(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成により、デジタル錠の制御部がデジタルキーからの駆動電源の確保とデジタルキーの権限情報の認証とを行うことができるデジタルキーシステムを提供する。【解決手段】本開示の一態様は、デジタルキーシステム１において、デジタルキー１１とデジタル錠１２は、２つの端子で接続し、かつ、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行う電気回路ＥＣを備え、マイコン６２は、デジタル錠１２に接続されたデジタルキー１１に備わる電池３１から電気回路ＥＣを介して直流電流の供給を受けて駆動することにより、ＮＦＣ６１により電気回路ＥＣを介してデジタルキー１１との間で高周波信号の通信を行って非接触式メモリ３５から解錠権限情報を読み取り、読み取った解錠権限情報の認証を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルキーと、前記デジタルキーにより解錠および施錠されるデジタル錠と、前記デジタル錠を制御する制御部と、を有するデジタルキーシステムにおいて、
前記デジタルキーは、電池と、前記デジタル錠を解錠するために必要な権限の情報である解錠権限情報を記憶する非接触式メモリと、を備え、
前記制御部は、前記デジタルキーと通信を行う近距離無線通信部と、前記近距離無線通信部を制御するマイコンと、を備え、
前記デジタルキーと前記デジタル錠は、２つの端子で接続し、かつ、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行う電気回路を備え、
前記マイコンは、前記デジタル錠に接続された前記デジタルキーに備わる前記電池から前記電気回路を介して前記直流電流の供給を受けて駆動することにより、前記近距離無線通信部により前記電気回路を介して前記デジタルキーとの間で前記高周波信号の通信を行って前記非接触式メモリから前記解錠権限情報を読み取り、読み取った前記解錠権限情報の認証を行うこと、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項２】
請求項１のデジタルキーシステムにおいて、
前記電気回路は、
前記デジタルキーに備わり、前記直流電流を通過させる一方で前記高周波信号を遮断するキー側インダクタンスコイルと、
前記デジタルキーに備わり、前記高周波信号を通過させる一方で前記直流電流を遮断するキー側コンデンサと、
前記デジタル錠に備わり、前記直流電流を通過させる一方で前記高周波信号を遮断する錠側インダクタンスコイルと、
前記デジタル錠に備わり、前記高周波信号を通過させる一方で前記直流電流を遮断する錠側コンデンサと、
を備えていること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項３】
請求項１または２のデジタルキーシステムにおいて、
前記２つの端子が接合する接合部では、前記直流電流と前記高周波信号が重畳されており、電力が前記デジタルキーと前記デジタル錠との間で双方に供給され合うこと、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つのデジタルキーシステムにおいて、
前記解錠権限情報は、権限情報が消去されるまで、又は、使用回数の制限内で前記デジタル錠の解錠が有効であること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つのデジタルキーシステムにおいて、
前記非接触式メモリには、前記デジタル錠の解錠が実行された情報である解錠実行情報が記憶されること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つのデジタルキーシステムにおいて、
前記非接触式メモリには、ネットワークを介して、前記解錠権限情報が書き込まれること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つのデジタルキーシステムにおいて、
前記デジタル錠に前記デジタルキーが接続されて前記マイコンが駆動したことを表示する表示部を有すること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、デジタルキーによりデジタル錠の解錠及び施錠を行うデジタルキーシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１にデジタルキーシステムが開示されている。このデジタルキーシステムは、保管庫に取り付けられたデジタル錠と、デジタル錠を解錠するために複数の使用者により共通に使用されるデジタルキーと、デジタルキーを集中して保管管理するためのもので個人認証手段を有するデジタルキーボックスと、を有する。
【０００３】
また、特許文献２には、施錠や解錠において鍵と錠本体との間で相互にデータの送受信が行われる電子錠のシステムが開示されている。また、特許文献３には、電子キーを使用するユーザを特定するユーザ特定システムが開示されている。また、特許文献４には、鍵開閉と連動して情報装置の起動動作等のアクション制御を行う制御システムが開示されている。さらに、特許文献５には、ＲＦＩＤタグを有するキーを用いるキーシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７２７８４５号公報
