(57)【要約】【課題】小さい充電電流に見合った電源だけの確保によりモータ駆動式電気錠の駆動を実現する。【解決手段】外部からの電源を充電するコンデンサＣ１２を有する充電回路１０と、モータ４１を駆動する駆動回路３０と、施解錠操作がなされたときに、駆動回路３０がモータ４１を駆動して錠前を施解錠するべく、コンデンサＣ１２に充電された電源を、駆動回路３０を介してモータ４１に供給制御する制御回路２０とをモータ駆動式電気錠に内蔵する。【選択図】図１
2009263967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉に設けられ、モータの動力で錠前が施解錠されるモータ駆動式電気錠を備えた電気錠システムにおいて、
外部からの電源を充電する充電デバイスを有する充電回路と、
前記モータを駆動する駆動回路と、
施解錠操作がなされたときに、前記駆動回路が前記モータを駆動して錠前を施解錠するべく、前記充電デバイスに充電された電源を、前記駆動回路を介して前記モータに供給制御する制御回路と、
を前記モータ駆動式電気錠に内蔵したことを特徴とする電気錠システム。
【請求項２】
前記充電回路、前記駆動回路、前記制御回路を前記モータ駆動式電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し、前記モータ駆動式電気錠とアダプタ方式によって接続することを特徴とする請求項１記載の電気錠システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に錠の施解錠を行う電気錠システムに係り、特に突入電流に対応するための大容量の電源の確保することなくモータ駆動式電気錠の駆動を行う電気錠システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば商業ビルや公共施設または一般住宅等の扉には、不審者の侵入を回避するため、防犯性に富んだ電気錠システムが設けられている。この種の電気錠システムは、特定の施解錠信号により、例えばモータやソレノイドなどの駆動手段を駆動してデッドボルトを電気的に進退させ、錠の施解錠を行っている（例えば下記特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−０２５９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、既存の電気錠では、施解錠機構の駆動方式として、ソレノイドを用いたソレノイド式電気錠の他に、モータを用いたモータ駆動式電気錠が知られている。このモータ駆動式電気錠は、レバーハンドル若しくはノブとラッチボルトが無くデットボルトのみを備えているため意匠性に優れ、また扉開閉時に押し板や押し棒などを利用して容易に開閉操作を行うことができるため汎用性にも優れている。
【０００４】
しかしながら、モータ駆動式電気錠では、突入電流（電源投入時に一時的に流れる大電流）、拘束電流（デッドボルトが拘束されて負荷トルクが大きくなったときに流れる電流）、定常電流といったように、モータ駆動時に流れる電流値の幅が広く、特定の条件下では非常に大きな電流を消費する。
【０００５】
このため、モータ駆動式電気錠を制御する制御盤は、特定の条件で発生するピークの電力に合わせて、大電流を供給できる電源を用意する必要がある。特に、複数の電気錠を駆動する場合には、その数に比例して更に大容量の電源を用意する必要がある。
【０００６】
しかし、一般に、１回の錠の駆動時間は０．５秒から数秒で完了し、使用頻度が多くても、平均すれば数十秒から数分の運転停止時間があるにも関わらず、ごく短時間のピークの電力のためだけに大容量の電源を確保するのは不合理であり、経済的でないという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小さい充電電流に見合った電源だけ確保すればよく、電源電圧のワイドレンジ化および消費電力の平準化を図ってモータ式電気錠を駆動することができる電気錠システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の電気錠システムは、扉に設けられ、モータの動力で錠前が施解錠されるモータ駆動式電気錠を備えた電気錠システムにおいて、
