(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアの施錠、解錠を行うシリンダを動作させるアクチュエータ（２）、前記シリンダの施錠、解錠に連動して施錠信号（f42）、解錠信号（f41）を発生する検出スイッチ（３ａ）を有する通電時施解錠型または瞬時通電施解錠型の電気錠（ＢＱ１）の施、解錠方向及び錠種を判定するにあたり、
前記電気錠と当該電気錠を制御する制御機（ＡＱ１）とを２線（Ａ１、Ｂ１）で接続し、
前記２線を介して前記制御機の信号発生回路（４）により複数の高周波信号を切り替えて出力し、
前記２線を介して前記電気錠の前記アクチュエータに通電し、前記施錠信号、前記解錠信号の有無により前記施、解錠方向を判定し、
前記通電を中止し、前記２線を介して得られる前記施錠信号の有無により錠種を判定することを特徴とする電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅、ビル等のドアに設置される電気錠の状態が施錠か、解錠かを判定し、電気錠が通電時施解錠型または瞬時通電施解錠型かを判定する方法に係わり、特に２線により判定可能な電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、住宅、ビル等のドアに設置される電気錠は、居室内等で施錠、解錠の操作ができるものであり、施錠、解錠を操作するための信号の違いから、通電時施解錠型、瞬時通電時施解錠型の2種があった。瞬時通電施解錠型は、電気錠の施錠、解錠が、異なる極性、即ち、施錠方向、解錠方向として予め定められた方向のパルス信号を通電することにより行われるものであり、例えば、電気錠が施錠状態であれば、解錠方向のパルス信号を瞬時通電することにより電気錠は解錠されるが、この状態で、解錠方向と逆方向に通電される施錠方向のパルス信号を瞬時通電しても施錠状態のままである。同様に、電気錠が解錠状態であれば、施錠方向のパルス信号を瞬時通電することにより電気錠は施錠され、解錠方向のパルス信号を通電しても解錠状態のままである。一方、通電時施解錠型は、電気錠の施錠、解錠が信号の通電方向の違いによらず、通電により現状を反転させることにより行われるものであり、例えば、電気錠が施錠状態であれば通電することにより解錠され、解錠状態であれば通電することにより施錠され、電気錠の施錠、解錠は同一方向の通電により行われるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電気錠を設置した場合、設置した電気錠が２種の内の何れかによって通電方向により、施、解錠の制御が異なるため、設置時に信号方向に従った施錠、解錠の設定をしなければならない。この信号方向の設定をディップスイッチによって行うこととすると需要者の過度の負担となってしまう。
【０００４】
また、電気錠の居室内の操作はインターホン装置等に併設されることが多く、２線による信号の送受が必要となり、その信号の通電方向が正方向、負方向であっても、電気錠が瞬時通電施解錠型、通電時施解錠型の種類の判別を適切に行う必要があった。
【０００５】
本発明は上記欠点を解消するためになされたものであって、ディップスイッチによる設定を行わずに需要者に過度の負担を強いず、２線による信号送受により電気錠の種類の判別を適切に行うことができる電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明の電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法は、ドアの施錠、解錠を行うシリンダを動作させるアクチュエータ、シリンダの施錠、解錠に連動して施錠信号、解錠信号を発生する検出スイッチを有する通電時施解錠型または瞬時通電施解錠型の電気錠の施、解錠方向及び錠種を判定するにあたり、電気錠と当該電気錠を制御する制御機とを２線で接続し、２線を介して制御機の信号発生回路により複数の高周波信号を切り替えて出力し、２線を介して電気錠のアクチュエータに通電し、施錠信号、解錠信号の有無により施、解錠方向を判定し、通電を中止し、２線を介して得られる施錠信号の有無により錠種を判定するものである。
