(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素かつ低コストでありつつ、高い防犯効果がある解施錠装置を提供する。【解決手段】解施錠装置１は、鍵２と錠３と制御部とから主に構成され、鍵２の発光部５ａ〜ｈの発光パターンが、扉等に取り付けられた錠３の受光部１１ａ〜ｈで受光された際に、そのパターンが制御部としてのＣＰＵ８，１４等により、解錠または施錠をしてよいと判断された場合のみ解錠または施錠を行うように制御し、発光部５ａ〜ｈを、不可視光を発するダイオード（不可視光ＬＥＤ）とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を有する鍵と、前記発光部の発光パターンを受光する受光部を有する錠と、前記受光部により受光された前記発光部の発光パターンが解錠または施錠してよいパターンであった場合のみ解錠または施錠を行うように制御する制御部と、を有する解施錠装置であって、
前記発光部は不可視光を発するダイオード（以下「不可視光ＬＥＤ」という。）から構成されることを特徴とする解施錠装置。
【請求項２】
前記発光部は複数の前記不可視光ＬＥＤを備え、前記受光部は前記発光部が備える前記不可視光ＬＥＤと同数の受光素子を備える請求項１に記載の解施錠装置。
【請求項３】
さらに、前記受光部が不可視光ＬＥＤから構成される請求項１または２に記載の解施錠装置。
【請求項４】
前記不可視光ＬＥＤは赤外線を発するダイオード（赤外線ＬＥＤ）である請求項１から３のいずれかに記載の解施錠装置。
【請求項５】
前記発光パターンは、前記発光部を構成する前記不可視光ＬＥＤの、発光の有無、発光強度および発光回数のいずれか２つ以上を含む請求項１から４のいずれかに記載の解施錠装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵の有する発光部の発光パターンを錠の受光部で認識して解錠または施錠を行う解施錠装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
解施錠装置としては、現在でもシリンダー錠が主流であるが、鍵と鍵穴に凹凸を形成しなければならず手間がかかることや、ピッキングをされるおそれがある。そのため、集合住宅やホテルのように一つの建物内で解施錠装置が多く使用される場所や、会社や大学の研究施設のように高い防犯性が要求される場所を中心に、電子キーにより解施錠を行う解施錠装置が使用されるケースが多くなって来ている。
【０００３】
この電子キーの中でも、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）の普及や、同じカードでパターンを書き換えて使い回しできる利便性があることから、光学手段を用いたものが開発されている（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９４３０号公報
【特許文献２】特開２００５−３５０８５６号公報
【特許文献３】特開２００９−２６４０５８号公報
【特許文献４】特開２００３−３１４１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載される解施錠装置は、シリンダー錠でありつつ、付加的に光学手段を用いているため、電子化による手間の削減を図ることはできない。
【０００６】
また、特許文献２に記載される解施錠装置は、鍵側の光学系と錠側の光学系とが所定の配置関係にあるかを判定して解施錠を行うものであり、光を直接受光部で認識してデータ化するものではないので、光学系の構築やそのための設備が必要となり装置が複雑化し、結果としてコストも嵩んでしまう。特許文献３に記載される解施錠システムも、発光した光をクロミック分子により変色させた上で受光部において読み取る構成となっており、クロミック分子を含ませることで材料的にも構成的にもコストが嵩む。
【０００７】
一方、特許文献４に記載される解施錠システムは、鍵の有する発光部の発光パターンを、錠に形成された鍵穴の外面に有する受光部で認識して、解錠または施錠を行うが、その発光パターンは可視光によるため、第三者に視認されるおそれがあった。また、錠側の受光部はＣＭＯＳ等のセンサにより構成されるため、相対的に高価であり個数を増やすとコストが嵩み、結果として発光パターンも単独のセンサで認識できる範囲内の種類とせざるを得ず防犯面でも限界があった。
【０００８】
本発明の目的は、簡素かつ低コストでありつつ、高い防犯効果がある解施錠装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
＜１＞  発光部を有する鍵と、前記発光部の発光パターンを受光する受光部を有する錠と、前記受光部により受光された前記発光部の発光パターンが解錠または施錠してよいパターンであった場合のみ解錠または施錠を行うように制御する制御部と、を有する解施錠装置であって、前記発光部は不可視光を発するダイオード（以下「不可視光ＬＥＤ」という。）から構成されることを特徴とする解施錠装置である。
【００１０】
＜２＞  前記発光部は複数の前記不可視光ＬＥＤを備え、前記受光部は前記発光部が備える前記不可視光ＬＥＤと同数の受光素子を備える＜１＞に記載の解施錠装置である。
