(57)【要約】【課題】鍵の製作が容易になり、鍵違い数を多くできる。【解決手段】シリンダー錠装置１には、平面部分に錠本体の鍵穴への挿入方向と平行をなして凹凸部４が形成された子鍵２を用いる。鍵データ検出部１２は、子鍵２を鍵穴に挿入して移動したときの凹凸部４と対向する位置にプローブを有する静電容量センサであり、子鍵２を鍵穴に挿入して移動させたときの凹凸部４における静電容量変化に応じた信号を鍵データとして出力する。制御部１４は、鍵データと設定部１１で予め設定された照合用データとを照合して一致したときに錠前を解錠又は施錠するべく施解錠機構１５に駆動制御信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面部分に錠本体の鍵穴への挿入方向と平行をなして凹凸部が形成された子鍵を用いて錠前を施解錠するシリンダー錠装置であって、
前記子鍵を前記鍵穴に挿入して移動したときの前記凹凸部と対向する位置にプローブを有する静電容量センサからなり、前記子鍵を前記鍵穴に挿入して移動させたときの前記凹凸部における静電容量変化に応じた信号を鍵データとして出力する鍵データ検出部を備えたことを特徴とするシリンダー錠装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵検出部として静電容量センサを用い、鍵の製作が容易になり、鍵違い数を多くできるシリンダー錠装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般的に広く使われている鍵は、物理鍵の外周に凹凸を付けたものである。この種の物理鍵では、長期間の使用により、凹凸に欠けや磨耗が発生し、正規の鍵であっても解錠できない不具合が発生していた。
【０００３】
そこで、上述した外周に凹凸を付けた物理鍵に代わる鍵として、物理鍵の平面部に凹凸を付けたディンプルキーと称する鍵が用いられている。また、この種のディンプルキーの凹凸を機械的に検出するシリンダー錠装置としては、検出ピンを用いたピンタンブラ方式のシリンダー錠装置の他、下記特許文献１に開示されるように、複数の板タンブラを備えるロータにディンプルキーを差し込み、板タンブラがロータを回動可能にする回動許容位置に移動するシリンダー錠装置が知られている。
【特許文献１】特開２００３−２１３９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１を含む従来のシリンダー錠装置のように、物理鍵の平面部に設けられた凹凸を機械的に検出する構成では、検出ピンや板タンブラの数が制限されるだけでなく、検出ピンや板タンブラの精度も厳しく、簡単にスペアキーを持つことができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、鍵の製作が容易になり、鍵違い数を多くできるシリンダー錠装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載されたシリンダー錠装置は、平面部分に錠本体の鍵穴への挿入方向と平行をなして凹凸部が形成された子鍵を用いて錠前を施解錠するシリンダー錠装置であって、
前記子鍵を前記鍵穴に挿入して移動したときの前記凹凸部と対向する位置にプローブを有する静電容量センサからなり、前記子鍵を前記鍵穴に挿入して移動させたときの前記凹凸部における静電容量変化に応じた信号を鍵データとして出力する鍵データ検出部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のシリンダー錠装置によれば、鍵の製作精度が緩和され、鍵の製作が容易になる。これにより、簡単にスペアキーを持つことが可能になる。しかも、検出精度が検出ピンの径や取付角度によらないので、凹凸の数や列を増やすことで鍵違い数を多くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明に係るシリンダー錠装置のブロック構成図、図２（ａ），（ｂ）は本発明に係るシリンダー錠装置に使用される子鍵の一例を示す概略平面図およびＡ−Ａ線拡大断面図、図３は鍵検出センサの原理説明図、図４は鍵検出センサによる子鍵の検出動作の概略説明図、図５は本発明に係るシリンダー錠装置の動作フローチャートである。
【００１０】
本例のシリンダー錠装置１は、例えば図２（ａ），（ｂ）に示す構造の子鍵２を用いて錠前の施解錠を行うものであり、図１に示すように、設定部１１、鍵データ検出部１２、扉開閉検出部１３、制御部１４、施解錠機構１５を備えて概略構成される。
【００１１】
なお、図示はしないが、電源供給部としてホテルカードロックシステムの電気錠ならば電池、システム機器であれば外部からの電源供給部、一般的なメカ錠であれば発電部を有している。
【００１２】
