JP4954739B2 - 電気錠システム - Google Patents

Description

本発明は電気錠システムに関するものである。

扉に固定される電気錠の施解錠操作を電気錠とは別体に形成されるコントローラにより行う電気錠システムとしては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来例において、電気錠と扉外部に配置される電気錠制御盤（コントローラ）との間には、扉内に配置され、電気錠に接続される電気錠側アダプタと、扉外部に配置されて電気錠制御盤に接続される制御盤側アダプタが介装される。両アダプタは、施錠ＩＤ保持・照合手段を備えており、電気錠の解錠動作は、施錠ＩＤ保持・照合手段に格納されている施錠ＩＤの一致を条件に行われるために、電気錠との通線を不正に切断して電気錠に給電しても、施錠ＩＤが一致しないために、電気錠が解錠されることはない。

しかし、上述した従来において、施錠ＩＤは施錠動作毎に設定されて次の解錠操作まで使い捨てされるために、施解錠動作毎に施錠ＩＤの設定、登録動作が必要になり、制御が複雑になる上に、停電等により施解錠動作が途中で停止される等して施錠ＩＤに齟齬が発生した場合の復旧に手間がかかるという問題がある。

この問題は、電気錠を新たに電気錠システムに組み込んだ場合等に設定したＩＤを継続的に使用することにより解消することができるが、この場合、電気錠とコントローラとの通線を不正に切断した後、固有ＩＤ登録モードであることを装って電気錠に不正ＩＤを登録し、当該不正ＩＤにより解錠操作を行う可能性が発生する。

この問題の解消のために、固有ＩＤ登録モードへの変更条件に既設定認証ＩＤに対する認証を加味することも可能であるが、この場合、初期状態においてシステムに組み込まれる電気錠に認証ＩＤを別途登録する操作が必要になり、操作性が著しく低下するという欠点を招来する。
特開２００６-１１８３１２号公報

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、不正操作に対する耐性が高く、かつ、初期設定操作が簡単な電気錠システムの提供を目的とする。

電気錠システムは、扉１外に固定されるコントローラ３と、扉１に固定される単数または複数の電気錠２とから構成される。電気錠２は、コントローラ３からの施解錠要求に基づいて適宜のアクチュエータを駆動し、錠杆、あるいはフック等の施錠体１２を扉枠側のストライクに進退させるように構成される。

電気錠２は、上記アクチュエータ、施錠体１２等の機構部分に加えてアクチュエータの制御、コントローラ３とのインターフェイス制御等を行う制御部分、あるいは施解錠状態等を検出するセンサ部分を含み、本発明による電気錠２とは、上記各構成要素を単一のケース内に収容したものに限られず、扉１内に分散配置されたものも含まれる。例えば、電気錠２の施解錠状態検出センサ７という場合、機構部分を収容するケースに一体に組み込まれものに加え、扉１内に別途固定され、配線、あるいは無線により上記ケース内の制御部分に接続されるものも含む。

電気錠２の施解錠は、コントローラ３からの施解錠要求により行われ、コントローラ３は、少なくとも解錠要求を出力する際には、電気錠２に設定された固有ＩＤを付加し、解錠要求を受信した電気錠２は、コントローラ３から出力された固有ＩＤと、自局に格納されている固有ＩＤが一致していることを条件にアクチュエータを駆動して解錠動作を行う。コントローラ３からの施解錠要求の発信は、例えば、コントローラ３に設置された施解錠操作ボタンの押下、あるいは扉１に設置される施解錠操作装置への施解錠操作に対する認証装置における認証成立を条件とすることができる。

電気錠２の解錠に際して固有ＩＤの一致を条件とすることにより、電気錠２とコントローラ３間の配線が切断されて中間に電気錠２への駆動装置を接続しても、固有ＩＤがないために、解錠動作が行われることはない。

また、電気錠２における固有ＩＤの登録は、コントローラ３からの固有ＩＤ登録要求と、電気錠２内部の情報として保持されている施解錠状態検出センサ７の解錠状態検出を条件として行われるために、不正に接続された駆動装置から解錠状態を装う信号が入力されても、実際に電気錠２の解錠操作が行われない限り、施解錠状態検出センサ７の出力を反転させることができないために、電気錠２の固有ＩＤを不正に書き替えることはできない。

