(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気錠が有するモータを駆動する駆動部と、前記駆動部の動作を制御する制御部と、前記モータ及び前記制御部に給電する電池の使用温度を検出する温度センサと、
前記電池から前記モータへの給電路を第１給電路と前記第１給電路よりも前記モータに流れる電流が減少する第２給電路とに択一的に切り換える切換部とを備え、
前記制御部は、前記使用温度が基準温度値よりも高い場合には、前記切換部を前記第１給電路に切り換えさせ、前記使用温度が前記基準温度値より低い場合には、前記切換部を前記第２給電路に切り換えさせることを特徴とする電気錠の制御装置。
【請求項２】
操作装置と、請求項１に記載の制御装置と、モータを有する電気錠とを備え、前記操作装置は、所定の入力があった場合、施解錠を要求する信号を前記制御装置に送信し、前記制御装置の前記制御部は、前記信号に応じて、前記駆動部の動作を制御することを特徴とする電気錠システム。
【請求項３】
請求項１に記載の制御装置と、モータを有する電気錠と、前記電気錠により施錠または解錠されるドアとを備えるドアシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気錠の制御装置、電気錠システム及びドアシステムに関し、特に電池を電源とする電気錠の制御装置、電気錠システム及びドアシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、利用者が非接触電子鍵（例えば、ＩＣカード）をドアに設けられたリーダにかざす等して、ドアの施錠及び解錠を制御する電気錠システムが提供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の電気錠システムは、ドアを施解錠するために、ドアの屋内側に電動サムターン、制御ユニット等を備える。電動サムターンは、モータ、動力伝達機構等を備える。動力伝達機構は、モータによる駆動力を施解錠機構に伝達する。また、この電気錠システムは、ドアに埋没された施解錠機構を備える。施解錠機構は、突没自在のデッドボルトを有し、デッドボルトが突没することでドアの施解錠を行う。
【０００４】
つまり、制御ユニットが、モータを駆動することで、動力伝達機構を介して、施解錠機構が備えるデッドボルトを突没させる。また、制御ユニットは、リーダの出力信号によって、施錠の場合と解錠の場合とで、モータに流す電流の向きを反転させて、モータの回転方向を切り換える。
【０００５】
例えば、利用者がドアを施錠する場合、屋外側のドアに設けられたリーダにＩＣカードをかざす。すると、制御ユニットが、モータを正回転させ、デッドボルトを外側に突出させてドアが施錠される。また、利用者がドアを解錠させたい場合は、施錠されているドアのリーダにＩＣカードをかざす。すると、制御ユニットが、モータを逆回転させ、デッドボルトをドア内部に収納させてドアが解錠される。
【０００６】
また、電池を内部電源とした、遠隔施解錠装置（制御装置）が提供されている（例えば特許文献２参照）。特許文献２記載の遠隔施解錠装置では、電池電圧を検出し、検出した電池電圧が所定の下限値を下回る場合、ブザーやＬＥＤ表示によって利用者に電池切れを報知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−４４１６０号公報
【特許文献２】特開２００５−７６１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献２記載の従来例において、モータの電源を電池から供給する場合、以下のような問題が生じる。すなわち、低温環境下においては、モータ電流による電圧（端子電圧）の低下の度合いが常温環境下よりも大きくなる。その結果、端子電圧がモータや制御ユニットに必要な電圧を下回ってしまう。ゆえに、実際には電池の容量が十分に残っているにも関わらず、制御ユニットが制御動作を停止してしまい、信頼性を低下させるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、信頼性の向上を図る電気錠の制御装置、電気錠システム及びドア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】
【００１０】
