本開示は、概略的には、錠前(lock、ロック)に関し、より詳細には、本明細書により詳細に記載するように、電子ロック、電子ロックを開ける手法、及び電子ロックを組み込んだ物品に関する。
不要な、そうでなければ、望ましくないアクセスから、アイテム、物品、デバイスなどを保護することをユーザが望む場合がある用途が多く存在している。この点に関して、アイテム、物品、デバイスなどの一時的な安全確保のために使用できる、さまざまなロックスタイルが利用可能である。例えば、ロックを開けるために、物理的な鍵か、又は既知の組合せを必要とする南京錠が利用可能である。さらに、例えば、ロックを解除するために、キーパッドを介して入力される既知のピンコードを要求する電子ロックが利用可能である。
本開示の態様によれば、電子ロックが提供される。電子ロックは、ロック開口部が面を通して延在しているハウジングを備える。ロック開口部は、対応するロック機構を受け入れるように構成されている。また、バイオメトリックインターフェースが、ハウジングに取り付けられている。さらに、ロックシステムがハウジング内に含まれている。ロックシステムは、コントローラ、バイオメトリックリーダ、ロック、電動アクチュエータ、及び電源(例えば、バッテリ)を含む。バイオメトリックリーダは、コントローラに電気的に結合されている。バイオメトリックリーダは、バイオメトリックインターフェースにも電気的に結合されている。ロックがロック位置にあり、ロック機構がロック開口部に挿入されていると、ロック機構がハウジングにロックされ、物理的なロックがロック解除位置にあると、ロック機構がハウジングから解放されることが可能であるように、ロック位置とロック解除位置との間を移行するロック。電動アクチュエータがコントローラに電気的に結合されており、ロックをロック位置とロック解除位置との間で移行させるように動作可能である。バッテリが、少なくとも、コントローラ、バイオメトリックリーダ、及び電動アクチュエータに電力を供給する。
この点に関して、コントローラは、バイオメトリックリーダによって読み取られた生体測定値(biometric、バイオメトリック)に対応する電子データと、コントローラによってアクセス可能で、認可されたユーザを識別するバイオメトリックデータとの適合(match、マッチ)の認証成功を判断すると、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させる電子ロック解除コマンド信号を、電動アクチュエータに発行する。また、コントローラは、バイオメトリックリーダの出力とは無関係に、バッテリ特性の尺度が予め定められた閾値を下回る場合に、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を、電動アクチュエータに発行する。
本開示のさらなる態様によれば、電子ロックは、第1の面を有するハウジングを含む。ロック開口部が、(例えば、ハウジングの第1の面を通って延在することによって)ロックハウジングを貫通する。同様に、鍵穴がハウジングを貫通している。さらに、バイオメトリックインターフェース(例えば、指紋スキャナのパッドである)が、ハウジングに取り付けられている。さらに、ハウジングは、コントローラ、バイオメトリックリーダ、近接ベースのワイヤレス通信デバイス、ロック、及びロックレシーバを中に含んでいる。バイオメトリックリーダ及び近接ベースの通信デバイスの各々は、コントローラに電気的に結合されている。ロックは、ロック開口部に挿入可能なロック機構と協働して、ロック位置からロック解除位置に移行するように構成されている。さらに、機械式鍵受けは、例えば、鍵穴を介して挿入された物理的な鍵を受け入れるように構成されている。操作中に、コントローラは、(例えば、機械式鍵受けに挿入された、又は別の方法で係合した物理的な鍵とは無関係に)、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を発行する。さらに、ロックは、(例えば、コントローラからのロック解除コマンド信号とは無関係に)、機械式鍵受けが物理的な鍵と係合することによって、ロック位置からロック解除位置に移行するように制御される。
実施形態例では、コントローラは、少なくとも1つの電子検証に基づいて、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を発行するように動作可能に構成されている。電子検証例は、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックと、認可されたユーザを識別する電子データとのマッチ、又は、近接ベースのワイヤレス通信デバイスによって読み取られた識別子と、認可されたユーザを識別する電子データとのマッチを含む。
別の実施形態例では、コントローラは、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックと認可されたユーザを識別する電子データとのマッチ、及び近接ベースのワイヤレス通信デバイスによって読み取られた識別子と認可されたユーザを識別する電子データとのマッチを含むマルチパート電子検証の認証成功を判断すると、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を発行するように動作可能に構成されている。ここでは、バイオメトリックリーダに対して本物であることを証明する認可されたユーザは、近接ベースのワイヤレス通信デバイスを使用して本物であることを証明する人物と同じであっても異なっていてもよい。
本開示のさらなる態様によれば、電子ロックが提供される。電子ロックは、ロック開口部が面を通して延在しているハウジングを備える。ロック開口部は、ロック機構を受け入れるように構成されている。さらに、バイオメトリックインターフェースが、ハウジングに取り付けられている。また、ロックシステムがハウジング内に含まれている。ロックシステムは、コントローラ、バイオメトリックリーダ、ロック、及び電動アクチュエータを備える。バイオメトリックリーダは、コントローラに、及びバイオメトリックインターフェースに電気的に結合されている。ロックは、ロックがロック位置にあり、ロック機構がロック開口部に挿入されると、ロック機構がハウジングにロックされるように、ロック位置とロック解除位置との間で移行する。これに対応して、ロックがロック解除位置にあると、ロック機構はハウジングから解放されることが可能である。電動アクチュエータは、コントローラに電気的に結合されており、ロックをロック位置とロック解除位置との間で移行させるように動作可能である。この構成では、コントローラは、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データと、認可されたユーザを識別するデータとのマッチの認証成功を判断するか、又はユーザが、ユーザに対応する個人識別番号(PIN)(このPINはコントローラがアクセスできるメモリに保存されている)にマッチするPINをバイオメトリックインターフェースにタップ入力したことを検出すると、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させる電子ロック解除コマンド信号を、電動アクチュエータに発行する。
本開示のさまざまな態様の以下の詳細な説明は、以下の図面と合わせて読まれたときに最も良く理解されるであろう。図面では、同様の構造は、同様の参照番号で示されている。
図1は、本開示の態様による電子ロックを示す図である。
図2は、本開示の態様による、図1の電子ロックの構成要素を示すブロック図である。
図3は、本開示の態様による、ロック解除コマンドを発行するために、図2のコントローラによって実行可能なアルゴリズム例を示すフローチャートである。
本開示の態様
図4は、本開示の態様による、図2のブロック図に類似している、電子ロック例のブロック図であるが、内蔵されたユーザ認可リストが追加されている。
図5は、本開示の態様による、図4のブロック図に類似している、電子ロック例のブロック図であるが、トランシーバが追加されている。
図6は、本開示の態様による、図2、図4、図5のうちの任意の1つ又は複数のブロック図に類似している、電子ロック例のブロック図であるが、内蔵されたデバイスポート、ポジショニングシステム、I/O、又はこれらの組合せが追加されている。
図7は、本明細書における態様による上面図であり、電子ロック例を示す。
図8は、図7の電子ロックで使用可能なジッパークラスプ例を示す図である。
図9Aは、背面を取り外して図7の電子ロックの選択構成要素を示した状態で、図7の電子ロックの背面を示す図であり、図8は、「ロック状態」にあるジッパーロックを実装するためのアプローチ例を示す。
図9Bは、背面を取り外して図7の電子ロックの選択構成要素を示した状態で、図7の電子ロックの背面を示す図であり、図9は、「ロック解除状態」にあるジッパーロックを実装するためのアプローチ例を示す。
図10は、本開示のさまざまな態様を示すための、ロックの選択構成要素の分解図である。
発明を実施するための態様
本開示の態様によれば、電子ロックを実装するのに適したさまざまな構成が開示されている。この点に関して、本明細書では、汎用スマートロックのフォームファクタを採用した電子ロックが開示され、スマートロックが適用される任意の適切な物品をロックするためにスマートロックを使用できるようにする。他の用途では、物品の一体部分として形成されているスマートロックが提供されるか、又はスマートロックを物品に組み込んで、物品をスマートロック可能な物品に変換することができる。
本開示のさらなる態様によれば、本明細書における手法は、ロックを開ける個人が本当に認可された個人である可能性を高めるために、パーソナライズされた方法で技術を実装する。この点で、パーソナライズされた技術は、ロック自体内でローカルに、リモートデバイスとの通信を介して(例えば、電子機器との短距離通信、インターネットを含むネットワークなどをわたる長距離通信などを介して)、それらの組合せなどで、実装することができる。
電子ロックの実施例A
次に図面を参照して、特に、図1を参照して、電子ロック100を説明する。電子ロック100は、電子ロック100とのインタラクションを容易にする主要な表面を定義する第1の面104を有するハウジング102を含む。ハウジング102は、本明細書における重要な特徴の説明及び考察の便宜のためだけに、ほぼ「ボックス」形状のフォームファクタで示されている。実際には、ハウジング102は、例えば、意図された用途、そこに含まれる技術、美的感覚、それらの組合せなどに適合するために、任意の形状及び/又はサイズを取ることができる。電子ロック100は、構造(例えば、日記、バッグ、荷物、財布、又は他の物品)に組み込むこともできる。
実用的な用途では、電子ロック100の1つ又は複数の特徴を、ハウジング102を介してユーザに露出することができる。例えば、図1の電子ロック例100に示されているように、ロック開口部106がハウジング102の第1の面104を通って延在している。ロック開口部106は、対応するロック機構を受け入れる電子ロック100の開口部を定義する。ロック機構は、ハウジング102と一体化されていても(例えば、シャックル)、別個のもの(例えば、ジッパークラスプなどの着脱可能な構成要素)であってもよい。実用的な用途では、ロック開口部106の特定の配置、サイズ、形状などは、実施される物理的なロック手法によって異なる。例えば、ロック開口部106は、クラスプ、シャックル、フック、ボルトなど(説明を明確にするために、図1には図示せず)を含むか、又はそれらを受け入れるように構成されていてもよい。
また、図示するように、任意選択的な鍵穴108を提供することもできる。利用される場合、鍵穴108はハウジング102を貫通している。図1に示す実施形態では、鍵穴108は、ハウジング102の第1の面104を通って延在している。しかしながら、他の実施形態では、鍵穴108は、提供されている場合、ハウジング102の任意の他の表面を通って延在するか、又は別の方法で任意の他の表面に結合することができる。場所に関係なく、鍵穴108は、電子ロック100のロック機構をロック解除する/開けるように特別に構成された物理的な鍵を受け入れるインターフェースを提供する。本明細書でさらに詳細に説明するように、物理的な鍵は、電子ロック解除信号(これも本明細書でより詳細に説明する)とは無関係に、ロック機構を操作する。同様に、電子ロック機構は、物理的な鍵とは無関係にロックをロック解除することができる。その結果、いくつかの実施形態では、電子ロック100に利用可能な電力がない場合でも、電子ロック100は常に開けることができる。