加えて、施解錠状態検出センサ７、コントローラ３との通信インターフェイス、固有ＩＤの格納部、施解錠制御部等は、電気錠２の基本構成の一部として通常 の運用時に使用される資源であり、これらをシステムに追加した後、解錠操作を含む所定手順を実行するだけでコントローラ３配下に所属させることができるた めに、初期設定操作が極めて簡単で使い勝手が向上する。
以上の本発明によれば、
扉１に固定される電気錠２の施解錠操作を扉１外に配置されるコントローラ３により制御する電気錠システムであって、
前記コントローラ３は、固有ＩＤ登録モードにおいて電気錠２と交信して電気錠２に固有ＩＤを送信するとともに、ＩＤ格納部４に記憶するＩＤ処理部５と、
施解錠要求信号を受領した際、すくなくとも解錠要求信号には、固有ＩＤを付加して施解錠要求信号を出力する施解錠信号出力部６とを有し、
前記電気錠２は、
施解錠状態検出センサ７と、
前記コントローラ３からの固有ＩＤ登録要求を受信した際に該固有ＩＤをＩＤ格納部８に格納するＩＤ処理部９と、
コントローラ３からの施解錠要求信号に基づいて、少なくとも解錠動作に対しては、コントローラ３から送信される出力固有ＩＤが自局のＩＤ格納部８内の固有ＩＤに一致することを条件に施解錠動作する施解錠駆動部１０とを有し、
前記電気錠２は、固有ＩＤ登録要求に基づく固有ＩＤの設定に際し、施解錠状態検出センサ７による解錠状態検出を条件とする電気錠システムを提供することも可能である。

本発明によれば、不正操作に対する耐性を高め、かつ、初期設定操作を簡単にすることができる。

図１に示すように、電気錠システムは、扉１に固定される電気錠２、およびリーダユニット１３と、室内の壁面等、扉１外に固定されるコントローラ３とから 構成され、コントローラ３と扉１側構成部品とは、有線、あるいは無線等の通信経路（以下「ライン１４」）により連結される。図示の例で、電気錠２は、メイ ン、サブの２個を使用して構成されたシステムを示したが、電気錠２は３個以上でもよい。

電気錠２は、室内外からの施解錠操作により施解錠駆動され、室内からの施解錠操作は、コントローラ３に配置される施解錠ボタン等の施解錠操作部１５への操作により行われる。また、室外からの操作は、利用者が所持する携帯器１６のコントローラ３による認証を条件に行われる。携帯器１６の認証は、携帯器１６から無線等により送信され、リーダユニット１３を経由して受信した認証用ＩＤとコントローラ３側に保持した認証用ＩＤとの一致を検証することにより行われる。携帯器１６からの認証用ＩＤの発信は、携帯器１６側の施解錠ボタン１６ａ押下により、あるいはリーダユニット１３に配置されたリクエストスイッチ１３ａを押下によるリーダユニット１３からのリクエスト信号に対する電子的応答により行われる。

図２にコントローラ３の要部をブロック図として示す。コントローラ３は、制御部３ａに制御されるＩＤ処理部５、スイッチ１、２（ＳＷ１、ＳＷ２）、表示部３ｂ、施解錠操作部１５、認証部３ｃ、施解錠信号出力部６、通信インターフェイス３ｅ、施解錠状態入力部３ｆおよび扉開閉状態入力部３ｇを有する。制御部３ａは、ＣＰＵと、プログラムを格納したＲＯＭ等により構成される。

ＩＤ処理部５は、ＩＤ生成部５ａとＩＤ格納部４とを有し、ＩＤ生成部５ａは、後述する固有ＩＤ登録モード下において電気錠２に割り当てる固有ＩＤを生成する。固有ＩＤは、操作時刻等により初期化された乱数の利用、あるいは操作手順等の符号化により生成される。制御部３ａは、ＩＤ生成部５ａにより生成された固有ＩＤをＩＤ格納部４に格納し、さらに、通信インターフェイス３ｅを経由して固有ＩＤ登録要求とともにライン１４に出力する。

スイッチ１、２（ＳＷ１、ＳＷ２）は、コントローラ３を初期設定モードに変更するために使用され、制御部３ａは、スイッチ１（ＳＷ１）、スイッチ２（ＳＷ２）の操作を検知すると、上記ＲＯＭ内に格納された初期設定プログラムを呼び出して実行する。主として、スイッチ１（ＳＷ１）は作業選択用として、スイッチ２（ＳＷ２）は作業決定用として使用される。

表示部３ｂは、施解錠状態等の扉１周りの状態表示に加え、上記初期設定モードにおける作業手順の表示等を行う。

施解錠操作部１５は、上述したように、室内側からの電気錠２の操作のために使用され、制御部３ａは、施解錠操作部１５への操作を検出すると、施解錠種を判定した後、施解錠信号出力部６から施解錠種に合致する施解錠要求をライン１４に出力する。