本発明の電気錠の制御装置は、電気錠が有するモータを駆動する駆動部と、前記駆動部の動作を制御する制御部と、前記モータ及び前記制御部に給電する電池の使用温度を検出する温度センサと、前記電池から前記モータへの給電路を第１給電路と前記第１給電路よりも前記モータに流れる電流が減少する第２給電路とに択一的に切り換える切換部とを備え、前記制御部は、前記使用温度が基準温度値よりも高い場合には、前記切換部を前記第１給電路に切り換えさせ、前記使用温度が前記基準温度値より低い場合には、前記切換部を前記第２給電路に切り換えさせることを特徴としている。
【００１１】
本発明の電気錠システムは、操作装置と、前記制御装置と、モータを有する電気錠とを備え、前記操作装置、所定の入力があった場合、施解錠を要求する信号を前記制御装置に送信し、前記制御装置の前記制御部は、前記信号に応じて、前記駆動部の動作を制御することを特徴とする。
本発明のドアシステムは、前記制御装置と、モータを有する電気錠と、前記電気錠により施錠または解錠されるドアとを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電気錠の制御装置、電気錠システム及びドアシステムは、信頼性の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電気錠の制御装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上における駆動部を示す回路図である。
【図３】本発明に係る電気錠システムの実施形態を示すシステム構成図である。
【図４】同上のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電気錠の制御装置１及び電気錠システムの実施形態について図１から図４を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態の制御装置１の構成について、図１と図２を参照して説明する。
【００１６】
制御装置１は、図１に示すように、制御部１１と、駆動部１２と、電池１３と、温度センサ１４と、電流調整部１５とを備える。また、制御装置１は、切換部１６と、報知部１７と、電源回路１８とを備えることが好ましい。
【００１７】
制御部１１は、例えば、マイクロコントローラ（図示せず）で構成され、駆動部１２と、切換部１６と、報知部１７とに接続される。制御部１１は、マイクロコントローラ（以下、マイコンと略す。）がプログラムを実行することにより、駆動部１２を介してモータ３１を制御する処理等を行う。
【００１８】
駆動部１２は、後述する電気錠３が有するモータ３１を駆動するように構成され、図２に示すように、接続端子１２５１，１２５２を有し、接続端子１２５１，１２５２を介してモータ３１に接続される。
【００１９】
駆動部１２は、ＰチャネルタイプＭＯＳＦＥＴからなるＰＭＯＳＦＥＴ１２３１，１２３２と、ＮチャネルタイプＭＯＳＦＥＴからなるＮＭＯＳＦＥＴ１２３３，１２３４と、複数の抵抗とによって構成されたＨブリッジ回路である。また、駆動部１２には、２個の駆動端子１２１，１２２が設けられる。駆動端子１２１は、電池１３から直接、又は電流調整部１５を介して電力が供給され、駆動端子１２２はグランドに接続される。さらに、駆動部１２は、制御端子１２４１，１２４２，１２４３，１２４４を備える。制御端子１２４１は、ＰＭＯＳＦＥＴ１２３１のゲートに接続され、制御端子１２４２は、ＰＭＯＳＦＥＴ１２３２のゲートに接続される。また、制御端子１２４１，１２４２は、制御部１１の別々の出力ポートに接続されている。つまり、制御部１１は、制御端子１２４１，１２４２を介してＰＭＯＳＦＥＴ１２３１，１２３２のゲートに接続される。また、制御端子１２４３は、ＮＭＯＳＦＥＴ１２３３のゲートに接続され、制御端子１２４４は、ＮＭＯＳＦＥＴ１２３４のゲートに接続される。さらに、制御端子１２４３，１２４４は、制御部１１の別々の出力ポートに接続されている。つまり、制御部１１は、制御端子１２４３，１２４４を介してＮＭＯＳＦＥＴ１２３３，１２３４のゲートに接続される。
【００２０】
電池１３は、例えば、アルカリ電池等の化学電池が好ましい。ただし、リチウムイオン電池のような２次電池でも良い。電池１３は、制御部１１、駆動部１２に給電する。さらに、必要であれば、電池１３は、温度センサ１４、報知部１７、後に説明する操作装置２等に給電しても良い。
【００２１】