外部からの電源を充電する充電デバイスを有する充電回路と、
前記モータを駆動する駆動回路と、
施解錠操作がなされたときに、前記駆動回路が前記モータを駆動して錠前を施解錠するべく、前記充電デバイスに充電された電源を、前記駆動回路を介して前記モータに供給制御する制御回路と、
を前記モータ駆動式電気錠に内蔵したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の電気錠システムは、請求項１記載の電気錠システムにおいて、
前記充電回路、前記駆動回路、前記制御回路を前記モータ駆動式電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し、前記モータ駆動式電気錠とアダプタ方式によって接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電気錠システムによれば、モータ駆動式電気錠における最大電流である突入電流に対応できる大容量の電源を確保する必要がなくなり、設置工事時における電源系統の引き回しの手間を省くことができる。また、充電に必要な電力だけを確保するだけでよいため、トータル的な電力容量を抑えることができ、且つ運転休止時間に充電を行っているため、全体の電力消費を平準化することができる。
【００１１】
さらに、充電回路、制御回路、駆動回路を電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し、アダプタ方式によって既存タイプの電気錠や設置済み電気錠に直接接続することができる。これにより、電気錠を交換することなく、既存タイプの電気錠や設置済み電気錠に対しても、トータル的な電力容量を抑えることができ、且つ全体の電力消費を平準化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明に係る第１形態の電気錠システムにおける充電時の回路構成を示す説明図であり、図２は同電気錠システムにおいて施錠操作された際の回路構成を示す説明図であり、図３は本発明に係る第２形態の電気錠システムにおける回路構成を示す説明図である。
【００１３】
＜第１形態＞
まず、本発明に係る第１形態の電気錠システムについて、図１、２を参照しながら説明する。図１、２に示すように、第１形態の電気錠システム１は、充電回路１０、制御回路２０、駆動回路３０、施解錠機構４０、扉開閉検知手段５０、施解錠検知手段６０を備えて構成され、これらの構成要素が扉や扉枠内の所定箇所に配設されるモータ駆動式電気錠（以下、電気錠と略称する）に内蔵される。
【００１４】
なお、以下の説明では、施解錠操作時における施解錠情報の取得や施解錠情報の正当性の判別などの施解錠操作時に関する制御については、一般的な電気錠システムと同様の制御を行うため、その説明を省略する。
【００１５】
充電回路１０は、電源電圧のワイドレンジ化を図るため、ワイドレンジの降圧レギュレータ１１を前段に備え、外部から供給される電源（電気錠に関連する全電源系、本例ではＤＣ５〜２４Ｖ）を降圧レギュレータ１１により所定の電圧（本例では５Ｖ）まで降圧し、この降圧された電源を充電デバイスとしての電気二重層コンデンサ（以下、コンデンサと略称する）Ｃ１２に充電している。また、コンデンサＣ１２と降圧レギュレータ１１との間には、コンデンサＣ１２が空の状態のときに降圧レギュレータ１１に過電流が流れるのを防止するための抵抗Ｒ１３が直列接続されている。さらに、降圧レギュレータ１１と抵抗Ｒ１３との間には、逆流防止用のダイオード１４が直列接続されている。また、抵抗Ｒ１３とダイオード１４との間には、制御回路３０の制御により、施解錠操作が行われていないとき（待機時）にＯＮし、施解錠操作時にＯＦＦするリレーＸ３が接続されている。
【００１６】
なお、充電回路１０に含まれる充電デバイスとしては、コンデンサＣ１２に限らず、二次電池を用いることも可能である。
【００１７】
制御回路２０は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されるマイクロコンピュータで構成される。制御回路２０は、施解錠操作されていないとき（待機時）に、リレーＸ３をＯＮ制御するとともに、後述する駆動回路３０のリレーＸ１及びリレーＸ２をＯＦＦ制御している。また、制御回路２０は、施解錠操作されたときに、リレーＸ３をＯＦＦ制御するとともに、扉開閉検知手段５０からの扉開閉状態信号及び施解錠検知手段６０からの施解錠状態信号に基づき、リレーＸ１又はリレーＸ２をＯＮ制御している。