通信インターフェイス３ｅは、内部で生成される各種データを所定のプロトコルに変換してライン１４に出力し、あるいはライン１４からのデータ取り込みを行う。コントローラ３は、システムのサーバとして、平常の運用モードにおいて、ポーリングプロトコルを使用してリーダユニット１３と電気錠２の状態を把握しており、電気錠２、リーダユニット１３に対して出力されるポーリングデータ内で指定された電気錠２はポーリング応答として扉１の開閉状態、施解錠状態を報告する。また、ポーリングデータの送出先として指定されたリーダユニット１３は、携帯器１６から受信した認証用ＩＤをポーリング応答データとして出力する。さらに、コントローラ３は、上述した初期設定モードにおいて設定ポーリングを行う。

認証部３ｃは上記リーダユニット１３からのポーリング応答データに含まれる認証用ＩＤが予め設定された携帯器１６のものであるか否かを図外の認証用ＩＤ格納部内のデータと比較し、認証する。認証部３ｃでの認証が成立し、あるいはコントローラ３上の施解錠操作部１５への操作があると、コントローラ３は、ポーリングを一時停止して施解錠要求信号をライン１４に出力する。

扉開閉状態入力部３ｇと、施解錠状態入力部３ｆは、必要に応じて電気錠２が出力する扉開閉状態と施解錠状態を示す信号を取り込んで制御に使用する。

図３にリーダユニット１３の要部を示す。リーダユニット１３は、上述した携帯器１６と交信を行い、制御部１３ｂの配下に接続される電波信号受信部１３ｃ、リクエスト信号出力部１３ｄ、リクエストスイッチ１３ａ、通信インターフェイス１３ｅ、扉開閉状態入力部１３ｆ、および施解錠状態入力部１３ｇを有する。

電波信号受信部１３ｃは、携帯器１６から出力される認証用ＩＤを受信する。リクエスト信号出力部１３ｄは、リクエストスイッチ１３ａが押下されると、携帯器１６に対してリクエスト信号を出力する。リクエスト信号を受信した携帯器１６は、応答信号として自局の認証用ＩＤ等をリーダユニット１３に送信する。リクエスト信号は、携帯器１６の応答動作に要するエネルギーを供給するための電磁波に重畳させて送信することができる。

図４に電気錠２の構成を示す。電気錠２は、制御部２ａ、施解錠状態検出センサ７、扉センサ１１、モータ制御部（施解錠駆動部１０）、ＩＤ処理部９、通信インターフェイス２ｂ、扉開閉状態出力部２ｃ、および施解錠状態出力部２ｄを有する。施解錠状態検出センサ７は、例えばアクチュエータとしてのモータにより駆動された施錠体１２の位置を検出して施解錠状態を判定し、あるいは施錠体１２へのモータ動力の伝達系の状態から施解錠状態を判定する。

扉センサ１１は、扉１の開閉状態を検出する。扉センサ１１は、施錠体１２を収容するケース内に一体に組み込まれたものであっても、あるいはケース外に配置され、配線等により制御部３ａに接続されるものであってもよい。また、２個の電気錠２が使用されるこの実施の形態において、扉センサ１１は、いずれか一方の電気錠２に設けられれば足りる。

扉開閉状態出力部２ｃ、および施解錠状態出力部２ｄは、上記扉センサ１１、施解錠状態検出センサ７の状態をライン１４に出力する。ライン１４側からの不正な状態変更操作を防止するために、センサ７と出力部２ｃ、２ｄとは、フォトカプラ等を介して接続される。

モータ制御部１０は、コントローラ３からの施解錠要求信号を制御部２ａが受領すると起動され、施錠体１２を施解錠位置に駆動する。

ＩＤ処理部９は、ＩＤ書込判定部９ａとＩＤ格納部８とを有し、ＩＤ書込判定部９ａは、コントローラ３からの固有ＩＤ登録要求を受領すると、施解錠状態検出センサ７、あるいは扉センサ１１の出力を確認し、施解錠状態検出センサ７が解錠状態を検知しているとき、あるいは扉センサ１１が扉開状態を検知している場合にのみコントローラ３から送信される固有ＩＤをＩＤ格納部８に書き込む。

図５にコントローラ３の動作のフローチャートを示す。コントローラ３は、上述したように通常時ポーリング動作により電気錠２等の情報を収集しており（ステップＳＣ１）、新たな電気錠２をシステムに追加する際には、まず、モードを初期設定モードに変更する。モード変更操作は、スイッチ１、２（ＳＷ１、ＳＷ２）の双方をまず、所定時間（この例では２秒間）以上投入した後、双方のスイッチを所定時間内に離すことにより行われる。図５においてステップＳＣ２、３においてスイッチ投入と投入状態継続時間が検出され、ステップＳＣ４、５、６において、モード変更の確認が行われ、モード変更条件を充足しない場合、要求はキャンセルされる（ステップＳＣ３、６）。