【００１１】
＜３＞  さらに、前記受光部が不可視光ＬＥＤから構成される＜１＞または＜２＞に記載の解施錠装置である。
【００１２】
＜４＞  前記不可視光ＬＥＤは赤外線を発するダイオード（赤外線ＬＥＤ）である＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の解施錠装置である。
【００１３】
＜５＞  前記発光パターンは、前記発光部を構成する前記不可視光ＬＥＤの、発光の有無、発光強度および発光回数のいずれか２つ以上を含む＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の解施錠装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の解施錠装置によれば、鍵の不可視光ＬＥＤから構成される発光部の発光パターンを、錠の受光部で認識して解錠または施錠を行うので、装置を簡素かつ低コストに抑えつつ、発光を第三者に視認されることを防いで防犯効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の解施錠装置を適用した扉の一例の概略図である。
【図２】図２は、本発明の解施錠装置のシステム構成図である。
【図３】図３は、本発明の解施錠装置の構成要素間の関連を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）は発光パターンの一例を示すグラフであり、（ｂ）はその際の解施錠の流れの一例を示すフロー図である。
【図５】図５（ａ）は発光パターンの他の一例を示すグラフであり、（ｂ）はその際の解施錠の流れの一例を示すフロー図である。
【図６】図６は、本発明の他の形態の解施錠装置を適用した扉の一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。また、解錠と施錠の区別に関し、解錠と施錠のいずれの操作を行うのかを明確にしておく必要がある箇所では「解錠または施錠」と、操作開始から終了までの流れの説明のように、いずれに適用されても疑義が生じない箇所では「解施錠」と記載するようにしている。
【００１７】
図１は本発明の解施錠装置を適用した扉の一例の概略図、図２はその解施錠装置のシステム構成図、図３はその解施錠装置の構成要素間の関連を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本発明の解施錠装置１は、鍵２と錠３と図１では示さない制御部とから主に構成されている。なお、制御部については後に詳述する。
【００１９】
鍵２は、カード状のキーであり、図１の例では鍵穴の形状に対応して先端を円弧状に形成し、挿入しやすくしている。なお、鍵２は従来のシリンダー鍵の形状に模してもよい。
【００２０】
錠３は、解錠または施錠を行いたい扉Ｄに取り付けられており、形成された鍵穴４に鍵２を挿入して制御部に許容された場合に回動させることにより、扉ＤのデッドボルトＶを框等の対応する凹部（図示せず）に係脱させることで解施錠を行うことができるようになっている。なお、錠３を取り付ける扉としては、特に制限がないことは言うまでもない。
【００２１】
次に、解施錠装置１のシステム構成について説明する。図２に示すように、鍵２は、発光部としての図示の例では８個の赤外線発光ダイオード（以下「赤外線ＬＥＤ」という。）５ａ〜ｈと一対の電極６ａ，６ｂが埋め込まれているとともに、赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈの発光を制御する鍵側制御部７が内蔵されている。この鍵側制御部７は、ＣＰＵ（中央処理装置）８とメモリ９と通信機構１０とから構成されている。
【００２２】
一方、錠３は、鍵穴４の外側面に赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈに対応する受光部としての赤外線ＬＥＤ１１ａ〜ｈが、底面に電源供給電極６ａ，６ｂに対応する電源受給電極１２ａ，１２ｂが、それぞれ取り付けられている。このように、錠３側に電源供給電極１２ａ，１２ｂを設けたことで、鍵２にバッテリー等の電源供給手段を設ける必要性がなくなり、鍵２を簡素かつ軽量にできるという利点がある。ただし、鍵２に予備用のバッテリー等を内蔵させることは構わない。また、側面に受光部としての赤外線ＬＥＤ１１ａ〜１１ｈが取り付けられた鍵穴４に鍵３を挿入するので、赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈを位置決めして発光させることができ、発光パターンを赤外線ＬＥＤ１１ａ〜１１ｈで確実に受光可能となるという利点もある。
【００２３】
また、錠３には、錠側制御部１３を構成する各要素が内蔵されている。この各要素としては、ＣＰＵ１４、ＯＰアンプ（演算増幅器）１５、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換回路）１６、メモリ１７、Ｄ／Ａコンバータ（アナログ／デジタル変換回路）１８および通信機構１９を備えている。なお、通信機構１９は、広い意味での通信手段を用いていればよく、シリアル通信や光通信の他、Ｉ／Ｏ（データの入出力）、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）などであってもよい。