【特許文献２】特開平９−１３２９７７号公報
【特許文献３】特開２０１６−２１５７７９号公報
【特許文献４】特開２０１４−５８８５４号公報
【特許文献５】特開２０１４−１７３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたデジタルキーシステムにおいては、デジタル錠が電池式であるため、電池が消耗したときには電池交換が必要となるので手間が掛かる。特に、容易に立ち入ることのできない場所（例えば、立ち入りが制限される敷地内や山奥）に保管庫が設けられている場合には、デジタル錠の電池交換を容易に行うことができない。そうすると、デジタルキーによりデジタル錠を解錠しようとするときに、電池残量が不足しているためにデジタル錠を解錠できなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、デジタル錠の電源を外部電源から得ることが考えられるが、容易に外部電源を得ることができない場所に保管庫が設けられている場合には、同様に、デジタル錠を解錠できなくなるおそれがある。
【０００７】
また、デジタルキーは複数の使用者により共通に使用されるものなので、使用されるデジタルキーについてデジタル錠を解錠するために必要な権限の認証を行う必要がある。そのため、デジタル錠の制御部は駆動電源を確保しつつ権限の認証を行う必要があるが、デジタルキーシステムの構成が複雑になるおそれがある。
【０００８】
特許文献２に開示されたシステムにおいては、錠本体は鍵から電力（電流）を得て動作するが、鍵に備わる電池から供給される直流電流を励磁回路で交流電流（高周波エネルギ、高周波信号）に変換する励磁部が必要である。そのため、システムの構成が複雑になるとともに、鍵から錠本体に電力を供給するためには、励磁部の励磁回路を駆動させる必要がある。したがって、励磁部の励磁回路を駆動させることによる電力ロスが発生し、電力消耗が生じてしまう。ゆえに、普段、人が行かないような山間へき地に錠を配置する場合には、電力消耗に対する管理を低減するため、普段の電力消耗をカットするための電源スイッチが必要となってしまう。
【０００９】
特許文献３に開示されたシステムにおいては、鍵と錠のそれぞれに電源を備えていることを前提にしており、無線伝送などの通信手段を利用してＩＤ情報の認証を行ってユーザを特定することを目的としている。
【００１０】
特許文献４に開示されたシステムにおいては、鍵と錠のそれぞれに電源を備えていることを前提にしており、何らの通信手段を利用してＩＤ情報の認証をおこなうことに加え、操作（アクション）記録を鍵部のＩＣタブに記録をする事で管理コストを下げる事を目的としている。
【００１１】
特許文献５に開示されたシステムにおいては、鍵側にＩＣタグと結合させるアンテナとアンテナとを接続する導電性基材の端子部を備えている。また、錠側に電源を備え、鍵が挿入された際、鍵側と接触し情報を交換できるように構成されている。そして、ＩＣタグへの電力供給は錠側から導電性基材の接触部を経て、高周波エネルギを供給している。
【００１２】
そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成により、デジタル錠の制御部がデジタルキーからの駆動電源の確保とデジタルキーの権限情報の認証とを行うことができるデジタルキーシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、デジタルキーと、前記デジタルキーにより解錠および施錠されるデジタル錠と、前記デジタル錠を制御する制御部と、を有するデジタルキーシステムにおいて、前記デジタルキーは、電池と、前記デジタル錠を解錠するために必要な権限の情報である解錠権限情報を記憶する非接触式メモリと、を備え、前記制御部は、前記デジタルキーと通信を行う近距離無線通信部と、前記近距離無線通信部を制御するマイコンと、を備え、前記デジタルキーと前記デジタル錠は、２つの端子で接続し、かつ、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行う電気回路を備え、前記マイコンは、前記デジタル錠に接続された前記デジタルキーに備わる前記電池から前記電気回路を介して前記直流電流の供給を受けて駆動することにより、前記近距離無線通信部により前記電気回路を介して前記デジタルキーとの間で前記高周波信号の通信を行って前記非接触式メモリから前記解錠権限情報を読み取り、読み取った前記解錠権限情報の認証を行うこと、を特徴とする。
【００１４】
この態様によれば、デジタルキーとデジタル錠の間で、２つの端子を使って、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行う電気回路を介して、高周波信号の通信と直流電流の供給を行うので、デジタルキーとデジタル錠を接続する端子数を少なくして簡単な構成とすることができる。そのため、簡単な構成により、デジタル錠の制御部が、デジタルキーからの駆動電源の確保とデジタルキーの権限情報の認証とを行うことができる。
【００１５】
上記の態様においては、前記電気回路は、前記デジタルキーに備わり、前記直流電流を通過させる一方で前記高周波信号を遮断するキー側インダクタンスコイルと、前記デジタルキーに備わり、前記高周波信号を通過させる一方で前記直流電流を遮断するキー側コンデンサと、前記デジタル錠に備わり、前記直流電流を通過させる一方で前記高周波信号を遮断する錠側インダクタンスコイルと、前記デジタル錠に備わり、前記高周波信号を通過させる一方で前記直流電流を遮断する錠側コンデンサと、を備えていること、が好ましい。