モード変更が実行されると、次に、表示部３ｂは利用者へのインストラクションメッセージによりスイッチ１（ＳＷ１）を使用した初期メニュー選択を促し、スイッチ１（ＳＷ１）の押下により指定処理を変更することができる（ステップＳＣ７、８）。電気錠２への固有ＩＤの振り当ては、初期設定モードを選択した後、スイッチ２（ＳＷ２）を押下することにより実行され（ステップＳＣ９、１０）、実行されない場合には、モード選択ステップに戻る（ステップＳ１１）。

初期設定モードに入ると、ユーザは、所定時間内（３０秒）に扉１の開閉操作、あるいは解錠操作を行うことが求められ、このためのタイマーがスタートし（ステップＳＣ１２）、次いで、スイッチ２（ＳＷ２）をＯＦＦにすると（ステップＳＣ１３）、図６に示す設定時ボーリング動作が開始する。

これに対し、ステップＳＣ２において初期モードへの変更が選択されなかった場合、通常時ポーリング動作によるリーダユニット１３からの応答を確認し（ステップＳＣ１４）、認証用ＩＤに対する認証が成立すると電気錠２に施解錠動作を要求する（ステップＳＣ１５、１６）。

図６に示すように、ステップＳＣ１３によりスイッチ２（ＳＷ２）の操作が行われると、通常時ポーリングから設定時ポーリングモードに移行する（ステップＳＣ２０）。設定時ポーリングモードは、上述した扉１への操作を行うために設定された時間内で継続実施され、時間継続後に制御開始状態に復帰する（ステップＳＣ２１）。また、上記設定時間内であっても、スイッチ１（ＳＷ１）を操作することによりキャンセルすることができる（ステップＳＣ２２）。

ステップＳＣ２２に操作キャンセルがなされなかった場合には、制御部３ａはシステムの電気錠２組み込みに対する利用者の明示的な意思を確認するために、スイッチの押下を促し、スイッチ２（ＳＷ２）の押下が確認されると固有ＩＤを設定し、ライン１４に転送する（ステップＳＣ２３、２４、２５）。

この後、コントローラ３は通常時ポーリング動作に復帰し、設定モード選択ステップに戻る（ステップ２６、２７、２８）。

図７に電気錠２の動作のフローチャートを示す。電気錠２は、制御部２ａがライン１４上のデータを受信すると（ステップＳＬ１）、通常ポーリング受信か否かを判定し（ステップＳＬ２）、通常ポーリングである場合には、コントローラ３からのポーリングデータに含まれる扉１の開閉情報と、電気錠２内の扉センサ１１の出力が一致しているか否かを比較する（ステップＳＬ３）。

２個の電気錠２のいずれか一方のみが扉１の開閉状態を検出しているこの実施の形態において、コントローラ３へのポーリング応答、すなわち、コントローラ３が把握している扉１の開閉情報の変更は、所定時間内に他の電気錠２からのポーリング応答がなかった場合にのみ実行される（ステップＳＬ４から７）。

一方、受信データが通常ポーリングデータでない場合には、図８に示すように、受信データが設定ポーリングデータであるか否かを判定し（ステップＳＬ８）、設定ポーリングデータである場合には、ポーリングデータ中に扉開データがあるか否か、すなわち、利用者による扉１開放操作が行われたか否かが判定される（ステップＳＬ９）。ステップＳＬ９において扉開データが含まれていた場合には、電気錠２の施解錠状態検出センサ７の出力を検知し、解錠状態である場合、すなわち、設定者が電気錠２を解錠状に移行させた場合に図９に示す固有ＩＤの登録ステップが実行される（ステップＳＬ１０）。

これに対し、設定ポーリングデータ中に扉１開データが含まれない場合、あるいは解錠状態でない場合には、所定時間、利用者による扉１への開操作、および扉１への開操作によるコントローラ３側のデータの更新を待つ（ステップＳＬ１１、１２、１３）。

