(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長、出力パルスの強度、出力パルスの時間幅を変更できるレーザ光源と、該レーザ光源から入射させるレーザの波長が区別できる光検出器と、暗号コードとして錠前毎に予め指定した波長と出力パルスの強度と出力パルスの時間幅を記憶した記憶部と、前記光検出器で検出した入射レーザの特性が前記記憶部に格納された対象錠前に対応する暗号コードと合致したときに該対象錠前の施錠を解除する信号を発生する照合器とを備え、前記光検出器の検出端に前記レーザを導くための細孔であって途中で少なくとも１回偏向しこの偏向位置に入射光を孔に沿って案内する反射鏡が設けられた細孔を備え、前記光検出器が該細孔を走行した前記レーザの光強度に感応するように設定されることを特徴とする光暗号式施錠装置。
【請求項２】
前記光検出器が光スペクトロメータもしくはモノクロメータであることを特徴とする請求項１記載の光暗号式施錠装置。
【請求項３】
前記レーザ光源が自由電子レーザ発生装置であることを特徴とする請求項１または２記載の光暗号式施錠装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特殊な装置を用いて複雑な光暗号コードに基づき開錠する施錠装置に関し、特に自由電子レーザの光出力の３次元情報に基づく暗号コードにより施錠を解除する施錠装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金庫や貯蔵庫等の保管場所は金銭や有価証券、宝石貴金属類などを他人から隔離し、許された人のみがこれらに触れることができるようになっていることが肝要で、収納する物品の価値が高くなるほどその扉の施錠装置が問題になる。また機密の保持のため部外者の立ち入りを阻止する必要により部屋や建物の出入り口に設けられる場合もある。
施錠ロックの方法は、昔から使用されている突起形状に基づく鍵、ダイヤル式や鍵とダイヤルを組み合わせたもの、磁気パターンを利用した電子錠、さらにコンピュータを用いた電子キー装置など、時代と共に高度化してきている。コンピュータを用いた電子キー装置では、暗号コードが用いられていて、キーボードや磁気カード等から入力した暗号が予め指定したものと一致しないと扉を開くことができないようになっている。
【０００３】
しかし、従来の突起形状の鍵、ダイヤル鍵、あるいは磁気パターン式鍵などは、鍵士の存在が知られているように、熟練した者であれば解析により作成した合い鍵や、ピンや聴診器など比較的簡単な道具を用いた試行錯誤法により開錠できるようになる。
また、コンピュータを用いた電子キー装置といえども、暗号コードをたとえば英数字の組み合わせで構成したものなどは、昨今のコンピュータの能力を利用した試行錯誤法で解き明かすことができる場合がある。さらに、施錠管理をするコンピュータにアクセスして暗号の検索をしたり、暗号コードを盗み取ることも行われる。このように何らかの方法で暗号が知れると、誰でもキーボードなどを操作して開錠することができることが問題であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の解決しようとする課題は、暗号コードを複雑化して容易に解読できないようにして、許された者以外の者が容易に鍵を解除できないようにした施錠装置を提供することであり、さらに、開錠のために特定の道具が必要となるようにして許された者以外の者が勝手に開錠できないようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の光暗号式施錠装置は、光放射器と光検出器と記憶部と照合器を備え、光放射器で波長とパルスパターンを調整したパルス光を発生して光検出器に入射させ、光検出器で入射光の波長とパルスパターンを検出して、照合器で記憶部に格納された対象とする錠前の暗号コードと照合して、両者が合致したときに施錠を解除する信号を発生するようにしたことを特徴とする。
なお、パルスパターンを光パルスの幅と間隔により決めてもよく、また光パルスの強度の要素を含ませるようにしてもよい。
また、光検出器として光スペクトロメータもしくはモノクロメータを用いることができる。
さらに、光放射器として自由電子レーザ発生装置を用いることができる。
また、自由電子レーザを使用する場合は、光検出器の検出端に自由電子レーザを導くための細孔を備えるようにすることができる。
【０００６】
本発明の光暗号式施錠装置によれば、暗号コードが波長とパルスパターンで特定した光で形成されており、暗号コード情報が波長変化の分だけ１次元深くなって、解読が極めて困難となる。
