(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの磁石を含むデジタルロック（１００３、１００４）を提供する。一方の磁石は半硬質磁石（２７３０）であり、他方の磁石は硬質磁石（２７２０）である。硬質磁石（２７２０）は、悪意のある攻撃が発生した場合にデジタルロック（１００３、１００４）を施錠して侵入者を阻止するべく移動するように構成され、これにより磁石（２７２０、２７３０）は阻止ピン（２７００）として作用し、攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーがデジタルロック（１００３、１００４）を侵入者から封印するべく硬質磁石（２７２０）を移動させるように構成される。【選択図】図２７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの磁石を備えるデジタルロック（１００、１００３、１００４）であって、一方の磁石は半硬質磁石（２７３０）であり、他方の磁石は硬質磁石（２７２０）であり、前記硬質磁石（２７２０）は、悪意のある攻撃が発生した場合にデジタルロック（１００３、１００４）を施錠して侵入者を阻止するべく移動するように構成され、これにより、前記磁石（２７２０、２７３０）は阻止ピン（２７００）として作用し、前記攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが前記デジタルロック（１００３、１００４）を侵入者から封印するべく前記硬質磁石（２７２０）を移動させるように構成されることを特徴とする、デジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項２】
２つの阻止ピンが存在し、１つは機械的攻撃が発生した場合にロックを阻止状態にするためのものであり、もう１つは磁気攻撃が発生した場合にロックを阻止状態にするためのものであることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項３】
前記阻止ピン（２７００）の半硬質磁石は、コイルを周りに有するように構成され、エネルギーが与えられたときに前記阻止ピンをリセットするのに用いられることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項４】
前記半硬質磁石（２７３０）が鉄に置き換えられ、前記阻止ピン２７００が前記ロックを分解することによってリセット可能であることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項５】
前記デジタルロック（１００３、１００４）の不正な解錠を防ぐために、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は前記第１の軸（１２０）があまりに速く回されるときのいずれかにおいて、前記半硬質磁石（２７３０）と前記硬質磁石（２７２０）が、前記ロック本体（１１０）のノッチ（２７５０）に突き出るように構成された阻止ピン（２７００）を形成することを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項６】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、前記半硬質磁石（２７３０）への前記硬質磁石（２７２０）の付着又は非付着を感知すること、警報信号又は監査証跡レコードを生成し、前記阻止ピン（２７００）をロックされた状態（３００）にすることのいずれかを行うように構成されたホールセンサ（２８１０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項７】
前記ロック本体（１１０）が磁性材料で作製される、及び／又は、前記デジタルロックが、磁化コイル（２５０）の内部の半硬質磁石（３１０）である一方の磁石と硬質磁石（３２０）である他方の磁石とを含むロックピン（２７１０）を備え、前記硬質磁石（３２０）は、前記デジタルロック（１００）を解錠又は施錠するべく移動するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項８】
前記ロック本体（１１０）のノッチ（２７５０）又は前記デジタルロック（１００３、１００４）の外側にはないが、鉄（Ｆｅ）ブロック（３１１０）と前記デジタルロック（１００３、１００４）の硬質磁石（２７２０）との間に保持ギャップ（ＧＨ）が存在する、或いは、前記ノッチ（２７５０）又は前記デジタルロック（１００３、１００４）の外側での（ＧＨ）よりも狭い保持ギャップが存在することを特徴とする、請求項１及び請求項２に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項９】
前記半硬質磁石（２７３０）が前記磁化コイル（２７４０）の内部にあり、前記硬質磁石（２７２０）の保磁力よりも小さい、随意的に前記硬質磁石（２７２０）の保磁力の少なくとも１／５未満の保磁力を有することを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項１０】
前記デジタルロック本体（１１０）が、第１の軸（１２０）、第２の軸（１３０）、及び前記第１の軸（１２０）に接続されたユーザインターフェース（１４０）を備え、前記半硬質磁石（２７２０）と前記硬質磁石（２７２０）が前記第１の軸（１２０）の内部にあることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項１１】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザの筋力、電源、及び／又はバッテリのいずれかにより給電される自己給電式ロックであることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項１２】
前記デジタルロック電子装置が、通信バス（２２０）を介して識別装置（２１０）に接続され、前記識別装置（２１０）は、電子キー、電子タグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣ電話のいずれかによってユーザを識別するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項１３】
前記阻止ピン（２７００）が、異なる角度から前記ロック本体（１１０）に突き出ることができることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項１４】
前記半硬質磁石（２７３０）がアルニコで作製され、前記硬質磁石（２７２０）がＳｍＣｏで作製されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項１５】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、ロックシステムに取り付けられたレバー（８１０）もしくはノブ（８４０）の機械的運動により給電される、又は電子デジタルキーの挿入により給電されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００３、１００４）。
【請求項１６】
デジタルロック（１００、１００３、１００４）を制御するための方法であって、前記方法が、
少なくとも２つの磁石を設けることであって、一方の磁石は半硬質磁石（２７３０）であり、他方の磁石は硬質磁石（２７２０）であり、前記硬質磁石（２７２０）は、悪意のある攻撃が発生した場合にデジタルロック（１００３、１００４）を施錠して侵入者を阻止するべく移動し、これにより前記磁石（２７２０、２７３０）は阻止ピン（２７００）として作用し、前記攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが前記デジタルロック（１００３、１００４）を侵入者から封印するべく前記硬質磁石（２７２０）を移動させることを特徴とすること
を含む、方法。
【請求項１７】
２つの阻止ピンが存在し、１つは機械的攻撃が発生した場合に前記ロックを阻止状態にするためのものであり、もう１つは磁気攻撃が発生した場合に前記ロックを阻止状態にするためのものであることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記阻止ピン（２７００）の半硬質磁石は、コイルを周りに有し、エネルギーが与えられたときに前記阻止ピンをリセットするのに用いられることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記半硬質磁石（２７３０）が鉄に置き換えられ、前記阻止ピン２７００が前記ロックを分解することによってリセット可能であることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記デジタルロック（１００３、１００４）の不正な解錠を防ぐために、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は前記第１の軸（１２０）があまりに速く回されるときのいずれかにおいて、前記半硬質磁石（２７３０）と前記硬質磁石（２７２０）が、前記ロック本体（１１０）のノッチ（２７５０）に突き出る阻止ピン（２７００）を形成することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、前記半硬質磁石（２７３０）への前記硬質磁石（２７２０）の付着又は非付着を感知すること、警報信号又は監査証跡レコードを生成し、前記阻止ピン（２７００）をロックされた状態（３００）にすることのいずれかを行うためにホールセンサ（２８１０）を備えることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ロック本体（１１０）が磁性材料で作製される、及び／又は、前記デジタルロックが、磁化コイル（２５０）の内部の半硬質磁石（３１０）である一方の磁石と硬質磁石（３２０）である他方の磁石とを含むロックピン（２７１０）を備え、前記硬質磁石（３２０）は、デジタルロック（１００）を解錠又は施錠するべく移動するように構成されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記ロック本体（１１０）のノッチ（２７５０）又は前記デジタルロック（１００３、１００４）の外側にはないが、鉄（Ｆｅ）ブロック（３１１０）と前記デジタルロック（１００３、１００４）の硬質磁石（２７２０）との間に保持ギャップ（ＧＨ）が存在する、或いは、前記ノッチ（２７５０）又は前記デジタルロック（１００３、１００４）の外側での（ＧＨ）よりも狭い保持ギャップが存在することを特徴とする、請求項１６及び請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記半硬質磁石（２７３０）が前記磁化コイル（２７４０）の内部にあり、前記硬質磁石（２７２０）の保磁力よりも小さい、随意的に前記硬質磁石（２７２０）の保磁力の少なくとも１／５未満の保磁力を有することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
前記デジタルロック本体（１００３、１００４）が、第１の軸（１２０）、第２の軸（１３０）、及び前記第１の軸（１２０）に接続されたユーザインターフェース（１４０）を備え、前記半硬質磁石（２７３０）と前記硬質磁石（２７２０）が前記第１の軸（１２０）の内部にあることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２６】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザの筋力、電源、及び／又はバッテリのいずれかにより給電される自己給電式ロックであることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２７】
前記デジタルロック電子装置が、通信バス（２２０）を介して識別装置（２１０）に接続され、前記識別装置（２１０）は、電子キー、電子タグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣ電話のいずれかによってユーザを識別するように構成されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
前記阻止ピン（２７００）が、異なる角度から前記ロック本体（１１０）に突き出ることができることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２９】
前記半硬質磁石（２７３０）がアルニコで作製され、前記硬質磁石（２７２０）がＳｍＣｏで作製されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項３０】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、ロックシステムに取り付けられたレバー（８１０）又はノブ（８４０）の機械的運動により給電される、又は電子デジタルキーの挿入により給電されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも２つの磁石を備えるデジタルロック（１００、１００３、１００４）の動作を制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品（３４００）であって、
一方の磁石は半硬質磁石（２７３０）であり、
他方の磁石は硬質磁石（２７２０）であり、前記硬質磁石（２７２０）は、悪意のある攻撃が発生した場合に前記デジタルロック（１００３、１００４）を施錠するべく移動するように構成され、
前記デジタルロック（１００３、１００４）を動作させるように構成された処理モジュール（１２００）、
を備え、前記処理モジュール（１２００）が、
ユーザインターフェース（１４０）から入力を受信するように構成された入力モジュール（１２１０）と、
前記ユーザインターフェース（１４０）によって受信された入力を認証するように構成された認証モジュール（１２２０）と、
１人以上のユーザの識別情報を格納するためのデータベース（１２３０）と、
阻止ピン（２７００）として作用する磁石（２７２０、２７３０）により、悪意のある攻撃が発生した場合に侵入者を阻止するように構成された出力モジュール（１２４０）と、
を備え、前記悪意のある攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが前記デジタルロック（１００３、１００４）を侵入者から封印するべく前記硬質磁石（２７２０）を移動させるように構成されることを特徴とするソフトウェアプログラム製品。
【請求項３２】
前記ソフトウェアにより制御される２つの阻止ピンが存在し、１つは機械的攻撃が発生した場合に前記ロックを阻止状態にするためのものであり、もう１つは磁気攻撃が発生した場合に前記ロックを阻止状態にするためのものであることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品。
【請求項３３】
前記阻止ピン（２７００）の半硬質磁石は、コイルを周りに有し、エネルギーが与えられたときに前記阻止ピンをリセットするのに用いられるように構成されることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品。
【請求項３４】
前記半硬質磁石（２７３０）が鉄に置き換えられ、前記阻止ピン２７００が前記ロックを分解することによってリセット可能であることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品。
【請求項３５】
前記デジタルロック（１００３、１００４）の不正な解錠を防ぐために、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は前記第１の軸（１２０）があまりに速く回されるときのいずれかにおいて、前記半硬質磁石（２７３０）と前記硬質磁石（２７２０）が、前記ロック本体（１１０）のノッチ（２７５０）に突き出るように構成された阻止ピン（２７００）を形成することを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項３６】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、前記半硬質磁石（２７３０）への前記硬質磁石（２７２０）の付着又は非付着を感知すること、警報信号又は監査証跡レコードを生成し、前記阻止ピン（２７００）をロックされた状態（３００）にすることのいずれかを行うように構成されたホールセンサ（２８１０）を備えることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項３７】
前記ロック本体（１１０）が磁性材料で作製される、及び／又は、前記デジタルロックが、磁化コイル（２５０）の内部の半硬質磁石（３１０）である一方の磁石と硬質磁石（３２０）である他方の磁石とを含むロックピン（２７１０）を備え、前記硬質磁石（３２０）は、デジタルロック（１００）を解錠又は施錠するべく移動するように構成されることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項３８】
前記ロック本体（１１０）のノッチ（２７５０）又は前記デジタルロック（１００３、１００４）の外側にはないが、鉄（Ｆｅ）ブロック（３１１０）と前記デジタルロック（１００３、１００４）の硬質磁石（２７２０）との間に保持ギャップ（ＧＨ）が存在する、或いは、前記ノッチ（２７５０）又は前記デジタルロック（１００３、１００４）の外側での（ＧＨ）よりも狭い保持ギャップが存在することを特徴とする、請求項３１及び請求項３２に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項３９】
前記半硬質磁石（２７３０）が前記磁化コイル（２７４０）の内部にあり、前記硬質磁石（２７２０）の保磁力よりも小さい、随意的に前記硬質磁石（２７２０）の保磁力の少なくとも１／５未満の保磁力を有することを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項４０】
前記デジタルロック本体（１１０）が、第１の軸（１２０）、第２の軸（１３０）、及び前記第１の軸（１２０）に接続されたユーザインターフェース（１４０）を備え、前記半硬質磁石（２７３０）と前記硬質磁石（２７２０）が前記第１の軸（１２０）の内部にあることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項４１】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザの筋力、電源、及び／又はバッテリのいずれかにより給電される自己給電式ロックであることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項４２】
前記デジタルロック電子装置が、通信バス（２２０）を介して識別装置（２１０）に接続され、前記識別装置（２１０）は、電子キー、電子タグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣ電話のいずれかによってユーザを識別するように構成されることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項４３】
前記阻止ピン（２７００）が、異なる角度から前記ロック本体（１１０）に突き出ることができることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項４４】
前記半硬質磁石（２７３０）がアルニコで作製され、前記硬質磁石（２７２０）がＳｍＣｏで作製されることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【請求項４５】
前記デジタルロック（１００３、１００４）が、ロックシステムに取り付けられたレバー（８１０）もしくはノブ（８４０）の機械的運動により給電される、又は電子デジタルキーの挿入により給電されることを特徴とする、請求項３１に記載のソフトウェアプログラム製品（３４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ドア用のデジタルロックに関し、より具体的には、不正使用からデジタルロックを保護するための機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械式ロックは、従来の機械式ロックに置き換わっている。電気機械式ロックは、磁場力又は電流を用いて操作されるロック装置である。電気機械式ロックは、ロックに電子制御アセンブリが直接マウントされた独立型である場合がある。さらに、電気機械式ロックは、電力を供給又は除去することによりロックを作動させるために磁石、ソレノイド、又はモータを用いる。電気機械式ロックは、ロックされた状態とロック解除された状態との間で動作するように構成される。一般に、電気機械式ロックのロックされた状態では、電気機械式ロックをロックされた状態に保つために電磁石への電力の一定の供給が存在する。加えて、モータの使用に起因して、電気機械式ロックによるエネルギーの消費は多い。
【０００３】
しかしながら、電気機械式ロックには、モータの電気接触の不良のリスク、並びに、ギヤ及びモータベアリングの汚染のリスクがある。電気機械式ロックの侵入セキュリティは、それらを解錠可能な状態に構成することにより簡単に破られることがあるので、電気機械式ロックはあまり安全ではない。さらに、電気機械式ロックは、サイズがより大きく、実装が容易ではない。電気機械式ロックの製造コスト及び組み立てコストは高価である。電気機械式ロックによるエネルギー消費は、電気機械式ロックがロックされた状態のときに電気機械式ロックが電気を消費するため、より高い。
【０００４】
ロックのエネルギー消費は、例えば、ロックへの不正な侵入又は攻撃を防ぐことを目的とする技術では問題となることがある。不正な侵入の試みはいつでも起こり得るため、従来技術では、不正な侵入の試みが発生した場合に、ロックに事前に蓄えられたエネルギーでロックを阻止状態にすることによってロックのロック解除を防ぐいくつかの解決策がある。これは、普通は、例えば従来技術の金庫の圧縮ばねによって達成される。
【０００５】
磁場力を用いる電気機械式ロックが、ＥＰ３１１８９７７Ａ１（欧州特許出願公開第３１１８９７７号）で開示されている。この文書は、参照としてここに引用される。
【０００６】
消費電力の少ない電磁式ロックが、ＵＳ２０１７０２２６７８４Ａ１（米国特許出願公開第２０１７／０２２６７８４号）で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。
【０００７】
超低エネルギー消費のパルス制御マイクロ流体アクチュエータが、Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ａ  ２６３（２０１７）８−２２で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。
【０００８】
磁性鉄心と半硬質磁性鉄心に巻かれたコイルとを備えた磁力源を有し、可動鉄心と半硬質磁性鉄心が互いに接続されている、省エネルギーのドア内電磁式ロックが、ＣＮ  ２０３１７１３３５Ｕ（中国実用新案第２０３１７１３３５号）で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。
【０００９】
盗難防止センサマーカが、ＥＰ０３１６８１１Ｂ１（欧州特許第０３１６８１１号）で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。
【００１０】
音響信号を生成及び検出するための方法及び装置が、ＵＳ５８５４５８９Ａ（米国特許第５，８５４，５８９号）で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。
【００１１】
屈曲した光学格子を備える波長可変装置及びシステムが、ＵＳ６１５４５９０Ａ（米国特許第６，１５４，５９０号）で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。
【００１２】