さらに、少なくとも1つの電子認可デバイスが提供されている。電子認可デバイスは、電子ロックのコントローラに対してユーザを認可するために使用される。本明細書でより詳細に説明するように、認可デバイスは、バイオメトリックスキャナ、電子キーパッド、ワイヤレス通信デバイスなどを含んでいてもよい、任意の数のモダリティを含むことができる。電子認可デバイスの例については、本明細書でより詳しく説明する。
ただし、例として、図1は、ハウジング102に取り付けられているか、又は別の方法でハウジング102を貫通しているバイオメトリックインターフェース110として実装された認可デバイスを示している。図1に示す実施形態では、バイオメトリックインターフェース110は、ハウジング102の第1の面104に取り付けられているか、又は別の方法で第1の面104を通って延在している。しかしながら、他の実施形態では、バイオメトリックインターフェース110は、ハウジング102の任意の他の表面に取り付けられているか、又は別の方法で任意の他の表面を通って延在することができる。場所に関係なく、バイオメトリックインターフェース110は、ユーザからバイオメトリック情報を受信する。いくつかの実施形態では、受信したバイオメトリック情報を使用して、電子ロック100をロック解除することができる。他の実施形態では、受信したバイオメトリック情報を使用して、電子ロック100をロックすることができる。さらなる実施形態では、受信したバイオメトリック情報は、マルチパート認証、検証、他のスキームなどの一部として使用することができる。その例については、本明細書でより詳細に記載する。
実用的な用途では、バイオメトリックインターフェース110は、指紋/拇印スキャナの一部を形成することができる。この点に関して、バイオメトリックインターフェース110は、任意選択でパッド112を含むことができる。パッド112は、ユーザからバイオメトリック入力を受け取るためのインターフェースを提供する。ただし、他のバイオメトリックベースの感知技術も、さらに/代替として利用することができる。
任意選択で、電子ロックはまた、1つ又は複数のユーザインターフェース入出力特徴を含むことができる。入出力部114は、ボタン、パッド、ノブ、エンコーダ、スイッチ、又は、ロックとのユーザインタラクションを容易にする他の入力及び/又は出力デバイスを含むことができる。
電子ロックの実施例B
図2を参照すると、ブロック図は、図1の電子ロック100の一実施形態を示している。特に、電子ロックの主な処理をハンドリングするコントローラ202が提供されている。この点に関して、コントローラ202は、他の技術の処理を監視する「スーパーバイザ」プロセッサとして機能することができ、コントローラ202は、コア処理自体又はその組合せをハンドリングすることができる。
特に、図示する実施形態では、バイオメトリックリーダ204として実装された電子認可デバイスがコントローラ202に電気的に結合されている。より詳細には、電気的な結合は、コントローラ202とバイオメトリックリーダ204とが通信する電気的経路を提供する。実用的な用途では、電気的な結合は、単方向であっても、双方向であってもよい通信結合を提供する。すなわち、いくつかの実施形態では、バイオメトリックリーダ204は、コントローラ202に情報を送信する。他の実施形態では、通信は双方向であり、コントローラ202は情報(例えば、コマンド、データ、それらの組合せなど)をバイオメトリックリーダ204に送信し、コントローラ202はバイオメトリックリーダ204から情報(例えば、コマンド、データ、要求など)を受信する。
バイオメトリックリーダ204は、バイオメトリックインターフェース110(図1)にも電気的に結合されている。すなわち、バイオメトリックリーダ204は、図1の対応するバイオメトリックインターフェース110及び任意選択的なパッド112とさらにインタラクションして、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データを取得する。この点に関して、コントローラは、認可されたユーザを識別するコントローラによってアクセス可能なバイオメトリックデータを、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データと比較して、ユーザを認証することができる。この点に関して、バイオメトリックリーダ204は、例えば、パッド112(図1)に置かれた指紋のためのバイオメトリックスキャナであることができ、又は、バイオメトリックリーダ204は、任意の他のバイオメトリックベースの技術であることができる。
いくつかの実施形態では、例えば、バイオメトリックリーダ204に加えて、又はバイオメトリックリーダ204の代わりに、任意選択的な近接ベースのワイヤレス通信デバイス206などの任意選択的な電子認可デバイスを提供することができる。近接ベースのワイヤレス通信デバイス206もコントローラ202に電気的に結合されている。より詳細には、電気的な結合は、コントローラ202と近接ベースのワイヤレス通信デバイス206とが通信する電気的経路を提供する。実用的な用途では、電気的な結合は、単方向であっても、双方向であってもよい通信結合を提供する。上記と同様に、いくつかの実施形態では、近接ベースのワイヤレス通信デバイス206が、コントローラ202に情報を送信する。他の実施形態では、通信は双方向であり、コントローラ202は情報(例えば、コマンド、データ、それらの組合せなど)を近接ベースのワイヤレス通信デバイス206に送信し、コントローラ202は近接ベースのワイヤレス通信デバイス206から情報(例えば、コマンド、データ、要求など)を受信する。
実用的な用途では、近接ベースのワイヤレス通信デバイス206は、低エネルギーブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)、ジグビー(Zigbee)(登録商標)、超広帯域(UWB)などの任意の適切な短距離(例えば、典型的には30メートル未満)通信技術を含むことができる。さらなる一例として、近接ベースのワイヤレス通信デバイス206は、アクティブ又はパッシブ無線自動識別(RFID)デバイスを含むことができる。アクティブRFIDシステムの場合、約1~6メートル以上の範囲を提供することができる。同様に、低出力FOBは、数メートルに制限されるように構成することができる。他の実施形態では、近接ベースのワイヤレス通信デバイス206は、近距離無線通信(NCF)デバイス(又は、通信を可能にする他の磁界誘導技術)を含むことができる。この実施形態では、10~20センチメートルの作業範囲がより実用的である。さらに、近接ベースのワイヤレス通信デバイス206は、電子ロック200のハウジングとの密接な接触を要求する誘導ベースの技術を含むことができる。この点に関して、電子ロック200のハウジングとの接触を要求することは、例えば、近接ベースのワイヤレス通信デバイス206を意図的に係合しようとする可能性を高めるために有利である可能性がある。
ロック208もコントローラ202に電子的に結合されている。上記と同様に、電子的な結合は、コントローラ202とロック208とが通信する電気的経路を提供する。この点に関して、通信は単方向であっても、双方向であってもよい。一般に、ロック208は、ロックを機械的に実装するために必要な機械的構成要素と電気的構成要素の組合せを含む。
例えば、ロック208は、ロック開口部106(図1)を通されたロック機構(クラスプ、シャックル、フック、ボルトなど)を受け入れるために必要な任意の電気的構成要素及び/又は機械的構成要素を含むか、又はそれに結合することができる。例示的な一例として、ロック208を、ソレノイド、アクチュエータ(例えば、リニアアクチュエータ、ロータリアクチュエータなど)などの電子アクチュエータ、モータ、モータ及びカム配置、モータ及びスライダクランク、又は回転運動を線形運動に変換する他の構造などに結合することができる。構成要素には、必要に応じて、電子アクチュエータ制御回路を含めることもできる。
さらに、デバイスをロック及びロック解除するために必要な場合は、ばね、くさび、ロックなどの追加の機械的構成要素が提供される場合がある。
概略的に、ロック208は、ロック開口部に挿入可能なロック機構(例えば、クラスプロック、シャックルなど)と協働して、ロック位置からロック解除位置に移行する。したがって、ロック208の特定の構成は、実装されている技術、使用されているロック機構のタイプなどによって異なる。例えば、物理的なロックは、例えば、ジッパーに取り付けられたクラスプを固定するときは、南京錠やバー式のロックのシャックルのかかり(barb)にロックするのとは異なる構成要素を有していてもよい。
必須ではないが、いくつかの実施形態では、機械式鍵受け210が、例えば、鍵穴108(図1)を通された物理的な鍵を受け入れるように構成されている。機械式鍵受け210は、電力を必要とせずにロックを開けることができるように、電子ロック回路とは無関係な方法で、ロック208をロック解除するように構成されている。すなわち、ロックは、物理的な鍵が機械式鍵受けと係合することによってロック位置からロック解除位置に移行するように制御されている。したがって、物理的な鍵は、コントローラからのロック解除コマンド信号とは無関係に、ロックをロック解除することができる。
機械式鍵受け210の提供は、デバイスをロック解除するためのバックアップ機構を容易にする。機械式鍵受け210は、例えば、電気的又は論理的な故障の場合に、電子ロックオーバーライドとして機能することもできる。さらに、機械式鍵受け210は、運輸保安局(TSA)鍵として機能することができ、電子ロックを旅行用途に適しているものにする。したがって、機械式鍵受けは、運輸保安局(TSA)鍵と互換性のある物理的な鍵を受け入れて、ロックをロック位置からロック解除位置に移行することができる。
非限定的な一例のためだけに、ロック208は、コントローラによって制御される電動アクチュエータ212(例えば、リニアアクチュエータ、ロータリアクチュエータ、モータ、モータ及びカム配置、モータ及びスライダクランク、又は、回転運動を線形運動に変換する他の構造など)を有するものして概略的に示されている。電動アクチュエータ212は、ロックを開けて、デバイスをロック状態からロック解除状態に移行するための電子的に制御された駆動力を提供する。例えば、電動アクチュエータ212は、ロック機構を解放するために、コントローラ202からのロック解除信号に応答して、ピンを動かすことができる。この例では、ばね付勢されたピン214を使用して、そこにロック機構が挿入されたままに保持することができる。例えば、ばね付勢を使用して、ユーザがハウジングのロック開口部を通してロック機構を挿入したときに、自動的及びポジティブなロックを提供することができる。いくつかの例として、ロック開口部にクラスプを挿入すると、ばねに対する付勢が発生し、ピンが機械的にクラスプにロックされるため、ロック状態になるために電子機器によってエネルギーが消費されることはない。結合器216が、機械式インターフェースを形成するように提供されているため、コントローラ202によって(例えば、電動アクチュエータ212を介して)、又は有効な鍵を受け入れた機械式鍵受け210による応答を介して(例えば、ユーザが有効な物理的な鍵を挿入し、適切に回転させる)、ピンを作動させてロック機構をロック解除することができる。この点に関して、ロック208には、機械式ロック解除が電気式ロック解除をオーバーライドするか、又は別の方法で電気式ロック解除とは無関係に機能することができるように、機械式ロック解除と電気式ロック解除の両方を有効にするために、必要に応じて、例えば、1つ又は複数のカム、ギア、マグネット、アクチュエータなど、他の機械的又は電気的構成要素218が必要になる場合がある。
電子ロック200は、電源220を有するものとしても示されている。電源220は、再充電式でも、ユーザによって交換が可能でも、別の方法で構成されていてもよいバッテリを含むことができる。本明細書で使用される場合、「バッテリ」には、複数のバッテリ、セル、及び他のエネルギー源が含まれる。バッテリは、再充電式でも、交換式でも、又はこれらの組合せであってもよい。明確化のために、クリーンな概略図のためだけに、電源220は、他の電子回路に配線されているものとしては示されていない。実際には、電源220は、電力を必要とする任意の1つ又は複数の構成要素に電力を供給する。この点に関して、電源220は、それ自体の回路を含むことができ、この回路には、ユーザが電子ロックとの調整を開始してそのロック機構をロック解除するまで低電力スリープモードに入ることで電力消費を最小限に抑えるスリープ回路が含まれる。