また、開錠のためには波長とパルスパターンを指定できる光放射器を用いる必要があるため、入手が容易な代用品を使用して開錠するようなことは極めて困難となる。
なお、パルスパターンを時間軸方向の変化により規定するようにしたものは、変化パターン数を比較的容易に増やすことができるため、試行錯誤法による解読がよりいっそう困難になる。
さらに、光強度をパターン形成の要素に加えたものは、暗号作成の自由度をもう１次元増加させたことと同じであるため、解読がさらに困難になる。
【０００７】
本発明の光暗号式施錠装置の光放射器として自由電子レーザ発生装置を用いると、色フィルターや発光ダイオード、あるいは他の種類のレーザ発生装置を用いた場合と比較して、電磁波の波長が自由に選択できるため、暗号構造が複雑になり解読が困難となる。
さらに、このような自由な波長選択ができるのは自由電子レーザ装置だけであるから、開錠するためには他の代用品では役に立たず、必ず自由電子レーザ装置を準備しなければならないので、管理者の認知しない状態における操作が極めて困難で、安全性や機密性が容易に保持できるようになる。
【０００８】
また、光検出器の検出端に至る光導入孔を極小口径に形成する場合は、暗号コードの光強度を所定の値以上に設定すると、普通の照明装置では光検出器に到達する光の量が不足するため、自由電子レーザ装置でなければ施錠装置が反応しないように構成することができる。
なお、光導入孔を鍵の手に曲げるようにすると、色々な波長成分を有する環境光が入射しても光検出器の検出端に到達しにくく、自由電子レーザ装置を用いて意図的に入射させた光でなければ光検出器が感応しないようにすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光暗号式施錠装置を、図面を用い実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の光暗号式施錠装置の１実施例を示すブロック図である。
本実施例における光暗号式施錠装置は、光放射器１を鍵として備え、錠前側には光検出器２と記憶装置４を有する論理回路３とを備えている。光検出器２の入力端には細い導光路５が設けられている。導光路は、壁に垂直に開けられた細孔であるが、途中で１回垂直方向に折れ曲がり、この偏向位置に入射光を孔に沿って案内する反射鏡６が設けられている。
【００１０】
光放射器１は、所定の波長を有する電磁波を決められた時間タイミングで決められた時間長だけ放射する自由電子レーザ装置である。自由電子レーザ装置は線形加速器を用いたものや蓄積リングを用いたものが実用化されている。
図２は線形加速器を用いた自由電子レーザ装置の主要部を示す構成図である。自由電子レーザ装置は、図２に示すように、電子加速器１１から周期的に供給される相対論的速度を有する電子ビームを偏向電磁石１２で軌道を偏向させて交番磁界を発生するアンジュレータ１３に導いて、ここで蛇行させることによりシンクロトロン放射光を発生させ、この放射光を全反射鏡１４と出力鏡１５の間で共振させつつ、周期的に供給される球状電子ビームと干渉させることで極めて強い単色性の高いレーザ光を発生する。アンジュレータ１３を通過した後の電子ビームは偏向電磁石１６で軌道を偏向させてダンパー１７に衝突させて消滅させる。
自由電子レーザ装置では、電子ビームのエネルギーあるいはアンジュレータの磁場強度を変えることにより、発生する自由電子レーザ光（ＦＥＬ）の波長を紫外線から遠赤外線まで、装置上の制約内で自由に選択できるので、異なる波長の光を適当に切り替えて発生させるようにすることが可能である。
【００１１】
光放射器１を導光路５の入口に当てて光放射器１を操作すると、指定したシーケンスに従って光放射器１から放射される細い自由電子レーザは細い導光路５に入射し反射鏡６で垂直に反射して光検出器２の検出端に達する。光線はレーザ光であるから長い導光路５に沿って走行する間にも拡がることがなく、十分強い光として光検出器２で測定される。
光検出器２はモノクロメータや光スペクトロメータ等の光ディテクターで、入射光の波長や強度、あるいは入射の有無が測定される。
【００１２】
図３は、本実施例の光暗号式施錠装置で使用する光暗号コードの例を示すグラフである。図は横軸を任意単位の時間、縦軸を任意単位の光強度に取って光暗号コードのシーケンスを表している。
図３に示したものは光の強度と波長を暗号とする例である。錠前毎に予め決めた順序で電磁波の波長を変化させ、しかも電磁波波長毎にその強度を決められた値にしている。