マイクロスケール真空管装置及びその製造方法が、ＵＳ６９８７０２７Ｂ２（米国特許第６，９８７，０２７号）で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。
【００１３】
しかしながら、従来技術のロックは、不正使用の試みが発生した場合にロックを封印するための低エネルギー又はゼロエネルギーのセキュリティ機構を提供するには不十分である。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の目的は、上記で解説した従来技術における上述の欠点に対処することである。
【００１５】
本発明の目的は、ロックされた状態のときのロックのエネルギー消費を低減することである。
【００１６】
本発明の目的は、磁石を用いてデジタルロックの動作を制御することである。デジタルロックは、少なくとも２つの磁石を含む。磁石は、デジタルロックのロック及び／又はロック解除に関与する。デジタルロックは、ＮＦＣ（近距離無線通信）、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される、グリッド電力とは独立した自己給電式の独立型ロックであるか、又はユーザの筋肉により給電される（ユーザ給電）。
【００１７】
本発明の一態様では、デジタルロックは、阻止ピンとして作用し、デジタルロックを施錠するべく移動するように構成された、硬質磁石を含む。デジタルロックの不正な解錠を防ぐために、外部磁場が印加されること、外部から打撃又は衝撃が加わること、及び／又は第１の軸があまりに速く回されることのいずれかから、悪意のある攻撃のエネルギーを得ることができる。さらに、悪意のある攻撃のエネルギーが硬質磁石をノッチに移動させるように構成され、これにより、侵入者からデジタルロックが封印される。
【００１８】
本発明の別の態様では、デジタルロックは、半硬質磁石への硬質磁石の付着又は非付着を感知すること、警報信号又は監査証跡レコードを生成し、阻止ピンをロックされた状態にすることのいずれかを行うように構成されたホールセンサを含む。
【００１９】
本発明のさらなる態様では、デジタルロックは、第１の軸、第２の軸、及びロック本体の外面に取り付けられ、第１の軸に接続されたユーザインターフェースを備える。半硬質磁石と硬質磁石は第１の軸の内部にある。デジタルロックは、第２の軸のノッチを硬質磁石がノッチに入る定位置に位置決めするように構成された位置センサも備える。
【００２０】
本発明の別の態様では、デジタルロックは、ロック本体のノッチに突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピンを備える。阻止ピンは、様々な角度からロック本体から突き出ることができる。
【００２１】
少なくとも２つの磁石を備えるデジタルロックであって、一方の磁石は半硬質磁石であり、他方の磁石は硬質磁石であり、硬質磁石は、悪意のある攻撃が発生した場合にデジタルロックを施錠して侵入者を阻止するべく移動するように構成され、これにより磁石は阻止ピンとして作用し、攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが侵入者からデジタルロックを封印するべく硬質磁石を移動させるように構成されることを特徴とするデジタルロック。
【００２２】
少なくとも２つの磁石を備えるデジタルロックの動作を制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品であって、
一方の磁石は半硬質磁石であり、
他方の磁石は硬質磁石であり、硬質磁石は、悪意のある攻撃が発生した場合にデジタルロックを施錠するべく移動するように構成され、
デジタルロックの動作を制御するように構成された処理モジュール、
を備え、前記処理モジュールが、
ユーザインターフェースから入力を受信するように構成された入力モジュールと、
ユーザインターフェースによって受信された入力を認証するように構成された認証モジュールと、
１人以上のユーザの識別情報を格納するためのデータベースと、
阻止ピンとして作用する磁石により、悪意のある攻撃が発生した場合に侵入者を阻止するように構成された出力モジュールと、
を備え、悪意のある攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが侵入者からデジタルロックを封印するべく硬質磁石を移動させるように構成される、ソフトウェアプログラム製品。
【００２３】
デジタルロックを制御するための方法であって、前記方法が、
少なくとも２つの磁石を設けることであって、一方の磁石は半硬質磁石であり、他方の磁石は硬質磁石であり、硬質磁石は、悪意のある攻撃が発生した場合にデジタルロックを施錠して侵入者を阻止するべく移動するように構成され、これにより磁石は阻止ピンとして作用し、攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが侵入者からロックを封印するべく硬質磁石を移動させるように構成されることを特徴とすること
を含む、方法。
【００２４】
本発明は、多くの利点を有する。本発明は、結果として既存の電気機械式ロックに比べて安価なデジタルロックをもたらす。本発明のデジタルロックは、高価なモータとギヤのアセンブリの使用を排除する。加えて、デジタルロックは、サイズがより小さく、異なるロックシステムに実装するのがより容易である。デジタルロックは、侵入のエネルギーを阻止ピンの作動のエネルギーに変換するように設計され、したがって、デジタルロックがロックされた状態のときであっても、既存の機械式及び電気機械式ロックと比べて消費エネルギーが少ない。デジタルロックの製造プロセスは費用効果が高く、デジタルロックを構成する要素の数も少ない。デジタルロックの組み立てコストは費用効果が高い。デジタルロックは、広範囲の温度で動作可能であり、耐腐食性があるため、信頼性が高い。デジタルロックはロックされた状態に戻ることができるので、本発明のデジタルロックは安全にされる。
【００２５】
本明細書で説明されるデジタルロックは技術的に高度であり、以下の利点がある：安全で、実装が容易で、サイズが小さく、費用効果が高く、信頼性が高く、エネルギー消費が少ない。
【００２６】
本発明の最良の態様は、好ましくは、ドア又はパッドロックに用いられるエネルギー消費の少ないモータなしのデジタルロックと考えられる。デジタルロックは、侵入の磁場エネルギーに基づいて動作する。悪意のある攻撃が発生した場合に、硬質磁石と半硬質磁石が阻止ピンとして機能し、このような攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが侵入者からデジタルロックを封印するべく硬質磁石を移動させる助力となる。阻止ピンは、外部磁場が印加されるとき、又はデジタルロックに外部から打撃が加わるとき、又はデジタルロックに衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸があまりに速く回されるときに作動することになる。これらの悪意のある行為のいずれか１つが発生する場合に、阻止ピンが、ロック本体に形成されたノッチに押し込まれ又は突き出し、これにより、デジタルロックをロックし、侵入者がデジタルロックをロック解除するのを防ぐ。侵入の磁場からのエネルギーがデジタルロックによって利用されるので、デジタルロックの動作のために追加の電源を必要としない低電力の方策が提供される。さらに、好ましくは、阻止ピンは、モノのインターネット（ＩｏＴ）ドアロック、モバイルＩｏＴロック、パッドロック、及びすべての低電力の場所で用いることができる。本発明は、電力がほとんどないか又は電力が利用できないすべての用途で利用可能な阻止ピンを備えたデジタルロックの設置を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックの一実施形態１０を実証する図である。
【図２】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックの一実施形態２０を実証する図である。
【図３】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、ロックされた状態の二軸デジタルロックの一実施形態３０を実証する図である。
【図４】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠可能な状態の二軸デジタルロックの一実施形態４０を実証する図である。
【図５Ａ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、阻止ピンを有する二軸デジタルロックの一実施形態５０を実証する図である。
【図５Ｂ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、阻止ピンとロック本体の複数のノッチとを有する二軸デジタルロックの一実施形態５０を実証する図である。
【図６Ａ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、硬質磁石とノッチの位置合わせプロセスを示す二軸デジタルロックの一実施形態６０を実証する図である。
【図６Ｂ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、硬質磁石とノッチの位置合わせプロセスを示す二軸デジタルロックの一実施形態６０を実証する図である。
【図６Ｃ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、硬質磁石とノッチの位置合わせプロセスを示す二軸デジタルロックの一実施形態６０を実証する図である。
【図７】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを構成する磁化及び磁性材料を示す一実施形態７０を実証する図である。
【図８Ａ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを動作させる種々の方法を示す一実施形態８０を実証する図である。
【図８Ｂ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを動作させる種々の方法を示す一実施形態８０を実証する図である。
【図８Ｃ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを動作させる種々の方法を示す一実施形態８０を実証する図である。
【図９】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御する方法の一実施形態９０を実証する図である。
【図１０】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを磁化する方法の一実施形態９１を実証する図である。
【図１１】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品の一実施形態９２を実証する図である。
【図１２】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御するためのソフトウェアプログラム製品の一実施形態９３を実証する図である。
【図１３】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御するためのソフトウェアプログラム製品の一実施形態９４を実証する図である。
【図１４】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御するためのソフトウェアプログラム製品の一実施形態９５を実証する図である。
【図１５】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御するためのソフトウェアプログラム製品の一実施形態９６を実証する図である。
【図１６】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御するためのソフトウェアプログラム製品の一実施形態９７を実証する図である。
【図１７】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御するためのソフトウェアプログラム製品の一実施形態９８を実証する図である。
【図１８】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、阻止ピンを有する二軸デジタルロックの一実施形態９９を実証する図である。
【図１９】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、ロックされた状態及び解錠可能な状態での磁化及び電力消費を示す二軸デジタルロックの一実施形態１０１を実証する図である。
【図２０】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを動作させる方法の一実施形態１０２を実証する図である。
【図２１】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、二軸デジタルロックを制御するためのソフトウェアプログラム製品の一実施形態１０３を実証する図である。
【図２２Ａ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、種々の実装シナリオでの二軸デジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の実施形態１０４を実証する図である。
【図２２Ｂ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、種々の実装シナリオでの二軸デジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の実施形態１０４を実証する図である。
【図２２Ｃ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、種々の実装シナリオでの二軸デジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の実施形態１０４を実証する図である。
【図２２Ｄ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、種々の実装シナリオでの二軸デジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の実施形態１０４を実証する図である。
【図２２Ｅ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、種々の実装シナリオでの二軸デジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の実施形態１０４を実証する図である。
【図２２Ｆ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、種々の実装シナリオでの二軸デジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の実施形態１０４を実証する図である。
【図２３Ａ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、単軸回転デジタルロックの一実施形態１０５を実証する図である。
【図２３Ｂ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、ロックされた状態の単軸回転デジタルロックの一実施形態１０６を実証する図である。
【図２３Ｃ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠可能な状態の単軸回転デジタルロックの一実施形態１０７を実証する図である。
【図２３Ｄ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、ロックされた状態を示す単軸回転デジタルロックの一実施形態１０８を実証する図である。
【図２３Ｅ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠可能な状態を示す単軸回転デジタルロックの一実施形態１０８を実証する図である。
【図２３Ｆ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠された状態を示す単軸回転デジタルロックの一実施形態１０８を実証する図である。
【図２４Ａ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、単一直線軸デジタルロックの一実施形態１０９を実証する図である。
【図２４Ｂ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、ロックされた状態の単一直線軸デジタルロックの一実施形態１１６を実証する図である。
【図２４Ｃ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠可能な状態の単一直線軸デジタルロックの一実施形態１１１を実証する図である。
【図２４Ｄ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠された状態の単一直線軸デジタルロックの一実施形態１１２を実証する図である。
【図２５Ａ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠可能な状態の単軸デジタルロックとそのオペレーティングソフトウェア及びユーザインターフェースの一実施形態１１３を実証する図である。
【図２５Ｂ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠された状態の単軸デジタルロックとそのオペレーティングソフトウェア及びユーザインターフェースの一実施形態１１４を実証する図である。
【図２６Ａ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、ロックされた状態を示す単軸デジタルロックの硬質磁石の一実施形態１１５を実証する図である。
【図２６Ｂ】本発明に係る発明的な阻止ピンを用いる又は構成することができる、解錠可能な状態を示す単軸デジタルロックの硬質磁石の一実施形態１１５を実証する図である。
【図２７】本発明に係る発明的な阻止ピンを示すデジタルロックの一実施形態１１７を実証するブロック図である。
【図２８】本発明に係るデジタルロックが侵入の機械的エネルギーを受けるときの発明的な阻止ピンの作動を示すデジタルロックの一実施形態１１８を実証するブロック図である。
【図２９】本発明に係るデジタルロックが侵入の磁場エネルギーを受けるときの発明的な阻止ピンの作動を示すデジタルロックの一実施形態１１９を実証するブロック図である。
【図３０】本発明に係る発明的な阻止ピンを示すデジタルロックをリセットする一実施形態１２１を実証するブロック図である。
【図３１】本発明に係る発明的な阻止ピンを示すリセット不可のデジタルロックの一実施形態１２２を実証するブロック図である。
【図３２】本発明に係る発明的な阻止ピンを示すリセット不可のデジタルロックの一実施形態１２３を実証するブロック図である。
【図３３】本発明に係る発明的な阻止ピンを示すデジタルロックを制御する方法の一実施形態１２４を実証する流れ図である。
【図３４】本発明に係る発明的な阻止ピンを示すデジタルロックを制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品の一実施形態１２５を実証するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施形態のうちのいくつかは、従属請求項に記載されている。
【００２９】
本開示は、ドアのロック及びロック解除のためのデジタルロックシステム、方法、及びソフトウェアプログラム製品を提供する。
【００３０】
デジタルロックは、少なくとも２つの磁石を含む。一方の磁石は半硬質磁石であり、他方の磁石は硬質磁石である。硬質磁石は、デジタルロックを解錠又は施錠するように構成される。半硬質磁石と硬質磁石は互いに隣接して配置される。半硬質磁石の磁化極性の変化が、デジタルロックを解錠又は施錠するべく硬質磁石を押すか又は引くように構成される。デジタルロックは、ロック本体のノッチに突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピンを含む。阻止ピンは、様々な角度からロック本体に突き出ることができる。外部磁場、或いは外部からの打撃又は衝撃によってデジタルロックが改ざんされる場合、阻止ピンが作動することになる。
【００３１】
図１は、デジタルロック１００の一実施形態１０を実証するブロック図である。デジタルロック１００は、モータなどの電気要素を必要とせずにドアを施錠及び解錠するように構成された低電力ロックであり得る。さらに、デジタルロック１００は、ドアをロック及びロック解除するのにキーレスの利便性をユーザに提供する。デジタルロック１００は、ドアをロック及びロック解除するために、指紋アクセス、スマートカードエントリ、又はキーパッドなどの支援技術を含み得る。
【００３２】
例示した実施形態では、デジタルロック１００は、ロック本体１１０、回転可能に構成された第１の軸１２０、回転可能に構成された第２の軸１３０、及びユーザインターフェース１４０を含む。第１の軸１２０と第２の軸１３０は、ロック本体１１０内に存在する。一例では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は、回転可能に構成されたシャフトであり得る。加えて、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００の第１の軸１２０に接続される。一実装では、ユーザインターフェース１４０は、ロック本体１１０の外面１５０に取り付けられる。一例では、ユーザインターフェース１４０は、ドアハンドル、ドアノブ、又はデジタルキーであり得る。例示した実施形態では、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００をロック又はロック解除するのに用いられる物体であり得る。ユーザインターフェース１４０は、識別装置２１０を含み得る。
【００３３】
実施形態１０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００３４】
図２は、本発明に係るデジタルロック１００の一実施形態２０を実証するブロック図である。デジタルロック１００は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続された電子ロックモジュール２００をさらに含む。通信バス２２０は、識別装置２１０と電子ロックモジュール２００との間でデータを通信するように構成される。
【００３５】
識別装置２１０は、キータグ、指紋、磁気ストライプ、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）装置のいずれかによってユーザを識別するように構成される。識別装置２１０は、ユーザを識別し、上記の認証方法のいずれかからユーザを認証すると、デジタルロック１００をロック又はロック解除するべくユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザを認証する指紋法は、ユーザの指の摩擦隆線によって残された跡を認証することにより行われる。
【００３６】
ユーザの指の跡が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された跡と閾値を超えて一致するとき、電子モジュール２００は、通信バス２２０を介してユーザを認証する。このようなユーザの認証が、デジタルロック１００のロック又はロック解除につながる。一例では、閾値は、指の跡の８０パーセント一致として定義され得る。
【００３７】