【０００７】
本発明の電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法において、錠種を判定する際、検出スイッチからの施、解錠信号に基づいてアクチュエータを駆動させるための電源の供給を一定時間とし、その後アクチュエータへの電源の供給を停止し、検出スイッチからの施、解錠信号を入力し、その変化の有無により錠種を判定するため、２線であっても適切な判定を行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法を適用した好ましい実施の形態例を図面にしたがって説明する。
【０００９】
本発明の電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法を適用した電気錠装置は、図１に示すように、制御機ＡＱ１と、制御機ＡＱ１により制御される電気錠ＢＱ１とを備え、制御機ＡＱ１の給電部１から電気錠ＢＱ１のアクチュエータ２に直流電源を正負反転可能に給電し、施錠、解錠を行うためのシリンダを動作させるものである。
【００１０】
制御機ＡＱ１は、電気錠ＢＱ１に正負反転給電する給電部１と、電気錠ＢＱ１の検出スイッチ３ａ、３ｂの数に対応する複数の周波数の高周波信号f1、f2を順次発生する信号発生回路４と、制御機側平衡トランス５と、信号発生回路４で発生された高周波信号f1、f2により制御機側平衡トランス５を駆動するトランス駆動回路６と、検出スイッチ３ａ、３ｂの状態により変化する制御機側平衡トランス５に流れる電流変化を電流−電圧変換する電流−電圧変換回路７と、電流−電圧変換された信号を包絡線検波する包絡線検出回路８と、包絡線検波された信号をアナログ−デジタル変換するＡ／Ｄ変換回路９と、信号発生回路４に設けられアナログ−デジタル変換された信号を信号発生部４において発生される同期信号f3に同期して選択出力する信号選択回路１０とを備えている。
【００１１】
信号発生回路４は、高周波信号f0を生成送出する発振器１１と、発振器１１から生成送出された高周波信号f0を複数の周波数の高周波信号f1、f2、f3に分周するバイナリカウンタ１２と、分周された高周波信号f1、f2を同期信号f3により切替え出力するアナログマルチプレクサ１３とを有する。
【００１２】
トランス駆動回路６は、電源＋Ｂの供給を受け、信号発生回路４で発生された高周波信号f1、f2によって制御機側平衡トランス５を駆動するインバータ１４ａ、１４ｂと、インバータ１４ａを介した信号を電圧制御するＦＥＴ１５ａと、インバータ１４ａ、１４ｂを介した信号を電圧制御するＦＥＴ１５ｂと、コンデンサＣ1、Ｃ2とを有し、制御機側平衡トランス５の１次コイル５ａに電源＋Ｂを供給するようになっている。
【００１３】
電流−電圧変換回路７は、制御機側平衡トランス５に流れる電流変化を電流―電圧変換するＮＰＮトランジスタＴｒ1、Ｔｒ2からなるカレントミラー回路と、カレントミラー回路と共に定電流回路を構成する抵抗Ｒ1とを有する。
【００１４】
包絡線検出回路８は、電流―電圧変換回路７で電流―電圧変換された信号を包絡線検波し、整流を行なうダイオード１６と、コンデンサＣ３と、抵抗Ｒ2を有する。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換回路９は、包絡線検出回路８で包絡線検波された信号をアナログ―デジタル変換する機能を有する。
【００１６】
信号選択回路１０は、Ａ／Ｄ変換回路９でアナログ―デジタル変換された信号を信号発生回路４から出力される同期信号f3に同期して信号の出力経路を選択するアナログマルチプレクサからなる。
【００１７】