【００２４】
ここで、錠３側の受光部としては、ＣＭＯＳ等のセンサであってもよいが、赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈに対応した個数だけ備えるには、単価を一桁程度は安価に抑えられることから、赤外線ＬＥＤとすることが好ましい。また、ＬＥＤは、不可視光を発光するものであれば紫外線ＬＥＤ等であってもよいが、人体に悪影響を及ぼす危険性が低いことから赤外線ＬＥＤであることが好ましい。なお、ＬＥＤとしては、通常その材料として知られている無機系の半導体材料を用いてもよいし、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）であってもよい。
【００２５】
解施錠装置１の構成要素間の関連を説明すると、図３に示すように、まず、鍵２を鍵穴４に挿入して錠３側の電源供給電極１２ａ，１２ｂから鍵２側の電源受給電極６ａ，６ｂに電源を供給する。
【００２６】
鍵２に電源が供給されたならば、通信機構１０で錠３側から、発光パターン（発光時間、発光強度等も含む。）の対応する鍵２のデータを受信し、メモリ９に保存する。このメモリ９に保存されたデータに基づき、各赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈを発光させる。
【００２７】
赤外線ＬＥＤの発光パターンは、錠３側の赤外線ＬＥＤ１１ａ〜ｈで受光する。受光により赤外線ＬＥＤ１１ａ〜ｈから出力される電流は、ＯＰアンプ１５により増幅され、Ａ／Ｄコンバータ１６によりデジタル化される。一方、メモリ１７では、解錠または施錠を許容してよい鍵２のデータを予め保存してある。そして、ＣＰＵ１４において、デジタル化された赤外線ＬＥＤ１１ａ〜ｈからのデータをメモリ１７のデータと比較し、双方のデータが一致する場合には、Ｄ／Ａコンバータ１８を介して解錠または施錠を行うように、図示しない駆動系を制御する。また、通信機構１９により、鍵２やパソコン等と鍵２のデータの送受信を行い、ＣＰＵ１４を介して駆動系を制御してもよい。
【００２８】
次に、発光パターンについて、例を示しながら説明する。図４（ａ）は発光パターンの一例を示すグラフであり、（ｂ）はその際の解施錠の流れの一例を示すフロー図である。また、図５（ａ）は発光パターンの一例を示すグラフであり、（ｂ）はその際の解施錠の流れの他の一例を示すフロー図である。
【００２９】
図４（ａ）に示す発光パターンは、赤外線発光ＬＥＤ５ａ〜ｈの発光強度を、強い、弱い（強い場合の半分の電流値）、発光しない、の３段階に分け、赤外線発光ＬＥＤ５ａから５ｈにかけて順に、強い、弱い、発光しない、強い、弱い、発光しない、弱い、弱いとしたものである。そして、デジタル化した場合には、強い場合を２、弱い場合を１、発光しない場合を０と数値化する。
【００３０】
この際の解施錠は、例えば、図４（ｂ）に示す流れにより行う。まず、解施錠を開始するには、鍵を挿入する（Ｓ１）。次に、電源を鍵に供給し（Ｓ２）、その電源に基づき、赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈを図４（ａ）に示した発光パターンで発光させる（Ｓ３）。この発光パターンを錠側で受光し（Ｓ４）、ＯＰアンプで増幅させる（Ｓ５）。これをデジタル化により、図４（ａ）の例では「２１０２１０１１」と数値化する（Ｓ６）。この数値化されたデータが鍵データと一致しているか判定し（Ｓ７）、一致している場合には解錠または施錠を可能とするために駆動系を制御する（Ｓ８）。これにより解施錠が終了する。
【００３１】
このように、発光パターンとして、発光強度を３段階、つまり発光するかしないかのみならず、発光にも強いか弱いかという差異を設けた場合には、赤外線ＬＥＤを８個備えれば、８×２で１６ｂｉｔのパターン数の鍵データを作成することが可能となる。
【００３２】
また、図５に示す例は、発光パターンに発光回数を含めたものである。図５（ａ）に示す発光パターンは、赤外線発光ＬＥＤ５ａから５ｈにかけて順に発光を、する、する、しない、する、する、しない、する、するとしたものである。そして、デジタル化した場合には、発光する場合を１、しない場合を０と数値化する。このパターンでＮ回発光させるとした場合は、例えば図５（ｂ）に示す流れにより行う。つまり、鍵を挿入するステップ（Ｓ１）から発光パターンをデジタル化するステップ（Ｓ６）までは図４（ｂ）に示した場合と同様である。ここで、図５（ａ）のパターンでは、「１１０１１０１１」と数値化する。次いで、そのパターンによる受光回数が所定の回数Ｎ回目であるかを判定する（Ｓ９）。そして、Ｎ回目であれば図４（ｂ）に示した場合と同様に、数値化されたデータが鍵データと一致しているか判定するステップ（Ｓ７）以降に進み、受光回数がＮ回目未満である場合には、赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈを発光させるステップ（Ｓ３）まで戻ってＮ回目に達するまで発光させる。
【００３３】