ユーザを認証する磁気ストライプ法は、磁気ストライプに格納された識別情報を認証することにより行われる。ユーザに関する磁性材料に記憶された識別情報が電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、電子モジュール２００は、通信バス２２０を介してユーザを認証し、それがデジタルロック１００のロック又はロック解除につながる。一例では、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証するキータグ法は、磁気ストライプで用いられる方法と類似した方法である。ユーザを認証するキータグ法は、キータグに格納された識別情報を認証することにより行われる。ユーザに関するキータグに格納された識別情報が電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、電子モジュール２００は、通信バス２２０を介してユーザを認証し、それがデジタルロック１００のロック又はロック解除につながる。
【００３８】
いくつかの実施形態において、キー、タグ、キータグ、又はＮＦＣデバイスは、高度暗号化（ＡＥＳ）規格又は類似の暗号化方法によってコピーガードされる。この暗号化規格は、参照としてここに引用される。
【００３９】
デジタルロック１００は、ＮＦＣソース、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによってデジタルロック１００に給電するための電源モジュール２３０を含む。いくつかの実施形態において、デジタルロックは、ユーザによるキー挿入からその動力を得てもよく、又はユーザが、デジタルロックに動力を与えるためにシステム上で別の方法で作業を行ってもよい。さらに、デジタルロック１００は、第２の軸１３０のノッチ（図示せず）を位置決めするために構成された位置センサ２４０を含む。いくつかの実施形態は位置センサなしでも実現できるため、位置センサは随意的なものである。位置センサ２４０は、第２の軸１３０のノッチを可動磁石がノッチに入る定位置に位置決めするように電子ロックモジュール２００に接続される。例示した実施形態では、第２の軸１３０のノッチが可動磁石に対して位置合わせされないとき、デジタルロック１００はロックされた状態にある（図３に示すように）。電子モジュール２００は、非可動磁石２６０（図３に示すように半硬質磁石とも呼ばれる）を磁化する磁化コイル２５０にエネルギーを与えるために電源モジュール２３０を用いる。より具体的には、電子ロックモジュール２００は、非可動磁石２６０を磁化するために磁化コイル２５０と電気的に結合される。
【００４０】
実施形態２０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００４１】
図３は、本発明に係るロックされた状態３００のデジタルロック１００の一実施形態３０を実証するブロック図である。デジタルロック１００は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、硬質磁石３２０に隣接して配置される。さらに、半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０の内部に存在する。本実装では、半硬質磁石３１０は、アルニコで構成され、硬質磁石３２０は、ＳｍＣｏで構成される。特に、鉄合金で構成される半硬質磁石３１０は、鉄（Ｆｅ）に加えてアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びコバルト（Ｃｏ）を含有する。一例では、半硬質磁石３１０は、銅とチタンも含有し得る。硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製された永久磁石である。
【００４２】
硬質磁石３２０は、いくつかの実施形態においてチタンカバーの内部で実現され得る。例えば、ＳｍＣｏ硬質磁石は、チタンケーシングの内部に配置することができる。ケーシング又はカバーは、好ましくは、硬質磁石３２０の機械的硬度及び強度を高めて、経時的な摩耗及び引裂きの影響を低減する。ケーシング又はカバーはまた、好ましくは、硬質磁石３２０の総重量を抑えるために重量が軽い材料で作製される。チタンだけでなく他の材料も、本発明に係るケーシング又はカバーを実現するのに用いられてよい。
【００４３】
一例では、硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なり、磁化することができ、それ自体の永久磁場を生み出すことができる材料から作製された物体であり得る。
【００４４】
半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の分極の変化に応答して、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押すか又は引くように構成される。特に、デジタルロック１００がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置の結果として、硬質磁石３２０は、デジタルロック１００の第２の軸１３０のノッチ３３０には入らない。いくつかの実装において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の極性は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＮ極に面し、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０が互いに引き寄せられるような極性であってもよいことが理解されるであろう。
【００４５】
一例では、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００と解錠可能な状態（図４に示すように）との間で動作すると考えられる。さらに、デジタルロックの休止状態１００を、ロックされた状態３００とするとき、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００に戻るように構成される。一例では、デジタルロックの休止状態１００は、システムが緩和する最も低いエネルギー状態として定義され得る。さらに、デジタルロック１００がロックされた状態３００のとき、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。デジタルロック１００がロックされた状態３００のとき、硬質磁石３２０は、第１の軸１２０の内部にあるように構成される。このような条件では、第２の軸１３０は第１の軸１２０に接続されていないので回転せず、ユーザインターフェース１４０は回転する。しかしながら、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出ておらず、デジタルロック１００がロックされた状態３００であるため、回転は両方の軸の回転に変換されないので、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができない。
【００４６】
実施形態３０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００４７】
図４は、本発明に係る解錠可能な状態４００のデジタルロック１００の一実施形態４０を実証するブロック図である。図３に関して前述したように、デジタルロック１００は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、硬質磁石３２０に隣接して配置される。さらに、半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０の内部に存在する。半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の極性の変化があるときに、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押すか又は引くように構成される。特に、デジタルロック１００をロック解除するべくデジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置の結果として、硬質磁石３２０がデジタルロック１００の第２の軸１３０のノッチ３３０に入る。いくつかの実装において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の極性は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＮ極に面し、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発することになるような極性であってもよいことが理解されるであろう。
【００４８】
デジタルロックの休止状態１００を、解錠可能な状態４００とするとき、デジタルロック１００は、解錠可能な状態４００に戻るように構成される。これは、例えば、ロックが、開かれる必要がある緊急ドアにある場合に有用である。
【００４９】
さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続される。デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。このような条件では、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出ているため、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるので、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができるであろう。
【００５０】
本開示によれば、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は、デジタルロック１００の第１の軸１２０の内部に配置される。半硬質磁石３１０は、第１の軸１２０内で硬質磁石３２０の下に配置される。磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の分極の変化により、硬質磁石３２０が反発して第２の軸１３０のノッチ３３０に入る。このような移動により、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００へ変化し、デジタルロック１００を解錠することができる。いくつかの代替的な実装では、半硬質磁石３１０は、硬質磁石３２０の上に配置されてもよいことが理解されるであろう。その場合、磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の分極の変化により、半硬質磁石３１０は第２の軸１３０のノッチ３３０に移動することができる。このような半硬質磁石３１０の第２の軸１３０のノッチ３３０への移動により、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００になり、これにより、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができるであろう。
【００５１】
実施形態４０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００５２】
図５Ａは、本発明に係る阻止ピン５００を有するデジタルロック１００の一実施形態５０を実証するブロック図である。デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、デジタルロック１００は、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因してロック本体１１０のノッチ５１０に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン５００を含む。一例では、阻止ピン５００は、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐように構成された、好ましくは、磁性材料、例えば鉄（Ｆｅ）で構成されたピンであり得る。より具体的には、阻止ピン５００は、第１の軸１２０の回転を防ぐために作動し、これにより、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐ。一実施形態では、ロックされた状態３００で、第２の軸１３０のノッチ３３０が硬質磁石３２０と位置合わせされる場合、外部磁場又は衝撃などの外力に起因して硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出し、結果的に第１の軸１２０と第２の軸１３０が互いに接続される場合がある。さらに、阻止ピン５００は、普通は、ロックに外力がかかった後に、硬質磁石５１１によって発揮される磁力又はばね力などの機械的な力によって、挿入されたり、第１の軸１２０に戻されたりする。すなわち、磁力又はばね力は、阻止ピンを、阻止が必要なときにノッチへ移動させ、阻止がもはや必要ではないときにノッチの外へ移動させる。
【００５３】
より具体的には、硬質磁石５１１によって加わる力又は機械的な力が、外部磁場によって加わる磁力及び／又は外部からの衝撃に比べて大きければ、結果的に阻止ピン５００は第１の軸１２０に戻る。加えて、硬質磁石５１１及び阻止ピン５００の慣性及び磁力は、硬質磁石３２０が移動する前に阻止ピン５００が作動するように設計される。外部磁場及び／又は外部からの衝撃に起因して阻止ピン５００がロック本体１１０のノッチへ移動することにより、デジタルロック１００の不正な解錠が防止される。
【００５４】
実施形態５０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００５５】
図５Ｂは、本発明に係る阻止ピン５００とロック本体１１０の複数のノッチ５２０とを有するデジタルロック１００の一実施形態５１を実証するブロック図である。前述のように、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、デジタルロック１００は、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因してロック本体１１０のノッチ５１０に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン５００を含む。デジタルロック１００の不正な解錠中に、阻止ピン５００は、異なる角度からロック本体１１０から突き出ることができる。さらに、ロック本体１１０は、ロック本体１１０の様々な位置に存在する複数のノッチ５２０を含む。阻止ピン５００は、図５Ｂのページ構成の下部に示すように阻止ピン５００がノッチ５１０と位置合わせされるときにデジタルロック１００の不正なロック解除を防ぐことができる。複数のノッチ５２０は、あらゆる角度／位置においてデジタルロック１００をロック解除する不正な試みがなされるときに阻止ピン５００が複数のノッチ５２０に入るような構成に設計される。逆に、図５Ｂのページ構成の上部に示すように、阻止ピン５００がノッチ５２０と位置合わせされないとき、阻止ピン５００は、デジタルロック１００の不正なロック解除を防止しない場合がある。
【００５６】
実施形態５１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００５７】
図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、本発明に係る硬質磁石３２０とノッチ３３０の位置合わせプロセスを示すデジタルロック１００の一実施形態６０を実証するブロック図である。作動時に、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は第１の軸１２０の内部にある。図６Ａに示すように、第１の軸１２０が回されず、位置センサ２４０が定位置にないとき、第２の軸１３０のノッチ３３０は、硬質磁石３２０を受け入れるべく硬質磁石３２０と位置合わせされない。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。図６Ｂ及び図６Ｃを参照すると、第１の軸１２０が回されるとき、位置センサ２４０は、第２の軸１３０のノッチ３３０と硬質磁石３２０を位置決めするように構成される。硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０の極性が変化すると第２の軸１３０のノッチ３３０に入るように構成される。このような半硬質磁石３１０の極性の変化により、硬質磁石３２０が強制的にノッチ３３０に入るため、デジタルロック１００は、デジタルロック１００の解錠を可能にする解錠可能な状態４００にあると考えられる。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続される。
【００５８】
さらに、硬質磁石３２０とノッチ３３０の位置合わせは、解錠後にユーザインターフェース１４０と第２の軸１３０が同じ位置に戻される用途での機械的配置によって行われてよい。この一例は、レバー操作型のロックである。これらの配置では、位置センサ２４０は必要とされない場合がある。
【００５９】
実施形態６０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００６０】
図７は、本発明に係るデジタルロック１００を構成する磁化及び磁性材料を示す一実施形態７０を実証するグラフ図である。前述のように、デジタルロック１００は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、アルニコで構成され、硬質磁石３２０は、ＳｍＣｏで構成される。特に、鉄合金で構成される半硬質磁石３１０は、鉄（Ｆｅ）に加えてアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びコバルト（Ｃｏ）を含有する。一例では、半硬質磁石３１０は、銅とチタンも含有し得る。硬質磁石３２０は、サマリウム−コバルト（ＳｍＣｏ）で構成され、硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製された永久磁石である。硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なりそれ自体の永久磁場を生み出す、磁化される材料から作製された物体であり得る。
【００６１】
実施形態７０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００６２】
図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃは、本発明に係るデジタルロック１００を動作させる種々の方法を示す一実施形態８０を実証するブロック図である。図８Ａを参照すると、デジタルロック１００は、識別装置（ＩＤ）リーダ８２０と通信するレバー８１０によって操作される。ＩＤリーダ８２０は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、近距離無線通信（ＮＦＣ）電話、磁気ストライプ、指紋などのいずれかによってユーザを識別するように構成される。ＩＤリーダ８２０は、ユーザを識別することができ、上記の認証方法のいずれかからユーザを認証することによってユーザを認証すると、デジタルロック１００をロック又はロック解除するべくユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザを認証する指紋法は、ユーザの指の摩擦隆線によって残された跡を認証することにより行われる。ユーザの指の跡が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された跡と閾値を超えて一致するとき、ラッチ８３０がレバー８１０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。一例では、閾値は、指の跡の８０パーセント一致として定義され得る。ユーザを認証する磁気ストライプ法は、磁気ストライプに格納された識別情報を認証することにより行われる。ユーザに関する磁性材料に記憶された識別情報が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、ラッチ８３０がレバー８１０によって開かれ、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。一実施形態では、ロックがユーザにより給電される場合、電力は、レバーの運動から得られる。
【００６３】
一例では、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証するＲＦＩＤタグ方法は、磁気ストライプで用いられる方法と類似した方法である。ユーザを認証するＲＦＩＤタグ方法は、ＲＦＩＤタグに記憶された識別情報を認証することにより行われる。ＲＦＩＤタグに記憶されたユーザに関する識別情報が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、ラッチ８３０がレバー８１０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。さらに、ユーザを認証するＮＦＣ電話方法は、ユーザ固有の情報を認証することにより行われる。ユーザ固有の情報が電子ロックモジュール２００のデータベースに格納されたユーザ情報の閾値と一致するとき、ラッチ８３０がレバー８１０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。一例では、ユーザ固有の情報は、デジタルトークン、ユーザＩＤ、又はユーザに関するあらゆる他の情報であり得る。レバー８１０は、図８Ａに示すように角運動をする。
【００６４】
図８Ｂを参照すると、デジタルロック１００は、識別装置（ＩＤ）リーダ（図示せず）を含むノブ８４０によって操作される。ＩＤリーダは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、近距離無線通信（ＮＦＣ）電話、磁気ストライプ、指紋などのいずれかによってユーザを識別するように構成される。ＩＤリーダは、ユーザを識別することができ、上記の認証方法のいずれかからユーザを認証することによってユーザを認証すると、デジタルロック１００をロック又はロック解除するべくユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザを認証する指紋法は、ユーザの指の摩擦隆線によって残された跡を認証することにより行われる。ユーザの指の跡が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された跡と閾値を超えて一致するとき、ラッチ８５０がノブ８４０によって操作され、これにより、ユーザはデジタルロック１００をロック又はロック解除することができる。一例では、閾値は、指の跡の８０パーセント一致として定義され得る。ユーザを認証する磁気ストライプ法は、磁気ストライプに格納された識別情報を認証することにより行われる。ユーザに関する磁性材料に記憶された識別情報が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、ラッチ８５０がノブ８４０によって操作され、これにより、ユーザはデジタルロック１００をロック又はロック解除することができる。いくつかの実施形態において、ロックは、デジタルロック１００によりロック及びロック解除されるパッドロックとして実現される。
【００６５】
一例では、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証するＲＦＩＤタグ方法は、磁気ストライプで用いられる方法と類似した方法である。ユーザを認証するＲＦＩＤタグ方法は、ＲＦＩＤタグに記憶された識別情報を認証することにより行われる。ＲＦＩＤタグに記憶されたユーザに関する識別情報が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、ラッチ８５０がノブ８４０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。さらに、ユーザを認証するＮＦＣ電話方法は、ユーザ固有の情報を認証することにより行われる。ユーザ固有の情報が電子ロックモジュール２００のデータベースに格納されたユーザ情報の閾値と一致するとき、ラッチ８５０がノブ８４０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。一例では、ユーザ固有の情報は、デジタルトークン、ユーザＩＤ、又はユーザに関するあらゆる他の情報であり得る。ノブ８４０は、図８Ｂに示すように円運動をする。ロックがユーザにより給電される場合、電力は、ユーザによるノブ８４０の回転から得られる。