給電部１には、直流電源＋Ｂが接続されるリレー１７ａ、１７ｂ、直流電源＋Ｂが接続されリレー１７ｂの動作により切替えられる接点１８ａ、１８ｂ、接点１８ａ、１８ｂにそれぞれ接続されリレー１７ａの動作により切替えられる接点１９ａ、１９ｂが備えられ、接点１９ａ、１９ｂはそれぞれ制御機側平衡トランス５の２次コイル５ｂに、制御機側コンデンサＣ７と並列接続される。更に、給電部１には、リレー１７ａにコレクタが、基準電位点にエミッタが接続されるトランジスタＴｒ３、リレー１７ｂにコレクタが、基準電位点にエミッタが接続されるトランジスタＴｒ４が設けられる。
【００１８】
このような制御機ＡＱ１にはＣＰＵが設けられる。ＣＰＵには電気錠の施解錠状態、ドアの開閉状態を判定する施解錠判定手段、電気錠が瞬時通電施解錠型か通電時施解錠型かの錠種判定手段、錠種を記憶する記憶装置等が設けられ、図示しない電気錠操作ボタンからの電気錠駆動要求信号を受けて、信号選択回路１０から入力される電気錠の施錠信号f42、解錠信号f41、ドアの閉扉信号f52、開扉信号f51に基づいて、給電部１のトランジスタＴｒ３のベースへ通電制御をするための通電制御駆動信号f6を出力し、トランジスタＴｒ３を駆動して通電制御を行い、トランジスタＴｒ４のベースへ通電方向切換制御駆動信号f7を出力し、トランジスタＴｒ４を駆動して通電方向切換制御を行うものである。
【００１９】
電気錠ＢＱ１は、電気錠側平衡トランス２０を備え、コンデンサＣ４及びコイルＬ１からなる直列共振回路２１ａと、コンデンサＣ５及びコイルＬ２からなる直列共振回路２１ｂと、直列共振回路２１ａ、２１ｂにそれぞれ接続される検出スイッチである電気錠検出スイッチ３ａ、扉検出スイッチ３ｂとがそれぞれ電気錠側平衡トランス２０の１次コイル２０ａに並列接続される。ここで、電気錠検出スイッチ３ａはその閉成、開成により電気錠の施錠、解錠の検出を行うものであり、扉検出スイッチ３ｂはその閉成、開成により電気錠が設置されるドアの開閉の検出を行うものである。更に、電気錠側平衡トランス２０の２次コイル２０ｂに並列接続される電気錠側コンデンサＣ６及びアクチュエータ２が備えられる。
【００２０】
電気錠側平衡トランス２０の２次コイル２０ｂ、電気錠端子T1、制御機端子T2、制御機側平衡トランス５の２次コイル５ｂ、制御機側コンデンサＣ７、制御機端子T3、電気錠端子T4、並びに電気錠端子T1と制御機端子T2を接続する２線の一方Ａ１、制御機端子T3と電気錠端子T4を接続する２線の他方Ｂ1により閉ループＬＰが形成される。
【００２１】
このように構成された電気錠装置において、発振器１１から生成された高周波信号f0は、バイナリカウンタ１２の入力側に入力され、分周された矩形波の高周波信号f1、f2は、アナログマルチプレクサ１３より同期信号f3で選択され切替出力される。即ち、高周波信号f1または高周波信号f2は同期信号f3の半周期毎に切替わり、アナログマルチプレクサ１３を介してトランス駆動回路６のインバータ１４ａの入力側に出力される。尚、同期信号f3により、アナログマルチプレクサ１３と信号選択回路１０のアナログマルチプレクサとは同期がとられている。
【００２２】
バイナリカウンタ１２から出力された周波数が高周波信号f1のとき、アナログマルチプレクサ１３から高電位が出力されると、２つのインバータ１４ａ、１４ｂを介して、ＦＥＴ１５ｂのゲートに高電位が加わり、ＦＥＴ１５ｂのソース・ドレイン間が導通状態になる。また、ＦＥＴ１５ａのゲートにはインバータ１４ａを介して低電位が加わり、ＦＥＴ１５ａのソース・ドレイン間が非導通状態になる。このときＦＥＴ１５ｂ→制御機側平衡トランス５→コンデンサＣ2→カレントミラー回路のＮＰＮトランジスタＴｒ1のコレクタの経路で電流ｉ1が流れる。
【００２３】
