遠隔地からプログラム可能である。当 然のことながら、電気接続手段を介した結合が単一コードレス結合だけの場合、 鍵とシリンダに（鍵の２つの部分の間のコードレス結合用の図８Ａのインターフ ェースのような）特殊なインターフェースを備えなければならない。 図８と図９は、鍵１８の他の２つの実施の形態を示す。図８では、第１部分１ ８Ａと第２部分１８Ｂが離れており柔軟なケーブル１８Ｃにより相互接続されて いる。前述の実施の形態におけるように、第１部分１８Ａは、第１電気接続手段 １９を備えた（握持兼作動ハンドルで終端となる）単一刃により構成される。対 照的に、第２部分１８Ｂは、少なくとも電子回路９０と電源供給モジュール９５ 、さらにもし必要なら追加コネクタ９２（そのインターフェースを含む）を統合 する、計算機や電子ノートパッドなどの多機能電子システムの形態をとる。シリ ンダに電力が供給され、データが、共通バス９０を含むケーブル１８Ｃを介して シリンダの電子回路に転送される。この具体的な構成では、計算機、ノートパッ ド、または電子時計でのみ利用可能な多機能が本発明で利用可能になることが容 易に理解される。こうした多機能には、たとえば、カレンダ、電話番号のリスト 、電話ダイアル器、無線ページャ受信器、温度や圧力などの様々な物理特性を測 定する機構、または車や住宅の警告を制御するユニットが含まれている。しかし 、こうした機能の一部の実施は、こうした機能が微小化可能であるかぎり鍵の第 １実施の形態と矛盾しない（ただし、こうした機能の実現は容易ではない）こと が理解される。さらに、コードレス結合、具体的には、赤外線結合を、鍵の２つ の部分間を結合するために考慮することも有効である。（たとえば、共通バス９ ０との結合用のインターフェース６４と６８も示してある図８Ａを参照。） 図８は、第１と第２の部分１８Ａと１８Ｂを完全に分離可能である上記の鍵の 第２の実施の形態の変形例を示す。第１部分は、第２部分から引きだせて、第２ 部分の等価手段６９と協働で作動する第１電気接続手段１９を介して第２部分と 電気的に接続可能である。この構成では、少なくともバッテリ９５とデータメモ リ９６を鍵の引き出し可能第１部分１８Ａに配置することが重要である（このメ モリは、鍵がシリンダに挿入するときに錠の中央機構４２の制御下で直接読み取 り可能である）。鍵の他の電子要素は鍵の第２部分１８Ｂだけに備えることがで きる。 本発明の高レベルの安全保守錠の動作とそのプログラミングの例（図９ ）が以下に説明される。 上記のプログラム式電子システムの最高レベルの安全保守を保障するために、 システムは、２つの種類の識別コードにより実施される２つのレベルの安全保守 を備えることもできる。通常の用途のコードＡと高レベル安全保守のコードＢで ある。したがって、たとえば、事業での使用の場合は、こうした区分を実施して 、識別コードを備えた鍵を持っている承認された人だけが構内敷地を開錠できる 。当然、１日の時間に関するような制限を追加することでシステムを改善できる 。使用の環境に応じて複数のコードを錠に付与して、ユーザを階層状態、特に、 産業で利用される構内敷地の状況に応じて分類可能である。 上記に基づくと、システムの動作は特に単純でありうる。動作は上記の両モー ドで同一である。各錠は単一の識別コード（ＡまたはＡ＋Ｂ）を備え、これに対 照的に、鍵は（型ＡまたはＡ＋Ｂの）複数の個別の識別コードを備えることがで きる。鍵が錠に差し込まれると、電気結合がこれら２つの要素間で形成され、鍵 の第１識別コードが錠の電子回路に転送され、このコードは錠に特定の識別コー ドと比較される。こうしたコードが一致すると、錠の電子回路は開放手段を制御 する。開放手段が作動すると、シリンダの回転子要素が鍵により回転されて、ド アが開く。コードが一致しない場合、開放手段は作動しないので、ドアは閉じた ままである。当然、鍵が複数の識別コードを備えている場合、上記の処理が他の コードに対して繰り返される。通常の使用モードでは、どんな型のコード（Ａま たはＡ＋Ｂ）が鍵に記録されていても、錠がコードＡとＢを処理する場合、比較 はコードＡだけで実行される。対照的に、高レベル安全保守モードでは、比較が コードＡとＢの両方で実行され、コードが完全に一致する場合のみに開錠される （ただし、Ａ＋Ｂの鍵は単一コードＡを処理する錠を開くことができる）。 