【００６６】
図８Ｃを参照すると、デジタルロック１００は、電子デジタルキー８６０によって操作される。ユーザを認証する電子デジタルキー８６０方法は、電子デジタルキー８６０に関する識別情報を認証することにより行われる。ユーザによって挿入された電子デジタルキー８６０が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された電子デジタルキー８６０に関する識別情報と一致するとき、ラッチ８７０が電子デジタルキー８６０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。デジタルロック１００及びデジタルキー８６０は、前述のようにＡＥＳ規格に準拠することができる。デジタルロック１００及びデジタルキー８６０は、電磁接触を介して、又は空中の無線で動作する。
【００６７】
いくつかの実施形態において、デジタルロック内でデジタルキー８６０を動かすために人間のユーザによって生成された機械的エネルギーは、デジタルロック１００又はデジタルキー８６０に給電するために収集される。
【００６８】
実施形態８０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００６９】
図９は、本発明に係るデジタルロック１００を制御する方法の一実施形態９０を実証する流れ図である。この方法は、例えば、説明の他の部分で述べたように、図１、２、３、４、５、６、７、及び８の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、及び８０と同一の又は類似のシステムで実施することもできる。
【００７０】
段階９００において、デジタルロック１００に少なくとも２つの磁石が設けられる。一方の磁石は半硬質磁石３１０であり、他方の磁石は硬質磁石３２０である。硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成される。図１を参照して説明したように、デジタルロック１００は、第１の軸１２０と、第２の軸１３０と、ロック本体１１０の外面１５０に取り付けられたユーザインターフェース１４０を含む。ユーザインターフェース１４０は、第１の軸１２０に接続される。半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は、第１の軸１２０の内部に存在する。
【００７１】
段階９１０において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０が、互いに隣接して配置されるように構成される。例示した実施形態では、図３、図４、及び図５に示すように、硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０の上に配置される。
【００７２】
段階９２０において、半硬質磁石３１０が、磁化コイル２５０の内部にあるように構成される。必要なときに、磁化コイル２５０は、半硬質磁石３１０の極性を変化させることに関与する。
【００７３】
段階９３０において、半硬質磁石３１０の極性の変化が、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押すか又は引くように構成される。
【００７４】
段階９４０において、硬質磁石３２０が、ロックされた状態３００で第１の軸の内部にあるように構成される。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。したがって、第２の軸１３０は、第１の軸１２０の移動に起因して回転しない。さらに、第１の軸１２０とユーザインターフェース１４０との接続により、第１の軸１２０が回転するとき、ユーザインターフェース１４０も第１の軸１２０と同様の方向に回転する。デジタルロックの休止状態１００を、ロックされた状態３００とするとき、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００に戻るように構成される。
【００７５】
段階９５０において、解錠可能な状態４００で硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。位置センサ２４０は、第２の軸１３０のノッチ３３０を硬質磁石３２０がノッチ３３０に入る定位置に位置決めするように構成される。デジタルロックの休止状態１００を、解錠可能な状態４００とするとき、デジタルロック１００は、解錠可能な状態４００に戻るように構成される。さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続される。このような条件では、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出ているため、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるので、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができるであろう。
【００７６】
硬質磁石３２０の突出は、通常、時間の経過と共に構成要素の摩耗及び引裂きを引き起こす。システムの耐久性を高めるために、硬質磁石３２０は、いくつかの実施形態においてチタンカバーの内部で実現され得る。例えば、ＳｍＣｏ硬質磁石は、チタンケーシングの内部に配置することができる。ケーシング又はカバーは、好ましくは、硬質磁石３２０の機械的硬度及び強度を高めて、経時的な摩耗及び引裂きの影響を低減する。ケーシング又はカバーはまた、好ましくは、硬質磁石３２０の総重量を抑えるために重量が軽い材料で作製される。チタンだけでなく他の材料も、本発明に係るケーシング又はカバーを実現するのに用いられ得る。
【００７７】
段階９６０において、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因して、阻止ピン５００がロック本体１１０のノッチ３３０に突き出る。
【００７８】
さらに、デジタルロック１００は、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザ給電、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される自己給電式ロックであるように構成される。図２を参照して説明したように、デジタルロック１００は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続された電子ロックモジュール２００を含む。通信バス２２０は、識別装置２１０と電子ロックモジュール２００との間でデータを伝送するように構成される。識別装置２１０は、キータグ、指紋、磁気ストライプ、及び／又はスマートフォンであり得る近距離無線通信（ＮＦＣ）装置のいずれかによってユーザを識別するように構成される。
【００７９】
実施形態９０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００８０】
図１０は、本発明に係るデジタルロック１００を磁化する方法の一実施形態９１を実証する流れ図である。この方法は、例えば、説明の他の部分で述べたように、図１、２、３、４、５、６、７、及び８の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、及び８０と同一の又は類似のシステムで実施することもできる。
【００８１】
段階１０００において、デジタルロック１００は、自己給電式である。特に、デジタルロック１００は、前の実施形態で説明したように、ＮＦＣ、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される。
【００８２】
識別装置２１０は、キータグ、指紋、磁気ストライプ、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）スマートフォンのいずれかによってユーザを識別するように構成される。
【００８３】
段階１０１０において、識別装置２１０が、ユーザに関する識別情報のアクセス権をチェックする。
【００８４】
段階１０２０において、ユーザに関する識別情報のアクセス権が正しい場合、段階１０３０において、ロックされた状態３００の電力貯蔵の閾値のチェックが実行される。逆に、ユーザに関する識別情報のアクセス権が正しくない場合、段階１０４０において、ロックされた状態３００への磁化が行われる。
【００８５】
段階１０３０において、ロックされた状態３００の電力貯蔵の閾値をチェックして、ロックされた状態３００の電力貯蔵が閾値を超えている場合、段階１０５０において、第２の軸１３０のノッチ３３０の位置のチェックが行われる。ロックされた状態３００の電力貯蔵が閾値よりも少ない場合、段階１０４０において、ロックされた状態３００への磁化が行われる。段階１０４０におけるロックされた状態３００への磁化後に、段階１０５０において、デジタルロック１００の磁化プロセスが完了する。
【００８６】
段階１０６０において、第２の軸１３０のノッチ３３０の位置をチェックして、第２の軸１３０のノッチ３３０が定位置にある場合、段階１０７０において、解錠可能な状態４００への磁化が行われる。第２の軸１３０のノッチ３３０が定位置にない場合、段階１０３０におけるロックされた状態３００の電力貯蔵の閾値のチェックが再度実行される。
【００８７】
実施形態９１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００８８】
図１１は、本発明に係るデジタルロック１００を制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９２を実証するスクリーンショット図である。ソフトウェアプログラム製品１１００は、少なくとも２つの磁石を含むデジタルロック１００を制御する。一方の磁石は半硬質磁石３１０であり、他方の磁石は、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３１０である。ソフトウェアプログラム製品１１００は、デジタルロック１００の状態を表示するために画面インターフェース１１１０を含む。より具体的には、ロックされた状態３００及び解錠可能な状態４００が画面インターフェース１１１０上に表示される。さらに、ソフトウェアプログラム製品は、指紋スキャナ１１２０、ＮＦＣリーダ１１３０、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又はキーパッドアクセス１１５０を含む。簡潔にするために、指紋スキャナ１１２０、ＮＦＣリーダ１１３０、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又はキーパッドアクセス１１５０を用いる実装及びユーザの認証が、上記の図面を参照して説明される。一例では、キーパッドアクセス１１５０が例示されているが、キーパッドアクセス１１５０は、ソフトウェアプログラム製品１１００の画面インターフェース１１１０内のタッチパッドアクセスに置き換えてもよいことが理解されるであろう。別の例では、指紋スキャナ１１２０が例示されているが、指紋スキャナ１１２０は、ソフトウェアプログラム製品１１００の虹彩スキャナに置き換えてもよいことが理解されるであろう。
【００８９】
実施形態９２のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００９０】
図１２は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９３を実証するスクリーンショット図である。このソフトウェア製品は、ＡＥＳ規格に準拠することができる。本明細書で説明するソフトウェアプログラム製品１１００は、デジタルロックの動作のためのプログラム命令、処理ハードウェア、必要なオペレーティングシステム、デバイスドライバ、電子回路、第１の軸１２０、第２の軸１３０、半硬質磁石３１０、硬質磁石３２０、及び／又は阻止ピン５００を包含するように定義される。ソフトウェアプログラム製品１１００を以下に詳述する。
【００９１】
ソフトウェアプログラム製品１１００は、処理モジュール１２００を含む。処理モジュール１２００は、ユーザに関する識別情報を示す入力を受信するように構成された入力モジュール１２１０を含む。ユーザが識別情報を入力する方法は、キーパッドアクセス１１５０、指紋スキャナ１１２０、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）リーダ１１３０のいずれかによって行われてよい。処理モジュール１２００は、入力モジュール１２１０と通信する認証モジュール１２２０をさらに含む。認証モジュール１２２０は、ユーザインターフェース１４０によって受信された入力を認証するように構成され、デジタルロック１００をロック又はロック解除するためにユーザにアクセスを提供することに関与する。また、認証モジュール１２２０は、ソフトウェアプログラム製品１１００のデータベース１２３０と通信する。データベース１２３０は、１人以上のユーザの識別情報を格納するように構成される。認証モジュール１２２０は、ソフトウェアプログラム製品１１００のデータベース１２３０に既に格納されている識別情報で、ユーザによって入力された識別情報を認証する。認証モジュール１２２０からの認証された識別情報は、ソフトウェアプログラム製品１１００の出力モジュール１２４０に通信される。出力モジュール１２４０は、デジタルロック１００と通信する。出力モジュール１２４０は、ユーザの識別の成功に応答して半硬質磁石３１０の磁化分極を変化させるために磁化コイル２５０に給電するべく電源を制御するように構成され、且つ、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を制御するように構成される。したがって、認証モジュール１２２０によって出力モジュール１２４０に通信される識別情報は、ユーザがデジタルロック１００をロック又はロック解除できるようにすることに関与する。
【００９２】
前述のように、ソフトウェアプログラム製品１１００は、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０を有するデジタルロック１００を制御する。半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０の内部に存在し、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は、互いに隣接して配置され、第１の軸１２０の内部に存在する。デジタルロック１００は、ＮＦＣフィールド、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される自己給電式ロックである。さらに、デジタルロック１００は、第１の軸１２０、第２の軸１３０、及びユーザインターフェース１４０を含む。ユーザインターフェース１４０は、ロック本体１１０の外面１５０に取り付けられる。ユーザインターフェース１４０はさらに、第１の軸１２０に接続される。デジタルロック１００は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続される電子ロックモジュール２００を含む。識別装置２１０は、電子キー、タグ、キータグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣデバイスのいずれかによってユーザを識別するように構成される。
【００９３】
実施形態９３のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００９４】
図１３は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９４を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態９４では、ユーザに関する識別情報を入力するプロセスが表示される。スクリーンショットは、日時を表示する。例示した実施形態では、スクリーンショットには、ユーザＩＤ及びパスコードを入力するためのオプションが表示される。ユーザＩＤ及びパスコードを入力するためのオプションがユーザに表示されるが、ユーザに関するユーザＩＤ及びパスコード、指紋スキャナ１１２０、ＮＦＣリーダ１１３０、電子キー、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又はキーパッドアクセス１１５０のいずれかによって識別情報を入力するオプションがユーザに表示されてもよいことが理解されるであろう。
【００９５】
実施形態９４のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００９６】
図１４は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９５を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態９５では、ユーザに関する識別情報の認証プロセスが表示される。ユーザが、ユーザに関するユーザＩＤ及びパスコードを入力すると、認証プロセスが、スクリーンショットに示すようにユーザに表示される。次いで、ユーザによって入力された識別情報は、入力された識別情報をデータベース１２３０に格納された識別情報と比較する認証モジュール１２２０によって受信される。このプロセスの間、デジタルロック１００はロックされた状態３００である。デジタルロックの休止状態１００が、ロックされた状態３００のとき、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００に戻るように構成される。ロックされた状態３００では、硬質磁石３２０は第１の軸１２０の内部にあるように構成され、第２の軸１３０は回転せず、ユーザインターフェース１４０は回転する。
【００９７】
実施形態９５のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【００９８】
図１５は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９６を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態９６では、ユーザが認証されているというスクリーンショットが表示される。ユーザによって入力されたユーザＩＤ及びパスコードが、データベース１２３０に格納されたユーザＩＤ及びパスコードと一致するときに、デジタルロック１００をロック解除するべくユーザが認証される。次いで、認証された情報が出力モジュール１２４０に通信され、出力モジュール１２４０は、デジタルロック１００に信号を送信して、図示したように解錠可能な状態４００にする。加えて、ユーザへの認証確認通知が提供される。通知は、音声通知、ビデオ通知、マルチメディア通知、及び／又はテキスト通知のいずれかであり得る。一例では、テキスト通知は電話上で提供されてよい。ソフトウェアプログラム製品１１００は、デジタルロック１００を解錠するべく硬質磁石３２０を押すか又は引くために半硬質磁石３１０の極性を変化させるように構成される。より具体的には、位置センサ２４０が、第２の軸１３０のノッチ３３０を硬質磁石３２０がノッチ３３０に入る定位置に位置決めするように構成される。解錠可能な状態４００では、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。デジタルロックの休止状態１００が、解錠可能な状態４００のとき、デジタルロック１００は、解錠可能な状態４００に戻るように構成される。
【００９９】
いくつかの実施形態において、ロックの解錠及びロックの施錠のタイムスタンプが、データベース１２３０又はいくつかの他の記憶媒体に記憶される。
【０１００】
実施形態９６のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１０１】
図１６は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９７を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態９６では、デジタルロック１００が改ざんされているというスクリーンショットが表示される。特に、デジタルロック１００の改ざんは、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１３０があまりに速く回されるときのいずれかに起因して起こる。デジタルロック１００が改ざんされるとき、阻止ピン５００が作動する。阻止ピン５００は、ロック本体１１０の複数のノッチ５２０に突き出るように構成される。ユーザがデジタルロック１００を改ざんしていることが判明した場合、ユーザＩＤがタイムスタンプと共にデータベース１２３０に記録されることになる。
【０１０２】
実施形態９７のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１０３】
図１７は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９８を実証するブロック図である。例示した実施形態９８では、デジタルロック１００は、ネットワーク１７００、クラウドサーバ１７１０、及びユーザ端末デバイス１７２０と通信する。デジタルロック１００及びユーザ端末デバイス１７２０は、ネットワーク１７００を介してクラウドサーバ１７１０と通信する。本発明の通信に用いられるネットワーク１７００は、無線又は有線インターネット又は電話網であり、これは通常、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、３Ｇ、４Ｇ、Ｗｉ−Ｆｉ、及び／又はＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）（登録商標）ネットワークなどのセルラーネットワークである。
【０１０４】
ユーザ端末デバイス１７２０は、ネットワーク１７００及びクラウドサーバ１７１０と通信する。ユーザ端末デバイス１７２０は、ユーザに関する識別情報を受信するために用いられる、典型的にはスマートフォン及び／又はタブレットである、モバイル端末コンピュータとして構成されてよい。ユーザ端末デバイス１７２０は、通常、ｉＯＳ、Ａｎｄｒｏｉｄ、又はＷｉｎｄｏｗｓ  Ｐｈｏｎｅのスマートフォンなどのモバイルスマートフォンである。しかしながら、ユーザ端末デバイス１７２０は、ＰＣコンピュータ、Ａｐｐｌｅ  Ｍａｃｉｎｔｏｓｈコンピュータ、ＰＤＡデバイス（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、又はＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＷＡＰ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、Ｔｅｌｄｅｓｉｃ、Ｉｎｍａｒｓａｔ−、Ｉｒｉｄｉｕｍ−、ＧＰＲＳ−（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、３Ｇ、４Ｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ−Ｆｉ、及び／又はＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）モバイルステーションなどのモバイルステーション、移動電話、又はコンピュータであることも可能である。時には、いくつかの実施形態において、ユーザ端末デバイス１７２０は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｗｉｎｄｏｗｓ  ＮＴ、Ｗｉｎｄｏｗｓ  ＣＥ、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｐｏｃｋｅｔ  ＰＣ、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｍｏｂｉｌｅ、ＧＥＯＳ、Ｐａｌｍ  ＯＳ、Ｍｅｅｇｏ、Ｍａｃ  ＯＳ、ｉＯＳ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ  ＯＳ、Ｇｏｏｇｌｅ  Ａｎｄｒｏｉｄ、及び／又はＳｙｍｂｉａｎ、又はあらゆる他のコンピュータ又はスマートフォンのオペレーティングシステムのいずれかなどのオペレーティングシステムを有するデバイスである。