温度センサ１４は、例えば、正特性のサーミスタを使用することが好ましい。温度センサ１４は、電池１３の使用温度（雰囲気温度）を検出するため、電池１３の近くに配置されることが好ましい。
【００２２】
電流調整部１５は、例えば、抵抗器で構成されることが好ましい。電流調整部１５は、抵抗器の限流作用によってモータ３１に流れる電流を減少させる。ただし、電流調整部１５は、電流を制御できるシリーズレギュレータ、例えばＬＤＯ（Low Drop Out）レギュレータ等で構成されても良い。ＬＤＯレギュレータは、設定されている出力電流値以上の電流が出力されないので、モータ３１に流れる電流を制御できる。
【００２３】
切換部１６は、第１切換部１６１と、第２切換部１６２とを備え、電池１３から駆動部１２を介してモータ３１に電流を流す経路（給電路）を第１給電路と第２給電路とに択一的に切り換えるように構成される。第１切換部１６１と、第２切換部１６２は、例えばラッチングリレーで構成される。第１切換部１６１は、共通端子１６１１と、第１切換端子１６１２と、第２切換端子１６１３とを有し、共通端子１６１１を第１切換端子１６２２と第２切換端子１６２３の何れかに択一的に切り換えて接続する。第２切換部１６２は、共通端子１６２１と、第１切換端子１６２２と、第２切換端子１６２３とを有し、共通端子１６２１を第１切換端子１６２２と第２切換端子１６２３の何れかに択一的に切り換えて接続する。
【００２４】
第１切換部１６１の共通端子１６１１は、電池１３の正極に接続される。第１切換部１６１の第１切換端子１６１２は、第２切換部１６２の第１切換端子１６２２に接続される。第２切換部１６２の第２切換端子１６１３は、電流調整部１５の入力端１５１に接続される。第２切換部１６２の第２切換端子１６２３は、電流調整部の出力端１５２に接続され、共通端子１６２１は、駆動部１２の駆動端子１２１に接続される。
【００２５】
第１給電路は、第１切換部１６１の共通端子１６１１、第１切換端子１６１２、第２切換部１６２の第１切換端子１６２２、共通端子１６２１を通る電流経路である。つまり、第１給電路は、電流調整部１５を介さずにモータ３１に電流を流すように構成される。第２給電路は、第１切換部１６１の共通端子１６１１、第２切換端子１６１３、電流調整部１５、第２切換部１６２の第２切換端子１６２３、共通端子１６２１を通る電流経路である。
【００２６】
報知部１７は、ＬＥＤ等の発光素子を備える。また、報知部１７は、発光素子に代えて、あるいは発光素子とともにブザー等の音を発するデバイスを備えても良い。なお、報知部１７は、制御部１１に制御されて発光素子を発光し、あるいは、ブザーを鳴らすように構成される。
【００２７】
電源回路１８は、電池１３の出力電圧を安定化して制御電圧を生成し、制御部１１や、駆動部１２のＰＭＯＳＦＥＴ１２３１，１２３２とＮＭＯＳＦＥＴ１２３３，１２３４等に供給する。
【００２８】
最初に、制御装置１の基本動作について、図１と図２を参照して説明する。
【００２９】
例えば、後述する操作装置２から施錠の指示を受け取ると、制御部１１は、駆動部１２を制御してモータ３１を正回転する。具体的には、制御部１１は、制御端子１２４１と１２４４を介して、ＰＭＯＳＦＥＴ１２３１とＮＭＯＳＦＥＴ１２３４のゲートに電圧を印加し、ＰＭＯＳＦＥＴ１２３１とＮＭＯＳＦＥＴ１２３４をオンに切り換える。したがって、制御部１１は、接続端子１２５１から接続端子１２５２の向きにモータ３１に電流を流すように駆動部１２を制御することで、モータ３１を正回転させる。
【００３０】
また、例えば、操作装置２から解錠の指示を受け取ると、制御部１１は駆動部１２を制御してモータ３１を逆回転させる。具体的には、制御部１１は、制御端子１２４２と１２４３を介してＰＭＯＳＦＥＴ１２３２とＮＭＯＳＦＥＴ１２３３のゲートに電圧を印加し、ＰＭＯＳＦＥＴ１２３２とＮＭＯＳＦＥＴ１２３３とをオンに切り換える。したがって、制御部１１は、接続端子１２５２から接続端子１２５１の向きにモータ３１に電流を流すように駆動部１２を制御することで、モータ３１を逆回転させる。
【００３１】
なお、制御部１１は、施解錠の動作が終了すると、ＰＭＯＳＦＥＴ１２３１，１２３２とＮＭＯＳＦＥＴ１２３３，１２３４をオフに切り換える。
【００３２】
ところで、従来技術で説明したように、低温環境下においては、モータ電流による電池電圧の低下の度合いが常温環境下よりも大きくなる。そこで、本実施形態の制御装置１では、温度センサ１４と、電流調整部１５を備える。制御部１１は、使用温度（雰囲気温度）が低下しているときに、電流調整部１５に電流を減少させる。以下、制御部１１の動作を詳しく図１と図２を参照して説明する。