錠と鍵の間の通信の安全保守レベルを高めるために、様々な方法で、具体的に は従来より暗号キー（および特殊アルゴリズム）を用いた特殊な暗号化により上 記の方法を確実にする。比較的実施が単純な安全保守は、各コードを２つのｎビ ットワード（たとえば、８ビットの２倍）に分割することである。第１の工程で は、鍵がその識別コードの第１の部分（すなわち、第１のｎビットワード）だけ を錠に送り、錠はこの第１コード部分と錠自体の識別コードの第１部分を比較す る。一致が検出されると、錠の電子回路は錠のコードの第２部分を鍵に送る。鍵 は上記第２コード部分を鍵のメモリの第２部分と比較する。一致が再び確保され ると、錠は上記のように作動する。 鍵と錠の間のデータ通信の安全保守を確保する他の単純な方法は、錠のデータ メモリ４６にメモリ空間を確保することである。このデータメモリ４６は読取り 専用であり、錠の参照番号だけを記憶するものである。すなわち、鍵が挿入され ると、その制御中央機構９２は電気接続手段１９（または任意の等価結合手段） を介して上記メモリ空間の内容を読み取り、対応する識別コードのみを錠に送る 。この識別コードは、前述したように、錠の内部でその識別コードと比較される 。この処理は、識別コードすべてが錠に送られないようにして、この感知情報す べてが傍受されないように実行される。 本発明の実施の形態によると、錠と鍵の識別コードは、鍵から直接にユーザが 変更できる。この動作を実行するためには外部のコンピュータ装置（たとえば、 パソコン）は必要なく、鍵が失われた場合でさえユーザは製造元に出向く必要は ない。しかし、鍵が無くなることを考えて、ユーザは、新しい鍵を再プログラム するのに必要な個人コードを書き留めて記録しておかなければならない。 鍵１８のコード（たとえば、前の鍵を無くした後で）はキーパッド８０からプ ログラムされる。プログラミングは表示板８６で監視できる。第１の工程１００ では、ユーザはＯＮ／ＯＦＦ第１関数キー（０）を起動して、鍵の様々な高レベ ル機能（ならびに特にプログラミング）へのアクセスを確保する。以下の工程１ １０でのＳＥＣＲＥＴ第２機能キー（Ｉ）を押すと、工程１２０で数字キー８４ により実行される（ｍビット、たとえば、５ビットに基づく）秘密コードの入力 が可能になり、さらに、表示板８６上に鍵の第１メモリ位置が表示される。これ は、その位置のデータの以後の変化を随時確認するためである。こうした書込み アクセスは、工程１３０中にＰＲＯＧＲＡＭ（Ｐ）第３関数キーを押した後での み可能になり、新しい工程１４０中に、この書込みアクセスは、同様に数字キー により第１上コードを入力することで実行される。上記コードはＳＥＴ第４機能 キー（Ｖ）により最終工程１５０中に有効になる。前述の工程で、誤った入力の 場合には（工程１６０と１７０）コードを変更するために、必要なら、移動機能 キー（＜＝＝＞）または消去機能キー（Ｃ）を使用することができる。（複数の 錠またはいくつかのコードレベル、たとえば、ＡとＢ用の）以下のコードは、他 入力可能である。こうした工程が終了すると、鍵がプログラムされ、動作待ちと なり、ＯＮ／ＯＦＦ第１関数キーが再び押されて錠のプログラム処理が終了され る。上記の手動プログラミング処理は、初期プログラミング中ならびに１つまた は複数のコードの以後の変化中、ならびに新しいコードを追加するときに同様に 適用できる。当然のことながら、自動プログラミングも考えられる。この自動プ ログラミングは、（特に住宅用に）安全保守レベルを高める必要があるときに特 に好ましい。これは、秘密コードを入力した後で読取り専用メモリ９４の内部ア ルゴリズムに基づいて実行可能である。この場合には他の個人コードを入力して 、様々な識別コードを生成する必要がある。 様々な異なる錠でコードをプログラムするために、識別コードが変更される各 錠に鍵を挿入する必要がある。ユーザは、最初に、ＯＮ／ＯＦＦ機能キーとＳＥ ＣＲＥＴ機能キーを連続して押して、秘密コードを入力して、鍵を錠に挿入する 。（この点で、必要なら、上記のように移動キーを使用して変える錠のコードに 対応するメモリ位置を探すことができる。）鍵の電子回路および／または錠の電 子回路は工程２００で動作して、錠と鍵の識別コードの一致を検査して、以下の 工程で、ＰＲＯＧＲＡＭ第３機能キーの押圧を有効にする。