【００１６】
この態様によれば、簡単な構成で、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行うことができる。
【００１７】
上記の態様においては、前記２つの端子が接合する接合部では、前記直流電流と前記高周波信号が重畳されており、電力が前記デジタルキーと前記デジタル錠との間で双方に供給され合うこと、が好ましい。
【００１８】
この態様によれば、デジタル錠側に電源がなくても、デジタルキー側の電池でデジタル錠を作動し、例えばＲＦＩＤ（radio frequency identifier）を使用した入退室管理が可能になる。
【００１９】
上記の態様においては、前記解錠権限情報は、権限情報が消去されるまで、又は、使用回数の制限内で前記デジタル錠の解錠が有効であること、が好ましい。
【００２０】
この態様によれば、複数の使用者により共通に使用されるデジタルキーにより、権限なくデジタル錠の解錠が行われることを防止できる。
【００２１】
上記の態様においては、前記非接触式メモリには、前記デジタル錠の解錠が実行された情報である解錠実行情報が記憶されること、が好ましい。
【００２２】
この態様によれば、デジタル錠の解錠を実行した履歴を確認することができる。
【００２３】
上記の態様においては、前記非接触式メモリには、ネットワークを介して、前記解錠権限情報が書き込まれること、が好ましい。
【００２４】
この態様によれば、非接触式メモリに解錠権限情報を書き込むための専用の装置がない場合であっても、ネットワークに繋がる端末を用いて非接触式メモリに解錠権限情報を書き込むことができる。
【００２５】
上記の態様においては、前記デジタル錠に前記デジタルキーが接続されて前記マイコンが駆動したことを表示する表示部を有すること、が好ましい。
【００２６】
この態様によれば、マイコンが駆動していることを外部から確認できるので、使用されるデジタルキーについてデジタル錠の認証が行われていることを確認できる。
【発明の効果】
【００２７】
本開示のデジタルキーシステムによれば、簡単な構成により、デジタル錠の制御部がデジタルキーからの駆動電源の確保とデジタルキーの権限情報の認証とを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態のデジタルキーシステムの構成図である。
【図２】本実施形態のデジタルキーの一例を示す図である。
【図３】本実施形態のデジタルキーシステムを適用した保管庫の一例を示す図である。
【図４】本実施形態のデジタルキーシステムの概略構成図である。
【図５】本実施形態のデジタルキーシステムにおいて、接合部における電力エネルギの供給方向を示す図である。
【図６】本実施形態のデジタルキーシステムにおいて、ＲＦＩＤを利用した鍵と錠の構成と電力供給方法を示す図である。
【図７】特許文献２のシステムの概略構成図である。
【図８】特許文献２のシステムにおいて、接合部における電力エネルギの供給方向を示す図である。
【図９】特許文献４のシステムにおいて、接合部における電力エネルギの供給方向を示す図である。
【図１０】一般的な入退室装置等において、ＲＦＩＤを利用した鍵と錠の構成と電力供給方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本開示のデジタルキーシステムの実施形態について説明する。
【００３０】
＜デジタルキーシステムの全体構成＞
図１に示すように、本実施形態のデジタルキーシステム１は、デジタルキー１１とデジタル錠１２と制御部１３を有する。このデジタルキーシステム１は、デジタル錠１２に接続する錠前（例えば、後述する図３に示す錠前７４）の鍵穴に差し込まれたデジタルキー１１から解錠権限情報を読み取って認証を行い、認証に成功した場合にデジタル錠１２の解錠を行う。
【００３１】
＜デジタルキーの概略構成＞
次に、デジタルキー１１について説明する。図２に示すように、デジタルキー１１は、キー本体１１ａから第１端子２１（第１キー端子）と第２端子２２（第２キー端子）が外部に突出し、錠前の鍵穴に挿入されるようになっている。
【００３２】
キー本体１１ａには、図１に示す電気回路が構成されている。この電気回路は、電池３１と、電磁誘導コイル３２と、インダクタンスコイル３３（キー側インダクタンスコイル）と、コンデンサ３４（キー側コンデンサ）と、非接触式メモリ３５を備えている。詳しくは、第１端子２１（第２端子２２）と電池３１とを繋ぐ電線にインダクタンスコイル３３が設けられ、第１端子２１（第２端子２２）とインダクタンスコイル３３の間と電磁誘導コイル３２とを繋ぐ電線にコンデンサ３４が設けられている。
【００３３】
電池３１は、充電式電池であり、例えばポリマーリチウム電池である。電磁誘導コイル３２は、非接触式メモリ３５と非接触の状態で、非接触式メモリ３５から情報を読み取るためのコイルである。インダクタンスコイル３３は、直流電流を通過させる一方で高周波信号を遮断する電子部品である。コンデンサ３４は、高周波信号を通過させる一方で直流電流を遮断する電子部品である。非接触式メモリ３５は、解錠権限情報や解錠実行情報を記憶するメモリである。なお、解錠権限情報は、デジタル錠１２を解錠するために必要な権限の情報である。また、解錠実行情報は、デジタル錠１２の解錠が実行された情報である。