【００３３】
制御部１１は、操作装置２から施解錠の指示を受け取ると、温度センサ１４のセンサ出力を入力ポートから取り込む。温度センサ１４のセンサ出力は、雰囲気温度に対応する電圧値である。制御部１１は、センサ出力と、記録部に予め記憶されているしきい値電圧（基準温度）とを比較する。
【００３４】
センサ出力がしきい値電圧よりも高い場合、制御部１１は、切換部１６を第１給電路に切り換えさせた後、駆動部１２を制御してモータ３１に電流を流す。
【００３５】
センサ出力がしきい値電圧より低い場合、制御部１１は、切換部１６を第２給電路に切り換えさせた後、駆動部１２を制御してモータ３１に電流を流す。この場合、電池１３からモータ３１に供給される電流が電流調整部１５によって減少するので、電池１３の端子電圧の低下を抑えることができる。ここで、モータ３１に流れる電流が減少すると、モータ３１の回転速度が低下し、常温時よりも後述する電気錠３の動作が遅くなる。電気錠３の動作が遅くなることで、例えば、ユーザが電気錠３の動作に精神的なストレスを感じる可能性がある。また、例えば、ユーザが電気錠３に不具合が発生したと誤解する可能性がある。したがって、制御部１１は、施解錠が低速で動作していることを報知部１７によってユーザに報知させることが好ましい。
【００３６】
なお、電流調整部１５がシリーズレギュレータ等で構成されている場合、給電路を切り換える代わりに、制御部１１は、電流調整部１５をオン又はオフしても良い。例えば、外部からの信号により、レギュレータ回路をオンオフできる機能を備えているレギュレータＩＣが存在する。つまり、制御部１１は、モータ３１に流れる電流をレギュレータ回路で減少させる状態と、レギュレータ回路をスルーさせて、電池１３からの電流を直接モータ３１に流す状態とを切り換えることが可能である。
【００３７】
次に、本実施形態の電気錠システムの構成について、図３と図４を参照して説明する。
【００３８】
電気錠システムは、制御装置１と、操作装置２と、電気錠３とを備える。
【００３９】
操作装置２は、ドアの屋内側の側面に設けられる屋内操作部２１と、ドアの屋外側の側面に設けられるリーダ２２とで構成される。
【００４０】
屋内操作部２１は、表示部２１１、施解錠操作部２１２を備えることが好ましい。ただし、表示部２１１は、制御装置１の報知部１７と兼用されても構わない。
【００４１】
表示部２１１は、屋内操作部２１に備えられたＬＥＤ等の発光素子（図示せず）を、屋内操作部２１の表面から可視できるように形成される。表示部２１１には、施解錠が低速で動作していることを報知するために、雪の結晶の絵等が印刷されていることが好ましい。加えて、表示部２１１には、電池１３の残量を報知するために、電池の絵等が印刷されることが好ましい。制御部１１は、前記雪の結晶や電池の絵の背面から前記発光素子を点灯及び消灯させるように制御することで、表示部２１１によってユーザに報知させることができる。ところで、表示部２１１は、発光素子に代えて、あるいは発光素子とともにブザー等の音を発するデバイスを備えても良い。
【００４２】
施解錠操作部２１２は、押釦スイッチ等で構成され、ユーザが屋内からドアの施解錠を行う際に、押下する等して操作される。屋内操作部２１は、施解錠操作部２１２が操作されると、施錠または解錠の指示をする信号を制御装置１１に出力するように構成される。
【００４３】
リーダ２２は、読み取り部２２１で読み出したＩＣカード（カードキー）の情報を認証して施錠及び解錠の指示を制御部１１に与える。ただし、施解錠の操作はＩＣカードに限らない。したがって、読み取り部２２１は、カードキーの情報を読み取るカードリーダに限らず、ユーザが暗証番号を入力できるようなテンキーボード等でも良い。
【００４４】
電気錠３は、モータ３１と、動力伝達機構３２とを備える。電気錠３は、モータ３１を正回転して動力伝達機構３２によってデッドボルトを突出させて施錠し、モータ３１を逆回転して動力伝達機構３２によってデッドボルトを収納させて解錠する。
【００４５】
電気錠システムの動作について、図３と図４を参照して説明する。なお、前述の制御装置１の説明と重複する動作については、以下説明を省略する。
【００４６】