【０１０５】
ユーザ端末デバイス１７２０は、デジタルロック１００のロック及び／又はロック解除を可能にするべく、ユーザがクラウドサーバ１７１０で認証されるべきユーザに関する識別情報を入力することを可能にするアプリケーション（図示せず）を提供する。好ましくは、ユーザは、アプリケーションをインターネットから又はＧｏｏｇｌｅ、Ａｐｐｌｅ、Ｆａｃｅｂｏｏｋ、及び／又はＭｉｃｒｏｓｏｆｔから利用可能な種々のアプリストアからダウンロードする。例えば、いくつかの実施形態において、電話にＦａｃｅｂｏｏｋアプリケーションを有するｉＰｈｏｎｅ（登録商標）ユーザは、ＡｐｐｌｅとＦａｃｅｂｏｏｋとの両方の開発者要件に適合するアプリケーションをダウンロードすることになる。同様に、他の異なるハンドセットのためにカスタマイズされたアプリケーションを作成することができる。
【０１０６】
一例では、クラウドサーバ１７１０は、複数のサーバを含み得る。１つの例示的な実装では、クラウドサーバ１７１０は、ユーザに関係する識別情報を格納するように構成されたあらゆるタイプのデータベースサーバ、ファイルサーバ、ウェブサーバ、アプリケーションサーバなどであり得る。別の例示的な実装では、クラウドサーバ１７１０は、データファイルを格納するための複数のデータベースを含み得る。データベースは、例えば、ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｑｕｅｒｙ  ｌａｎｇｕａｇｅ（ＳＱＬ）データベース、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＳＱＬサーバなどのＮｏＳＱＬデータベース、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）サーバ、ＭｙＳＱＬ（登録商標）データベースなどであり得る。クラウドサーバ１７１０は、クラウドストレージサービスプロバイダによって管理されるクラウド環境に配備されてよく、データベースは、クラウド環境で実装されるクラウドベースのデータベースとして構成されてもよい。
【０１０７】
入力−出力デバイスを含み得るクラウドサーバ１７１０は、普通は、モニタ（ディスプレイ）、キーボード、マウス、及び／又はタッチスクリーンを備える。しかしながら、通常、一度に１つよりも多いコンピュータサーバが使用されており、そのため、一部のコンピュータは、コンピュータ自体だけを組み込んでおり、画面もキーボードもない。これらのタイプのコンピュータは、通常、本発明のクラウドサーバ１７１０によって用いられるクラウドネットワークを実現するのに用いられるサーバファームに格納される。クラウドサーバ１７１０は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ及びＡｍａｚｏｎ及びＨＰ（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）などの公知のベンダーから個別のソリューションとして購入することができる。クラウドサーバ１７１０は、通常、Ｕｎｉｘ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ、ｉＯＳ、Ｌｉｎｕｘ、又はあらゆる他の公知のオペレーティングシステムを実行し、通常、マイクロプロセッサ、メモリ、及びＳＳＤフラッシュ又はハードドライブなどのデータストレージ手段を備える。クラウドアーキテクチャの応答性を向上させるために、データは、ＳＳＤ、すなわち、フラッシュストレージにすべて又は部分的に優先的に記憶される。このコンポーネントは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ又はＡｍａｚｏｎなどの既存のクラウドプロバイダから選択／構成され、又はＭｉｃｒｏｓｏｆｔ又はＡｍａｚｏｎなどの既存のクラウドネットワークオペレータは、Ｐｕｒｅ  Ｓｔｏｒａｇｅ、ＥＭＣ、Ｎｉｍｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅなどのＦｌａｓｈに基づくクラウドストレージオペレータにすべてのデータを格納するように構成される。
【０１０８】
操作時に、ユーザは、識別情報をユーザ端末デバイス１７２０に入力する。一例では、識別情報は、指紋、パスコード、及び／又はユーザに関連付けられた個人の詳細であり得る。識別情報は、キーパッドアクセス１１５０、指紋スキャナ１１２０、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）リーダ１１３０のいずれかを通じてユーザによって入力され得る。ユーザによって入力された識別情報は、ネットワーク１７００を通じてクラウドサーバ１７１０に通信される。クラウドサーバ１７１０は、入力された識別情報を、クラウドサーバ１７１０のデータベースに格納された識別情報と比較することにより認証する。認証に関連する通知が、ネットワーク１７００を通じて通信され、ユーザ端末デバイス１７２０のアプリケーション上に表示される。一例では、通知は、認証の成功又は失敗を示すアラートであり得る。いくつかの実装において、通知は、音声通知、ビデオ通知、マルチメディア通知、及び／又はテキスト通知のいずれかであり得る。識別情報の不一致がある場合、デジタルロック１００はアプリケーションを通じて解錠されない。ユーザによって入力された識別情報が、クラウドサーバ１７１０のデータベースに格納された識別情報と一致する場合、デジタルロック１００は、ユーザ端末デバイス１７２０のアプリケーションを通じて解錠される。いくつかの実施形態において、ユーザ端末デバイス１７２０からの電力が、デジタルロックに給電するのに用いられる。
【０１０９】
実施形態９８のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１１０】
図１８は、本発明に係る阻止ピン５００を有するデジタルロック１００の一実施形態９９を実証するブロック図である。磁性材料は、２つの主要なグループ、すなわち、軟磁性材料と硬磁性材料に分けられる。軟磁性材料と硬磁性材料とを区別する方法は、保磁力の値に基づいている。一例では、材料の磁気誘導は、逆の強さの磁場を印加することによりゼロに減らすことができ、このような強さの磁場は、保磁力として定義される。さらに、保磁力は、構造に敏感な磁気特性であり、磁性材料に異なる熱処理及び機械的処理を施すことにより変えることができる。硬磁性材料と軟磁性材料は、保磁力に基づいて強磁性体を区別するのに用いられ得る。規格のＩＥＣ規格４０４−１は、軟磁性材料及び硬磁性材料の保磁力の境界値として１ｋＡ／ｍを提案している。一例では、軟磁性材料は、１ｋＡ／ｍよりも低い保磁力をもつと考えられる。別の例では、硬磁性材料は、１ｋＡ／ｍよりも高い保磁力をもつと考えられる。さらに、軟磁性材料と硬磁性材料との間に、半硬磁性材料と呼ばれる磁性材料のグループが存在し、半硬磁性材料の保磁力は、１〜１００ｋＡ／ｍである。典型的には、半硬質磁石３１０はこれらの値を特徴とし、硬質磁石３２０は１００ｋＡ／ｍよりも高い保磁力を有することになる。
【０１１１】
すべての磁性材料は、異なる形態のヒステリシスループによって特徴づけられる。最も重要な値は、残留磁気Ｂｒ、保磁力Ｈｃ、及び最大磁石利用率のポイントを決定する最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘである。最大エネルギー積は、永久磁石が磁石の外部で行うことができる最大量の有効な仕事の尺度である。通常、サイズ及び質量が小さく、且つ、最大エネルギー積が高い磁石が、本発明において好ましい。
【０１１２】
前述のように、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、デジタルロック１００は、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因してロック本体１１０のノッチ５１０に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン５００を含む。デジタルロック１００は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、硬質磁石３２０に隣接して配置され、磁化コイル２５０の内部に存在する。
【０１１３】
さらに、５８ｋＡ／ｍの保磁力を有する半硬質磁石３１０の磁気分極を変化させるには、６９５ｋＡ／ｍの保磁力を有する硬質磁石３２０と比べておよそ１０分の１のエネルギーが必要である。種々の材料の保磁力については図７を参照されたい。半硬質磁石３１０の磁化は、硬質磁石３２０の残留磁化を変化させるのに十分なだけの強さが不足している。半硬質磁石３１０の磁化に影響を与えることに関与するソースは、磁化コイル２５０によって生成される一次磁場であり得る。一例では、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるように設定されるとき、磁化パワーピークは１ｍｓよりも短い。半硬質磁石３１０の磁化の成功には、解錠可能な状態４００の間、硬質磁石３２０がノッチ３３０へ自由に移動できる必要がある。そうでなければ、硬質磁石３２０の磁場が半硬質磁石３１０の磁場に影響を及ぼす場合があり、デジタルロック１００が解錠されない場合がある。硬質磁石３２０の自由な移動は、位置センサ２４０又は機械的配置によって保証される。さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０の磁場とは反対の硬質磁石３２０の磁場が、半硬質磁石３１０の磁場をロックされた状態３００に戻そうとするが、それらの間の隙間が磁場を減少させ、半硬質磁石３１０の保磁力はこれに耐えることができる。より具体的には、硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を安全なロックされた状態３００に常に戻そうとする。別の例では、デジタルロック１００がロックされた状態３００又は解錠可能な状態４００のとき、磁化パワーピークは１ｍｓよりも短い。半硬質磁石３１０の磁化の成功はいつでも起こり得る。硬質磁石３２０は、自由に戻ることができる又はできない。デジタルロック１００と半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は位置合わせされ、デジタルロック１００は休止状態にある。硬質磁石３２０の非常に高い保磁力は、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０を一緒に保ち、これにより、デジタルロックが確実にロックされた状態３００になる。
【０１１４】
いくつかの実装において、半硬質磁石３１０の磁化に影響を与えることに関与するソースは、二次磁場であり得る。硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０に向けて一定の磁場を生じる高いエネルギー積を有し、これにより、半硬質磁石３１０をロックされた状態３００に保つ又はロックされた状態３００にしようとする。
【０１１５】
実施形態９９のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１１６】
図１９は、本発明に係るロックされた状態３００及び解錠可能な状態４００での磁化及び電力消費を示すデジタルロック１００の一実施形態１０１を実証するブロック図である。本開示のデジタルロック１００は、ケーブル接続された電源の要件を克服するので、デジタルロック１００を採用する自律マイクロシステムでのエネルギー及び電力消費はかなり抑えられる。デジタルロック１００のエネルギー消費は、半硬質磁石３１０の体積の強い関数である。特に、半硬質磁石３１０のサイズが小さいほど、デジタルロック１００による電力消費は少なくなる。磁化磁場強度は、巻数、線径及び抵抗、並びにその電流（Ｉ）などの磁化コイル２５０の特徴の関数である。十分な電圧（Ｕ）によって比較的高い電流が供給される。デジタルロック１００による低い電力消費の主な要因は、非常に短い電力消費時間（ｔ）である。デジタルロック１００によって消費されるエネルギーは、十分な電圧（Ｕ）、電流（Ｉ）、及び電力消費時間（ｔ）の関数に等しい。デジタルロック１００の機械的状態の記憶は、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の残留磁気と、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の保磁力特性に基づいており、これにより、デジタルロック１００による電力消費が確実にゼロにされる。一例では、デジタルロック１００がロックされた状態３００のとき、デジタルロック１００による電力消費はゼロである。デジタルロック１００を解錠可能な状態４００に設定すると、０．１ｍｓ未満の長さの磁化パルスが供給される。別の例では、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、デジタルロック１００による電力消費はゼロである。デジタルロック１００をロックされた状態３００に設定すると、０．１ｍｓ未満の長さの磁化が供給される。デジタルロック１００のロック機構の総エネルギー消費は、デジタルロック１００の解錠サイクルあたり１０ｍＶＡの大きさであり得る。図１９の解錠可能な状態４００の持続時間は、例示的なものであって限定ではない。ロックされた状態又は解錠可能な状態のいずれの持続時間も、デジタルロック１００の用途に依存する。
【０１１７】
実施形態１０１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１１８】
図２０は、本発明に係るデジタルロック１００を動作させる方法の一実施形態１０２を実証する流れ図である。この方法は、例えば、説明の他の部分で述べたように、図１、２、３、４、５、６、７、及び８の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、及び８０と同一の又は類似のシステムで実施することもできる。
【０１１９】
段階２０００において、デジタルロック１００に少なくとも２つの磁石が設けられる。一方の磁石は半硬質磁石３１０であり、他方の磁石は硬質磁石３２０である。硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成される。一例では、硬質磁石３２０は、５００ｋＡ／ｍよりも高い保磁力をもつと考えられる。別の例では、半硬質磁石３１０は、５０〜１００ｋＡ／ｍの保磁力をもつと考えられる。デジタルロックは、硬質磁石の保磁力が半硬質磁石の保磁力よりも１０倍高いときに良好に動作する。しかしながら、いくつかの実施形態において、硬質磁石３２０の保磁力は、半硬質磁石３１０の保磁力よりも５倍高いことで十分である。半硬質磁石３１０は、アルニコで構成され、硬質磁石３２０は、ＳｍＣｏで構成される。特に、鉄合金で構成される半硬質磁石３１０は、鉄（Ｆｅ）に加えてアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びコバルト（Ｃｏ）を含有する。一例では、半硬質磁石３１０は、銅とチタンも含有し得る。硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製された永久磁石である。一例では、硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なり、磁化することができ、それ自体の永久磁場を生み出すことができる材料から作製された物体であり得る。
【０１２０】
段階２０１０において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０が、互いに隣接して配置されるように構成される。
【０１２１】
段階２０２０において、半硬質磁石３１０が、磁化コイル２５０の内部にあるように構成される。半硬質磁石３１０の磁化に影響を与えることに関与するソースは、磁化コイル２５０によって生成される一次磁場であり得る。一例では、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるように設定されるとき、磁化パワーピークは１ｍｓよりも短い。半硬質磁石３１０の磁化の成功には、解錠可能な状態４００の間、硬質磁石３２０がノッチ３３０へ自由に移動できる必要がある。そうでなければ、硬質磁石３２０の磁場が半硬質磁石３１０の磁場に影響を及ぼす場合があり、デジタルロック１００が解錠されない場合がある。硬質磁石３２０の自由な移動は、位置センサ２４０又は機械的配置によって保証される。さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０の磁場とは反対の硬質磁石３２０の磁場が、半硬質磁石３１０の磁場をロックされた状態３００に戻そうとするが、それらの間の隙間が磁場を減少させ、半硬質磁石３１０の保磁力はこれに耐えることができる。より具体的には、硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を安全なロックされた状態３００に常に戻そうとする。
【０１２２】
別の例では、デジタルロック１００がロックされた状態３００又は解錠可能な状態のとき、磁化パワーピークは、１ｍｓよりも短い。半硬質磁石３１０の磁化の成功はいつでも起こり得る。硬質磁石３２０は、自由に戻ることができたりできなかったりする。デジタルロック１００と半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は位置合わせされ、デジタルロック１００は休止状態にある。硬質磁石３２０の非常に高い保磁力は、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０を一緒に保ち、これにより、デジタルロックが確実にロックされた状態３００になる。いくつかの実装において、半硬質磁石３１０の磁化に影響を与えることに関与するソースは、二次磁場であり得る。硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０に向けて一定の磁場を生じる高いエネルギー積を有し、これにより、半硬質磁石３１０をロックされた状態３００に保つ又はロックされた状態３００にしようとする。
【０１２３】
段階２０３０において、半硬質磁石３１０の極性の変化が、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押すか又は引くように構成される。
【０１２４】
段階２０４０において、硬質磁石３２０が、ロックされた状態３００で第１の軸の内部にあるように構成される。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。したがって、第２の軸１３０は、第１の軸１２０の移動に起因して回転しない。さらに、第１の軸１２０とユーザインターフェース１４０との接続により、第１の軸１２０が回転するとき、ユーザインターフェース１４０も第１の軸１２０と同様の方向に回転する。デジタルロックの休止状態１００を、ロックされた状態３００とするとき、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００に戻るように構成される。
【０１２５】
段階２０５０において、解錠可能な状態４００で硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。位置センサ２４０は、第２の軸１３０のノッチ３３０を硬質磁石３２０がノッチ３３０に入る定位置に位置決めするように構成される。デジタルロックの休止状態１００を、解錠可能な状態４００とするとき、デジタルロック１００は、解錠可能な状態４００に戻るように構成される。さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。このような条件では、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出ているため、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるので、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができるであろう。硬質磁石３２０がノッチ３３０に突き出るので、ノッチ３３０は、デジタルロック１００の容易な解錠を保証する。ノッチ３３０は、第１の軸１２０があまりに速く回されるときにも、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐ。
【０１２６】
段階２０６０において、外部磁場が印加されるとき、及び／又は外部から打撃又は衝撃が加わるときのいずれかに起因して、阻止ピン５００がロック本体１１０のノッチ３３０に突き出る。
【０１２７】
実施形態１０２のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１２８】
図２１は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態１０３を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態１０３では、ユーザがデジタルロック１００を操作しているときのスクリーンショットが表示される。硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成される。一例では、５００ｋＡ／ｍよりも高い保磁力をもつ硬質磁石３２０が用いられる。硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製された永久磁石である。一例では、硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なり、磁化することができ、それ自体の永久磁場を生み出すことができる材料から作製された物体であり得る。デジタルロック１００を解錠することに関与するパラメータが、クラウドサーバ１７１０に格納及び保存される。ユーザがデジタルロック１００を操作するアイコン２１００を押すと、コンピュータは、デジタルロック１００の硬質磁石３２０にノッチ３３０に入るように命令する。したがって、牽引力が生み出され、デジタルロック１００が解錠される。このようなケースでは、デジタルロック１００は解錠可能な状態４００である。
【０１２９】
実施形態１０３のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１３０】
本発明のいくつかの実施形態において、硬質磁石３２０及び／又は半硬質磁石３１０は、ＳＥＮＳＯＲＶＡＣ（ＦｅＮｉＡｌＴｉ）及び／又はＶＡＣＯＺＥＴ（ＣｏＦｅＮｉＡｌＴｉ）から実現されてもよい。
【０１３１】
デジタルロックのデフォルト位置は、本発明に係る解錠可能な状態又はロックされた状態のいずれか１つとすることができる。これは、ロック内の硬質磁石３２０と半硬質磁石３１０との間の距離を変えることにより調整することができる。ロックは、解錠可能な状態であり続けることができ、又は、電気を消費せずに自動的にロックされた状態に戻るように構成することもでき、これはエネルギーと電力の節約になるであろう。
【０１３２】
図２２は、実施形態１０４の異なる構成での本発明のデジタルロックに必要とされる異なるエネルギー収支を実証する。異なるロック構成が一連の図２２Ａ〜図２２Ｆに示されており、重力は、個々の図面の上下方向、すなわち横向きページの上下方向である。
【０１３３】
図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃは、解錠可能なパルスエネルギー、すなわち、ロックがロックされた状態から解錠された状態にされるときに用いられるエネルギー収支を実証する。
【０１３４】
図２２Ａは、重力に対して０度の角度での構成を示している。硬質磁石３２０が持ち上げられ維持されるので、この構成は最も高いエネルギーを必要とする。持ち上げられた状態での硬質磁石の位置エネルギーは、デジタルロックを解錠するのに必要なエネルギーパルスを増加させる。
【０１３５】