【００３４】
＜デジタル錠の概略構成＞
次に、デジタル錠１２の概略構成について説明する。デジタル錠１２は、デジタルキー１１により解錠および施錠されるものである。このデジタル錠１２は、第１端子４１（第１錠端子）と第２端子４２（第２錠端子）を備えている。この第１端子４１と第２端子４２は、デジタルキー１１が錠前の鍵穴に差し込まれたときに、デジタルキー１１の第１端子２１と第２端子２２に接続する。このように、本実施形態では、デジタルキー１１とデジタル錠１２は、２つの端子で接続する。
【００３５】
また、デジタル錠１２には、図１に示す電気回路が構成されている。この電気回路は、インダクタンスコイル５１（錠側インダクタンスコイル）と、コンデンサ５２（錠側コンデンサ）と、安定化電源５３を備えている。詳しくは、第１端子４１（第２端子４２）と後述するＮＦＣ６１とを繋ぐ電線にコンデンサ５２が設けられ、第１端子４１（第２端子４２）とコンデンサ５２の間と安定化電源５３とを繋ぐ電線にインダクタンスコイル５１が設けられている。インダクタンスコイル５１は、直流電流を通過させる一方で高周波信号を遮断する電子部品である。コンデンサ５２は、高周波信号を通過させる一方で直流電流を遮断する電子部品である。安定化電源５３は、直流電流の出力電圧が常に一定の値になるように制御される電源回路であり、制御部１３に繋がっている。
【００３６】
そして、本実施形態のデジタルキー１１とデジタル錠１２においては、図１に示すように、デジタルキー１１の電気回路とデジタル錠１２の電気回路が２つの端子で接続して、高周波信号と直流電流との重畳および分離を行う電気回路ＥＣを構成している。
【００３７】
＜制御部の概略構成＞
次に、制御部１３の概略構成について説明する。制御部１３は、デジタル錠１２を制御するものであり、図１に示すように、ＮＦＣ６１（近距離無線通信部）とマイコン６２を備えている。ＮＦＣ６１は、近接場型の無線通信を行うものであり、デジタルキー１１と通信を行うものである。マイコン６２は、ＮＦＣ６１を制御する。
【００３８】
＜デジタルキーシステムの作用について＞
このような構成のデジタルキーシステム１は、以下のように作用する。まず、デジタルキー１１の非接触式メモリ３５に、解錠権限情報を書き込む。このとき、非接触式メモリ３５への解錠権限情報の書き込みは、端末（例えば、スマートフォン）を用いてネットワークにより行う。なお、非接触式メモリ３５への認証情報の書き込みは、例えば、デジタルキーボックス（不図示）にデジタルキー１１を差し込むことにより行われるとしてもよい。
【００３９】
次に、デジタルキー１１を錠前の鍵穴に差し込み、デジタルキー１１とデジタル錠１２を接続させる。これにより、デジタルキー１１の第１端子２１とデジタル錠１２の第１端子４１が接続し、デジタルキー１１の第２端子２２とデジタル錠１２の第２端子４２が接続する。このようにして、デジタルキー１１とデジタル錠１２が、２つの端子で接続する。
【００４０】
すると、インダクタンスコイルは直流電流を通過させるので、デジタルキー１１の電池３１からの直流電流は、インダクタンスコイル３３とインダクタンスコイル５１を通過して、さらに安定化電源５３を介して、制御部１３に送られる。その一方、コンデンサは直流電流を通過させないので、デジタルキー１１の電池３１からの直流電流は、コンデンサ３４とコンデンサ５２で遮断されて、電磁誘導コイル３２とＮＦＣ６１には送られない。このようにして、マイコン６２は、デジタル錠１２に接続されたデジタルキー１１に備わる電池３１から電気回路ＥＣを介して直流電流（駆動電流）の供給を受けて駆動する。
【００４１】
そして、このようにして駆動するマイコン６２は、ＮＦＣ６１により電気回路ＥＣを介してデジタルキー１１との間で高周波信号（周波数が例えば１３．５６ＭＨｚの信号）の通信を行って非接触式メモリ３５から解錠権限情報を読み取る。詳しくは、ＮＦＣ６１は、電磁誘導コイル３２を介して、非接触式メモリ３５との間で高周波信号の通信を行い、非接触式メモリ３５に記憶されている解錠権限情報を取得する。ここで、コンデンサは高周波信号を通過させるので、高周波信号は、コンデンサ５２とコンデンサ３４とを通過して、ＮＦＣ６１と電磁誘導コイル３２との間で送信される。その一方、インダクタンスコイルは高周波信号を通過させないので、高周波信号は、インダクタンスコイル５１とインダクタンスコイル３３とで遮断されて、電池３１と安定化電源５３には送信されない。そして、マイコン６２は、このようにして読み取った解錠権限情報の認証を行う。
【００４２】
すなわち、本実施形態では、電気回路ＥＣにおいて、デジタルキー１１の電池３１からの直流電流と、非接触式メモリ３５から電磁誘導コイル３２を介して送られる高周波信号と、を重畳してデジタルキー１１からデジタル錠１２に送った後に、前記の直流電流と前記の高周波信号とを分離して、マイコン６２とＮＦＣ６１に送っている。
【００４３】
そして、マイコン６２は、解錠権限情報の認証が成功した場合には、デジタル錠１２の解錠を行う。これにより、例えば保管庫の錠前の鍵穴に差し込まれたデジタルキー１１を回転可能な状態として保管庫の扉を開けることができるようになる。また、このとき、デジタルキー１１の非接触式メモリ３５には、解錠実行情報が記憶される。