本明細書でより詳細に説明するように、実施形態例では、電源、コントローラ、又は他のデバイスが、電源の充電を調整及び/又はモニタリングすることもできる。この点に関して、バッテリがいつ充電切れになりそうかを決定する閾値(又は複数の閾値)を設定することができる。バッテリ充電がその閾値を下回ると、ロックをロック状態のままにしないように、ロックはロック解除されることがある。例示的な一例として、バッテリ特性(例えば、充電)の尺度が、予測される充電残量のパーセンテージとして、予め定められた閾値(複数可)(例えば、第1の閾値と第2の閾値)に対して評価される。充電が第1の閾値を下回っているが、第2の閾値を上回っている場合に、警告が提供される。バッテリ充電が第2の閾値を下回る場合に、例えば、ユーザのスマートフォンに電子メールを転送したり、ロックを自動的にロック解除したりするなどのアクションを取ることができる。
例示的な一作業例として、図1及び図2を参照すると、概略的に、電子ロック100は、ロック開口部106が面を通って延在しているハウジング102を備えることができる。ロック開口部106は、本明細書でより詳細に説明されているように、クラスプ、シャックルなどのロック機構を受け入れるように構成されている。バイオメトリックインターフェース110は、ハウジング102に取り付けられている。さらに、ロックシステムがハウジング102内に含まれている。ロックシステムはコントローラ202を備える。ロックシステムには、コントローラ202に電気的に結合されたバイオメトリックリーダ204も含まれている。バイオメトリックリーダ204は、バイオメトリックインターフェース110にも電気的に結合されている。ロックがロック位置にあり、ロック機構がロック開口部に挿入されると、ロック機構がハウジングにロックされるように、ロックは、ロック位置とロック解除位置との間で移行する。これに対応して、ロックがロック解除位置にあると、ロック機構はハウジングから解放されることが可能である。
電動アクチュエータ212は、コントローラ202に電気的に結合されている。電動アクチュエータ212は、ロックをロック位置とロック解除位置との間で移行させるように動作可能である。バッテリ220は、少なくともコントローラ202、バイオメトリックリーダ204、及び電動アクチュエータ212に電力を供給する。ここで、コントローラ202は、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データと、コントローラ202によってアクセス可能で、認可されたユーザを識別するバイオメトリックデータ(1つ又は複数の認可されたユーザ電子バイオメトリック署名を含むライブラリなど)とのマッチの認証成功を判断すると、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させる電子ロック解除コマンド信号を電動アクチュエータ212に発行する。また、コントローラ202は、バイオメトリックリーダ204の出力とは無関係に、バッテリ特性の尺度が予め定められた閾値を下回る場合に、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を電動アクチュエータ212に発行する。
ロック解除アルゴリズム
図3を参照すると、フローチャートによって、例えば、ロック208(図2)を電子的にロック解除させるロック解除信号を発行するために、コントローラ202(図2)によってプログラミング可能に実施可能であるアルゴリズム例300が示されている。この実施形態例では、コントローラ202は、個人が電子ロックをロック解除するための適切な許諾を有していることのマルチパート確認を要求する。この例示的な例では、バイオメトリックスキャナによる認証と近接ベースの通信デバイスによる入力とを含む、2パート認証が要求される。この点に関して、コントローラ202は、入力を受信する順番は気にしなくてもよい。したがって、図3は、バイオメトリックスキャナからと近接ベースの通信デバイスからとの入力を並列に受信することを示している。これは、ユーザが最初にバイオメトリックを入力するか、最初に近接ベースの通信デバイスとインタラクションするか、又は同時に両方とインタラクションすることができることを示している。
302では、アルゴリズムは、バイオメトリックスキャナ(例えば、バイオメトリックリーダ204(図2))から入力を受信する。実用的な用途では、入力は、電子ロックをロック解除したいユーザからのバイオメトリックである。ここでは、バイオメトリックスキャナは、ユーザから受信したバイオメトリックを、ロックをロック解除するために認可されている予め定められている1つ又は複数のバイオメトリック署名と比較する。例として、ユーザが指紋パッドに指を置いた場合がある。これに応答して、デバイスはユーザの指紋を読み取る。読み取られた指紋は、電子データに変換される。この電子データは、例えば、コントローラ、バイオメトリックインターフェース、又は両方がアクセス可能なメモリに保存されていてもよい指紋署名などの電子データと比較される。
304では、アルゴリズムは、バイオメトリックが有効な入力であるかどうかを判断する。例えば、バイオメトリックスキャナは、ユーザのバイオメトリックを、1つ又は複数の保存されているバイオメトリック署名とマッチさせようとすることができる。入力が有効でない場合、プロセスはループバックして入力を取得する。代替として、有効な入力を受信した場合、コントローラは、近接ベースの通信デバイスからも有効な入力を受信したかどうかを考慮する。近接ベースの通信デバイスから有効な入力を受信しなかった場合(306における「認証成功」は「いいえ」である)、プロセスはユーザ入力のために再びループバックする。
同様に、308では、アルゴリズムは、近接ベースの通信デバイスからの入力を受信する。本明細書でより詳細に示したように、近接ベースの通信デバイスは、近距離無線通信デバイス、ブルートゥースデバイス、RFIDデバイス、FOB、UWB、ジグビーなどを含んでいてもよい。310では、入力が、有効かどうかがチェックされる。近接ベースの通信デバイスが有効な入力を認証しない場合(310における「有効な入力」は「いいえ」である)、フローは入力を受信する始まりに戻る。
近接ベースの通信デバイスは、多数の認証機能を実行することができる。例えば、近接ベースの通信デバイスは、関連付けられた既知のデバイスペアを要求するか、又は別の方法でそれらと通信することができる。ここでは、有効なユーザは、近接ベースのワイヤレス通信デバイスに既知の対応する別のデバイスを所有する必要がある。別の例として、近接ベースの通信デバイスは、パスコード、キー、ピン、又は他の電子入力を要求する場合がある。これらは、例えば、(例えば、入出力部114(図1)を介して)電子ロック自体とインタラクションするユーザによって、又は近接ベースの通信デバイスと通信する別のデバイス(図示せず)を介して入力されるか、又は別の方法で提供することができる。
代替として、有効な入力を受信した場合、アルゴリズムは、バイオメトリックスキャナから有効な入力を受信したかどうかを考慮する。バイオメトリックスキャナから有効な入力を受信しなかった場合(306における「認証成功」は「いいえ」である)、プロセスはユーザ入力のために再びループバックする。
ユーザ識別情報が、302におけるバイオメトリックスキャナと、308における近接ベースの通信デバイスの両方に提示された場合(例えば、互いに予め定められた時間内に)、次に、アルゴリズムは、「認証成功」ボックス310において、バイオメトリックスキャナと近接ベースの通信デバイスとが同じユーザを識別しているかどうか、又はバイオメトリックスキャナと近接ベースの通信デバイスとが異なるユーザを識別しているかどうかを判断する。
いくつかの実施形態では、認証成功は同じユーザからでなければならない。他の実施形態では、認証成功には、バイオメトリックリーダで認証するユーザと、近接ベースの通信デバイスで認証するユーザが異なるが、既知であり、関連する人々であることを必要とする。いずれにしても、バイオメトリックスキャナで識別されたユーザと、310において近接ベースの通信デバイスで識別されたユーザとの間に、310において認証成功がない場合、本明細書でより詳細に説明されるように、プロセスは始まりにループバックして、1つ又は複数の入力を取得する。
代替として、バイオメトリックスキャナで識別されたユーザと、310において近接ベースの通信デバイスで識別されたユーザとの間に、310で認証成功がある場合(例えば、互いに予め定められた時間内に)、その後、制御は312に進み、コントローラは、例として、例えば、ロック208に対してロック解除コマンドを発行する。ここでは、認証成功に必要な予め定められた時間は、例えば、数秒~数分であることが可能である。
したがって、図3のアルゴリズム300によれば、コントローラは、マルチパート電子検証の認証成功を判断すると、例えば、電動アクチュエータに、ロック解除コマンド信号を発行して、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させる。ここでは、マルチパート検証は、バイオメトリックスキャナによって読み取られたバイオメトリックと認可されたユーザとのマッチと、近接ベースのワイヤレス通信デバイスによって読み取られた識別子と、コントローラによってアクセス可能で、認可されたユーザを識別する保存されている識別情報データ(例えば、バイオメトリックリーダによってマッチされた同じ認可されたユーザ)とのマッチとを含む。
実施形態例では、近接ベースのワイヤレス通信デバイスは、対応する近距離電子無線通信(NFC)タグと通信するNFCリーダ、及び認可されたユーザとのみペアリングするように構成されたブルートゥース受信器のうちの少なくとも1つによって実装される。さらに、これらの実施形態では、ロック機構は、ジッパークラスプを含むことができる。ここで、ロックは、ロックがロック位置にあるときに、クラスプが、ロック開口部に挿入されたときに、取り外されないようにするロック部材を含む。別の例として、ロック部材は、ロックがロック位置にあるときに、ロック開口部に挿入されたシャックル、フック、又はボルトのうちの少なくとも1つが取り外されないようにすることができる。
特に、マルチパート認証があっても、いくつかの実施形態では、コントローラからのロック解除コマンド信号とは無関係に、機械式鍵受けが物理的な鍵と係合することによって、ロックをロック位置からロック解除位置に移行するように制御することができる。
実用的な用途では、2つの独立した検証機構で十分である場合がある。しかし、より多くの、及び/又は代替的な検証機構を組み込むことが可能である。この点に関して、アルゴリズム300を変更して、追加の、異なる、又はより少ない認証機構を含めることができる。
第1の例として、近接ベースの通信デバイスが提供されていない場合、システムは、バイオメトリックスキャナからの入力のみに基づいて認証することができる。ここでは、304において入力が有効である場合、306における認証成功は満たされたものと仮定される。
同様に、第2の例として、バイオメトリックスキャナが提供されていない場合、システムは、近接ベースの通信デバイスからの入力のみに基づいて認証することができる。ここでは、310において入力が有効である場合、306における認証成功は満たされたものと仮定される。
さらに別の例として、システムは、バイオメトリックスキャナと、1つ又は複数の近接ベースの通信デバイス、若しくは複数の異なる近接ベースの通信デバイスの両方を含んでいる場合がある。ここでは、コントローラは、1つのデバイスからの有効な入力のみを考慮すればよいか、又は、例えば、所望の実装形態によって、複数のデバイスからの検証を要求する場合がある。
したがって、2パート認証を要求しないようにアルゴリズム300を修正することができる。むしろ、認証成功決定ロジック306は、任意選択的な場合がある。このような修正の結果として、コントローラは、機械式鍵受け(機械式ロック解除が提供されている場合)とは無関係で、また、302、304におけるバイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックと認可されたユーザとのマッチ、又は308、310における近接ベースのワイヤレス通信デバイスによって読み取られた識別子と認可されたユーザとのマッチから選択される少なくとも1つの電子検証に基づいている方法で、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を発行する。
さらなる例として、上記の実施形態のいずれかは、近接ベースの通信デバイス及び/又はバイオメトリックリーダスキャナを置き換えることができる。例えば、近接ベースの通信デバイス及び/又はバイオメトリックスキャナは、ピンコードや他の一意のユーザ入力を要求する電子ロックのユーザインターフェースに置き換えることができる。さらなる例として、近接ベースの通信デバイス及び/又はバイオメトリックスキャナは、例えば、ブルートゥース、UWB、ジグビー、ワイ・ファイ(Wi-Fi)(登録商標)、GPS受信器、他のグローバル又はローカルポジショニングシステムなどの別の電子構成要素(又は複数の構成要素)に置き換えることができる。さらに、複数の「認証チャネル」(例えば、ユーザI/O、ブルートゥース、ワイ・ファイ、ジグビー、NCF、GPSなど、通信、ユーザインタラクションなどのための本明細書において説明されている任意の技術)を提供することができ、コントローラがロック解除コマンドを発行するためにn個のチャネルの認証成功が必要であり、nは0よりも大きい任意の整数(すなわち、1又はそれ以上)である。したがって、例えば、3~4通りの認証方法があってもよく、コントローラがロック解除コマンドを発行するためは、そのうちの2つ以上の認証がマッチする必要がある。