【００１８】
駆動回路３０は、昇圧レギュレータ３１で充電回路１０のコンデンサＣ１２に充電された電源（５Ｖ）を後述するモータ４１の駆動に必要な電圧（本例では２４Ｖ）まで昇圧し、この昇圧した電源を、制御回路２０によってＯＮ／ＯＦＦが切替制御されるリレーＸ１又はリレーＸ２を介してモータ４１に出力している。なお、リレーＸ１、Ｘ２は、モータ４１に必要な極性の電流が流れるように一方がＯＮ制御される。
【００１９】
なお、本例の回路構成では、制御回路２０の制御により、施解錠操作されていないとき（待機時）は、リレーＸ１、Ｘ２が共にＯＦＦとなり（図１を参照）、施錠操作されたときは、デッドボルト４３を突出するためにリレーＸ１がＯＮとなり、解錠操作されたときは、デッドボルト４３を引き込むためにリレーＸ２がＯＮとなる構成（図２を参照）で説明しているが、図示の回路構成に限定されるものではない。
【００２０】
施解錠機構４０は、モータ４１、伝達機構４２、デッドボルト４３で構成され、施解錠操作されたとき、制御回路２０の制御により、錠前を扉枠の係止穴に対してデッドボルト４３をモータ４１の動力で突出（施錠時）又は引き込む（解錠時）ことで錠前を施解錠している。
【００２１】
モータ４１は、駆動回路３０からの電源供給により駆動する。また、伝達機構４２は、モータ４１の動力をデッドボルト４３へ伝達するギアなどで構成され、モータ４１の駆動により生じる動力をデッドボルト４３に伝達する。さらに、デッドボルト４３は、電気錠における締り機構の一つであり、伝達機構４２からの動力により扉枠の係止穴（ストライク）に対して進退を行う。
【００２２】
扉開閉検知手段５０は、現在、扉が開扉状態か閉扉状態かを検知し、この扉の開閉状態を示す扉開閉状態信号（扉開扉状態信号、扉閉扉状態信号）を制御回路２０に出力している。また、施解錠検知手段６０は、現在、錠が施錠状態か解錠状態かを検知し、この錠の施解錠状態を示す施解錠状態信号（施錠状態信号、解錠状態信号）を制御回路２０に出力している。
【００２３】
次に、上述した第１形態の電気錠システム１における処理動作について説明する。施解錠操作されていないとき（待機時）は、図１に示すように、外部からの電源をコンデンサＣ１２に充電するためリレーＸ３がＯＮとなり、リレーＸ１、Ｘ２は施解錠操作されていないためＯＦＦとなる。これにより、外部からの電源は、充電回路１０の降圧レギュレータ１１により所定の電圧に降圧（本例では２４Ｖ→５Ｖ）され、降圧された電圧がコンデンサＣ１２に充電される。
【００２４】
これに対し、施錠操作（又は解錠操作）がなされたときには、図２に示すように、制御回路２０が充電回路１０の降圧レギュレータ１１に対する過負荷防止のためリレーＸ３をＯＦＦにする。この状態のときに施錠操作（又は解錠操作）がなされると、リレーＸ１又はリレーＸ２をＯＮする（図２の例では施錠操作のためリレーＸ１がＯＮとなっている）。これにより、コンデンサＣ１２に充電された電源は、駆動回路３０の昇圧レギュレータ３１により所定の電圧に昇圧（本例では５Ｖ→２４Ｖ）され、駆動回路３０に電源供給される。そして、電源供給された駆動回路３０によってモータ４１が駆動し、このモータ４１の動力によってデッドボルト４３が進退する。
【００２５】
＜第２形態＞
次に、本発明に係る第２形態の電気錠システムについて、図３を参照しながら説明する。なお、以下に説明する第２形態の電気錠システムにおいて、上述した第１形態の電気錠システムと同様の構成要件については同一の番号を付してその説明を省略し、相違する構成要件についてのみ説明する。
【００２６】
第２形態の電気錠システム１では、図３に示すように、第１形態の電気錠システム１における充電回路１０、制御回路２０、駆動回路３０を電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し（図３の一点鎖線）、アダプタ方式によって既存タイプのモータ駆動式電気錠や設置済みのモータ駆動式電気錠に直結して接続することにより、第１形態と同様に無駄な電力消費を抑えながら従来通りの施解錠操作を実現可能とするものである。