【００４４】
また、本実施形態では、非接触式メモリ３５に書き込まれた解錠権限情報は、１回のデジタル錠１２の解錠のみ有効である。そのため、デジタル錠１２の解錠が１回行われ、その後、再びデジタル錠１２の解錠を行いたい場合には、非接触式メモリ３５に改めて解錠権限情報を書き込む必要がある。
【００４５】
＜適用例＞
本実施形態のデジタルキーシステム１は、例えば、図３に示すような保管庫７１に適用することができる。図３に示すように、保管庫７１は、本体７２と、本体の開口部を開閉する扉７３を備えている。そして、デジタル錠１２は扉７３に取り付けられ、制御部１３は本体７２に取り付けられている。また、扉７３には、デジタルキー１１を挿入する孔を備える錠前７４が設けられている。なお、制御部１３は、デジタル錠１２の一部として設けられていてもよい。
【００４６】
＜本実施形態と特許文献との相違点について＞
ここで、本実施形態のデジタルキーシステム１と、前記の特許文献（特許文献２〜５）との相違点について説明する。
【００４７】
本実施形態のデジタルキーシステム１は、錠（デジタル錠１２）側に電源（電池）を持たないようにして、電池の消耗を管理する工数を低減し、普段、人が行かないような山間へき地に錠が配置される場合であっても、システムの認証と操作の記録が残せるようにすることを目的としている。このように、本実施形態のデジタルキーシステム１の目的は、電源を持たない錠を実現することであるため、錠側に電源を持つ前記の特許文献３〜５に開示されたシステムとはその解決しようとする課題が相違する。
【００４８】
ここで、前記の特許文献２のシステムは、錠側に電源を持たないようにしている。すなわち、本実施形態のデジタルキーシステム１と特許文献２のシステムは、共に、鍵に電池（直流電源）を備えており、この電池からの電力エネルギ（電力、電流）を鍵と錠が接合する接合部を通過させて錠に供給する点で共通する。しかしながら、鍵と錠が接合する接合部における電力エネルギの供給の流れにおいて、本実施形態のデジタルキーシステム１と特許文献２のシステムとは、明らかに相違する。
【００４９】
図７に示すように、特許文献２のシステム１０１においては、鍵１１１に備わる電池１２１から供給される電力エネルギは、励磁部１２２の電力送信回路（励磁回路）と接合部１２３（鍵１１１と錠１１２の接合部）を経由して、錠１１２へ供給されている。具体的には、電池１２１から供給される直流電流は、励磁部１２２の電力送信回路で交流電流に変換される。そして、このように変換された交流電流は、接合部１２３を介して錠１１２に供給される。なお、錠１１２に供給された交流電流は電子回路１２４の整流器で直流電流に変換され、変換された直流電流は制御部１２５に供給される。このように、特許文献２のシステム１０１においては、図８に示すように、電力エネルギとしての高周波エネルギ（交流電流）が鍵１１１から錠１１２への一方向に供給されているに過ぎない。
【００５０】
そして、このように特許文献２のシステム１０１においては、鍵１１１から錠１１２に電力を供給するためには、励磁部１２２の電力送信回路（励磁回路）を駆動させる必要がある。そのため、励磁部１２２の電力送信回路（励磁回路）を駆動させることによる電力ロスが発生し、それによる電力消耗が生じてしまう。したがって、普段、人が行かないような山間へき地に錠１１２を配置する場合には、電力送信回路（励磁回路）を駆動させることによる電力消耗に対する管理を低減するため、普段の電力消耗をカットするための電源スイッチが必要となってしまう。
【００５１】
これに対して、図４に示すように、本実施形態のデジタルキーシステム１においては、鍵の電池３１から供給される直流電流が、鍵（デジタルキー１１）と錠（デジタル錠１２）が結合する接合部２３（第１端子２１,４１と第２端子２２，４２とから構成される接合部）を経由して、錠へ供給される。このように、本実施形態のデジタルキーシステム１においては、特許文献２のシステム１０１に必要である電力送信回路（励磁回路）と整流器が存在しない。すなわち、本実施形態のデジタルキーシステム１においては、特許文献２のシステム１０１と異なる点として、鍵の電池３１から供給される直流電流は交流電流に変換されず、錠には直流電流が供給される。
【００５２】
そして、このように本実施形態のデジタルキーシステム１においては、特許文献２のシステム１０１に必要である電力送信回路（励磁回路）と整流器が存在しない。そのため、電力送信回路（励磁回路）を駆動させることによる電力ロスが発生せず、それによる電力消耗が生じない。したがって、普段、人が行かないような山間へき地に錠（デジタル錠１２）を配置する場合であっても、電力送信回路（励磁回路）を駆動させることによる電力消耗に対する管理が不要であり、普段の電力消耗をカットするための電源スイッチが不要である。
【００５３】
また、本実施形態のデジタルキーシステム１において、錠側が直流電流の供給を受けると、（例えば、図１に示すＮＦＣ６１に備わる）ＲＦＩＤリーダーライタ５４が動作を開始する。そして、これにより、ＲＦＩＤリーダーライタ５４は、１３．５６ＭＨｚの高周波信号を発生し、鍵側にあるアンテナ（電磁誘導コイル３２）へ高周波信号が供給される。このとき接合部２３を経由して、高周波信号は、錠から鍵のアンテナへ供給され、アンテナ近傍のＲＦＩＤ（非接触式メモリ３５）への電力エネルギ（高周波エネルギ、交流電流）と情報通信用の搬送手段として利用される。