子鍵２は、金属製の物理鍵からなり、鍵データ検出部１２が検出する鍵データ（ＩＤ情報）の元になる多数の凹凸部４が平面部分に設けられている。さらに説明すると、凹凸部４は、リバーシブルで使用できるように、、鍵本体３の表面（平面）３ａ及び裏面（平面）３ｂに対称配列をなして設けられている。本例の凹凸部４は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、鍵本体３の表面３ａ及び裏面３ｂを基準面とし、この基準面より低い位置に配置され、シリンダー錠本体の鍵穴への子鍵２の挿入方向と平行に所定間隔で直線状の列をなして円柱状の凹部や凸部で形成されている。そして、この凹凸部４の凹凸数、凹凸の大きさや高さ等の違いによって異なる鍵データ（ＩＤ情報）が得られるようになっている。
【００１３】
なお、図２（ａ）では、子鍵２の挿入方向と平行に凹凸部４が直線状の列をなして形成されているが、その配置が図示のものに限定されるものではない。凹凸部４は、鍵穴への子鍵２の挿入移動により後述する鍵データ検出部を構成する静電容量センサのプローブと対向して通過する位置に設けられる配置であれば、例えば千鳥状など自由に形成することができる。
【００１４】
また、図示の例では、子鍵２の表面３ａ及び裏面３ｂに凹凸部４が設けられるものを図示したが、表面３ａ又は裏面３ｂの一方のみに凹凸部４を設ける構成としてもよい。
【００１５】
設定部１１は、鍵データ検出部１２からの鍵データ（子鍵２の凹凸部４に応じた電圧信号：ＩＤ情報）と照合するための照合用データを制御部１４に入力している。この照合用データは、施解錠機構１５の施解錠動作を許可するためのデータであり、シリンダー錠装置１がスタンドアロンの構成の場合、例えばディップスイッチ設定や赤外線による通信で入力され、シリンダー錠装置１がシステム機器の場合には、外部からデータ通信により入力される。
【００１６】
鍵データ検出部１２は、シリンダー錠本体の鍵穴に挿入される子鍵２の凹凸部４に対向してプローブが配置された静電容量センサで構成され、鍵穴への子鍵２の挿入による移動に伴って凹凸部４に応じた電圧信号を制御部１３に出力している。
【００１７】
ここで、鍵データ検出部１２を構成する静電容量センサの原理と動作について図３および図４を参照しながら簡単に説明する。
【００１８】
静電容量センサでは、図３に示すように、被検出物（子鍵２の表面３ａの凹凸部４）とプローブとの間の距離ｄにより、静電容量ＣをＣ＝ε０・Ｓ／ｄで表すことができる。但し、ε０は空気中の誘電率、Ｓはプローブの被検出物側の表面積である。
【００１９】
すなわち、静電容量センサのプローブと被検出物が静電容量を形成し、これらの間の距離ｄの変化により静電容量が変化する。本例では、プローブと対向する子鍵２の表面３ａに凹凸部４が形成されているので、鍵穴への子鍵２の挿入による移動に伴って距離ｄが変化し、この距離ｄの変化に伴って静電容量も変化することになる。そして、静電容量センサは、上記静電容量を電圧変換回路により距離ｄに比例した電圧信号に変換して出力している。
【００２０】
従って、図４に示すように、シリンダー錠本体の鍵穴に子鍵２を挿入すると、例えば子鍵２の移動に伴って距離ｄがｄ１からｄ２に変化し、この挿入による移動に伴って静電容量センサからは子鍵２の凹凸部４の凹凸における静電容量変化に応じた信号が得られる。この子鍵２の凹凸部４の凹凸における静電容量変化に応じた信号は鍵データ（ＩＤ情報）として制御部１４に入力される。
【００２１】
扉開閉検出部１３は、扉の開閉状態に応じた信号を出力する周知のセンサで構成され、扉が開状態のときに開扉状態信号を制御部１４に出力し、扉が閉状態のときに閉扉状態信号を制御部１４に出力している。
【００２２】
制御部１４は、例えばＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータで構成され、設定部１１で設定された照合用データと、鍵データ検出部１２から入力される鍵データ（ＩＤ情報）とを照合し、両者が一致したときに施解錠機構１５を施錠又は解錠する旨の駆動制御信号を出力している。
【００２３】
なお、制御部１４は、自動施錠の場合、扉開閉検出部１３から閉扉信号が入力されると、施解錠機構１５に施錠する旨の駆動制御信号を出力している。
【００２４】
施解錠機構１５は、例えばモータやソレノイド等の駆動装置と錠前とを備えた電気錠で構成され、制御部１４からの駆動制御信号により、現在の錠前の施解錠状態および扉の開閉状態に応じて錠前を施錠又は解錠するべく駆動し、扉枠の係止穴に対してデッドボルトを突出（施錠時）又は引き込む（解錠時）ことにより錠前が施解錠される。
【００２５】
次に、上記構成によるシリンダー錠装置１の動作について図５を参照しながら説明する。
【００２６】