図９に示すように、固有ＩＤの登録ステップは、ステップＳＬ１０における解錠状態の確認後、データ受信を待って実行される（ステップＳＬ１４）。データを受信すると、通常ポーリングか否かを判定し（ステップＳＬ１５）、通常ポーリングである場合には、図７に示す通常ポーリング動作が実行される
２個の電気錠２を含む本システムにおいて、いずれの電気錠２をメイン錠とするかは設定者が決定することができ、システムは、解錠状態から施錠操作が行われた側の電気錠２をサブ錠に設定する。このため、受信データが設定ポーリングである場合には（ステップＳＬ１６）、まず、ポーリングデータ中の施解錠情報と電気錠２内の施解錠状態検出センサ７の出力とが一致するかを判定する（ステップＳＬ１７）。サブ錠の施錠操作直後においてはコントローラ３はポーリング応答を受けていないために、サブ錠に対するポーリングデータは解錠情報を示しているために、ステップＳＬ１６において一致が判定された方がメイン、他方がサブ錠と仮に決定する（ステップＳＬ１８、１９）。

上記いずれか一方の錠を施錠してメイン、サブの区別操作をした後、固有ＩＤの最終登録は、ユーザに対してドア開放操作を促し、ポーリングデータへの反映を条件とし、これを確認するために、まず、データ受信を待つ（ステップＳＬ２０）。ステップＳＬ２１で受信データが通常ポーリングでないことが確認されると、ステップＳＬ２２でポーリングデータ中に扉１開データがあるか否か、すなわち、上記扉１開状態がコントローラ３により認識されたか否かを判定する（ステップＳＬ２２）。

ステップＳＬ２２において扉１開データが確認されると、いずれがメイン錠であるか否かが最終的に確定されて登録され（ステップＳＬ２３）、次いで、固有ＩＤ登録要求を待ち（ステップＳＬ２４、２５、２６）、固有ＩＤが送信されると、固有ＩＤ格納部４に固有ＩＤを格納する（ステップＳＬ２７）。

本発明のシステム構成図である。 コントローラの機能ブロック図である。 リーダユニットの機能ブロック図である。 電気錠の機能ブロック図である。 コントローラの制御を示すフローチャートである。 コントローラの制御を示すフローチャートである。 電気錠の制御を示すフローチャートである。 電気錠の制御を示すフローチャートである。 電気錠の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 扉
２ 電気錠
３ コントローラ
４ ＩＤ格納部
５ ＩＤ処理部
６ 施解錠信号出力部
７ 施解錠状態センサ
８ ＩＤ格納部
９ ＩＤ処理部
１０ 施解錠駆動部
１１ 扉センサ

Claims (2)

1. 扉に固定される電気錠の施解錠操作を扉外に配置されるコントローラにより制御してなり、
   前記コントローラは、固有ＩＤ登録モードにおいて電気錠と交信して電気錠に固有ＩＤを送信するとともに、ＩＤ格納部に記憶するＩＤ処理部と、
   施解錠要求信号を受領した際、すくなくとも解錠要求信号には、固有ＩＤを付加して施解錠要求信号を出力する施解錠信号出力部とを有し、
   前記電気錠は、前記コントローラからの固有ＩＤ登録要求を受信した際に該固有ＩＤをＩＤ格納部に格納するＩＤ処理部と、
   コントローラからの施解錠要求信号に基づいて、少なくとも解錠動作に対しては、コントローラから送信される出力固有ＩＤが自局のＩＤ格納部内の固有ＩＤに一致することを条件に施解錠動作する施解錠駆動部とを有する電気錠システムであって、
   前記コントローラは、内部で生成される各種データをポーリングプロトコルに変換し、電気錠の施解錠状態を把握するための通常ポーリングデータ、および電気錠に固有ＩＤを設定するための設定ポーリングデータを出力する通信インターフェイスを有し、
   前記電気錠は、各々が施解錠状態検出センサおよび制御部を有する複数からなり、
   各電気錠は、前記制御部の制御により前記通常ポーリングデータへの応答として前記施解錠状態検出センサにより検出される施解錠状態を出力するとともに、
   前記設定ポーリングデータを受信した際には、前記制御部の制御により前記施解錠状態検出センサによる解錠状態検出を条件として新たな設定ポーリングデータの受信を待って固有ＩＤの登録ステップを実行し、該固有ＩＤの登録ステップにおいて、受信した設定ポーリングデータに含まれる自局の施解錠情報と施解錠状態検出センサの出力とが一致するかを判定してメイン錠とサブ錠のいずれかに登録するとともに、この登録後の固有ＩＤ登録要求の受信により固有ＩＤを設定する電気錠システム。
2. 前記電気錠は扉開閉を検出する扉センサを備え、
   固有ＩＤ登録要求に基づく固有ＩＤの設定に際し、扉センサによる開扉状態検出を条件とする請求項１記載の電気錠システム。

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