【００５４】
このようにして、本実施形態のデジタルキーシステム１において、接合部２３では、直流電流と高周波信号が重畳されており、電力エネルギ（電力）を双方に供給し合う。このように、本実施形態のデジタルキーシステム１においては、図５に示すように、電力エネルギが鍵から錠への方向と錠から鍵への方向の２方向に供給されている。すなわち、電力エネルギとしての電池エネルギ（直流電流）が鍵１１から錠１２への方向に供給され、電力エネルギとしての高周波エネルギ（交流電流）が錠１２から鍵１１への方向に供給されている。
【００５５】
なお、特許文献４のシステムにおいては、図９に示すように、電力エネルギとしての高周波エネルギ（交流電流）が錠から鍵への一方向に供給されているに過ぎない。
【００５６】
そこで、本実施形態のデジタルキーシステム１について、まとめると、以下のとおりとなる。
（１）鍵側の電池３１が錠に接続されると、ＲＦＩＤリーダーライタ５４に電力が供給される。ＲＦＩＤリーダーライタ５４は、電池３１から供給される直流電流を電力源として１３．５６ＭＨｚの高周波信号を発生させる。
（２）発生した高周波信号は、直流電流ライン（直流電流が流れる経路）を使用して鍵側のアンテナへ供給可能である。このとき、直流電流に高周波信号を混合（重畳）させることができる。
（３）高周波信号は、鍵のアンテナ（電磁誘導コイル３２）へ導かれると、アンテナ近傍に設置されたＲＦＩＤと電磁誘導で結合される。
（４）アンテナ近傍にＲＦＩＤを配置しているので、ＲＦＩＤは、高周波信号の一部を電力（高周波エネルギ、交流電流）として使用し、ＲＦＩＤリーダーライタ５４との間で通信が可能になる。
（５）つまり、錠側に電源がなくても、鍵側の電池３１で錠を作動し、ＲＦＩＤを使用した入退室管理が可能になる。
【００５７】
＜一般的なＲＦＩＤシステムとの違いについて＞
本実施形態のデジタルキーシステム１は、基本的には一般的なＲＦＩＤシステムと同じ構成であるが、利用するための電力供給方法が異なるという点が一般的なＲＦＩＤシステムと大きく異なる。すなわち、本実施形態のデジタルキーシステム１は、従来からあるＲＦＩＤシステムの電力供給方法を変えることで、有益な使い方ができるようになっている。
【００５８】
そこで、本実施形態のデジタルキーシステム１におけるＲＦＩＤシステムの構成と電源の位置について、一般のＲＦＩＤシステムの構成と電源の位置を比較して説明する。
【００５９】
図１０に示すように、一般のＲＦＩＤシステムにおいては、ＲＦＩＤリーダーライタモジュールの電力は錠側にある電源（電池）から供給する。
【００６０】
これに対して、図６に示すように、本実施形態のデジタルキーシステム１においては、ＲＦＩＤシステムの構成について、電源（電池３１）とアンテナ（電磁誘導コイル３２）が鍵（デジタルキー１１）側に配置されている点が違うが、図１０に示す一般のＲＦＩＤシステムと同じ構成である。すなわち、本実施形態のデジタルキーシステム１におけるＲＦＩＤシステムと一般のＲＦＩＤシステムは、鍵と錠を隔てる場所が異なるが、解錠の目的で鍵を錠に結合すると構成が同じ状態になる。図６に示すように、本実施形態のデジタルキーシステム１においては、ＲＦＩＤリーダーライタモジュール（ＲＦＩＤリーダーライタ５４）に供給する電力は、アンテナからの配線を利用する。そして、ＲＦＩＤリーダーライタモジュールが電力の供給を受けて作動して高周波信号を発生させると、アンテナを介して高周波信号を利用してＲＦＩＤへの電力供給と相互通信の利用が可能になる。
【００６１】
本実施形態のデジタルキーシステム１においては、従来の一般のＲＦＩＤシステムのシステム構成のまま、電力供給方法を改良することで、錠側に必要な電池などの電力供給装置を設置する必要をなくしている。仮に錠側に電池があると電池が消耗する前に定期的に交換しなくてはならず管理負担が増加するが、本実施形態のデジタルキーシステム１においては、錠側の電源（電池）の管理が不要になるので、これまで設置不可能だった山間のへき地や離島に錠を設置可能になる。さらに、本実施形態のデジタルキーシステム１の優れている点としては、現在、普及しているＲＦＩＤシステムとほぼ同じ構成であることから大量生産されている電子部品をそのまま利用できる点である。そして、大量生産された部品が利用できるため安価なデジタルキーシステム（電子錠システム）を提供できる。
【００６２】
また、図６の鍵内にあるＲＦＩＤは、鍵内のアンテナでなくても鍵の外にあるアンテナとの通信も可能なので、ＮＦＣ（Near Field Communication）機能（近距離無線通信機能）をもったスマートフォンを利用して、使用履歴の読み取りや権限の書き込みが可能になり、鍵のＩｏＴデバイスとして、活用できるなど、多くの特徴を備えている。
【００６３】
＜作用効果＞
以上説明したように、本実施形態のデジタルキーシステム１において、デジタルキー１１とデジタル錠１２は、２つの端子で接続し、かつ、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行う電気回路ＥＣを備えている。そして、マイコン６２は、デジタル錠１２に接続されたデジタルキー１１に備わる電池３１から電気回路ＥＣを介して直流電流の供給を受けて駆動する。そして、このようにして駆動するマイコン６２は、ＮＦＣ６１により電気回路ＥＣを介してデジタルキー１１との間で高周波信号の通信を行って非接触式メモリ３５から解錠権限情報を読み取り、読み取った解錠権限情報の認証を行う。