次に、アナログマルチプレクサ１３から低電位が出力されると、２つのインバータ１４ａ、１４ｂを介して、ＦＥＴ１５ｂのゲートに低電位が加わり、ＦＥＴ１５ｂのソース・ドレイン間が非導通状態となり、ＦＥＴ１５ａのゲートには、インバータ１４ａを介して高電位が加わり、ＦＥＴ１５ａのソース・ドレイン間が導通状態になる。このときコンデンサＣ1→制御機側平衡トランス５→ＦＥＴ１５ａ→カレントミラー回路のＮＰＮトランジスタＴｒ1のコレクタの経路で電流ｉ2が流れる。
【００２４】
電流ｉ1およびｉ2の値は制御機側平衡トランス５のインピーダンスで決定されるが、このインピーダンスは終端インピーダンスで決定される。つまり制御機側平衡トランス５は、電気錠側平衡トランス２０を介し直列共振回路２１ａと電気錠検出スイッチ３ａ、もしくは直列共振回路２１ｂと扉検出スイッチ３ｂで終端されるため、この直列共振回路２１ａと電気錠検出スイッチ３ａ、若しくは直列共振回路２１ｂと扉検出スイッチ３ｂのインピーダンスで電流ｉ1またはｉ2の値が決定される。
【００２５】
今、直列共振回路２１ａが高周波信号f1に直列共振し、直列共振回路２１ｂが周波数信号f2に直列共振するよう設定されているとすると、電気錠検出スイッチ３ａが閉成されているときは、高周波信号f1に対して制御機側平衡トランス５は低インピーダンスで終端されることになり、制御機側平衡トランス５は低インピーダンスとなり、電流ｉ2となる。
【００２６】
一方、電気錠検出スイッチ３ａが開いていれば高周波信号f1に対して、制御機側平衡トランス５は高インピーダンスで終端されることになり、制御機側平衡トランス５は高インピーダンスとなり、電流ｉ1となる。つまり高周波信号f1で制御機側平衡トランス５を駆動しているときに、電気錠検出スイッチ３ａが開成されているとき電流ｉ1となり、電気錠検出スイッチ３ａが閉成されているとき電流ｉ2となり、電気錠検出スイッチ３ａの開閉状態が電流ｉ1、ｉ2の値の変化となって現れることになる。
【００２７】
扉検出スイッチ３ｂの開閉の状態は、直列共振回路２１ｂの共振周波数が直列共振回路２１ａと違うため、高周波信号f1に対して常時高インピーダンスとなり影響を与えない。
【００２８】
同様に、扉検出スイッチ３ｂの開閉は、高周波信号f2による制御機側平衡トランス５のインピーダンスの変化として現れる。即ち、高周波信号f2で制御機側平衡トランス５を駆動しているときに、扉検出スイッチ３ｂが開成されているとき電流ｉ1となり、扉検出スイッチ３ｂが閉成されているとき電流ｉ2となり、扉検出スイッチ３ｂの開閉状態により電流ｉ1、ｉ2の値の変化となって現れることになる。また、直列共振回路２１ａは高周波信号f2に対して常時高インピーダンスとなって、高周波信号f2による制御機側平衡トランス５のインピーダンスの変化には影響を与えない。
【００２９】
電流ｉ1および電流ｉ2は、ＮＰＮトランジスタＴｒ1のコレクタを介して流れるが、２つのＮＰＮトランジスタＴｒ1、Ｔｒ2がカレントミラー構成になっており、定電流回路を構成している抵抗Ｒ1により、電流―電圧変換回路７にて電流―電圧変換がおこなわれる。電流―電圧変換された信号は包絡線検波回路８で包絡線検波され、Ａ／Ｄ変換回路９の入力側に入力され、Ａ／Ｄ変換回路９でアナログ―デジタル変換され、信号選択回路１０に入力される。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換回路９の出力が信号選択回路１０のアナログマルチプレクサに入力されたとき、アナログマルチプレクサ１３と同期して同期信号f3で信号の出力経路が選択され、信号選択回路１０から電気錠検出スイッチ３ａの電流ｉ2に対応する施錠信号f42、電流ｉ1に対応する解錠信号f41が、扉検出スイッチ３ｂの電流ｉ2に対応する閉扉信号f52、電流ｉ1に対応する開扉信号f51がＣＰＵへ出力される。
【００３１】