さらに、一部の二次認証は自動化することができる。例えば、認可されたユーザがバイオメトリックスキャナ(例えば、指紋リーダ)に指紋を置いた場合、コントローラは、ユーザに関連付けられていることがわかっているブルートゥースデバイス、スマートフォンなどを探すことによって、地理的場所をチェックすることで、ユーザ識別情報の確認を自動的に取得しようとしたり、ユーザに関連付けられているNCF又は他のバッジ若しくはタグを読み取ろうとしたりすることなどをしようとする。例えば、セキュリティがより問題になる他の実施形態では、ユーザは、例えば、NCFデバイスを電子ロックのハウジングに物理的に触れさせたり、ワイ・ファイ又はブルートゥースを介した電子ロックによってユーザのスマートフォンに送信されたメッセージに応答したり、ユーザに電子ロックハウジングでピンを入力することを要求したり、ユーザに、関連するスマートフォンでピンを入力することを要求したり、スマートフォンのテキスティングアプリへの電子メールやアプリプッシュ要求、テキスト要求に応答したりなどすることによって、二重検証に積極的に参加することを求められる場合がある。
いくつかの実施形態では、コントローラが予め定められた数の不正な識別の試みを検出した場合、コントローラは、ロックアウトを発行し、したがって、例えば、特定のユーザアカウントを介した、例えば、スーパーバイザ/管理者ログインを要求することによって、所有者はコントローラをリセットすることが要求される場合がある。ユーザは、物理的な鍵などを使用してロックをリセットすることが要求される場合がある。
いくつかの実施形態では、アルゴリズム300を修正して、ロックの柔軟性を高めることができる多くの追加特徴を提供することができる。例えば、バイオメトリックを入力するユーザが、近接ベースの通信デバイスを介して入力を提供する同一人物であるという厳密な要件はない。例えば、ロックをロック解除するために2人の個人を必要とすることが望ましい状況がある場合がある。さらに別の例として、1人の個人が複数の異なる入力にバイオメトリックスキャナを使用することができる。例えば、ユーザは2本以上の指をスキャンすることを要求される場合があり、その結果、指ごとに異なる署名が得られる場合がある。バイオメトリックスキャナは他の方法で利用することができる。その例については、本明細書でより詳細に記載する。ここでは、ユーザごとにマルチパート認証がある場合もあれば、2人以上の個人がマルチパート認証の異なる構成要素の所有権を分割することもできる。
電子ロックの実施例C
図4を参照すると、電子ロック400のブロック図例が示されている。電子ロック400は、図2の電子ロック200に類似している。したがって、同様の要素は、対応する要素よりも200大きい同様の参照番号で示される。したがって、類似の構成要素の詳細な説明は、ここでは詳細には説明しない。
図2のブロック図と同様に、電子ロック400は、コントローラ402、バイオメトリックリーダ404、近接ベースのワイヤレス通信デバイス406、ロック408、電源420などを含む。これらの構成要素は、図2の双対物に類似していてもよい。さらに、電子ロック400は、図3を参照して説明したプロセスを含む、本明細書におけるプロセスのいずれかを実施することができる。
しかし、図4は、他の電子データの中でも特に、ユーザリスト430を保存することができるメモリを示している。ここでは、メモリ、したがって、電子ユーザリストは、コントローラ402と通信可能に結合されている。コントローラ402は、ユーザリスト430に保存されたデータにアクセスして、例えば、認可されたユーザを示す有効な入力がバイオメトリックスキャナから受信されているかどうか(図3の304を参照)、認可されたユーザを示す有効な入力が近接ベースの通信デバイスから受信されているかどうか(図3の310を参照)、その組合せなどを判断することができる。いくつかの例示的な例として、ユーザリスト430は、指紋署名などのバイオメトリック署名を保存できる。各指紋署名は、一意の認可されたユーザに関連付けられている。ユーザリスト430はまた、例えば、対応する近接ベースの通信デバイスに関連付けられている識別子、PINコード、電子キー、電子パスワードなど、署名などの電子識別情報データを保存することもできる。さまざまな認証技術を共通のユーザリストに相関させて正規化する能力により、デバイス自体でマルチパート認証を効率的に実行することを可能にする。
実用的な用途では、ユーザリスト430をプログラムする方法はいくつかある。ユーザリストは、USB(明確さのために図示せず)などのハードウェアコネクタを介してローカルデータベースにアップロードすることができる。別の例として、ユーザリストは、ワイヤレスで(例えば、スマートフォン、コンピュータなどを使用して、例えば、ワイ・ファイなどのネットワークへの接続を介して)アップロードすることができる。さらに、コントローラ402は、コントローラ402自身が有効なユーザリストを構築し、各有効なユーザを一意のバイオメトリック署名に、及び近接ベースの通信デバイスを介した一意の入力に関連付けるセキュアな管理モードを実施するアルゴリズムを実行することができる。
電子ロックの実施例D
図5を参照すると、電子ロック500のブロック図例が示されている。電子ロック500は、図4の電子ロック400及び/又は図2の電子ロック200に類似している。したがって、同様の要素は、図2の対応する要素よりも300大きく、図4の対応する要素よりも100大きい同様の参照番号で示される。したがって、類似の構成要素の詳細な説明は、ここでは詳細には説明しない。
図4のブロック図と同様に、電子ロック500は、コントローラ502、バイオメトリックリーダ504、近接ベースの通信デバイス506、ロック508、電源520、及びユーザリスト530を含む。これらの構成要素は、図4の双対物に類似していてもよい。さらに、電子ロック500は、図3を参照して説明したプロセスを含む、本明細書におけるプロセスのいずれかを実施することができる。
ただし、図5にはブルートゥーストランシーバ532が追加されている。ブルートゥーストランシーバ532は、いくつかの能力で機能することができる。ブルートゥース受信器は、プログラミング及び通信のための短距離トランシーバとして機能することができる。代替として、ブルートゥーストランシーバは、マルチパート認証のための近接ベースの通信デバイス506の代わりに、又は近接ベースの通信デバイス506に加えて機能することができる。例えば、ブルートゥーストランシーバのトランザクションは、図3のアルゴリズムにおける近接ベースの通信デバイスのトランザクションに置き換えられてもよい。代替として、バイオメトリック入力(302、304)及び/又は近接ベースの通信デバイス入力(308、310)に類似して、ブルートゥーストランシーバ入力に対応するように、図3のアルゴリズムを拡張することで、3方向認証を実行することもできる。又は、ブルートゥーストランシーバは、バイオメトリックスキャナ、近接ベースの通信デバイスなどの代わりに機能することができる。
電子ロックの実施例E
図6を参照すると、電子ロック600のブロック図例が示されている。電子ロック600は、図2の電子ロック200、図4の電子ロック400、又は図5の電子ロック500の開示の任意の組合せに類似している。したがって、同様の要素は、図2の対応する要素よりも400大きく、図4の対応する要素よりも200大きく、図5の対応する要素よりも100大きい同様の参照番号で示される。したがって、類似の構成要素の詳細な説明は、ここでは詳細には説明しない。
本明細書でより詳細に説明されている他の電子ロックと同様に、電子ロック600は、コントローラ602(図3のアルゴリズム300を実行できる)及びバイオメトリックリーダ604を含む。電子ロック600はまた、ロック608、電源620、及びユーザリスト630も含む。さらに、電子ロック600は、図3を参照して説明したプロセスを含む、本明細書におけるプロセスのいずれかを実施することができる。
電子ロック600はまた、本明細書でより詳細に示されているように、1つ又は複数の通信デバイスを含むことができる。例示の便宜上、これらのデバイス(複数可)は、ブロック634に示されている。ここでは、通信デバイス(複数可)には、NCF、ブルートゥース、UWB、ジグビー、ワイ・ファイ、これらの組合せなどが含まれていてもよい。
電子ロック600はまた、ポジショニングシステム636も含む。ポジショニングシステム636は、グローバルポジショニングシステム(GPS)、ローカルポジショニングシステムなどとして実装することができる。GPSを組み込むことにより、電子ロックが、ロック608にロック解除コマンドを発行するかどうかを判断するアルゴリズムに地理ベースの決定を実装することを可能にする。例えば、アルゴリズムがロック解除コマンドを発行するために、電子ロック608が定義された地理的領域(複数可)の外にあることを要求する地理的フェンスを設定することができる。同様に、ポジショニングシステム636を使用して、アルゴリズムがロック解除コマンドを発行するために、電子ロック600が予め定義された地理的境界内になければならない地理的封じ込め領域を設定することができる。
特に、アルゴリズムがロック解除コマンドを発行するために、他のメタデータを地理ベースのデータとともに、又は地理ベースのデータの代わりに使用してアルゴリズム300を強化することができる。例えば、管理者は、設定された日の設定された時間内のみになど、開くように電子ロック600を設定することができる。地理的要件及びメタデータ要件は、本明細書でより詳細に説明されている要求されるnパート認証に追加されるものであっても、その一部であってもよい。
いくつかの例として、電子ロックは、ロックをロック解除する試みがなされたときに電子ロックの位置を決定するために、コントローラによって制御されるグローバルポジショニングシステム(GPS)受信器を含むことができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、地理的境界のリストを読み取り、マルチパート電子検証を要求するかどうかを判断する。例えば、ユーザが公共の場などの地理的フェンスエリアにいる場合は、マルチパート検証が要求される場合がある。さらに別の例として、ユーザが安全な場所などの地理的フェンスエリアにいる場合、マルチパート検証を無効にすることができる。
例示的な例として、コントローラは少なくとも1つの承認済みの地理的境界を使用してプログラムすることができる。ここでは、コントローラが、GPS受信器から、電子ロックが予め定められた承認済みの地理的境界内にあると判断すると、コントローラは、例えば、電動アクチュエータにロック解除コマンド信号を発行して、指紋スキャナや近接ベースのワイヤレス通信デバイスなど、提供されている認可デバイスのうちの任意の1つから、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させる。コントローラは、電子ロックが予め定められた承認済みの地理的境界内にないときに、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を、例えば、電動アクチュエータに発行するために、マルチパート電子検証を要求することができる。他の実施形態では、上記の2つの役割を反転させることができる。例えば、コントローラが、GPS受信器から、電子ロックが予め定められた承認済みの地理的境界内にないと判断すると、コントローラは、例えば、電動アクチュエータにロック解除コマンド信号を発行して、提供されている認可デバイスのうちの任意の1つから、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させる。コントローラは、電子ロックが予め定められた承認済みの地理的境界内にあるときに、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を、例えば、電動アクチュエータに発行するために、マルチパート電子検証を要求することができる。