【００６４】
このようにして、デジタルキー１１とデジタル錠１２の間で、２つの端子を使って、電気回路ＥＣを介して、高周波信号の通信と直流電流の供給を行うので、デジタルキー１１とデジタル錠１２を接続する端子数を少なくして簡単な構成とすることができる。そのため、簡単な構成により、マイコン６２は、デジタルキー１１からの直流電流を確保と、解錠権限情報の認証とを行うことができる。
【００６５】
したがって、容易に立ち入ることのできない場所（例えば、立ち入りが制限される敷地内や山奥）にデジタル錠１２を備える保管庫７１が設けられている場合であっても、デジタル錠１２の電池交換を行う必要がなく、デジタルキー１１によりマイコン６２の駆動電源を確保して解錠権限情報の認証を行うことができる。
【００６６】
また、容易に外部電源を得ることができない場所にデジタル錠１２を備える保管庫７１が設けられている場合であっても、外部電源を得る必要がなく、デジタルキー１１によりマイコン６２の駆動電源を確保して解錠権限情報の認証を行うことができる。
【００６７】
また、デジタルキー１１の電池３１は、少なくともマイコン６２にて解錠権限情報の認証を行う際の駆動電源として使用できればよいので、消費電力を低く抑えて長持ちさせることができる。また、デジタルキー１１にマイコンが不要なので、デジタルキー１１の構造を簡素化できる。
【００６８】
また、電気回路ＥＣは、デジタルキー１１に備わり直流電流を通過させる一方で高周波信号を遮断するインダクタンスコイル３３と、デジタルキー１１に備わり高周波信号を通過させる一方で直流電流を遮断するコンデンサ３４と、を備えている。また、電気回路ＥＣは、デジタル錠１２に備わり直流電流を通過させる一方で高周波信号を遮断するインダクタンスコイル５１と、デジタル錠１２に備わり高周波信号を通過させる一方で直流電流を遮断するコンデンサ５２と、を備えている。これにより、簡単な構成で、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行うことができる。
【００６９】
また、２つの端子（第１端子２１，４１と第２端子２２，４２）が接合する接合部２３では、直流電流と高周波信号が重畳されており、電力（電力エネルギ）がデジタルキー１１とデジタル錠１２との間で双方に供給され合う。これにより、デジタル錠１２側に電源がなくても、デジタルキー１１側の電池３１でデジタル錠１２を作動し、ＲＦＩＤを使用した入退室管理が可能になる。
【００７０】
また、本実施形態のデジタルキーシステム１において、解錠権限情報は、当該解錠権限情報が消去されるまで、又は、使用回数の制限内で、デジタル錠１２の解錠を有効とする情報である。例えば、解錠権限情報は、消去されるまで又は使用回数の制限内のみ有効である。これにより、複数の使用者により共通に使用されるデジタルキー１１により、権限なくデジタル錠１２の解錠が行われることを防止できる。
【００７１】
また、本実施形態のデジタルキーシステム１において、非接触式メモリ３５には、デジタル錠１２の解錠が実行された情報である解錠実行情報が記憶される。これにより、デジタル錠１２の解錠が実行された履歴を確認することができる。
【００７２】
また、本実施形態のデジタルキーシステム１において、非接触式メモリ３５には、ネットワークを介して、解錠権限情報が書き込まれる。これにより、非接触式メモリ３５に解錠権限情報を書き込むための専用の装置（例えば、デジタルキーボックス）がない場合であっても、ネットワークに繋がる端末を用いて非接触式メモリ３５に解錠権限情報を書き込むことができる。したがって、ネットワークが繋がる環境下であれば、いかなる場所においても、非接触式メモリ３５に解錠権限情報を書き込むことができる。
【００７３】
また、非接触式メモリ３５は、少なくとも解錠権限情報と解錠実行情報を記憶できればよいので、メモリ容量が少ない安価なものを使用できる。
【００７４】
また、デジタルキーシステム１は、デジタル錠１２において、当該デジタル錠１２にデジタルキー１１が接続されてマイコン６２が駆動したことを例えば点灯して表示するＬＥＤ（表示部）を備えるとしてもよい。これにより、マイコン６２が駆動していることを外部から確認できるので、使用されるデジタルキー１１について解錠権限情報の認証が行われていることを確認できる。また、マイコン６２にて解錠権限情報が確認されてデジタル錠１２の認証が成功したこと（デジタル錠１２が解錠したこと）を、ＬＥＤにて点灯あるいは点滅により表示してもよい。
【００７５】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７６】
１    デジタルキーシステム
１１  デジタルキー
１２  デジタル錠
１３  制御部
２１  第１端子
２２  第２端子
２３  接合部
３１  電池
３２  電磁誘導コイル
３３  インダクタンスコイル
３４  コンデンサ
３５  非接触式メモリ
４１  第１端子
４２  第２端子
５１  インダクタンスコイル
５２  コンデンサ
５３  安定化電源
５４  ＲＦＩＤリーダーライタ
６１  ＮＦＣ
６２  マイコン
７１  保管庫
７４  錠前
ＥＣ  電気回路
【図１】
2019183612.tif 000003
【図２】
2019183612.tif 000004
【図３】
2019183612.tif 000005