図２２Ｂは、重力に対して９０度の角度での構成を示しており、これは重力に対して２７０度の構成にも等しい。硬質磁石３２０とノッチ３３０の壁との摩擦は、この構成でのデジタルロックを解錠するのに必要なエネルギー消費を増加させる。
【０１３６】
図２２Ｃは、重力に対して１８０度の角度での構成を示している。これは最も低いエネルギーのケースである。硬質磁石３２０がノッチ３３０に落下するので、硬質磁石３２０の位置エネルギーは、解錠可能なパルスエネルギーを減少させる。
【０１３７】
ロックされた状態が休止又はデフォルト状態であるようにロックが構成される場合、エネルギー収支は、デジタルロックが図２２Ａ〜図２２Ｃのすべての構成において解錠可能となるようにするために図２２Ａの構成の要件を超える必要がある。試作では、解錠パルスを発生させるために３＊４７μＦのコンデンサが必要であった。
【０１３８】
図２２Ｄ、図２２Ｅ、図２２Ｆは、ロックするパルスエネルギー、すなわち、ロックが解錠された状態からロックされた状態にされるときに用いられるエネルギー収支を実証する。
【０１３９】
図２２Ｄは、重力に対して０度の角度での構成を示している。硬質磁石３２０がノッチから落下するので、この構成は最小のエネルギーを必要とする。硬質磁石３２０の位置エネルギーは、デジタルロックをロックするのに必要なエネルギーパルスを減少させる。
【０１４０】
図２２Ｅは、重力に対して９０度の角度での構成を示しており、これは重力に対して２７０度の構成にも等しい。硬質磁石３２０とノッチ３３０の壁との摩擦は、この構成でのデジタルロックを解錠するのに必要なエネルギー消費を増加させる。
【０１４１】
図２２Ｆは、重力に対して１８０度の角度での構成を示している。これは最も高いエネルギーのケースである。硬質磁石３２０がノッチ３３０から持ち上げられるので、硬質磁石３２０の位置エネルギーは、ロックするパルスエネルギーを増加させる。これにより、すべての構成をカバーするエネルギー収支の要件が設定される。試作では、ロックをすべての位置でロックされた状態にするのに４７μＦコンデンサを用いた。
【０１４２】
したがって、いくつかの実施形態において、施錠エネルギーパルスは、解錠エネルギーパルスの１／３であり得る。好ましい実施形態では、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０との間の運動距離は、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０の極性をほとんど変えるように最適化される。その場合、半硬質磁石にほんのわずかな磁化パルスが必要とされ、例えば図２２Ｃに示すようにロックを施錠するために反転が起こる。
【０１４３】
一実施形態では、硬質磁石３２０と半硬質磁石３１０との間の距離が非常に長く設定されているため、両方の移動方向の磁化パルスが必要とされる。
【０１４４】
代替的な実施形態では、硬質磁石３２０は、ノッチ３３０から解放されてロックされた状態に戻り、このケースでは、これはロックシステムの休止状態であろう。
【０１４５】
また、周囲の材料も重要であり、硬質磁石３２０が移動するように設計される特定の運動距離に最適化されるべきである。
【０１４６】
最小量の磁気パルスエネルギーを必要とする実施形態は、図２２Ａに示される実施形態であり、この場合、硬質磁石３２０は、ノッチ３３０から単に落下するだけである。
【０１４７】
デジタルロックは、硬質磁石３２０がデジタルロックを施錠するべく移動するときに、硬質磁石がデジタルロックを解錠するべく移動してノッチ３３０へ押し込まれるときよりも、３０％少ない磁気パルスエネルギーを消費することが実験的に観察されている。
【０１４８】
実施形態１０４のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１４９】
図２３Ａは、本発明に係るデジタルロック１００１の単軸回転の実施形態１０５を実証するブロック図である。デジタルロック１００１は、ロック本体１１０、回転可能に構成された１つだけの軸２３００、及びユーザインターフェース１４０を含む。軸２３００は、ロック本体１１０内に存在する。一例では、軸２３００は、回転可能に構成されたシャフトであり得る。加えて、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００１の軸２３００に接続される。一実装では、ユーザインターフェース１４０は、ロック本体１１０の外面１５０に取り付けられる。一例では、ユーザインターフェース１４０は、ドアハンドル、ドアノブ、又はデジタルキー読取り装置であり得る。例示した実施形態では、デジタルロック１００１のロック又はロック解除は、ユーザインターフェース１４０の回転運動に起因する。一例では、ユーザがデジタルロック１００１をロック又はロック解除することを意図する場合、ユーザインターフェース１４０、例えば、ノブが、ユーザによる回転運動で操作されてよい。より具体的には、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００１をロック又はロック解除するべくユーザによって横向きに回転されてよい。
【０１５０】
単軸回転デジタルロック１００１は、モータなどの電気要素を必要とせずにドアをロック及びロック解除するために太陽電池２３１０によって給電されてよい。太陽電池２３１０は、光起電力効果によって太陽光のエネルギーを電気に変換してデジタルロック１００１に給電する電気装置であり得る。太陽電池２３１０はまた、それらの格子構造内に多数の電子又は正孔のいずれかを与える特別な不純物がドープされた高純度シリコン（Ｓｉ）のウェーハから作製された半導体デバイスであり得る。一例では、太陽電池２３１０は、太陽光を受光し、デジタルロック１００１に給電するためにロック本体１１０の外面１５０上に存在してよい。別の例では、太陽電池２３１０は、デジタルロック１００１に給電するべくロック本体１１０の内面上に存在してよい。さらに別の例では、太陽電池２３１０は、光を受光し、ロック本体１１０に給電するのに適したロック本体１１０上の任意の部分に存在してよい。さらに、太陽電池２３１０は、ユーザインターフェース１４０の外面上に存在してよい。このようなユーザインターフェース１４０上の太陽電池２３１０の実装では、太陽電池２３１０は、ドアをロック又はロック解除するために、太陽光を受光し、単軸回転デジタルロック１００１に給電するのに用いられ得る。
【０１５１】
一例では、３Ｄカメラ２３３０が、ユーザの画像を取り込むべくユーザインターフェース１４０上に存在してよい。別の例では、３Ｄカメラ２３３０は、ユーザの画像を取り込むべくドア上の任意の適切な位置に存在してよい。上述の例では、３Ｄカメラ２３３０は、ユーザインターフェース１４０に接続されてもよい。３Ｄカメラ２３３０は、画像の奥行きの知覚が、人間の両眼視を通じて経験されるような三次元を再現することを可能にするイメージングデバイスであり得る。一例では、３Ｄカメラ２３３０は、複数の視点を記録するために２つ以上のレンズを用いることができる。別の例では、３Ｄカメラ２３３０は、その位置をシフトする単一のレンズを用いることができる。
【０１５２】
３Ｄカメラ２３３０は、ユーザの画像を取り込み、取り込んだ画像を識別装置２１０に通信するのに用いられ得る。識別装置２１０はユーザインターフェース１４０の一部であり、３Ｄカメラ２３３０はユーザインターフェース上に存在するので、識別装置２１０は、ユーザを識別することができ、デジタルロック１００１をロック又はロック解除するためにユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザがドアをロック又はロック解除するためにアクセスすることは、取り込んだ画像を電子ロックモジュール２００のデータベースに格納されたユーザの画像と比較することによりユーザを認証すると可能にされる。一例では、取り込まれる画像は、ユーザの顔、手のひら、前腕、目、又はユーザのあらゆる他の特徴であり得る。一例では、３Ｄカメラ２３３０は、Ｆｕｊｉｆｉｌｍ  ＦｉｎｅＰｉｘ  Ｒｅａｌ  ３Ｄ  Ｗ３、Ｓｏｎｙ  Ａｌｐｈａ  ＳＬＴ−Ａ５５、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ  Ｌｕｍｉｘ  ＤＭＣ−ＴＺ２０、Ｏｌｙｍｐｕｓ  ＴＧ−８１０、及び／又はＰａｎａｓｏｎｉｃ  Ｌｕｍｉｘ  ＤＭＣ−ＦＸ７７のいずれかであり得る。本発明によれば、３Ｄカメラはまた、好ましくは、Ｂｅｌｉｃｅ−８５０又は飛行時間（ＴｏＦ）技術に基づくＲＥＡＬ３（商標）系統のＩｎｆｉｎｅｏｎの新しい３Ｄイメージセンサチップで実現される。この技術及びセンサチップは、好ましくは、認証を備えた非常に小型の携帯可能なロック装置などの、設置面積の小さい組込みシステムを実現するであろう。
【０１５３】
実施形態１０５のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１５４】
図２３Ｂは、本発明に係るロックされた状態３００にある単軸回転デジタルロック１００１の一実施形態１０６を実証するブロック図である。前述のように、デジタルロック１００１は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００１を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、ロック本体１１０内に設けられ、磁化コイル２５０の内部にあり、硬質磁石３２０は、永久磁石である。硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なり、磁化することができ、それ自体の永久磁場を生み出すことができる材料から作製された物体であり得る。
【０１５５】
半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の分極の変化に応答して、デジタルロック１００１を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押すか又は引くように構成される。特に、デジタルロック１００１がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置の結果として、硬質磁石３２０は、軸２３００のノッチ２３４０とロック本体１１０のノッチ２３２０に部分的に受け入れられる。いくつかの実装において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の極性は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＮ極に面し、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０が互いに引き寄せられるような極性であってもよいことが理解されるであろう。
【０１５６】
二軸デジタルロック１００は、ロックされた状態３００と解錠可能な状態４００との間で動作するように構成される（図３及び図４に示す）。単軸デジタルロック１００１がロックされた状態３００のとき、硬質磁石３２０は、部分的に軸２３００の内部、部分的にロック本体１１０の内部、及びノッチ２３２０及び２３４０の内部にあるように構成される。このような条件では、硬質磁石３２０は、軸２３００の回転を阻止する。さらに、ユーザが、ユーザインターフェース１４０を回転させることによってデジタルロック１００１をロック解除しようとするとき、ロックされた状態３００で、軸２３００を介して硬質磁石３２０に力が加えられる場合がある。加えられた力は、次いで、軸２３００と硬質磁石３２０との接続により、硬質磁石３２０に伝達される。硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製されるので、硬質磁石３２０は強力であり、軸２３００を通じて加えられた力に耐えることができる。時には、硬質磁石３２０に機械的に強い外面を提供するために、チタンピンが、硬質磁石３２０のカバーシェルとして用いられる。ユーザインターフェース１４０から加えられた力が硬質磁石３２０に伝達されるのを防ぐために軸２３００に制限機構が設けられてもよい。一例では、制限機構は、力が軸２３００を通じて硬質磁石３２０に伝達されるのを制限するために設けられる任意の機構／構成要素であり得る。
【０１５７】
デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、デジタルロック１００１はまた、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因してロック本体１１０のノッチ５１０に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン５００を含む。一例では、阻止ピン５００は、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐように構成された、好ましくは、磁性材料、例えば鉄（Ｆｅ）で構成されたピンであり得る。より具体的には、阻止ピン５００は、第１の軸１２０の回転を防ぐために作動し、これにより、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐ。
【０１５８】
実施形態１０６のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１５９】
図２３Ｃは、本発明に係る解錠可能な状態４００の単軸回転デジタルロック１００１の一実施形態１０７を実証するブロック図である。デジタルロック１００１が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置の結果として、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザは、回転単軸デジタルロック１００１を解錠することができるであろう。ユーザがユーザインターフェース１４０を回転させるとき、軸２３００も回転する。軸２３００とユーザインターフェース１４０との接続により、軸２３００の回転が可能である。一例では、ユーザがユーザインターフェース１４０を回転させるときに軸２３００をその最初の位置にもってくるために戻しばねが用いられてもよい。一実装では、戻しばねは、軸２３００とデジタルロック１００１のロック本体１１０との間に画定された隙間に配置されたねじりばねであってもよい。
【０１６０】
単軸ロックは、複数軸のロックとは対照的に、通常はより単純である。
【０１６１】
実施形態１０７のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１６２】
図２３Ｄ、図２３Ｅ、及び図２３Ｆは、本発明に係るロックされた状態３００、解錠可能な状態４００、及び解錠された状態２４００を示す単軸回転デジタルロック１００１の一実施形態１０８を実証するブロック図である。デジタルロック１００１がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置の結果として、硬質磁石３２０は、軸２３００のノッチ２３４０とロック本体１１０のノッチ２３２０に部分的に受け入れられる。図２３Ｅを参照すると、デジタルロック１００１が解錠可能な状態４００のとき、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザはデジタルロック１００１を解錠することができるであろう。図２３Ｆを参照すると、解錠された状態２４００で、ユーザがユーザインターフェース１４０を反時計回り方向に回転させるとき、硬質磁石３２０が所定の角位置まで回転する。一例では、硬質磁石３２０の所定の角位置は約１２０度である。
【０１６３】
実施形態１０８のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１６４】
図２４Ａは、本発明に係る単軸並進デジタルロック１００２の一実施形態１０９を実証するブロック図である。このデジタルロック１００２は、ロック本体１１０、直線的に移動するように構成された軸２３００、及びユーザインターフェース１４０を含む。例示した実施形態では、デジタルロック１００２のロック又はロック解除は、ユーザインターフェース１４０の直線運動に起因する。一例では、ユーザがデジタルロック１００２をロック又はロック解除することを意図する場合、ユーザインターフェース１４０、例えば、レバー又は押しボタンが、ユーザによる直線運動で操作されてよい。より具体的には、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００２をロック又はロック解除するべくユーザによって後方及び前方に移動されてよい。
【０１６５】
デジタルロック１００２は、モータなどの電気要素を必要とせずにドアをロック及びロック解除するために太陽電池２３１０によって給電されてよい。一例では、太陽電池２３１０は、光を受光し、デジタルロック１００２に給電するために、ロック本体１１０の外面１５０、内面、及び／又は任意の部分に存在してよい。さらに、太陽電池２３１０は、ユーザインターフェース１４０の外面上に存在してよい。このようなユーザインターフェース１４０上の太陽電池２３１０の実装では、太陽電池２３１０は、ドアをロック及び／又はロック解除するために、光を受光し、ロック本体１１０に給電するのに用いられ得る。
【０１６６】
３Ｄカメラ２３３０が、ユーザの画像を取り込むべくユーザインターフェース１４０上に存在してよい。３Ｄカメラ２３３０は、ユーザの画像を取り込み、取り込んだ画像を識別装置２１０に通信するのに用いられ得る。識別装置２１０はユーザインターフェース１４０の一部であり、３Ｄカメラ２３３０はユーザインターフェース上に存在するので、識別装置２１０は、ユーザを識別することができ、デジタルロック１００２をロック又はロック解除するためにユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザがドアをロック又はロック解除するためにアクセスすることは、取り込んだ画像を電子ロックモジュール２００のデータベースに格納されたユーザの画像と比較することによりユーザを認証すると可能にされる。
【０１６７】
実施形態１０９のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１６８】
図２４Ｂは、本発明に係るロックされた状態３００のデジタルロック１００２の一実施形態１１６を実証するブロック図である。デジタルロック１００２がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置により、硬質磁石３２０は、軸２３００のノッチ２３４０とロック本体１１０のノッチ２３２０に部分的に受け入れられる。
【０１６９】
デジタルロック１００２がロックされた状態３００のとき、硬質磁石３２０は、部分的に軸２３００の内部及びノッチ２３４０の内部にあるように構成される。このような条件では、硬質磁石の一部もノッチ２３２０の内部にあるので、硬質磁石３２０は、ロック本体１１０の内部の軸２３００の並進運動、すなわち、押し引きを阻止する。さらに、ユーザが、ユーザインターフェース１４０を直線的に動かすことによりデジタルロック１００２をロック解除しようとするとき、ロックされた状態３００で、軸２３００を介して硬質磁石３２０に力が加えられる場合がある。加えられた力は、次いで、軸２３００と硬質磁石３２０との接続により、硬質磁石３２０に伝達される。ユーザインターフェース１４０から加えられた力が硬質磁石３２０に伝達されるのを防ぐために軸２３００に制限機構が設けられてもよい。
【０１７０】
実施形態１１６のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１７１】
図２４Ｃは、本発明に係る解錠可能な状態４００のデジタルロック１００２の一実施形態１１１を実証するブロック図である。デジタルロック１００２が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置により、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザは、軸をページの上方へ押し上げることによってデジタルロック１００２を解錠することができるであろう。
【０１７２】
実施形態１１１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１７３】
図２４Ｄは、本発明に係る解錠された状態２４００の単軸並進デジタルロック１００２の一実施形態１１２を実証するブロック図である。ユーザがユーザインターフェース１４０を直線的に動かすとき、軸２３００も順方向に移動してドアがロック解除される。軸２３００とユーザインターフェース１４０との接続により、順方向の軸２３００の移動が可能である。一例では、ユーザがユーザインターフェース１４０を直線的に動かすときに軸２３００を硬質磁石３２０と共にその最初の位置に戻すために戻しばねが用いられてもよい。別の例では、ユーザがユーザインターフェース１４０を直線的に動かすときに軸２３００を硬質磁石３２０と共にその最初の位置に戻すために圧縮ばねが用いられてもよい。戻しばねは、軸２３００とデジタルロック１００２のロック本体１１０との間に画定された隙間に配置され得る。
【０１７４】
実施形態１１２のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１７５】
図２５Ａは、本発明に係る解錠可能な状態の単軸並進デジタルロック１００２と、関連する認証ソフトウェア及びハードウェアの一実施形態１１３を実証するブロック図である。ユーザの画像を取り込み、取り込んだ画像を識別装置２１０に通信するのに３Ｄカメラ２３３０が用いられ得る。識別装置２１０はユーザインターフェース１４０の一部であり、３Ｄカメラ２３３０はユーザインターフェース上に存在するので、識別装置２１０は、デジタルロック１００２をロック又はロック解除するユーザを識別することができる。３Ｄカメラ２３３０によって取り込まれたユーザの画像がデータベースに格納されたユーザの画像と一致するときに、デジタルロック１００２をロック解除するユーザが認証される。ユーザが認証されるとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置により、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザはデジタルロック１００２を解錠することができるであろう。
【０１７６】
認証された情報は、出力モジュール１２４０に通信され、出力モジュール１２４０は、図示したように解錠可能な状態４００に移行するか又は解錠可能な状態４００を維持するためにデジタルロック１００２に信号を送信する。加えて、ユーザへの認証確認通知が提供される。通知は、音声通知、ビデオ通知、マルチメディア通知、及び／又はテキスト通知のいずれかであり得る。一例では、取り込まれるユーザの画像は、ユーザの顔、手のひら、前腕、目、又はユーザのあらゆる他の特徴であり得る。別の例では、ユーザは、電子キー、タグ、キータグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣデバイスのいずれかによって認証されてよい。
【０１７７】
実施形態１１３のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１７８】
図２５Ｂは、本発明に係る解錠された状態２４００の単軸並進デジタルロック１００２と、関連するソフトウェア及びハードウェアの一実施形態１１４を実証するブロック図である。出力モジュール１２４０によって受信された信号に応答して、軸２３００は、順方向に移動し、デジタルロック１００を解錠された状態２４００になるようにロック解除する。ユーザの認証に応答して、順方向の軸２３００の移動が可能である。一例では、ユーザが認証されるときに軸２３００を硬質磁石３２０と共にその最初の位置に戻すために戻しばねが用いられてもよい。
【０１７９】
実施形態１１４のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１８０】