図５の例では、発光強度は各回数とも同じようにしているが、例えば図４（ａ）の発光強度の場合と交互で発光させるようにしてもよいし、さらに異なる発光強度のパターンと組み合わせて発光回によって異なるように発光させるようにしてもよい。
【００３４】
発光パターンに発光強度と発光回数を設定した場合、発光回数Ｎを５とすると、赤外線ＬＥＤを８個備えれば、８×５で４０ｂｉｔ、つまり１兆を超えるパターン数の鍵データを作成することが可能となる。
【００３５】
さらに、発光パターンとして、さらなる差異を設けてもよい。この差異としては、例えば、赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈのうち、５ａ，ｂ，ｄ，ｅ，ｆを発光させ、その中で５ａ，ｄ，ｅは点灯させつつ、５ｂ，ｆは点滅させるといったように、ＬＥＤを点灯させるか点滅させるかという差異や発光強度にさらなる差異を設けること等が挙げられる。このようにすれば、より多くの鍵データを作成することができる。また、発光パターンの鍵データは暗号化してもよい。
【００３６】
このように、本発明の解施錠装置によれば、複数の赤外線ＬＥＤを備えたことで、発光パターンとしてのパラメータが少なくても、極めて多様な鍵データを作成することができるので、第三者に鍵データを解読されるおそれを著しく少なくでき、高い防犯効果を得ることが可能となる。なお、赤外線ＬＥＤの個数は、鍵データを多く作成することと、取付けに伴う手間やコスト等との双方を考慮すると、４〜１６個程度とするのが好ましい。
【００３７】
また、錠側の受光部に用いる受光素子として、鍵側の発光部と同様に赤外線ＬＥＤを用いたことで、安価で複数個を備えることができ、高価なセンサを用いた場合のように複雑な画像処理をしなくても、発光強度や発光回数といった単純なパラメータを組み合わせることで多様な鍵データを作成することが可能となる。
【００３８】
さらに、発光パターンをデジタル化して数値による鍵データとするので、データの直接入力、ＬＡＮによる操作が可能となる。これにより、例えば、鍵を持参し忘れたり紛失した場合にも、鍵データを知っていれば、備え付けのパソコンやタッチパネルからデータを入力すれば解錠または施錠を行える。また、例えば、鍵を所持しない第三者ではあるが設備内への入場を許容してよい場合や、何らかの理由で解施錠装置の場所以外で操作が必要になった場合等に、ＬＡＮを介して鍵データを送信することで遠隔操作により解錠または施錠を行うこともできる。さらに、その際に鍵データを暗号化しておけば、遠隔操作時に第三者に情報が読み取られることも防げる。
【００３９】
さらに、ＬＥＤとして不可視光が発光するものを用いているので、第三者に視認されるおそれがなく、より防犯効果を高くすることが可能となる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明したが、本発明の解施錠装置は、上記実施の形態に限定されず、その範囲内で想定されるあらゆる技術的思想を含んでもよく、例えば図６に示す解施錠装置２１のように、板状に形成した鍵２２を、錠２３の表面に設けられた受光部２４にかざすことにより解施錠を行えるようにしてもよい。なお、鍵２２は、板状で、棒状の場合に比して幅が広くとれることから、スペースを有効に活用する目的で赤外線ＬＥＤ５ａ〜ｈを二列に配置している。同様に、錠２３の受光部２４でも、赤外線ＬＥＤ１１ａ〜ｈを二列に配置している。
【００４１】
解施錠のための発光パターンを発するＬＥＤとして可視光が発光するものを用いたのでは、図６に示したような表面に受光部２４が設けられる非接触式の態様は、発光パターンが視認されるおそれが高まり適用しにくい。しかしながら、本発明では上述のように、そのＬＥＤとして赤外線のような不可視光を発光するものを用いているので、当該態様を適用しても防犯上問題ないのである。
【００４２】
また、本発明の施錠装置の鍵および錠の形状や位置関係等も、使用される対象物となる扉Ｄ等の大きさ、形状、使用目的等に対応して様々に変更され得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１        解施錠装置
２        鍵
３        錠
４        鍵穴
５ａ〜ｈ  発光部としての赤外線ＬＥＤ
６ａ，ｂ  電極
７        鍵側制御部
８        ＣＰＵ
９        メモリ
１０        通信機構
１１ａ〜ｈ  受光部としての赤外線ＬＥＤ
１２ａ，ｂ  電極
１３        錠側制御部
１４        ＣＰＵ
１５        ＯＰアンプ
１６        Ａ／Ｄコンバータ
１７        メモリ
１８        Ｄ／Ａコンバータ
１９        通信機構
２１        施錠装置
２２        鍵
２３        錠
２４        受光部
Ｄ        扉
Ｖ        デッドボルト
【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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【図６】
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