直流電源＋Ｂは、ＣＰＵからの通電制御駆動信号f6、若しくは通電方向切換制御駆動信号f7によりそれぞれ駆動されるリレー１７ａ、１７ｂにより導通／非導通の状態により正負反転してアクチュエータ２に供給される。ＣＰＵから通電制御駆動信号f6が出力されると、通電制御に対応するリレー１７ａが導通し、リレー１７ｂが非導通状態のままとなり、接点１８ａの常閉接点→接点１９ａの閉成された常開接点→制御機側平衡トランス５→電気錠側平衡トランス２０→アクチュエータ２→接点１９ｂの閉成された常開接点→接点１８ｂの常閉接点→基準電位点の順で閉ループＬＰに左回りの経路でアクチュエータ２に供給される。ＣＰＵから通電制御駆動信号f6及び通電方向切換制御駆動信号f7が出力されると、リレー１７ａ及びリレー１７ｂが導通し、接点１８ｂの閉成された常開接点→接点１９ｂの閉成された常開接点→アクチュエータ２→電気錠側平衡トランス２０→制御機側平衡トランス５→接点１９ａの閉成された常開接点→接点１８ａの閉成された常開接点→基準電位点という順で閉ループＬＰに右回りの経路で正負逆転してアクチュエータ２に供給される。このようにアクチュエータ２に電源＋Ｂの供給を正負方向に逆転して行うことにより電気錠のシリンダを動かし電気錠の施錠、解錠を行うことができる。このとき、電気錠の施錠、解錠により電気錠検出スイッチ３ａ、扉検出スイッチ３ｂも切換わる。
【００３２】
ここでコンデンサＣ６、Ｃ７を高周波信号f1、f2に対してインピーダンスが十分低くなるように設定すれば並列に接続されるアクチュエータの影響を無視できる。
【００３３】
このような電気錠装置において電気錠の施錠、解錠方向を判定し、錠種判定方法を、図２を参照して説明する。
【００３４】
いまＣＰＵから通電制御駆動信号f6及び通電方向切換制御駆動信号ｆ７が給電部１に出力された場合に、電源＋Ｂからアクチュエータ２に供給される電流の方向をＡ方向、通電制御駆動信号f6のみ出力された場合にアクチュエータ２に供給される電流方向をＢ方向として説明する。
【００３５】
電気錠を設置し、最初に電気錠の種別を判定する場合、居室等に設けられる電気錠駆動ボタンを操作して電気錠駆動要求信号をＣＰＵに入力する（２０１）と、記憶装置に錠種が設定されているか判断した（２０２）後、錠種判定手段によりＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が施錠信号f42か解錠信号f41かを判断する（２０６）。施錠信号f42ならば、通電制御駆動信号f6及び通電方向切換制御駆動信号ｆ７を出力しアクチュエータ２にＡ方向に電流を供給する（２０７）。このとき、アクチュエータ２が駆動されることによりＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が解錠信号f41となった場合（２０８）、ＣＰＵから通電制御駆動信号f6の出力を停止して電源供給部１からの電源を停止する（２０９）。そのとき、アクチュエータ２が駆動してＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が施錠信号f42となった場合（２１０）、電気錠は通電時施解錠型と判定し（２１１）、解錠方向はアクチュエータ２にＡ方向に電流が供給された場合と判定され（２１２）、ＲＡＭに記憶する（２１３）。また、アクチュエータ２が駆動せずＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が解錠信号f41のまま変化しない場合（２１０）、電気錠は瞬時通電施解錠型と判定し（２１４）、解錠方向はアクチュエータ２にＡ方向に電流が供給された場合と判定され（２１５）、ＲＡＭに記憶する（２１６）。
【００３６】