図２６Ａ及び図２６Ｂは、本発明に係るロックされた状態３００及び解錠可能な状態４００を示すデジタルロック１００、１００１、１００２の一実施形態１１５を実証するブロック図である。図２６Ａ及び図２６Ｂを参照すると、硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０に比べてはるかに小さい磁石であり、硬質磁石３２０は、プラスチック又はチタンで作製され得るピン２６００の内部に存在してよい。さらに、デジタルロック１００、１００１、１００２がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置の結果として、ピン２６００が硬質磁石３２０と共に軸２３００のノッチ２３４０とロック本体１１０のノッチ２３２０に部分的に受け入れられる。図２６Ｂを参照すると、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置の結果として、ピン２６００が硬質磁石３２０と共に軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、ピン２６００が硬質磁石３２０と共に軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザはデジタルロック１００、１００１、１００２を解錠することができるであろう。
【０１８１】
好ましい実施形態では、硬質磁石３２０は、ロックピン２６００よりもはるかに短く、ピンがロック本体にあまり強固に取り付けられていないので、ロック本体１１０が例えば鉄でできている場合、ロックは容易にリセット可能である。これにより、デジタルロック１００、１００１、１００２は、状態間でより小さいリセットエネルギーを必要とする。逆に、より長い硬質磁石３２０は、磁気リセットエネルギーを増加させ、いくつかの実施形態、例えば阻止ピン５００において好ましい。
【０１８２】
実施形態１１５のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１８３】
図２７は、本発明に係る発明的な阻止ピン２７００を示すデジタルロック１００３の一実施形態１１７を実証するブロック図である。ロックされた状態３００のデジタルロック１００３が例示される。デジタルロック１００３は、ロックピン２７１０と阻止ピン２７００を含む。硬質磁石３２０と半硬質磁石３１０がロックピン２７１０を形成する。
【０１８４】
デジタルロック１００３は、一方の磁石は硬質磁石２７２０であり、他方の磁石は半硬質磁石２７３０である、阻止ピン２７００を形成する、少なくとも２つの磁石をさらに含む。本実装では、半硬質磁石２７３０は、アルニコで構成され、硬質磁石２７２０は、チタンカバーを有するＳｍＣｏで構成されてよい。特に、鉄合金で構成される場合がある半硬質磁石２７３０は、鉄（Ｆｅ）に加えてアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びコバルト（Ｃｏ）を含有する。半硬質磁石２７３０の保磁力は、硬質磁石２７２０の保磁力よりも低く、随意的に硬質磁石２７２０の保磁力の少なくとも１／５未満であり得る。
【０１８５】
デジタルロック１００３は、第１の軸１２０及び第２の軸１３０と、第１の軸１２０に接続されたユーザインターフェース１４０を含む。阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０及び硬質磁石２７２０は、第１の軸１２０の内部に存在する。半硬質磁石２７３０は、磁化コイル２７４０の内部に配置され、デジタルロック１００３の第１の軸１２０内に静止した状態で保持される。磁化コイル２７４０は、半硬質磁石２７３０の磁化のために設けられ、半硬質磁石２７３０に極性を誘起する。休止位置において、半硬質磁石２７３０は硬質磁石２７２０に隣接する。半硬質磁石２７３０のＮ極は、硬質磁石２７２０のＳ極を引き寄せ、２つの異なる極間の引力が磁石２７２０及び２７３０を休止状態に保持する。半硬質磁石２７３０は、磁化コイル２７４０の内部に配置され、デジタルロック１００３の第１の軸１２０内に静止した状態で保持される。磁化コイル２７４０は、半硬質磁石２７３０の磁化のために設けられ、半硬質磁石２７３０に極性を誘起する。いくつかの実装において、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０は、コイルなしの磁石であってもよい。デジタルロック１００３は、ロックシステムに取り付けられたレバー８１０又はノブ８４０の機械的運動により給電され、又は電子デジタルキー挿入により給電されてよい。いくつかの実装において、デジタルロック１００３は、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザの筋力、電源、及び／又はバッテリのいずれかにより給電される自己給電式ロックであり得る。
【０１８６】
デジタルロック１００３はまた、デジタルロック１００３のいたる所に侵入しようとする攻撃又は悪意のある試みが発生した場合に阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０を受け入れるためにロック本体１１０に設けられたノッチ２７５０を含む。阻止ピン２７００は、侵入者によりデジタルロック１００３が改ざんされるときに特定の時間にわたって又は恒久的にデジタルロック１００３を基本的に封印する任意の構造体として理解される。阻止ピン２７００が機能し、侵入者がデジタルロック１００３を改ざんするのを防ぐようにするために、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、ロックピン２７１０の硬質磁石３２０がノッチ３３０に入る前に硬質磁石２７２０がノッチ２７５０に入ることを妨害する機械的な力及び磁力に打ち勝つ必要がある。デジタルロック１００３の不正な解錠を防ぐために、阻止ピン２７００は、強い外部磁場が印加されるとき、ハンマーによる外部からの打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときに作動し得る。攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが侵入者からデジタルロック１００３を封印するべく阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０を移動させるように構成される。
【０１８７】
実施形態１１７のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１８８】
図２８は、本発明に係るデジタルロック１００３が侵入の機械的エネルギーを受けるときの発明的な阻止ピン２７００の作動を示すデジタルロック１００３の一実施形態１１８を実証するブロック図である。一実装では、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０の慣性は、ロックピン２７１０の硬質磁石３２０の慣性よりも小さく構成される。例えば、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、２ｇの重さであってよく、ロックピン２７１０の硬質磁石３２０は、１ｇの重さであってよい。したがって、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０と半硬質磁石２７３０との間の磁力は、ロックピンの硬質磁石３２０と半硬質磁石３１０との間の磁力よりも小さい。この構成により、ロックピン２７１０の硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に移動する前に、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がロック本体１１０のノッチ２７５０により容易に移動する。
【０１８９】
力ベクトルで図面に示されるように、阻止ピン２７２０の機械的な力Ｇは、阻止ピンの磁気保持力に打ち勝つ。これは、ロックピン２７１０では起こらない。ロックピンの衝撃Ｇは硬質磁石３２０上の磁気保持力に打ち勝つのに十分ではないので、磁気保持力が硬質磁石３２０を下方に保つ。この好ましい実施形態では、ロックは施錠されたままであり、侵入者の攻撃エネルギーによって阻止状態にされることになる。それぞれのピンのＧ力及びＦ力は同じく英字でマークされているにもかかわらず、異なる大きさの矢印は、Ｇ力の値とＦ力の値が２つのピンで異なることを示し、例示している。
【０１９０】
デジタルロック１００３への悪意のある攻撃がハンマー２８００の使用による侵入の機械的エネルギーの形態のとき、ハンマー２８００によりデジタルロック１００３に大きい衝撃力が降りかかる。衝撃力は、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０と硬質磁石２７２０との間の磁力に打ち勝つのに十分である。結果として、ハンマー２８００の侵入の機械的な力により、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０が半硬質磁石２７３０から離れ、ロック本体１１０のノッチ２７５０に突き出る。しかし、衝撃力は、ロックピン２７１０の半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０との間の磁力に打ち勝つには不十分である。したがって、ロックピン２７１０の硬質磁石３２０は、ロックピン２７１０の半硬質磁石３１０に隣接したままである。阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０とロック本体１１０のノッチ２７５０との係合は、第１の軸１２０の回転を防ぎ、デジタルロック１００３を改ざんから保護する。これは、デジタルロック１００３が設けられているドアに侵入者が入るのを防ぐ。
【０１９１】
非常に高いＧ力が発生する場合、ロックピン２７１０と阻止ピン２７００との両方が作動し得ることに注目されたい。本発明は、阻止ピン２７００が作動する前にロックピンが侵入者の攻撃に屈服しない限り、このシナリオでも十分に機能する。１つの特定の実施形態では、ピン２７１０及び２７００の重量は、同じであってよい。別の好ましい実施形態では、ピン２７１０及び２７００は、非常に小さい重量、例えばそれぞれ０．１ｇを有していてよい。
【０１９２】
デジタルロック１００３はまた、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０への硬質磁石２７２０の付着又は非付着を感知すること、警報信号又は監査証跡レコードを生成し、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０をロックされた状態にするべく電子装置に命令することのいずれかを行うように構成されたホールセンサ２８１０を含む。阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０が阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０から離れると、ホールセンサ２８１０は、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０に極性を誘起するべく磁化コイル２７４０に給電するように構成される。このような半硬質磁石２７３０に極性を誘起するプロセスに起因して、半硬質磁石２７３０の極性が変化する。結果として、半硬質磁石２７３０のＮ極がＳ極に変化し、半硬質磁石２７３０のＳ極がＮ極に変化する。半硬質磁石２７３０の変化した又は誘起されたＳ極が、ロック本体１１０のノッチ２７５０に入っている硬質磁石２７２０のＳ極に対して反発力を生じる。この反発力により、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がロック本体１１０のノッチ２７５０内にとどまり、これにより、侵入の機械的エネルギーに対してデジタルロック１００３を封印する。一実装では、デジタルロック１００３は、複数の阻止ピンを含むことができ、阻止ピンは、異なる角度からロック本体のそれぞれのノッチに突き出ることができる。阻止ピンは、ロックのロックピンへの異なる慣性及び磁気保持力を有することができ、同じロックの異なる阻止ピンは、それらの間で異なる磁気保持力及び慣性を有することができる。
【０１９３】
阻止ピン２７００は、通常、侵入の試みではないユーザによる不慮の又は偶発的な衝撃に起因する作動を防ぐのに十分に高い力の特定の閾値を超えると作動するように構成される。
【０１９４】
実施形態１１８のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１９、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０１９５】
図２９は、本発明に係るデジタルロック１００３が侵入の磁場エネルギーを受けるときの発明的な阻止ピン２７００の作動を示すデジタルロック１００３の一実施形態１１９を実証するブロック図である。デジタルロック１００３への悪意のある攻撃が、外部の強力な磁石（図示せず）又は強い外部磁場の使用による侵入の磁場エネルギーの形態であるとき、阻止ピン２７００は、ロックピン２７１０に比べて外部磁場により敏感に反応する。これを達成するために、阻止ピン２７００は、通常、ロックピン２７１０とは異なるより小さい保磁力を有する。好ましい実施形態では、阻止ピン２７００は、４９ｋＡ／ｍの保磁力を有するアルニコ５で作製され、ロックピン２７１０は、６３ｋＡ／ｍの保磁力を有するアルニコ６で作製される。
【０１９６】
阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０とロックピン２７１０の硬質磁石３２０との物理的差異に起因して、侵入の磁場エネルギーにより、ロックピン２７１０が作動する前に阻止ピン２７００が作動する。特に、侵入の磁場エネルギーは、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０と半硬質磁石２７３０との間で極性を反転させるのに十分である。結果として、侵入の磁場により、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０が半硬質磁石２７３０から離れ、硬質磁石２７２０がロック本体１１０のノッチ２７５０に突き出る。
【０１９７】
ロックピン２７１０の硬質磁石３２０及び半硬質磁石３１０の磁気極性は、阻止ピンの磁石２７２０の磁気極性よりも逆にするのがより難しいため、侵入の磁場エネルギーは、極性を反転させ、ロックピン２７１０を作動させて、半硬質磁石３１０をロック本体のノッチに押し上げるには不十分である。結果として、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がロック本体１１０のノッチ２７５０にとどまるとき、ロックピン２７１０は休止状態にとどまる。したがって、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、第１の軸１２０の回転、したがって、レバー８１０及び／又はノブ８４０の回転を防ぐ。そのため、侵入者はデジタルロック１００３にアクセスできず、ゆえに、侵入者がデジタルロック１００３を改ざんしてドアに入るのを防ぐ。機械的干渉と磁気干渉が混在するシナリオでは、阻止ピン２７００は、ロックピン２７１０よりも両方の干渉により敏感に反応するように構成されてよい。
【０１９８】
図２９は、２つの阻止ピンを示し、コイル２７４０を備えたピンは、通常、磁気攻撃に対して設計される。侵入の磁場は、半硬質磁石２７３０の極性を反転させ、阻止ピンが作動して硬質磁石２７２０をノッチ２７５０に押すことによりロックを阻止状態にすることになる。このコイルを備えた阻止ピンは、コイル２７４０を励磁することにより逆極性にすることができ、これにより硬質磁石２７２０が引き戻される。
【０１９９】
コイルを備えていない阻止ピンは、機械的攻撃が発生した場合にノッチにジャンプする鉄のピンを有することになる。このピンは、磁石が鉄を引き寄せるので時間が経つと阻止状態から逆戻りするという意味で可逆的である。
【０２００】
本発明によれば、阻止を作動させるために、異なる磁気感度及び／又は機械的感度をもつ複数の阻止ピンを有する。このようにして、異なるタイプ及び強度の侵入攻撃を阻止することができる。
【０２０１】
デジタルロック１００３への悪意のある攻撃が第１の軸１２０の速い又は激しい回転により実行される場合、回転により求心力が生じる。このような求心力は、デジタルロック１００３内で回転磁場の二乗に比例する値まで増大することになる。これにより、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０が阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０から離れ、したがって、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がロック本体１１０に設けられたノッチ２７５０に移動する。このような阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０の位置は、デジタルロック１００３を封印し、第１の軸１２０の回転を防ぐ。したがって、侵入者はデジタルロック１００３にアクセスできず、ゆえに、侵入者がデジタルロック１００３を改ざんしてドアに入るのを防ぐ。
【０２０２】
実施形態１１９のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１２１、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０２０３】
図３０は、本発明に係る発明的な阻止ピン２７００を示すデジタルロック１００３をリセットする一実施形態１２１を実証するブロック図である。阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がロック本体１１０のノッチ２７５０に移動すると、デジタルロック１００３が設けられたドアに所有者を含めて誰も入ることができなくなる。このような状況では、デジタルロック１００３は、その最初の休止状態にリセットされる必要がある。
【０２０４】
一実装では、デジタルロック電子装置は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続されてよい。識別装置２１０は、電子キー、電子タグ、指紋、磁気ストライプ、及び／又はＮＦＣ電話のいずれかによってユーザを識別するように構成される。別の実装では、認証モジュール１２２０は、ユーザインターフェース１４０によって受信された入力を認証するように構成されてよく、デジタルロック１００３をロック又はロック解除するためにユーザにアクセスを提供することができる。認証モジュール１２２０は、データベース１２３０に既に格納されている識別情報で、ユーザによって入力された識別情報を認証する。認証モジュール１２２０からの認証された識別情報は、出力モジュール１２４０に通信される。一実装では、識別装置２１０及び／又は認証モジュール１２２０は、パーソナルコンピュータ３０００又はモバイルスマートフォン３０１０などのユーザパーソナルデバイスに実装されてよい。出力モジュール１２４０は、デジタルロック１００３と通信し、ユーザの識別の成功に応答して阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０の磁化分極を変化させるべく磁化コイル２７４０に給電するために電源を制御するように構成される。
【０２０５】
パーソナルコンピュータ３０００及びモバイルスマートフォン３０１０は、ユーザが認証されるべきユーザに関する識別情報を入力することを可能にし、デジタルロック１００３のロック及び／又はロック解除を可能にするアプリケーション（図示せず）を含んでいてもよい。一例では、識別情報は、指紋、パスコード、及び／又はユーザに関連付けられた個人の詳細であり得る。例えば、ユーザ又は所有者は、識別情報を提供するためにモバイルスマートフォン３０１０の指紋スキャナ及びキーボードを用いてもよい。いくつかの実施形態では、モバイルスマートフォン３０１０で提供されるアプリケーションは、ユーザの顔スキャンを行うためにモバイルスマートフォン３０１０のカメラ３０２０を使用することができる。このような顔スキャンは、認証の目的での識別情報としても機能することができる。
【０２０６】
認証モジュール１２２０による識別情報の認証が成功すると、出力モジュール１２４０は、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０の極性を変化させるように構成される。阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０のＳ極は、Ｎ極に変化することになる。半硬質磁石２７３０の誘起されたＮ極は、ロック本体１１０のノッチ２７５０に存在する阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０のＳ極を引き寄せる。このような異なる極間の磁気引力により、硬質磁石２７２０が半硬質磁石２７３０に向かって移動し、休止状態に戻る。
【０２０７】
ホールセンサ２８１０は、阻止ピン２７００の磁石２７２０及び２７３０の付着を感知し、阻止ピン２７００の磁化コイル２７４０を作動させ、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０の極性の変化を引き起こすように構成されてよい。結果として、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がロック本体１１０のノッチ２７５０に突き出る。結果として、ロックが阻止状態にされる。
【０２０８】
実施形態１２１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２２、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０２０９】
図３１は、本発明に係る発明的な阻止ピンを示すリセット不可のデジタルロック１００４の一実施形態１２２を実証するブロック図である。この実施形態では、デジタルロック１００４は、ロック本体１１０に設けられ、ロック本体１１０のノッチ２７５０に隣接して配置された、鉄（Ｆｅ）バー又はリング３１００を含む。この実施形態１２２での阻止ピン２７００は、鉄（Ｆｅ）ブロック３１１０と硬質磁石２７２０によって構成される。Ｆｅブロック３１００はまた、ロック本体を鉄又は他の何らかの磁性材料から作製することに置き換えられてもよい。
【０２１０】
本実施形態１２２は、阻止ピン２７００に関して説明される。阻止ピン２７００は、デジタルロック１００４の不正な解錠を防ぐために、強い外部磁場が印加されるとき、ハンマーにより外部から打撃される又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸があまりに速く回されるときのいずれかにおいて作動し得る。休止状態では、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、Ｆｅブロック３１１０に付着したままである。このような悪意のある攻撃が発生している間、侵入者のエネルギーにより、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がＦｅブロック３１１０から離れ、ロック本体１１０のノッチ２７５０に移動する。Ｆｅバー３１００はノッチ２７５０に隣接しているので、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、硬質磁石２７２０と金属Ｆｅバー３１００との間の強い引力によりＦｅバー３１００の近くに移動し、Ｆｅバー３１００に付着することになる。このような阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０とＦｅバー３１００との付着は、強い引き寄せ磁力を形成し、デジタルロック１００４においてリセット不可の阻止デバイスを形成する。さらに、このような付着は、デジタルロック１００４における高いセキュリティ及び堅牢な構成を提供する。阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０とＦｅバー３１００との付着は非常に強力であり、したがって、容易にリセットすることができない。ロックの分解のみが、阻止ピン２７５０、３１５０をリセットできる。
【０２１１】
実施形態１２２のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２３、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０２１２】