電子ロック600はまた、デバイスポート638を有するものとしても示されている。デバイスポート638は、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポートなどを含むことができる。デバイスポート638は、電子ロック600に電力を供給するバッテリ(例えば、電源620)を再充電するために機能することができる。デバイスポート638はまた、バッテリの耐用年数が過ぎた場合などに、電子ロック600に電力を供給するために使用することもできる。さらに、デバイスポート638を使用して、例えば、ユーザリスト630にデータをロードすることができる。さらに、デバイスポート638を使用して、電子ロック600から情報を抽出することができる。
例えば、電子ロック600は、ロックがアクセスされたときにデータを捕捉するなど、許可の試みのログを取ることができる。電子ロックはまた、ポジショニングシステムを使用して、認可の試みに地理的データでタグ付けすることもでき、これにより、ロックがアクセスされたことだけでなく、誰によってどこでアクセスされたかを反映する記録を作成することができる。
電子ロック600はまた、1つ又は複数の入出力デバイス(I/O)デバイス640も含むことができる。I/Oデバイスの例としては、スピーカ、マイク、触覚デバイス、トランスデューサ、ピエゾ素子、ライト、LED、ディスプレイなどが挙げられる。実施形態例では、I/Oデバイス640は、コントローラ602に結合されているため、コントローラ602がI/Oデバイス640とインタラクションし、I/Oデバイス640が電子ロック600の他の特徴と調和して動くことが可能にされる。
例として、マイクとして実装され、コントローラ602で実行される音声認識ソフトウェアと結合されるI/Oデバイス640は、ロック解除コマンドの音声アクティブ化を有効にする。ここでは、ユーザはコントローラ602をトレーニングして、音声コマンドに応答して、コントローラにロック608をロック解除させることができる。また(及び/又は、代替として)、いくつかの実施形態では、音声コマンドを使用して、コントローラ602にロック608をロック位置に移行させることもできる。また、任意選択で、音声コマンドを利用して、特定の特徴をオン又はオフにすることもできる。例えば、バイオメトリックスキャナ、ブルートゥース、GPS、NFC、又は特定のデバイス600に提供されている他の特徴を有効又は無効にすることができる。さらに、予め指定されたコマンドによって、コントローラに音声コマンドのリスニングを開始させることができる。例えば、「やあ、ロックして(hey lock)」などのコマンドによってロックがトリガされて、音声コマンドのリスニングを開始することができる。この点に関して、言語特性に基づいて、音声信号の特性を識別する(例えば、認証する)ためにリスニングをするように、コントローラをプログラムすることができる。また、特定の単語、音、又はこれらの組合せをリスニングするように、コントローラをプログラムすることもできる。コマンド単語は、文中に埋め込まれて、真のトリガ単語が隠されている場合がある。この点に関して、コントローラは、ある時間ウィンドウにわたって録音を行い、次に、録音されたスピーチを構文解析して、トリガ単語、音などを探すことができる。
さらに別の例として、I/Oデバイス640は、LED、並びに/又はLED及びスピーカ/トランスデューサであり得る。ここでは、コントローラは、ロックを見つけるためのユーザ要求に応答するようにプログラムされている。したがって、LEDは、オンに切り替わる、点滅する、色を変更するようになどプログラムされて、「ビーコン」を送信することができる。I/Oデバイス640はまた、電子ロック600の場所を補助するために、例えば、甲高い音(chirp)、アラームなどの音を再生することもできる。
さらに別の例として、スマートフォンが、例えば、ブルートゥース、超広帯域、ワイファイ、USB、又は他の有線若しくはワイヤレス技術を介して、ロックに接続することができる。この実装形態では、ロックは、スマートフォンと通信するための適切なトランシーバ、USBインターフェースなどを含む。上記の音声の例と同様に、スマートフォンのマイクは、例えば、アプリを介して、スマートフォンで実行される音声認識ソフトウェアと結合されて、ロック解除コマンドの音声アクティブ化を有効にする。ここでは、ユーザはアプリの音声ソフトウェアをトレーニングして、音声コマンドに応答して、コントローラ602にロック608をロック解除させることができる。また(及び/又は、代替として)、いくつかの実施形態では、音声コマンドを使用して、コントローラ602にロック608をロック位置に移行させることもできる。また、任意選択で、音声コマンドを利用して、特定の特徴をオン又はオフにすることもできる。例えば、バイオメトリックスキャナ、ブルートゥース、GPS、NFC、又は特定のデバイス600に提供されている他の特徴を有効又は無効にすることができる。さらに、予め指定されたコマンドによって、コントローラに音声コマンドのリスニングを開始させることができる。例えば、「やあ、ロック」などのコマンドによってスマートフォンアプリがトリガされて、音声コマンドのリスニングを開始することができる。この点に関して、言語特性に基づいて、音声信号の特性を識別する(例えば、認証する)ためにリスニングをするように、スマートフォンアプリをプログラムすることができる。また、特定の単語、音、又はこれらの組合せをリスニングするように、スマートフォンアプリをプログラムすることもできる。コマンド単語は、文中に埋め込まれて、真のトリガ単語が隠されている場合がある。この点に関して、スマートフォンアプリは、ある時間ウィンドウにわたって録音を行い、次に、録音されたスピーチを構文解析して、トリガ単語、音などを探すことができる。
さらなる実施形態例では、スマートフォンを使用して、コントローラ(例えば、コントローラ602)及び/又はロックの他の構成要素を強化することができる。例えば、ユーザが、バイオメトリック署名を入力するように要求される場合がある。しかし、スマートフォンのアプリには、ロックと同じ署名ライブラリ(又は同じ署名ライブラリのサブセット)が含まれている。したがって、スマートフォンのアプリは、スマートフォンのバイオメトリックスキャナを使用して、ロックのバイオメトリックスキャナに加えて、又はその代わりに、バイオメトリック署名を読み取ることができる。別の例では、スマートフォンは、そのトランシーバ(例えば、ワイファイトランシーバ)を使用して、ソフトウェアアップデートなどを受信することができる。次に、ソフトウェアアップデートなどをコントローラ602にロードすることができる。さらに別の例では、ロックのコントローラは、スマートフォンアプリと通信して拡張機能を実行することができる。例えば、ロックには内蔵式GPSが含まれていない場合があるが、スマートフォンGPSとスマートフォンのコンピューティング能力に依拠して、本明細書でより詳細に説明されている地理的特徴機能のうちの任意の1つ又は複数を実行する。この例では、ロックは、タッチスクリーンを含むグラフィカルユーザインターフェースとスマートフォンのコンピュータ処理能力を利用して、データ集約型の処理をオフロードすることができる。これにより、エネルギーが節約され、バッテリ寿命が延び、ロックで必要とされる計算能力が少なくてよくなる。ここでは、ロックが、コントローラがロック解除コマンドを発行する必要があることを示す入力を受信した場合、ロックのコントローラは、まずスマートフォンアプリと通信して、例えば、ロック解除コマンドが地理的境界の要件内で受信されたかどうか、必要な認証が満たされているかどうかなどをチェックする。
さらに、いくつかの実施形態では、ユーザは、スマートフォンとペアリングするためにロックのコントローラに対して一意のペアリング要件を設定することができる。これにより、セキュアに且つ信頼度が高くロックとのペアリングを行うことを確実にすることができる。例として、ブルートゥースを使用する場合、ユーザは、一意の発見パラメータ(例えば、パスキー、PIN、パスコード、パスワード、又は他のセキュリティコード)設定することができる。ロックのブルートゥース受信器は、ペアリングが成功裏に完了する前に、この一意の発見パラメータを要求する。ユーザがロックとのペアリングを試みるとき、ロックを発見した後、ロックはユーザに正しい発見パラメータを入力することを要求する。発見パラメータはロックのユーザによって設定されているため、ユーザは任意のスマートフォンをペアリングすることができる。したがって、例えば、ユーザのスマートフォンが充電されておらず、又はユーザが所持しておらず、ユーザはスマートフォンを使用してロックをロック解除する必要がある場合、ユーザは、信頼できるソースからスマートフォンを借り、新しいスマートフォンをペアリングし、すべての必要なアプリをダウンロードし、そして、借りたスマートフォンのアプリを使用して、コントローラにロックシステムのロック解除コマンドを発行させることができる。
本開示のさらなる態様では、例えば、技術及び/又はソフトウェア処理をオフロードするために、ロックのコントローラがスマートフォンと一体化されているため、同じ又は同様の機能を他の電子周辺機器/アクセサリに渡すことができる。例えば、いくつかの実施形態では、スマートウォッチから受信したコマンドに応答してロック解除コマンドを発行するようにロックを制御することができる。
さらなる実施形態では、スマートフォンは、グラフィカルユーザインターフェースとして機能して、ユーザに重要な情報を渡す。例えば、ロックのコントローラは、スマートフォンのアプリにメッセージを送信して(例えば、直接、又はクラウドインフラストラクチャ経由で)、バッテリレベル、アクセスの詳細、ロックのステータス(ロックされている、ロック解除されている)などを示す。別の例として、スマートフォンのアプリは、例えば、GPS、ワイヤレス通信、又はこれらの組合せに基づいてロックを見つけることで、「ファインダ」として機能することができる。
また、例えば、ロックへの近接度に基づいて、特定のロック機能又はロック解除機能を、自動的に、又はユーザインタラクションによって実行するように、スマートフォンアプリをプログラムすることもできる。例えば、実施形態例では、スマートフォンアプリから予め定められた範囲、距離などをロックが超えると、スマートフォンによってアラームがトリガされる。例として、受信信号強度インジケータ(RSSI:Received Signal Strength Indicator)を、スマートフォンからのロックの推定距離として使用することができる。アラームに加えて、スマートフォンアプリは、コマンドを自動的に送信して、ロックにロック自体をロックさせることができる(ロック設計により、自動化が可能である場合)。また、本明細書に説明されているスマートフォンの機能は、ロックの通常の機能を強化するか、ロックの通常の機能をオーバーライドするか、又はロックの通常の機能によってオーバーライドされることが可能である。例えば、いくつかの実施形態では、ロックは通常、バッテリが放電されて低くなり過ぎてコマンドに応答することができなくなる直前に、自動的にロック解除される。ただし、スマートフォンアプリが、ロックは予め定められた範囲内にないことを検出した場合、この通常のロック解除シーケンスはオーバーライドされて、ロックが自動的にロック解除されないようにすることができる。このスマートフォンオーバーライドは、例えば、ユーザの自宅など、定義された地理的境界内にロックがある場合は、バッテリが低くなり過ぎると、ロックは単にロック解除されるように、地理的に境界付けることができる。一方、ロックが別の地理的境界(例えば、公共の場所などの指定された地理的場所)にあるとき、又は、ロックが指定された「安全な」地理的境界の外にある場合は、スマートフォンとロックとがインタラクションして、ロックのバッテリが低くなり過ぎる場合に、ロックが自動的にロック解除されないようにする。
その他
電子ロックの特徴を示すために、さまざまな実施形態が示されている。実際には、本明細書における態様による電子ロックは、概略的に、本図面のうちの任意の1つ又は複数を参照して説明された任意の1つ又は複数の特徴を使用して実施することができる。したがって、各本図面は、本明細書における他の実施形態からの構成要素、プロセスなどの特徴と組み合わせることができる、いくつかの構成要素、プロセスなどで構成される非限定的な実施形態例を表している。例えば、GPSデバイス636などの認証デバイスは、図2、図4、図5などの構成で実施することができる。
別の例示として、電子ロックの実施形態例は、第1の面を有するハウジング、ハウジングの第1の面を通って延在するロック開口部、ハウジングを貫通する鍵穴、及びハウジングに取り付けられたバイオメトリックインターフェースを含むことができる。ハウジングは、例えば、コントローラ、コントローラに電気的に結合されたバイオメトリックリーダ、及びコントローラに電気的に結合された近接ベースのワイヤレス通信デバイスを含む。また、ロックは、ロック開口部に挿入可能なロック機構と協働して、ロック位置からロック解除位置に移行する。例えば、ロックは、ロックがロック位置にあるときに、ロック開口部に挿入されたジッパークラスプが取り外されないようにするロック部材を含むことができ、ロック部材は、ロックがロック位置にあるときに、ロック開口部に挿入されたシャックル、フック、又はボルトのうちの少なくとも1つが取り外されないようにする。