操作装置２のリーダ２２は、ユーザがカードキーを読み取り部２２１にかざした際、制御装置１の制御部にカードキーの情報を認証して施錠又は解錠を指示する。また、施解錠操作部２１２はユーザによって押釦スイッチを押下された際、制御部１１に施錠又は解錠を指示するする。制御部１１は、受信した信号を基に、施錠又は解錠かを判断し、モータ３１の回転方向を決定する。
【００４７】
制御部１１は、温度センサ１４によるセンサ出力に応じて、切換部１６を制御する。そして、第１給電路又は第２給電路を経て流れた電流は、モータ３１を駆動させる。
【００４８】
また、制御部１１は、電池１３の残量等を表示部２１１に報知させることが好ましい。さらに、制御部１１は、予め下限電圧を記憶しておき、電池１３の電圧が下限電圧を下回った場合、表示部２１１に警告させることが好ましい。なお、前記下限電圧は、電池１３の容量が少なくなり、今後所定の回数の施解錠後に電気錠３が動作しなくなることを予測した値であることが好ましい。
【００４９】
本実施形態の制御装置１は、電気錠３が有するモータ３１を駆動する駆動部１２と、駆動部１２の動作を制御する制御部１１と、モータ３１及び制御部１１に給電する電池１３と、電池１３の使用温度を検出する温度センサ１４とを備える。さらに、制御装置１は、電池１３から駆動部１２を介してモータ３１に供給される電流を調整する電流調整部１５を備える。制御部１１は、温度センサ１４が検出する前記使用温度に対応して、モータ３１に供給される電流を調整するように電流調整部１５を制御する。
【００５０】
したがって、本実施形態の制御装置１は、低温環境下において、モータ３１に供給する電流を減少させることが可能である。ゆえに、本実施形態の制御装置１は、電池の残量があるにも関わらず、制御動作を停止してしまうことを防止するので、結果、信頼性の向上に繋がる。
【００５１】
本実施形態の制御装置１は、電池１３からモータ３１への給電路を第１給電路と第２給電路とに択一的に切り替える切換部１６を備えることが好ましい。電流調整部１５は、モータ３１に流れる電流を減少するように構成されることが好ましい。前記第１給電路は、電流調整部１５を介さずにモータ３１に電流を流すように構成される。前記第２給電路は、電流調整部１５を介してモータ３１に電流を流すように構成されることが好ましい。制御部１１は、温度センサ１４が検出する前記使用温度が基準温度値よりも高い場合には、切換部１６を前記第１給電路に切り換えさせる。温度センサ１４が検出する前記使用温度が前記基準温度値より低い場合には、切換部１６を前記第２給電路に切り換えさせることが好ましい。
【００５２】
したがって、本実施形態の制御装置１は、切換部１６によって、第１給電路又は第２給電路に切り換えることで、モータ３１に流す電流を調整することが可能である。
【００５３】
本実施形態の制御装置１は、光又は音の少なくともいずれか一方で報知する報知部１７を備えることが好ましい。制御部１１は、電流調整部１５による前記電流の調整状況を報知部１７に報知させることが好ましい。
【００５４】
したがって、本実施形態の制御装置１は、電気錠３の動きが常温時の動きよりも遅いことをユーザに知らせることで、ユーザのストレスを低減することが可能である。
【００５５】
本実施形態の制御装置１は、電流調整部１５はシリーズレギュレータ（ＬＤＯレギュレータ）で構成されることが好ましい。
【００５６】
したがって、本実施形態の制御装置１は、ＬＤＯレギュレータを使用することで、安全性とモータ３１に流れる電流の安定性を確保し易くなる。
【００５７】
本実施形態の電気錠システムは、操作装置２と、制御装置１と、モータ３１を有する電気錠３とを備える。操作装置２は、所定の入力があった場合、施解錠を要求する信号を制御装置１に送信し、制御装置１の制御部１１は、前記信号に応じて、駆動部１２の動作を制御する。
【００５８】
したがって、本実施形態の電気錠システムは、低温環境下において、操作装置２からの施解錠の指示に応じて、制限された電流がモータ３１に流れ、施解錠を行うことができるので、信頼性の向上が期待できる。
【符号の説明】
【００５９】
１  制御装置
１１  制御部
１２  駆動部
１３  電池
１４  温度センサ
１５  電流調整部
【図１】
0006380788.tif 000002
【図２】
0006380788.tif 000003
【図３】
0006380788.tif 000004
【図４】
0006380788.tif 000005