図３２Ａ及び図３２Ｂは、本発明に係る発明的な阻止ピン２７００を示すリセット不可のデジタルロック１００４の一実施形態１２３を実証するブロック図である。本実施形態では、Ｆｅバー３２１０にノッチ３２００が設けられ、又は代わりに、ロック本体１１０が鉄で作製される。デジタルロック１００４はまた、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０とＦｅブロック３１１０を一緒に保持しながら、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０をＦｅブロック３１１０から分離する、プラスチックのような非磁性材料３２２０を含む。阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０のＳ極とＦｅブロック３１１０は、保持ギャップ（ＧＨ）により分離され、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０のＮ極は、「本体とのギャップ」（ＧＢ）によりノッチ３２００から分離される。保持ギャップ（ＧＨ）と本体とのギャップ（ＧＢ）によって、阻止ピンが作動する侵入者のエネルギーが決まる。これらのギャップは、侵入者のエネルギーに見合うように設定される必要がある。さらに、阻止ピン２７００の作動の敏感さは、保持ギャップ（ＧＨ）及び本体とのギャップ（ＧＢ）の厚さに基づいて調節されてよい。衝突／衝撃のエネルギーにより、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がその位置から動いてＦｅバー３２１０に向かって移動し、これにより、それらを一緒に保持する強い引力が生じる。次いで、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０が、Ｆｅバー３２１０に設けられたノッチ３２００を占める。
【０２１３】
実施形態１２３のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２４、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０２１４】
図３３は、発明的な阻止ピン２７００を示すデジタルロック１００３を制御する方法の一実施形態１２４を実証する。この方法は、説明の他の部分で述べたように、図１〜図３２に関して説明した実施形態と同一の又は類似のシステムで実施することもできる。
【０２１５】
段階３３１０において、デジタルロック１００３に少なくとも２つの磁石が設けられる。一方の磁石は半硬質磁石２７３０であり、他方の磁石は硬質磁石２７２０である。硬質磁石２７２０は、悪意のある攻撃が発生した場合にデジタルロック１００３を施錠して侵入者を阻止するべく移動し、これにより、磁石２７２０、２７３０は阻止ピン２７００として作用し、攻撃の機械的及び／又は電磁エネルギーが侵入者からデジタルロック１００３を封印するべく硬質磁石２７２０を移動させる。デジタルロック１００３は、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザ給電、電源、及び／又はバッテリのいずれかにより給電される自己給電式ロックである。一実装では、デジタルロック１００３は、ロックシステムに取り付けられたレバー８１０及び／又はノブ８４０の機械的運動により給電されてよく、又は電子デジタルキー挿入により給電されてよい。
【０２１６】
段階３３２０において、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０と阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、互いに隣接して配置されるように構成される。図２７及び図３０に例示した実施形態では、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０の上に配置される。半硬質磁石２７３０は、アルニコで作製され、硬質磁石２７２０は、ＳｍＣｏで作製される。半硬質磁石２７３０は、硬質磁石２７２０の保磁力よりも低い、随意的に硬質磁石２７２０の保磁力の少なくとも１／５未満の保磁力を有する。
【０２１７】
段階３３３０において、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０は、磁化コイル２７４０の内部にあるように構成される。必要なときに、磁化コイル２７４０は、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０の極性を変化させることに関与する。
【０２１８】
段階３３４０において、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０の磁化分極の変化により、デジタルロック１００３を封印するべく阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０が移動するように構成される。デジタルロック１００３は、半硬質磁石２７３０への硬質磁石２７２０の付着又は非付着を感知すること、警報信号又は監査証跡レコードを生成し、阻止ピン２７００をロックされた状態３００にすることのいずれかを行うためにホールセンサ２８１０をさらに含む。
【０２１９】
段階３３５０において、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、ロックされた状態３００で第１の軸１２０の内部にあるように構成される。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。したがって、第２の軸１３０は回転しない。
【０２２０】
段階３３６０において、ロックピン２７１０の硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る前に、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がロック本体１１０のノッチ２７５０に突き出る。デジタルロック１００３の不正な解錠を防ぐために、阻止ピン２７００は、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸があまりに速く回されるときのいずれかに起因してロック本体１１０のノッチ２７５０に突き出る。一実装では、デジタルロック１００３は、複数の阻止ピンを含んでいてもよく、阻止ピンは、異なる角度からロック本体１１０に突き出ることができる。デジタルロック１００３が封印されると、デジタルロック１００３は、所有者又はユーザの認証に基づいてリセットすることができる。一実装では、デジタルロック電子装置は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続されてよい。識別装置２１０は、電子キー、電子タグ、指紋、磁気ストライプ、及び／又はＮＦＣ電話のいずれかによってユーザを識別するように構成される。
【０２２１】
段階３３７０において、認証されたユーザは、識別されたときに、阻止ピンをリセットし、コイルを励磁することによりロックを阻止状態から解放することができ、阻止ピンの硬質磁石又は鉄が半硬質磁石に引き戻され、これにより、阻止状態が解除される。
【０２２２】
実施形態１２４のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、及び／又は１２５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０２２３】
図３４は、発明的な阻止ピン２７００を示すデジタルロック１００３を制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品３４００の一実施形態１２５を実証する。例示した実施形態１２５では、デジタルロック１００３は、ネットワーク１７００を介してクラウドサーバ１７１０及びユーザ端末デバイス１７２０と通信する。ネットワーク１７００は、無線又は有線インターネット又は電話網であり、これは通常、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、３Ｇ、４Ｇ、Ｗｉ−Ｆｉ、及び／又はＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークなどのセルラーネットワークである。
【０２２４】
一例では、クラウドサーバ１７１０は、複数のサーバを含み得る。１つの例示的な実装では、クラウドサーバ１７１０は、ユーザに関係する識別情報を格納するように構成されたあらゆるタイプのデータベースサーバ、ファイルサーバ、ウェブサーバ、アプリケーションサーバなどであり得る。別の例示的な実装では、クラウドサーバ１７１０は、データファイルを記憶するための複数のデータベースを含み得る。データベースは、例えば、ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｑｕｅｒｙ  ｌａｎｇｕａｇｅ（ＳＱＬ）データベース、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＳＱＬサーバなどのＮｏＳＱＬデータベース、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）サーバ、ＭｙＳＱＬ（登録商標）データベースなどであり得る。クラウドサーバ１７１０は、クラウドストレージサービスプロバイダによって管理されるクラウド環境に配備されてよく、データベースは、クラウド環境で実装されるクラウドベースのデータベースとして構成されてもよい。
【０２２５】
入力−出力デバイスを含み得るクラウドサーバ１７１０は、普通は、モニタ（ディスプレイ）、キーボード、マウス、及び／又はタッチスクリーンを備える。しかしながら、通常、一度に１つよりも多いコンピュータサーバが使用されており、そのため、一部のコンピュータは、コンピュータ自体だけを組み込んでおり、画面もキーボードもない。これらのタイプのコンピュータは、通常、本発明のクラウドサーバ１７１０によって用いられるクラウドネットワークを実現するのに用いられるサーバファームに格納される。クラウドサーバ１７１０は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ及びＡｍａｚｏｎ及びＨＰ（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）などの公知のベンダーから個別のソリューションとして購入することができる。クラウドサーバ１７１０は、通常、Ｕｎｉｘ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ、ｉＯＳ、Ｌｉｎｕｘ、又はあらゆる他の公知のオペレーティングシステムを実行し、通常、マイクロプロセッサ、メモリ、及びＳＳＤフラッシュ又はハードドライブなどのデータストレージ手段を備える。クラウドアーキテクチャの応答性を向上させるために、データは、ＳＳＤ、すなわち、フラッシュストレージにすべて又は部分的に優先的に記憶される。このコンポーネントは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ又はＡｍａｚｏｎなどの既存のクラウドプロバイダから選択／構成され、又はＭｉｃｒｏｓｏｆｔ又はＡｍａｚｏｎなどの既存のクラウドネットワークオペレータは、Ｐｕｒｅ  Ｓｔｏｒａｇｅ、ＥＭＣ、Ｎｉｍｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅなどのＦｌａｓｈに基づくクラウドストレージオペレータにすべてのデータを格納するように構成される。
【０２２６】
ソフトウェアプログラム製品３４００は、少なくとも２つの磁石を備えるデジタルロック１００３の動作を制御するように構成される。一方の磁石は半硬質磁石２７３０であり、他方の磁石は硬質磁石２７２０であり、硬質磁石２７２０は、悪意のある攻撃が発生した場合にデジタルロック１００３を施錠するべく移動するように構成される。デジタルロック１００３は、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザの筋力、電源、及び／又はバッテリのいずれかにより給電される。デジタルロック１００３は、ロックシステムに取り付けられたレバー８１０もしくはノブ８４０の機械的運動により給電されてもよく、又は、電子デジタルキーの挿入により給電されてよい。半硬質磁石２７３０は、磁化コイル２７４０の内部にあり、硬質磁石２７２０の保磁力よりも低い、随意的に硬質磁石２７２０の保磁力の少なくとも１／５未満の保磁力を有する。半硬質磁石２７３０は、アルニコで作製され、硬質磁石２７２０は、ＳｍＣｏで作製される。半硬質磁石２７３０と硬質磁石２７２０は、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかにおいて、デジタルロック１００３の不正な解錠を防ぐべく、ロック本体１１０のノッチ２７５０に突き出るように構成された阻止ピン２７００を形成する。
【０２２７】
例示した実施形態では、ソフトウェアプログラム製品３４００は、デジタルロック１００３を動作させる及び制御するように構成された処理モジュール１２００を含む。処理モジュール１２００は、ユーザ端末デバイス１７２０のユーザインターフェース１４０から入力を受信するように構成された入力モジュール１２１０を含む。ユーザが識別情報を入力する方法は、キーパッドアクセス１１５０、指紋スキャナ１１２０、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）リーダ１１３０のいずれかによって行われてよい。処理モジュール１２００は、入力モジュール１２１０と通信し、ユーザインターフェース１４０によって受信された入力を認証するように構成された、認証モジュール１２２０をさらに含む。処理モジュール１２００は、１人以上のユーザの識別情報を格納するためにデータベース１２３０をさらに含む。認証モジュール１２２０は、ソフトウェアプログラム製品３４００のデータベース１２３０に既に格納されている識別情報で、ユーザによって入力された識別情報を認証する。一実装では、デジタルロック電子装置は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続され、識別装置２１０は、電子キー、電子タグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣ電話のいずれかによってユーザを識別するように構成される。処理モジュール１２００はまた、デジタルロック１００３と通信する出力モジュール１２４０を含む。識別情報の認証に基づいて、出力モジュール１２４０は、コイルを励磁し、阻止ピン２７００として作用する磁石２７２０、２７３０により、悪意のある攻撃が発生した場合に侵入者を阻止し、侵入者からデジタルロック１００３を封印するべく阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０を移動させるように構成される。
【０２２８】
ユーザの認証に失敗するとき、出力モジュール１２４０は、電力の供給により磁化コイル２７４０を作動させ、半硬質磁石２７３０の極性の変化を引き起こす。誘起された極性は、磁石２７２０及び２７３０の異なる極間に反発する磁力を生じる。結果として、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０がロック本体１１０のノッチ２７５０に移動し、これにより、第１の軸１２０の回転が制限され、デジタルロック１００３が封印される。デジタルロック１００３はまた、阻止ピン２７００の半硬質磁石２７３０への阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０の付着又は非付着を感知するように構成されたホールセンサ２８１０を含む。このような感知に基づいて、ホールセンサ２８１０は、警報信号又は監査証跡レコードを生成し、阻止ピン２７００をロックされた状態３００にするように構成される。
【０２２９】
さらに、ホールセンサ２８１０は、デジタルロック１００３のユーザインターフェース１４０上で、デジタルロック１００３の改ざんに関するステータス及び更新を提供することができる。ステータス及び更新は、出力モジュール１２４０を通じて提供されてよい。いくつかの実装において、悪意のある攻撃の発生に関するステータス及び更新は、ネットワーク１７００を介してユーザ端末デバイス１７２０上で所有者に通知されてよい。更新及びステータスはまた、ネットワーク１７００を介して警察に通知されてよい。例えば、図３４に例示したように、更新は、「１９：００にロックへの改ざんの試みが見つかりました；阻止ピンが作動しました；ロックが封印されました！」として示され得る。さらなるその後の更新は、“１９：０１に警察に通報しました」であり得る。このような更新は、デジタルロック１００３の完全なステータスを提供し、所有者がその後適切なアクションをとるのに役立つ。デジタルロック１００３からのさらなる更新はまた、さらなる使用のためにデジタルロック１００３をリセットすることを所有者に提案することができる。
【０２３０】
一実装では、阻止ピン２７００の硬質磁石２７２０は、外部磁場が印加されるとき、デジタルロック１００３に外部から打撃もしくは衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかにおいて、ロック本体１１０のノッチ２７５０に突き出ることができる。
【０２３１】
実施形態１２５のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１２２、１２３、及び／又は１２４のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。
【０２３２】
本発明が上記で説明されており、本発明の多くの利点が実証されている。本発明は、デジタルロックを構成する要素の数も少ないので、製造がより安価なデジタルロックをもたらす。デジタルロックは、デジタルロックがロックされた状態のときであっても、既存の機械式及び電気機械式ロックと比べて消費エネルギーが少ない。デジタルロックは、異なる温度範囲で動作することができ、耐腐食性があるため、信頼性が高い。さらに、デジタルロックは、ユーザにより給電される、近距離無線通信（ＮＦＣ）により給電される、ソーラーパネルにより給電される、及び／又はバッテリにより給電される、自己給電式ロックであり、デジタルロックのより長い寿命が保証される。
【０２３３】
デジタルロックは、任意の生体認証識別方法を用いるように構成されてもよい。本発明のロックは位置センサなしでも実現できるので、位置センサの使用は随意的なものである。図面は説明のためのものであり、縮尺通りではない。前述の本発明の実施形態のすべて又はいくつかにおいて、硬質磁石は、本発明を動作させるのに十分に磁気的に永久の半硬質磁石に置き換えられてもよい。
【０２３４】
前述の本発明の実施形態のすべて又はいくつかにおいて、半硬質磁石は、完全に又は部分的に磁化コイルの内部にあるか、又は本発明を動作させるのに十分に近接している可能性がある。
【０２３５】
以上、本発明を上記の実施形態を参照して説明してきた。しかしながら、本発明は、これらの実施形態に限定されるだけでなく、本発明の思想及び以下の請求項の精神及び範囲内のすべての可能な実施形態を含むことは明らかである。
【０２３６】
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ＣＮ  ２０３２７１３３５Ｕ  ＥＮＥＲＧＹ−ＳＡＶＩＮＧ  ＩＮＤＯＯＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＬＯＣＫ，  ＨＡＳ  ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＳＯＵＲＣＥ  ＰＲＯＶＩＤＥＤ  ＷＩＴＨ  ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＩＲＯＮ  ＣＯＲＥ  ＡＮＤ  ＣＯＩＬ  ＴＨＡＴ  ＩＳ  ＷＯＵＮＤ  ＯＮ  ＳＥＭＩ−ＨＡＲＤ  ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＩＲＯＮ  ＣＯＲＥ，  ＷＨＥＲＥ  ＭＯＶＡＢＬＥ  ＩＲＯＮ  ＣＯＲＥ  ＡＮＤ  ＳＥＭＩ−ＨＡＲＤ  ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＩＲＯＮ  ＣＯＲＥ  ＡＲＥ  ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ  ＷＩＴＨ  ＥＡＣＨ  ＯＴＨＥＲ  ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎ  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ６，  ２０１３，  ＬＩＮ  Ｒｕｉ−ｂｉｅ．
ＥＰ  ０３１６８１１Ｂ１  ＡＮＴＩ−ＴＨＥＦＴ  ＳＥＮＳＯＲ  ＭＡＲＫＥＲ  ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎ  Ｊａｎｕａｒｙ  ２９，  １９９７，  Ｙａｍａｕｃｈｉ  Ｋｉｙｏｔａｋａ  ｅｔ  ａｌ．
ＵＳ  ５８５４５８９Ａ  ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  ＡＣＯＵＳＴＩＣ  ＳＩＧＮＡＬＳ  ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎ  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２９，  １９９８，  Ｈｏｗ  Ｈｏｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．
ＵＳ  ６１５４５９０Ａ  ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ−ＴＵＮＡＢＬＥ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＦＬＥＸＥＤ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＧＲＡＴＩＮＧＳ  ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎ  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ２８，  ２０００，  Ｊｉｎ  Ｓｕｎｇｈｏ  ｅｔ  ａｌ．
ＵＳ  ６９８７０２７Ｂ２  ＭＩＣＲＯＳＣＡＬＥ  ＶＡＣＵＵＭ  ＴＵＢＥ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＭＡＫＩＮＧ  ＳＡＭＥ  ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎ  Ｊａｎｕａｒｙ  １７，  ２００６，  Ｊｉｎ  Ｓｕｎｇｈｏ  ｅｔ  ａｌ．
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ−６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ−８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ−２２Ｆ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ−２３Ｆ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ−２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２Ａ−３２Ｂ】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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