図５に示すように、状態変化が無く、前の状態を保持している初期状態（ＳＴ１）からシリンダー錠本体の鍵穴に子鍵２が挿入されると、この鍵穴への子鍵２の挿入移動に伴い、鍵検出部１２としての静電容量センサからは、子鍵２の凹凸部４の凹凸における静電容量変化に応じた鍵データ（ＩＤ情報）が出力される。そして、制御部１４は、静電容量センサから鍵データを検出したか否かを判別する（ＳＴ２）。制御部１４は、静電容量センサから鍵データを検出したと判定すると、検出した鍵データと設定部１１で設定された照合用データとを照合し、両者が一致するか否かを判別する（ＳＴ３）。そして、制御部１４は、鍵データと照合用データとが一致したと判定すると、施解錠機構１５に駆動制御信号を出力する。施解錠機構１５は、制御部１４から駆動制御信号が入力されると、そのときの錠前の施解錠状態と扉の開閉状態に応じてデッドボルトを引き込み（又は突出させ）、錠前を解錠（又は施錠）する（ＳＴ４）。
【００２７】
このように、本例のシリンダー錠装置では、金属製の物理鍵（子鍵）の平面部に多数の凹凸を形成し、鍵穴への子鍵の挿入時に凹凸を静電容量センサで読み取ることにより、凹凸における静電容量変化に応じた信号を鍵データ（ＩＤ情報）として取得している。これにより、以下に示すような効果を奏する。
【００２８】
（１）鍵の製作精度が緩和され、鍵の製作が容易になり、検出精度も向上し、簡単にスペアキーを持つことが可能となる。
（２）鍵データの元になる凹凸部が子鍵の外周にないので、磨耗や傷の影響を受けにくい。
（３）金属製の物理鍵の表面（平面）に形成された凹凸部による物理量を静電容量センサによる電気信号に変換して鍵データ（ＩＤ情報）を得ることができ、スキミングができない。
（４）従来のように検出精度が検出ピンの径や取付角度によらないので、凹凸の数や列を増やすことで鍵違い数（配列組み合わせ）を多くすることができる。
（５）凹凸の数列が稼げるので、符号化による誤り訂正符号を組み込むことができ、凹凸に磨耗による欠けや傷が生じても訂正が可能となり、使用期間をさらに延ばすことができる。
（６）鍵データ（ＩＤ情報）を照合する方式がとれるので、従来のカード照合や逆マスタキー（異なる子鍵で一つの錠前を操作できる）の運用が可能となる。
（７）子鍵の紛失時は、外部通信や赤外線通信などの通信手段で紛失キーの無効化が可能となる。また、賃貸住宅使用においては、シリンダー錠の交換が不要となる。
（８）キーケースから鍵の凹凸に応じた信号をＩＤ情報として取得する機能を付加すれば、システム製品とのリンクが可能となる。これにより、インターチェンジしなくても子鍵を切り替えることができる。
【００２９】
ところで、上述した実施形態では、シリンダー錠本体の鍵穴に挿入される子鍵２に形成された凹凸部４に応じた鍵データを静電容量センサから取得する構成としたが、例えばカードやルームキーのバーの表面にも同様の凹凸部を施し、この凹凸部における静電容量変化に応じた信号をＩＤ情報として静電容量センサから取得する構成としてもよい。これにより、在室確認や省エネルギー化を図ったカードホルダのＩＤ確認にも流用することができる。
【００３０】
また、上述した実施形態では、制御部１４によって制御される錠前を電気錠として説明したが、機械的な錠前であってもよい。この場合、鍵穴に子鍵２が挿入されていない状態では、検出ピンが外筒と内筒を貫いていて内筒を回転することができない状態となっている。そして、制御部１４は、鍵穴に子鍵２が挿入されると、子鍵２の凹凸部４から取得した鍵データと照合用データとを照合し、両者が一致したときには、検出ピンのシアラインが揃って内筒の回転が可能となり、例えば鍵穴に挿入された子鍵２を右に廻すと、これに連動して駆動機構が動作し、扉枠の係止穴に対してデッドボルトを引き込み、錠前が解錠する。また、錠前の施錠時には、鍵穴に子鍵２を挿入し、子鍵２を解錠時と逆方向（左）に廻す。これに連動して駆動機構が動作し、扉枠の係止穴に対してデッドボルトを突出させ、錠前が施錠される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るシリンダー錠装置のブロック構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）  本発明に係るシリンダー錠装置に使用される子鍵の一例を示す概略平面図およびＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】鍵検出センサの原理説明図である。
【図４】鍵検出センサによる子鍵の検出動作の概略説明図である。
【図５】本発明に係るシリンダー錠装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１  シリンダー錠装置
２  子鍵
３  鍵本体
３ａ  表面
４  凹凸部
１１  設定部
１２  鍵データ検出部（静電容量センサ）
１３  扉開閉検出部
１４  制御部
１５  施解錠機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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