この第３機能キーを 押すと、新しい識別コードが入力され（工程２２０）、このコードは錠に送信さ れ、工程２３０でＳＥＴ第３機能キーを押した後で錠のデータメモリに記録され る。次に、鍵を錠から引きだし、最後に、ＯＮ／ＯＦＦキーが押される。 通常モード（単一コードＡとの比較）ならびに高安全保守モード（コードＡと Ｂとの比較）で錠をプログラムする追加機能キーも備えてある。こうした２つの キー：ＮＯＲＭＡＬ（Ｎ）とＳＥＣＵＲＥ（Ｓ）は、ＡコードとＢコードを備え た識別コードをすでに含む鍵をもつユーザにだけ動作する。さらに、こうした２ つのキーの１方または他方を押すと、聴覚または視覚指示手段９７は、どのモー ドが選択されたかに応じて、１つまたは２つの聴覚または視覚信号を発信して、 どのモードが進行中かをユーザに知らせる。鍵が挿入されて接続が有効になった ときにもこうした信号を発信することもできる。鍵の使用を１つまたは複数の錠 に制限するためにＲＥＳＴＲＩＣＴＩＯＮキー（Ｒ）も備えることもできる。Ｏ ＮとＳＥＣＲＥＴを押して秘密コードを入力することでプログラミング機能を可 能にして、その後、Ｒキーを押して、その後望ましい施錠番号（またはアドレス 記憶機能でその番号を呼びだして）を入力すると、対応するシリンダが有効にな る。したがって、この処理手順を使用すると、特別の機会に第３者に鍵を貸すこ とができる。その場合も、第３者が同じ鍵を用いて承認されてない場所に入る恐 れはない。時計または日付機能を組み合わせると、この制限機能により、特定の 時間条件下でのみ開錠が承認できる。開錠の制限を外すには、Ｒキーと消去キー Ｃを押せばよい。この機能キーは追加キー、たとえば、数字キー０と共に使用し て、鍵の乱用を防ぐことができる。単なる一時的な作動停止機能または所定の時 間経過後自動的に達成される作動停止機能は、ユーザが同じ鍵のコピーを複数個 もちその内いくつかが未使用の場合に特に有益である。（未使用のキーが失われ たり盗難にあったりした場合そうしたキーが使用できなくなるように未使用キー を作動停止にできる。）完全な安全保守のためには、使用時点間でこの機能を作 動させるのが有益である。 本発明のプログラム式鎖錠システムは、現在の機械式システムを置換するため につくられたものであるが、極めて有益な多数の新しい機能を備えているので安 全保守や柔軟性が向上している。特に鍵のバッテリ消費を削減したり安全保守を 一層増大させるために、他の改良点もみられる。 したがって、上記のように、バッテリによる電子回路への供給電力と（微小ア クチュエータ６０を制御する）ボルトを開くのに必要な電力を分離することで、 バッテリの寿命をかなり延ばすことができる。鍵の挿入または回転時に上記目的 のために必要な電流をうみだすのに少なくとも３つの適切な解法が現在周知であ る。第１は、磁気誘導、たとえば、鍵を周囲コイルに挿入すると磁気が変位する ことを利用して電流を生成する。（磁気誘導を直接用いるより磁束のばらつきに よる電流を蓄えるほうが好ましい。）第２に、鍵を回すことで駆動される、適切 なギア装置に接続されている微小発電機により電流を生み出すことができる。最 後に、圧電式発電機の使用が考えられる。こうしたシステムは機械式装置に依存 している。この装置は、鍵を挿入または回転により駆動されると、圧電水晶に（ 直接または上記装置の構成要素である柔軟要素を介して）力を及ぼす。次に、圧 電水晶が電流をうみだす電荷を生成する。 同様に、電磁放射から従来の方法でシリンダと鍵を保護したり、認可されてな い開錠を防ぐことにより（具体的には一連のコードを連続して走査することによ り）、一例として、開錠がうまくいかない度にユーザが鍵を引きださなければな らなくしたり、新たに開錠を試みる前に最小の待機時間をおくことにより、シス テムの安全保守を高めることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，Ｔ Ｍ)，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，Ｅ Ｅ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＲ，ＬＴ，ＬＶ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ 【要約の続き】 いる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 錠の識別コードと関連する鍵の識別コードの一致が判明されると鍵（１ ８）により作動するよう設計された前記錠（１２）を含むプログラム式電子施錠 システムであって、 前記錠は、少なくとも１つの鍵穴（１６）を前記鍵（１８）を受け入れるため に含むある部分（１４Ａ）を備えたシリンダ（１４）を含み、 前記シリンダは、少なくとも１つの電気接続手段（３９、４９）と、少なくと も１つの識別コードを記憶し、前記少なくとも１つの電気接続手段に接続されて いる少なくとも１つのメモリ手段（４６）を含む電子制御手段（４０）と、前記 電子制御手段に応答し、前記錠を開くよう設計されている解法手段とを含み、 前記鍵は、該鍵が対応する鍵穴（１６）に挿入されると前記錠の電気接続手段 と協働作動する第１接続手段（１９）と、少なくとも１つの識別コードを記憶し 、前記第１接続手段に接続されている少なくとも１つの第１メモリ手段（９６） を含む第１電子制御手段（９０）と、秘密コードを入力する手段（８２、８４） の制御下で前記鍵と前記錠の各電子制御手段（４０、９０）に含まれたデータを 修正するプログラミング手段（８０、８６、９０）と、を含み、 前記鍵と前記錠の電子制御手段ならびに前記シリンダ開放手段は給電手段（９ ５）により給電される、ことを特徴とするプログラム式電子施錠システム。 ２． 前記第１および第２電気接続手段が、前記鍵と前記シリンダにそれぞれ 配置されている、無線または光結合手段のような第１および第２コードレス結合 手段と置換されるよう修正される、請求項１に記載のプログラム式電子施錠シス テム。 ３． 前記給電手段は、前記鍵に配置された再充電可能バッテリまたは使捨て バッテリから成ることを特徴とする、請求項１に記載のプログラム式電子施錠シ ステム。 ４． 前記給電手段は、前記錠のシリンダに配置され前記鍵の挿入または回転 により駆動される発電手段（６２）を含み、少なくとも前記開放手段（５０；６ ０）に給電するよう作動することを特徴とする、請求項１に記載のプログラム式 電子施錠システム。 ５． 前記鍵が、中間部分（１８Ｃ）により相互接続された個々の第１および 第２部分（１８Ａ、１８Ｂ）から形成されていることを特徴とする、請求項１に 記載のプログラム式電子施錠システム。 ６． 前記中間部分（１８Ｃ）が柔軟な電気結合により構成されることを特徴 とする、請求項５に記載のプログラム式電子施錠システム。 ７． 前記中間部分（１８Ｃ）がコードレス結合（６４、６６）により構成さ れることを特徴とする、請求項５に記載のプログラム式電子施錠システム。 ８． 前記第１部分（１８Ａ）は、握持ヘッドを備えたロッドの形を取るとと もに前記第１電気接続手段（１９）を含み、前記第２部分（１８Ｂ）は電子多機 能機構として動作可能で前記電子手段ならびに前記鍵（９０、９５）と前記プロ グラム手段（８０、８６）の電源を含むことを特徴とする、請求項５に記載のプ ログラム式電子施錠システム。 ９． 前記鍵は、握持ヘッドを備えたロッドの形を取り、前記第１電気接続手 段（１９）と、少なくとも前記電源手段（９５）と、前記第１メモリ手段（９６ ）とを含む第１部分（１８Ａ）と、多機能電子機構として動作可能で、前記鍵と 前記錠の電子手段に含まれたデータをプログラムするのに必要な手段（８０、８ ６、９０）すべてを含む第２部分（１８Ｂ）とを、前記第１電気接続手段（１９ ）を受け入れる第１電気接続手段（６９）により分離可能に接続することで構成 されることを特徴とする、請求項１に記載のプログラム式電子施錠システム。 １０． 前記電子多機能機構は、電子計算機、電子ノート、電子時計、無線ペ ージャ受信器、電話ダイアル器、アラーム、測定センサの１つを含むことを特徴 とする、請求項８または９に記載のプログラム式電子施錠システム。 １１． 前記鍵は、該鍵と前記錠の前記電子制御手段（４０、９０）に含まれ たデータを遠隔地からプログラムする追加接続手段（２９、９３）をさらに含む ことを特徴とする、請求項１に記載のプログラム式電子施錠システム。 １２． 前記追加接続手段は、無線または光接続手段のようなコードレス接続 手段を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプログラム式電子施錠システ ム。 １３． 前記第１電気接続手段は外部接続手段としても使用されることを特徴 とする、請求項１１または１２に記載のプログラム式電子施錠システム。 １４． 前記鍵は、前記錠の対応する機械式復号手段と共に協働作動する機械 式復号手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のプログラム式電子 施錠システム。 １５． 前記錠の電子制御手段（４０）は、前記錠の識別コードと前記電気接 続手段（１９；３９、４９）を介して受け取った前記鍵の少なくとも１つの対応 するコードを比較する比較手段（４２）をさらに含むことを特徴とする、請求項 １に記載のプログラム式電子施錠システム。 １６． 前記錠の電子制御手段（９０）は、前記錠の識別コードと前記電気接 続手段（１９；３９、４９）を介して受け取られた前記鍵の少なくとも１つの対 応するコードを比較する比較手段（９２）をさらに含むことを特徴とする、請求 項１に記載のプログラム式電子施錠システム。 １７． 前記識別コードは、暗号キーを用いて符号化することにより前記錠と 前記鍵の間で送信されることを特徴とする、請求項１５または１６に記載のプロ グラム式電子施錠システム。 １８． 前記シリンダの前記メモリ手段（４６）は、読み取りだけのために前 記鍵にアクセス可能なメモリ空間を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプ ログラム式電子施錠システム。 １９． 各識別コードは第１および第２識別コードを含み、通常のモードでは 、前記錠と前記鍵の各第１識別コードだけが比較され、安全保守モードでは、第 １および第２識別コードに基づいて比較が実行されることを特徴とする、請求項 １に記載のプログラム式電子施錠システム。 ２０． 各識別コードは２つのｎビットワードから形成されることを特徴とす る、請求項１９に記載のプログラム式電子施錠システム。 ２１． 前記錠のシリンダの前記電子制御手段（４０）は最初に、前記シリン ダに配置された前記比較手段（４２）を介して、前記錠の識別コードの最初のｎ ビットワードと、前記電気接続手段（１９；３９、４９）を介して前記鍵から受 け取られた前記鍵の識別コードの最初のｎビットワードを比較するよう動作し、 同様に、前記鍵（９０）の前記第１電子制御手段が、第２段階で、前記２つの第 １ワードが一致した場合に、前記鍵の識別コードの第２ｎビットワードと、前記 電気接続手段（１９；３９、４９）を介して前記錠（１２）から受け取られた前 記錠の識別コードの第２ｎビットワードを比較するよう動作し、前記２つの第２ ワードが新たに一致すると前記錠の開放を認可することになることを特徴とする 、請求項１９に記載のプログラム式電子施錠システム。 ２２． 請求項１ないし２１のいずれかに記載のプログラム式電子施錠システ ムで実現される錠。 ２３． 請求項２２に記載の錠に適切なシリンダ。 ２４． 請求項１ないし２１のいずれかに記載のプログラム式電子施錠システ ムで実現される鍵。 ２５． 請求項２４に記載の鍵で、前記鍵は、鍵が通常モードまたは安全保守 モードで動作しているかをユーザに通知する聴覚または視覚指示手段（９７）も 備えていることを特徴とする前記鍵。 ２６． 前記プログラム式手段は特殊な（ＳＥＣＵＲＥ（安全保守））機能キ ーを備え、前記機能キーにより安全保守モードで動作可能な鍵のユーザのみが錠 の識別コードを変えることが可能であることを特徴とする、請求項２４に記載の 鍵。 ２７． 前記プログラム手段は、特殊（ＲＥＳＴＲＩＣＴＩＯＮ（制限））機 能キーを含み、前記機能キーにより鍵の保持者は、前記鍵で動作する一連の錠の うち１つまたは複数の定まった錠を開錠することができることを特徴とする、請 求項２４に記載の鍵。 ２８． 前記プログラム手段は、特殊機能キー（ＲＥＳＴＲＩＣＴＩＯＮ（制 限）とＺＥＲＯ（ゼロ））の決まった組合せを含み、この特殊機能キーの組合せ により、鍵の保持者は、読取りならびに比較についての必須の機能を作動させる ことで前記鍵の使用を防ぐことが可能になることを特徴とする、請求項２４に記 載の鍵。 ２９． 前記防止が一時的であることか、または一定の動作時間の後で自動的 に実行されることを特徴とする、請求項２８に記載の鍵。