さらに、機械式鍵受けは、物理的な鍵を受け入れるように構成されている。この配置では、コントローラは、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックと認可されたユーザを識別する電子データとのマッチ、又は近接ベースのワイヤレス通信デバイス(例えば、対応する近距離電子無線通信(NFC)タグと通信するNFCリーダ、認可されたユーザとのみペアリングするように構成されたブルートゥース受信器など)によって読み取られた識別子と認可されたユーザを識別する電子データとのマッチから選択される少なくとも1つの電子検証に基づいて、機械式鍵受けとは無関係な方法で、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を発行することができる。さらに、ロックは、コントローラからのロック解除コマンド信号とは無関係に、機械式鍵受けが物理的な鍵と係合することによって、ロック位置からロック解除位置に移行するように制御される。いくつかの実施形態では、対応する近距離電子無線通信(NFC)タグと通信するNFCリーダなどの第1の近接ベースのワイヤレス通信デバイスと、ブルートゥース受信器などの第2の近接ベースのワイヤレス通信デバイスの両方が存在していてもよい。本明細書でより詳細に示したように、電子ロックは、本明細書でより詳細に記載したように、例えば、ロックをロック解除する試みがなされたときに電子ロックの位置を決定するために、コントローラによって制御されるグローバルポジショニングシステム(GPS)受信器である、ポジショニングシステムなどの認証デバイスを含むことができる。
ただし、本明細書に説明されている特徴の他の組合せを組み合わせて、電子ロックを形成することができる。例として、電子ロックは、図6のGPS636と、図4の近接ベースのワイヤレス通信デバイス406とを含むが、バイオメトリックリーダはすべて省略されていてもよい。
本図面を全体的に参照すると、本明細書で説明する技術例は、コントローラにロック解除コマンドを発行させるためにさまざまな方法で使用することができる。例えば、コントローラは、ロック解除コマンドを発行するための認証を確立する手段として、PIN(例えば、個人識別コード)に応答することができる。PINは、例えばスマートフォンなどのスマートデバイスに入力されるシーケンス、パターン、又は他のコードであってもよい。スマートデバイスがアプリを実行している場合、スマートデバイスのグラフィカルユーザインターフェースの「ロック解除」仮想ボタンを押すことに加えて、又はその代わりにPINを使用することができる。ここでは、PINは、英数字又は特殊文字の任意の組合せであってもよい。
また/代替として、PINは、例えば、モールス信号に類似した符号化パルスを使用して実装することもできる。コード入力は、バイオメトリックリーダ(例えば、バイオメトリックリーダ204)をタップすることによって実装することができる。このようにして、実際のバイオメトリック入力を読み取る代わりに、バイオメトリックリーダは、アクティブ化を検出し、コントローラに信号を送信する。コントローラは、一連のパルス又はアクティブ化を「リスニング」し、これらの受信した一連のパルス又はアクティブ化をPINに変換するようにプログラムされている。解釈されたパターンが、予め保存されたパターンとマッチする場合、コントローラは、ロック解除コマンドを送信することができる。したがって、例えば、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データと、認可されたユーザを識別するデータとのマッチの認証成功を判断することは、バイオメトリックリーダでの一連のタップを収集することによって、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応するデータを収集し、したがって、PINを形成し、決定されたPINを、認可されたユーザを識別するデータと比較することを含むことができる。
上記を考慮して、さらに別の実装形態例の電気ロックは、ロック開口部が面を通して延在しているハウジングと、ハウジングに取り付けられたバイオメトリックインターフェースとを備える。また、ロックシステムがハウジング内に含まれている。ここでは、ロックシステムはコントローラを備える。ロックシステムはまた、1つ又は複数の認証デバイスも含む。例えば、ロックシステムは、コントローラに、及びバイオメトリックインターフェースに電気的に結合されたバイオメトリックリーダを含む。ロックがロック位置にあり、ロック機構がロック開口部に挿入されていると、ロック機構がハウジングにロックされ、ロックがロック解除位置にあると、ロック機構がハウジングから解放されることが可能であるように、ロックはロック位置とロック解除位置との間を移行する。これに対応して、電動アクチュエータがコントローラに電気的に結合されており、ロックをロック位置とロック解除位置との間で移行させるように動作可能である。この構成では、コントローラは、バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データと、認可されたユーザを識別するデータとのマッチの認証成功を判断するか、又はユーザが、コントローラによってアクセス可能であるメモリに保存されている、ユーザに対応するPINとマッチするPINをバイオメトリックインターフェースにタップ入力したことを検出すると、電子ロック解除コマンド信号を、例えば電動アクチュエータに発行して、ロックをロック位置からロック解除位置に移行させる。
この同じ概念を他の入力デバイスに適用することができる。例えば、コントローラが音声コマンド自体を使用する代わりに、ユーザがマイクでタップ入力してタッチのパターンを送信することができる。コントローラはタップのパターンをリスニングし、解釈されたパターンが予め保存されているパターンとマッチする場合、コントローラはロック解除コマンドをロックに送信する。タップの代わりに又はタップに加えて、マイクは、発話、ピッチ、継続時間音量、又はこれらの組合せを使用して、パターンを、認可を表す予め保存されている値とマッチすることができる入力に組み立てて、ロック解除コマンドをトリガすることができる。さらに、例えば、ブルートゥース、ワイファイ、超広帯域などを介して、ロックにリンクされているスマートフォンのグラフィカルユーザインターフェースにPINコードをタップ入力することができる。
GPSなどの場所感知特徴を用いて、関連するアプローチを取ることができる。ユーザは、地理的場所をロック位置又はロック解除位置としてプログラムすることができる。さらに、コントローラに接続されている他のデバイスを、上記と類似した手法を使用してPINコード発生器に変換することができる。これにより、電子ロックで提供される特徴が複数の目的に役立つことが可能になる。これには、本明細書でより詳細に説明されているように、関連するデバイスの通常の機能での使用に加えて、又はその代わりにPIN発生器としての使用が含まれる。
さらに、本明細書でより詳細に示されているように、スマートデバイス(例えば、スマートフォン、スマートウォッチ、スマートフィットネストラッカー、タブレット、ラップトップなど)を所有しているユーザは、例えば、ブルートゥース、ワイファイ、超広帯域などを介して、スマートデバイスを電子ロックにリンクさせることができる。UWBなどの技術を使用することは、コントローラがロック解除コマンドを発行するかどうかに影響を与えるルールでコントローラをプログラムすることを可能にする。例えば、超広帯域、ブルートゥース、ワイファイ、及び同様の技術は、外部デバイスの存在を、その外部デバイスと実際に通信可能にペアリングしたり接続したりすることなく、感知することができる。そのため、コントローラは、例えば、スマートデバイス(例えば、スマートフォン、スマートウォッチ、スマート電化製品など)又はコンピュータのユーザインターフェースを介してプログラムされて、(例えば、本明細書でより詳細に説明される手法(複数可)を使用して)ユーザがコントローラに対して認証を行い、1つ又は複数の特定の外部デバイス(例えば、ユーザのスマートデバイスとは異なる)が存在するか又は存在しない場合にのみロック解除コマンドを発行することができる。例えば、コントローラがユーザは自宅にいることを検出する場合、ホームワイファイルーターがコントローラによって認識されるワイファイネットワーク名をブロードキャストすることができる。コントローラは、ワイファイの検出を、推論的ポジショニングシステムの一種として使用して、ユーザが慣れ親しんだ環境にあることを知り、したがって、ロック解除コマンドを認可することができる。本明細書における開示に基づいて、多くの他の例を実施することができる。
ユーザはまた、スマートフォンなどのスマートデバイスを電子ロックにペアリングすることもできる。この構成では、GPS、ブルートゥース、超広帯域、ワイ・ファイなどを、電子ロック、スマートフォン、又はその両方で使用すると、コントローラは、電子ロックがスマートフォンの予め定義された地理的境界内にあるかどうかを判断することができる。この点に関して、コントローラは、電子ロックが定義された地理的境界外にある場合に、コントローラに電子ロックへロック解除コマンドを送信させないようにするルールでプログラムされている。
さらに別の実施形態例では、コントローラは、例えば、受信信号強度インジケータ(RSSI)や電力、信号強度、又は他の測定可能なパラメータの他の尺度によって、信号強度を利用するようにプログラムされている。
また、本明細書でより詳細に説明されているように、コントローラは、予め定義された認証に基づいてロック解除コマンドを発行することができる。いくつかの実施形態では、認証は、1つの特徴/モダリティ(例えば、バイオメトリック入力、スマートデバイスのペアリング、PINコード入力など)から行うことができる。他の実施形態では、コントローラは、マルチの技術/マルチモーダルな検証 例えば、NFCとスマートデバイスのペアリング、又は本明細書に説明されている任意の2つ以上のモダリティ/特徴など)に基づいて、予め定義された認証を提供するルールによってプログラムされる。さらなる実施形態では、コントローラは、単一の特徴/モダリティ又はマルチの特徴/モダリティに、外部環境基準(例えば、及び、予め定義された地理的境界にない(及び公園にいない)、予め定義された地理的境界にある(例えば、自家用車、自宅などにいる、など)、及び、外部デバイスの存在内にある、及び、既知の外部デバイスの存在がない場合にのみ、など)を合わせたものに基づいて認証を定義するルールでプログラムされている。
さらに、コントローラがメモリにアクセスできる場合、コントローラは、成功したロック解除、失敗した試み、タイムスタンプ、及び他のメタデータを含むメトリックを保存することができる。これらのメトリックは、例えば、直接か、又はクラウドベースのデータ収集プロセス経由のいずれかで、スマートフォンにエクスポートすることができる。
いくつかの実施形態では、コントローラは、ブートローダや、スマートデバイス、コンピュータなどがソフトウェアアップデートで電子ロックを(例えば、ファームウェアを変更するために)フラッシュすることを可能にする他の特徴を含むことができる。
さらに、図6に最もよく示されているように、いくつかの実施形態では、コントローラ602は、電源620と(例えば、電源センサと)通信することができる。したがって、例えば、コントローラ602は、バッテリ充電などのバッテリ特性をモニタリングすることができる。この点に関して、バッテリが一定の充電を下回ると(例えば、バッテリ残量10%などの第1の閾値)、コントローラ602は、バッテリの再充電が必要であることをユーザに知らせるメッセージ 例えば、ユーザのスマートフォンへのトーン、ライトインジケータ、電子メール、又はテキストなど)を送信する。バッテリレベルが第2の閾値レベル(例えば、5%)を下回る場合、コントローラ602は、いくつかの実施形態では、ロックを開ける。本例では、バッテリ特性(例えば、充電)の尺度が、予測される充電残量のパーセンテージとして、予め定められた閾値(複数可)(例えば、第1の閾値と第2の閾値)に対して評価される。ただし、他の適切な尺度も実施することができる。