【図４】
2019183612.tif 000006
【図５】
2019183612.tif 000007
【図６】
2019183612.tif 000008
【図７】
2019183612.tif 000009
【図８】
2019183612.tif 000010
【図９】
2019183612.tif 000011
【図１０】
2019183612.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月2日(2018.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、デジタルキーと、前記デジタルキーにより解錠および施錠されるデジタル錠と、前記デジタル錠を制御する制御部と、を有するデジタルキーシステムにおいて、前記デジタルキーは、電池と、前記デジタル錠を解錠するために必要な権限の情報である解錠権限情報を記憶する非接触式メモリと、を備え、前記制御部は、前記デジタルキーと通信を行う近距離無線通信部と、前記近距離無線通信部を制御するマイコンと、を備え、前記デジタルキーと前記デジタル錠は、２つの端子で接続し、かつ、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行う電気回路を備え、前記マイコンは、前記デジタル錠に接続された前記デジタルキーに備わる前記電池から前記電気回路を介して前記直流電流の供給を受けて駆動することにより、前記近距離無線通信部により前記電気回路を介して前記デジタルキーとの間で前記高周波信号の通信を行って前記非接触式メモリから前記解錠権限情報を読み取り、読み取った前記解錠権限情報の認証を行い、前記２つの端子が接合する接合部では、前記直流電流と前記高周波信号が重畳されていること、を特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記の態様においては、前記２つの端子が接合する接合部では、電力が前記デジタルキーと前記デジタル錠との間で双方に供給され合うこと、が好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルキーと、前記デジタルキーにより解錠および施錠されるデジタル錠と、前記デジタル錠を制御する制御部と、を有するデジタルキーシステムにおいて、
前記デジタルキーは、電池と、前記デジタル錠を解錠するために必要な権限の情報である解錠権限情報を記憶する非接触式メモリと、を備え、
前記制御部は、前記デジタルキーと通信を行う近距離無線通信部と、前記近距離無線通信部を制御するマイコンと、を備え、
前記デジタルキーと前記デジタル錠は、２つの端子で接続し、かつ、高周波信号と直流電流の重畳および分離を行う電気回路を備え、
前記マイコンは、前記デジタル錠に接続された前記デジタルキーに備わる前記電池から前記電気回路を介して前記直流電流の供給を受けて駆動することにより、前記近距離無線通信部により前記電気回路を介して前記デジタルキーとの間で前記高周波信号の通信を行って前記非接触式メモリから前記解錠権限情報を読み取り、読み取った前記解錠権限情報の認証を行い、
前記２つの端子が接合する接合部では、前記直流電流と前記高周波信号が重畳されていること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項２】
請求項１のデジタルキーシステムにおいて、
前記電気回路は、
前記デジタルキーに備わり、前記直流電流を通過させる一方で前記高周波信号を遮断するキー側インダクタンスコイルと、
前記デジタルキーに備わり、前記高周波信号を通過させる一方で前記直流電流を遮断するキー側コンデンサと、
前記デジタル錠に備わり、前記直流電流を通過させる一方で前記高周波信号を遮断する錠側インダクタンスコイルと、
前記デジタル錠に備わり、前記高周波信号を通過させる一方で前記直流電流を遮断する錠側コンデンサと、
を備えていること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項３】
請求項１または２のデジタルキーシステムにおいて、
前記２つの端子が接合する接合部では、電力が前記デジタルキーと前記デジタル錠との間で双方に供給され合うこと、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つのデジタルキーシステムにおいて、
前記解錠権限情報は、権限情報が消去されるまで、又は、使用回数の制限内で前記デジタル錠の解錠が有効であること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つのデジタルキーシステムにおいて、
前記非接触式メモリには、前記デジタル錠の解錠が実行された情報である解錠実行情報が記憶されること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つのデジタルキーシステムにおいて、
前記非接触式メモリには、ネットワークを介して、前記解錠権限情報が書き込まれること、
を特徴とするデジタルキーシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つのデジタルキーシステムにおいて、
前記デジタル錠に前記デジタルキーが接続されて前記マイコンが駆動したことを表示する表示部を有すること、
を特徴とするデジタルキーシステム。