図３に表したものは１例に過ぎないが、初めに２．６５μｍの赤外線を単位６の強さで放射し、次に６．７８μｍの赤外線を４の強さで、さらに１２．０μｍの赤外線を７の強さで、さらに２．９５μｍの赤外線を３の強さで放射し、最後に７．８μｍの赤外線を単位１の強さで放射することを暗号としている。
【００１３】
記憶装置４には、対象とする鍵穴に対応する暗号コードとしてこのパターンを記憶してあり、対象鍵穴の番号情報と光検出器２の出力を受け取った論理回路３が記憶装置４に記憶した鍵穴と対応する暗号コードを読み出して照合する。論理回路３は、コンピュータやシーケンサー等の論理演算可能な装置で、上記照合の結果両者が一致すると見なせる場合に開錠を指示する信号を出力する。
なお図示していないが、錠前側には扉の開閉とロックを行うマグネット式あるいはメカニカル式などのロック機構が設けられていて、一旦閉じられた扉を閉じた状態で保持し、上記論理回路３の開錠信号を受けたときに始めて扉のロックを解除するようになっている。
【００１４】
照合結果が一致しない場合に誤動作を許容する設定回数を超えて試行が行われたときには、許された者以外のアクセスがあったと考えられるから、錠前のロックを維持したうえ警報を発する。
本実施例では電磁波の波長を暗号要素とすることから、施錠装置を動作させるために上記の複数の波長の光を発生できる道具が必要となり、このためには自由電子レーザ装置を操作しなければならない。したがって、特に認められた者以外が開錠することは非常に困難である。
【００１５】
図４は、本実施例で使用する光暗号コードの別の例を示すグラフである。
図４の光暗号コード例は、光の強度と波長の他に光の入射時間と遮断時間の組み合わせを加えて暗号とするものである。図示した例では、初めに強度６で５．７６μｍの電磁波を１単位時間放射し、２単位時間休止した後で強度２の４．６２μｍの電磁波を１単位時間放射し、さらに３単位時間休止してから強度６の５．７６μｍの電磁波を２単位時間放射することを暗号としている。
図４の光暗号コードでは、電磁波のパルス幅とパルス間隔を加えて暗号要素とすることから、暗号を構成する情報構造の次元が増えた分、解析が難しくなり安全性が向上する。また、電磁波の波長について選択の余地を小さくしても解読の困難度が低下しないため、光放射器１の構成を簡易にしても安全性能が低下しない効果がある。
【００１６】
なお、上記実施例では、従来の光源では得られない波長も発生可能であること、その波長選択が容易であること、また発生するレーザビームの細さから細い導光路を利用して選択性を向上させることができること等の特徴を有し、容易に他の装置で代用できないことから安全性が極めて高くなるため、自由電子レーザ装置を利用した。しかし、他の光源装置を使用しても本発明における電磁波の波長を暗号要素として利用することによる、暗号の解読が困難になるという利益を享受できることは同じである。すなわち、色の異なる発光ダイオードを組み合わせて使用し、これらの動作シーケンスによって光暗号コードを形成しても良いし、色素レーザや幾つかのレーザを組み合わせて鍵を構成しても良い。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、本発明の光暗号式施錠装置は、鍵を光暗号式にして波長を暗号要素に取り込むことにより暗号コードを複雑化して容易に解読できないようにして、施錠装置の安全性を向上させることができる。また、特に自由電子レーザ装置を鍵として用いる場合は、代用品を用いて施錠装置を操作することができないため、許された者以外の者が勝手に開錠する危険を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光暗号式施錠装置の１実施例を示す構成図である。
【図２】本実施例に用いる自由電子レーザ装置の例を示すブロック図である。
【図３】本実施例に用いる光暗号コードの１例を示すグラフである。
【図４】本実施例に用いる光暗号コードの別の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１  光放射器
２  光検出器
３  論理回路
４  記憶装置
５  導光路
６  反射鏡
１１  電子加速器
１２、１６  偏向電磁石
１３  アンジュレータ
１４  全反射鏡
１５  出力鏡
１７  ダンパー
【図１】
0003763639.tif 000002
【図２】
0003763639.tif 000003
【図３】
0003763639.tif 000004
【図４】
0003763639.tif 000005