ここでは、コントローラ602は、例えば、バッテリレベルが、再充電が必要であることを示す第1の閾値を超えたときに、又は、ユーザ設定に応じて、ロックをロック状態に固定する(又は、代替としてロックをロック解除する)必要があることを示す第2の閾値を超えたときに、LED(例えば、I/O640)を制御して点滅又は色の変更を行うことによって、複数のモードによってフィードバックを提供することができる。第1及び第2の閾値に対して示したパーセンテージは、ほんの一例に過ぎない。代わりに他の値を使用することができる。
本図面を全体的に参照すると、いくつかの追加の非限定的であるが、例示的な例として、クラスプをロック開口部(例えば、ロック開口部106、図1)に受け入れて、ある機構(例えば、ばね仕掛けのリリース)によって解放することができる。別の例示的な例として、ジッパーとロックとはマグネットを含んでいてもよく、マグネットはロック開口部106に引き付けられる。さらに別の例では、フックがロック開口部106に挿入され、ロック機構によって回転され、したがって、ジッパー、フック、又は他の適切な構造をロック開口部106から解放することができる。さらに別の例として、スナップを、マグネットか、又はスナップ内の小さな穴のいずれかによってロックに接続することができる。ここでは、磁気引力が克服されたときにマグネットが解放される。小さな穴のあるスナップをロックに接続することができる。ここでは、ロックには、ロック開口部106に入るロッドが含まれており、スナップを固定する。本明細書における機構は、ロック解除コマンドを受信すると、ロッドをスナップから引き出し、スナップが解除されることを可能にする。したがって、ユーザは常にスナップする機能を有していることになる。ただし、電子ロックは、ロック機構をオン又はオフにすることができる。
ジッパーロックの実施例
次に、図7を参照すると、電子ロック例700が示されている。電子ロック700は、実際には、本明細書に説明されている特徴の任意の組合せを含むことができる。考察の明確化のために、図示されている電子ロック700は、電子ロック700とのインタラクションを容易にする主要な表面を定義する第1の面704を有するハウジング702を含む。ハウジング702は、本明細書における重要な特徴の説明及び考察の便宜のためだけに、ほぼ「ボックス」形状のフォームファクタで示されている。実際には、ハウジング702は、例えば、意図された用途、そこに含まれる技術、美的感覚、それらの組合せなどに適合するために、任意の形状及び/又はサイズを取ることができる。
実用的な用途では、電子ロック700の1つ又は複数の特徴が、ハウジング702を介してユーザに露出される。例えば、図1の電子ロック例700に示されているように、ロック開口部706がハウジング702の第1の面704を通って延在している。ロック開口部706は、対応するロック部材(この例では、ジッパークラスプ707として示されている)を受け入れる電子ロック700の開口部を定義する。
電子ロック700は、ハウジング702を貫通する任意選択的な鍵穴708を含むことができる。図8に示す実施形態では、任意選択的な鍵穴708は、ハウジング702の第1の面704を通って延在している。しかしながら、他の実施形態では、鍵穴708は、ハウジング702の任意の他の表面(例えば、背面、側面など)を通って延在するか、又は別の方法で任意の他の表面に結合することができる。場所に関係なく、鍵穴708は、利用される場合、電子ロック700のロック機構をロック解除する/開けるように特別に構成された物理的な鍵を受け入れるインターフェースを提供する。本明細書でより詳細に説明するように、物理的な鍵は、電子ロック機構とは無関係に、ロック機構を操作する。同様に、電子ロック機構は、物理的な鍵とは無関係にロックをロック解除することができる。その結果、電子ロック700に利用可能な電力がない場合でも、電子ロック700は常に開けることができる。いくつかの実施形態では、鍵穴708を省略することができる。
さらに、バイオメトリックインターフェース710が、ハウジング702に取り付けられているか、又は別の方法でハウジング702を貫通している。図7に示す実施形態では、バイオメトリックインターフェース710は、ハウジング702の第1の面704に取り付けられているか、又は別の方法で第1の面104を通って延在している。しかしながら、他の実施形態では、バイオメトリックインターフェース710は、ハウジング702の任意の他の表面に取り付けられているか、又は別の方法で任意の他の表面を通って延在することができる。場所に関係なく、バイオメトリックインターフェース710は、ユーザからバイオメトリック情報を受信する。いくつかの実施形態では、受信したバイオメトリック情報を使用して、電子ロック700をロック解除することができる。他の実施形態では、受信したバイオメトリック情報を使用して、電子ロック700をロックすることができる。さらなる実施形態では、受信したバイオメトリック情報は、マルチパート認証、検証、他のスキームなどの一部として使用することができる。その例については、本明細書でより詳細に記載する。
実用的な用途では、バイオメトリックインターフェース710は、指紋/拇印スキャナの一部を形成することができる。この点に関して、バイオメトリックインターフェース710は、任意選択でパッド712を含むことができる。パッド712は、本明細書により詳細に記載されるように、ユーザからバイオメトリック入力を受け取る、ユーザからタップ入力されたPINを受け取る、又はこれらの組合せのためのインターフェースを提供する。ただし、他のバイオメトリックベースの感知技術も、さらに/代替として利用することができる。
本明細書でより詳細に示したように、電子ロック700は、バイオメトリックインターフェース710に加えて、又はバイオメトリックインターフェース710の代わりに、他の電子識別特徴(例えば、NFC、ブルートゥース、超広帯域など)を含むことができる。
任意選択で、電子ロックはまた、1つ又は複数のユーザインターフェース入出力特徴を含むことができる。入出力部714は、1つ又は複数のボタン、パッド、ノブ、エンコーダ、スイッチ、発光ダイオード(LED)、又は、ロックとのユーザインタラクションを容易にする他の入力デバイス及び/又は出力デバイスを含むことができる。
図8を参照すると、ジッパークラスプ800が斜視図で示されている。例えば、ジッパークラスプ800は、図7のジッパークラスプ707を実現できる。ジッパークラスプ800は、概略的に、対応する物品(例えば、バッグ、財布、バックパック、キャリーケース、ポーチなど)のジッパーに取り付けられるジッパー取り付け具802を含む。ユーザが掴むためのジッパーハンドル804が、ジッパー取り付け具802に結合している。ジッパーロックアーム806が、ジッパーハンドルの遠位端に向かって下方向に延在している。ジッパーロックアームは、ジッパーハンドル804と概して直交している。ジッパーロックアーム806は、ジッパーロックアームを完全に貫通して延在する開口部808を含む。さらに、ジッパーロックアームは開口部808の周囲を囲んでいる。このようにして、電子ロック(例えば、図7)のロック機構は、電子ロック700がロック状態のときに、開口部808と協働してジッパークラスプ800を電子ロック700にロックする。
図9A及び図9Bを参照すると、本明細書における本開示の態様によるロックシステムが示されている。ロックシステムは、例えば、ハウジング702(図7)内に実装することができる。図9Aは、ロック状態のロックシステムを示し、図9Bはロック解除状態のロックシステムを示している。
ロックシステムは、ロック機構900(例えば、ジッパークラスプ800、図8)を受け入れる。さらに、ロックシステムは、例えば、モータなどの駆動デバイス902、ロックレバー904、ばね仕掛けのロック解除機構906、ロックピン908で定義されるロック、ロックばね910、例えば、図1~図6に関して記載された回路のいずれか、又はこれらの任意の組合せなどの制御回路912、例えば、バッテリ914などのエネルギー源、及びリリースばね918を含む。
図9A及び図9Bを参照すると、概略的に、ロック機構900(例えば、ジッパークラスプ)がロックシステムに挿入され、ロックレバー904がロック状態(図9A)になっているときに、ユーザは、ジッパーロックアーム(806、図8)がリリースばね918を圧縮するように、ロック機構をハウジングの中に下方向に付勢する。リリースばね918が圧縮されると、開口部(開口部808、図8)がロックピン908と整列する。ロックばね910の端部は、ロックピン908をジッパークラスプ800の開口部808を通って付勢して、ジッパークラスプ800をロックシステムにロックする。ここでは、リリースばね918は圧縮された状態に維持され、ロックピン908とロック機構の開口部との係合によって圧縮された状態に保たれる。
図9Bに最もよく示されているように、ロック機構900をロック解除するために、制御回路912が、ロック解除コマンドに応答して、駆動デバイス902にそのシャフトを回転させて、カムがロックレバー904をロックシステムにわたって横方向にスライドさせるようにする。ここでは、駆動デバイス902とカムが、本明細書でより詳細に説明されている電動アクチュエータを定義する。ロックレバー904は、ロックピン908のブロックと係合するくさび形の面を含む。カムがロックレバー904を横方向に動かすと、ロックレバー904のくさびがロックピン908のブロックに付勢されて、ロックピン908がばね仕掛けのロック機構906から離れてロックばね910を圧縮するように動く。ロックレバー904が、ロックピン908をジッパークラスプの開口部808から取り外すのに十分に、ロックピン908を引き込むと、ばね仕掛けのロック解除機構は、ばね力下で、リリースばね918を介してジッパークラスプをハウジングから排出する。
図10を参照すると、考察の明確化のために、ロックシステムの選択された構成要素がより詳細に示されている。図10に示されている構成要素は、図9のロックシステムの構成要素を実現するために利用することができる。したがって、同様の構成要素は、図9A及び図9Bに示す、それらの対応するものよりも100大きい同様の参照番号で示されている。
操作中に、ユーザがロック機構1000(例えば、クラスプ)をロックのハウジングに押し込むと、クラスプの突出部によって、リリース1016がばね1018を介して圧縮される。リリース1016を、付勢された位置に保つために、ロックピン1008は、ロック機構1000の突出部の開口部に入る先端部を含む。ロックピン1008は、ばね1010によって開口部に付勢される。このようにして、ばね1010とばね1018とは、直交方向に圧縮及び膨張する。デバイスをロック解除するために、ロックレバー(ロックレバー904を参照)がロックピン1008にわたって横方向に、「C」開口部に割り込む動きで動く。ロックレバーがロックピン1008に割り込むと、ロックピン1008は引き込みを開始し、ロックピン1008の先端部がロック機構1000の開口部から解放されるまで、ばね1010を圧縮する。先端部が解放されると、ばね1018の付勢によってリリース1016が上方へ突き出され、ロック機構1000をロックのハウジングから送り出す。したがって、ロック解除ばねは、ロックハウジングからのロック部材の排出又は部分的排出を付勢する。
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としたものであり、本開示を限定することを意図したものではない。本明細書で使用される場合、文脈に明確に示されていない限り、単数形の「a」、「an」、及び「the」は、複数形を含むことを意図している。本明細書で使用される場合、「具備する・備える・含む(comprises)」及び/又は「具備している・備えている・含んでいる(comprising)」という用語は、記述された特徴、整数、ステップ、操作、要素、及び/又は構成要素の存在を規定するが、1つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、及び/又はそのグループの存在又は追加を除外するものではないことがさらに理解されるであろう。
再び本図面を全体的に参照すると、別の実施形態例では、コントローラは、サードパーティデバイスのペアリングを有効にする、又は許可するようにプログラムされている。例えば、ブルートゥースを使用して、ユーザは、ペアリングの要求に応答して、ペアリングコードをカスタムプログラムすることができる。ペアリングコードは、一意であり、ユーザに認識されている(又は、いくつかの実施形態ではユーザによってプログラムされている)ため、ユーザはそのコードを別のデバイスと共有することを決定することができる。例えば、ユーザが自身のスマートデバイス(例えば、スマートフォン)にアクセスできないが、電子ロックをロック解除する必要がある場合、ユーザはスマートデバイスを「借り」て、既知のペアリングコードを使用してそのデバイスとペアリングすることができる。いくつかの実施形態では、正しいペアリングコードを認識するが、異なるMACアドレスも認識するコントローラは、例えば、タイムスタンプ、ロケーションスタンプ、MACアドレススタンプなどを含むオカレンスのログを取ることができる。