【００２７】
図３に示すように、第２形態の電気錠システム１では、既存の電気錠に接続する際に、制御回路２０と電気錠の扉開閉検知手段５０及び施解錠検知手段６０とが接続されるとともに、駆動回路３０が電気錠のモータ４１と接続される。
【００２８】
そして、第２形態の電気錠システム１では、第１形態と同様、施解錠操作されていないとき（待機時）は、外部からの電源が充電回路１０の降圧レギュレータ１１により所定の電圧に降圧（２４Ｖ→５Ｖ）されてコンデンサＣ１２に充電され、施解錠操作されたときは、コンデンサＣ１２に充電された電源が駆動回路３０の昇圧レギュレータ３１により所定の電圧に昇圧（５Ｖ→２４Ｖ）され、駆動回路３０を介してモータ４１に電源供給される。
【００２９】
なお、第２形態の電気錠システム１における処理動作は、第１形態の電気錠システム１における処理動作と同様のため、その説明を省略する。また、上記説明では、図３に示すように、アダプタ方式により電気錠と直接接続する構成で説明したが、アダプタとして通電金具の形式をとって接続することも可能である。
【００３０】
このように、上述した第１形態の電気錠システムは、施解錠操作されていないとき（待機時）は、外部から常に小電流でコンデンサＣ１２に充電し、施解錠操作されたときは、コンデンサＣ１２に充電された電源を用い、駆動回路３０を介してモータ４１に電源供給して施解錠操作を行う。
【００３１】
これにより、モータ駆動式電気錠における最大電流である突入電流に対応できる大容量の電源を確保する必要がなくなり、設置工事時における電源系統の引き回しの手間を省くことができる。また、小さい充電電流に見合った電源だけを確保すればよいので、トータル的な電力容量を抑えることができる。しかも、基本的には運転休止時間がほとんどの時間を占めており、その間に充電を行うので、全体の電力消費が平準化できる。
【００３２】
さらに、複数の電気錠を駆動する場合であっても、トータルで必要な電源容量が小さくて済み、従来のように電気錠の数に比例してさらに大容量の電源を確保する必要がなくなる。また、充電デバイスとして、電気二重層コンデンサを使用すれば、使用温度や寿命の管理がほとんど必要なく、長期間安定して利用することができる。
【００３３】
そして、第２形態の電気錠システムでは、充電回路１０、制御回路２０、駆動回路３０を電気錠とは別体構成の１つのユニットで構成し、アダプタ方式によって既存タイプの電気錠や設置済み電気錠に直接接続することができる。これにより、電気錠を交換することなく、既存タイプの電気錠や設置済み電気錠に対しても、トータル的な電源容量を抑えることができ、且つ運転休止時間に充電を行っているため、全体の電力消費を平準化することができる。
【００３４】
ところで、上述した各形態では、説明の都合上、施解錠操作が行われていないとき、施解錠操作時にリレーＸ１〜Ｘ３を切り替えることで、各回路のＯＮ／ＯＦＦを行う構成としたが、これの構成に限定されるものではない。実際には、上述したリレー回路に代わってトランジスタやＦＥＴなどの半導体素子を用いた回路で構成するのが一般的である。
【００３５】
以上、本願発明における最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る第１形態の電気錠システムにおける充電時の回路構成を示す説明図である。
【図２】同電気錠システムにおいて施錠操作された際の回路構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る第２形態の電気錠システムにおける回路構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  電気錠システム
１０  充電回路
１１  降圧レギュレータ
１２  コンデンサ
１３  抵抗
１４  ダイオード
２０  制御回路
３０  駆動回路
３１  昇圧レギュレータ
４０  施解錠機構
４１  モータ
４２  伝達機構
４３  デッドボルト
５０  扉開閉検知手段
６０  施解錠検知手段
【図１】
2009263967.tif 000003
【図２】
2009263967.tif 000004
【図３】
2009263967.tif 000005