一方、ＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が施錠信号f42であって（２０６）、アクチュエータ２にＡ方向に電流を供給し（２０７）、ＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が施錠信号f42のままのとき（２０８）、通電方向切換制御駆動信号f7の出力を停止し、アクチュエータ２にＢ方向に電流を供給する（２１７）。このとき、アクチュエータ２の駆動に伴いＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が解錠信号f42になった場合（２１８）、ＣＰＵから通電制御駆動信号f6の出力を停止して電源供給部１からの電源を停止する（２１９）。そのとき、アクチュエータ２が駆動してＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が施錠信号f42となった場合電気錠は通電時施解錠型と判定し（２２１）、解錠方向はアクチュエータ２にＢ方向に電流が供給された場合と判定され（２２２）、ＲＡＭに記憶する（２２３）。また、アクチュエータ２が駆動せずＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号が解錠信号f41のままの場合（２２０）、電気錠は瞬時通電施解錠型と判定し（２２４）、解錠方向はアクチュエータ２にＢ方向に電流が供給された場合と判定され（２２５）、ＲＡＭに記憶する（２２６）。
【００３７】
このように錠種が記憶装置に記憶された後は、ＣＰＵに電気錠駆動要求信号が入力されると、記憶装置に記憶されている錠種を問い合わせ（２０３）、ＣＰＵに信号選択回路１０から入力される信号に基づいて、Ａ方向、Ｂ方向何れに電源を供給するか判断し、通電制御駆動信号f6、通電方向切換制御信号f7を適宜出力しアクチュエータ２を介して電気錠を操作させる。
【００３８】
この操作により、通電時施錠型であってもアクチュエータ２に供給する電流の方向によって施錠、解錠が定まっているものに対しても、施錠、解錠方向を確実に判定し、電気錠を駆動させることができる。
【００３９】
上記説明では、錠種の判別に当たり、信号選択回路１０からＣＰＵに入力される信号が施錠信号f42（２０６）について説明したが、解錠信号f41の場合は待受けとするようにしてもよく、また、同様に判別を行うようにしてもよい。
【００４０】
このように一定時間に限ってアクチュエータ２への電源を供給し、電気錠検出スイッチ３ａからの信号を送受できるので、前述と同様、閉ループＬＰが２線であっても信号の送受を適切に行うことができる。
【００４１】
以上の説明は電気錠について説明したが、ドアについても信号発生回路４から発生される高周波信号f2に基づいて、扉検出スイッチ３ｂの検出により形成される閉扉信号f52、開扉信号f51により開閉を判定することができる。
【００４２】
以上の例では、給電部にリレーを用いていたがトランジスタ、ＦＥＴでも実現でき、２種の検出スイッチに適用した場合を説明したが、３種以上でも同様の効果が得られ、線路間の容量及び線路抵抗のインピーダンスの影響を受けず長距離配線が可能であって、ラインが平衡であるからノイズに強く、２線であっても適切な信号の送受を行い得るため、インターホン装置等と併設することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の判定方法によれば、給電部からアクチュエータへの直流電源の給電を一定時間に限り、その後給電を停止し検出スイッチからの信号を入力するようにしたため、２線であっても電気錠の施解錠状態、また、錠種を適切に判定することができ、電気錠の設置定時に煩雑なデッィプスイッチの設定を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法を適用した電気錠装置の回路図。
【図２】  本発明の電気錠の施、解錠方向・錠種判定方法のフローチャート。
【符号の説明】
ＡＱ１・・・・・・制御機
ＢＱ１・・・・・・電気錠
２・・・・・・アクチュエータ
３ａ・・・・・・検出スイッチ
f42・・・・・・施錠信号
f41・・・・・・解錠信号
Ａ１、Ｂ１・・・・・・２線
【図１】
0003863276.tif 000002
【図２】
0003863276.tif 000003