本開示の説明は、例示及び説明のために提示されているが、網羅的であるか又は開示された形式の開示に限定されることを意図するものではない。本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、多くの修正形態及び変形形態が当業者には明らかであろう。
このように、本出願の開示を詳細に、且つその実施形態を参照して説明したが、添付の特許請求の範囲に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、修正形態及び変形形態が可能であることが明らかであろう。
[発明の項目]
[項目1]
電子ロックであって、
ロック開口部が面を通して延在しているハウジングであって、前記ロック開口部は、ロック機構を受け入れるように構成されている、ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられたバイオメトリックインターフェースと、
前記ハウジング内に含まれたロックシステムと、
を具備しており、
前記ロックシステムは、
コントローラと、
前記コントローラに電気的に結合されたバイオメトリックリーダであって、前記バイオメトリックインターフェースにも電気的に結合されている、バイオメトリックリーダと、
ロック位置とロック解除位置との間で移行するロックであって、
前記ロックが前記ロック位置にあり、前記ロック機構が前記ロック開口部に挿入されていると、前記ロック機構が前記ハウジングにロックされ、
前記ロックが前記ロック解除位置にあると、前記ロック機構が前記ハウジングから解放されることが可能である、ロックと、
前記コントローラに電気的に結合された電動アクチュエータであって、前記ロックを前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で移行させるように動作可能である、電動アクチュエータと、
少なくとも、前記コントローラ、前記バイオメトリックリーダ、及び前記電動アクチュエータに電力を供給するバッテリと、
を備え、
前記バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データと、前記コントローラによってアクセス可能で、認可されたユーザを識別するバイオメトリックデータとのマッチの認証成功があると、又は
前記バイオメトリックリーダの出力とは無関係に、バッテリ特性の尺度が、予め定められた閾値を下回ると、
前記コントローラが、前記電動アクチュエータに電子ロック解除コマンド信号を発行して、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させる、電子ロック。
[項目2]
前記ハウジングを貫通する鍵穴をさらに具備しており、
前記ロックシステムが、前記鍵穴を通された物理的な鍵を受け入れるように構成された機械式鍵受けをさらに備え、
前記ロックは、前記物理的な鍵が前記機械式鍵受けと係合することによって、前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行するように制御されて、前記物理的な鍵が、前記コントローラからの前記ロック解除コマンド信号とは無関係に、前記ロックをロック解除することができる、項目1に記載の電子ロック。
[項目3]
前記機械式鍵受けが、運輸保安局(TSA)鍵と互換性のある物理的な鍵を受け入れて、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させる、項目1に記載の電子ロック。
[項目4]
前記コントローラに電気的に結合された近接ベースのワイヤレス通信デバイスをさらに具備し、
前記近接ベースのワイヤレス通信デバイスによって読み取られた識別子と、前記コントローラによってアクセス可能で、認可されたユーザを識別する、保存されている識別情報データとのマッチ
を含む検証の認証成功を判断すると、前記コントローラが、前記電動アクチュエータにロック解除コマンド信号をさらに発行して、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させる、項目1に記載の電子ロック。
[項目5]
前記近接ベースのワイヤレス通信デバイスが、対応する近距離電子無線通信(NFC)タグと通信するNFCリーダ、及び認可されたユーザとのみペアリングするように構成されたブルートゥース受信器のうちの少なくとも1つを備える、項目4に記載の電子ロック。
[項目6]
前記コントローラに電気的に結合された近接ベースのワイヤレス通信デバイスをさらに具備し、
前記近接ベースのワイヤレス通信デバイスによって読み取られた識別子と、前記バイオメトリックリーダによってマッチされた同じ認可されたユーザとのマッチ
を含むマルチパート電子検証の認証成功を判断すると、前記コントローラが、前記電動アクチュエータにロック解除コマンド信号を発行して、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させる、項目1に記載の電子ロック。
[項目7]
前記ロック機構が、
ジッパークラスプであって、前記ロックは、前記ロックが前記ロック位置にあるときに、前記クラスプが、前記ロック開口部に挿入されたときに、取り外されないようにするロック部材を備える、ジッパークラスプ、又は、
前記ロックは、前記ロックが前記ロック位置にあるときに、前記ロック開口部に挿入されたシャックル、フック、又はボルトのうちの少なくとも1つが取り外されないようにするロック部材を備える、
のうちの選択された1つを備える、項目1に記載の電子ロック。
[項目8]
バッテリ特性の前記尺度が、充電を含み、前記予め定められた閾値が、予測される充電残量のパーセンテージを含む、項目1に記載の電子ロック。
[項目9]
前記ロックをロック解除する試みがなされたときに、前記電子ロックの位置を決定するために、前記コントローラによって制御されるグローバルポジショニングシステム(GPS)受信器をさらに具備し、
前記コントローラが、地理的境界のリストを読み取って、マルチパート電子検証を要求するかどうかを判断する、項目1に記載の電子ロック。
[項目10]
前記コントローラが、少なくとも1つの承認済みの地理的境界を使用してプログラムされており、
前記コントローラが、前記GPS受信器から、前記電子ロックが予め定められた承認済みの地理的境界内にあると判断すると、前記コントローラは、前記電動アクチュエータにロック解除コマンド信号を発行して、指紋スキャナ又は前記近接ベースのワイヤレス通信デバイスのうちの任意の1つから、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させ、
前記電子ロックが前記予め定められた承認済みの地理的境界内にないときに、前記コントローラが、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させるために前記電動アクチュエータにロック解除コマンド信号を発行するために、マルチパート電子検証を要求する、項目9に記載の電子ロック。
[項目11]
前記バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データと、認可されたユーザを識別するデータとのマッチの認証成功は、前記バイオメトリックリーダでの一連のタップを検出する収集されたデータから
判断され、したがって、PINを形成し、前記決定されたPINが、前記認可されたユーザを識別する前記データと比較される、項目1に記載の電子ロック。
[項目12]
前記コントローラに前記ロック解除コマンド信号を発行するように指示する音声コマンドを受信すると、さらに、
前記コントローラが、前記電動アクチュエータに前記電子ロック解除コマンド信号を発行して、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させる、項目1に記載の電子ロック。
[項目13]
前記ロックに通信可能に結合されたスマートフォンのアプリから、前記コントローラに前記ロック解除コマンド信号を発行するように指示するコマンドを受信すると、さらに、
前記コントローラが、前記電動アクチュエータに前記電子ロック解除コマンド信号を発行して、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させる、項目1に記載の電子ロック。
[項目14]
電子ロックであって、
第1の面を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記第1の面を通って延在するロック開口部と、
前記ハウジングを貫通する鍵穴と、
前記ハウジングに取り付けられたバイオメトリックインターフェースと、
物理的な鍵を受け入れるように構成された機械式鍵受けと、
を具備しており、
前記ハウジングが、
コントローラと、
前記コントローラに電気的に結合されたバイオメトリックリーダと、
前記コントローラに電気的に結合された近接ベースのワイヤレス通信デバイスと、
前記ロック開口部に挿入可能なロック機構と協働して、ロック位置からロック解除位置に移行するロックと、
を含んでおり、
前記コントローラは、
前記バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックと、認可されたユーザを識別する電子データとのマッチ、又は
前記近接ベースのワイヤレス通信デバイスによって読み取られた識別子と、前記認可されたユーザを識別する電子データとのマッチ
から選択される少なくとも1つの電子検証に基づいており、前記機械式鍵受けとは無関係である態様で、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させるロック解除コマンド信号を発行し、
前記ロックは、前記コントローラからの前記ロック解除コマンド信号とは無関係に、前記機械式鍵受けが物理的な鍵と係合することによって、前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行するように制御される、電子ロック。
[項目15]
前記近接ベースのワイヤレス通信デバイスが、
対応する近距離電子無線通信(NFC)タグと通信するNFCリーダ、及び
認可されたユーザとのみペアリングするように構成されたブルートゥース受信器
のうちの少なくとも1つを備える、項目14に記載の電子ロック。
[項目16]
前記近接ベースのワイヤレス通信デバイスが、第1の近接ベースのワイヤレス通信デバイスを備え、第2の近接ベースのワイヤレス通信デバイスをさらに備え、
前記第1の近接ベースのワイヤレス通信デバイスが、対応する近距離電子無線通信(NFC)タグと通信するNFCリーダを備え、
前記第2の近接ベースのワイヤレス通信デバイスが、ブルートゥース受信器を備える、項目14に記載の電子ロック。
[項目17]
前記ロックは、前記ロックが前記ロック位置にあるときに、前記ロック開口部に挿入されたジッパークラスプが取り外されないようにするロック部材を備える、項目14に記載の電子ロック。
[項目18]
前記ロックは、前記ロックが前記ロック位置にあるときに、前記ロック開口部に挿入されたシャックル、フック、又はボルトのうちの少なくとも1つが取り外されないようにするロック部材を備える、項目14に記載の電子ロック。
[項目19]
前記機械式鍵受けが、運輸保安局(TSA)鍵と互換性のある物理的な鍵を受け入れて、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させる、項目14に記載の電子ロック。
[項目20]
前記ハウジングが、
前記ロックをロック解除する試みがなされたときに、前記電子ロックの位置を決定するために、前記コントローラによって制御されるグローバルポジショニングシステム(GPS)受信器をさらに含み、
前記コントローラが、地理的境界のリストを読み取って、マルチパート電子検証を要求するかどうかを判断する、項目14に記載の電子ロック。
[項目21]
前記コントローラが、少なくとも1つの承認済みの地理的境界を使用してプログラムされており、
前記コントローラが、前記GPS受信器から、前記電子ロックが予め定められた承認済みの地理的境界内にあると判断すると、前記コントローラは、ロック解除コマンド信号を発行して、指紋スキャナ又は前記近接ベースのワイヤレス通信デバイスのうちの任意の1つから、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させ、
前記電子ロックが前記予め定められた承認済みの地理的境界内にないときに、前記コントローラが、前記ロックをロック位置から前記ロック解除位置に移行させるためにロック解除コマンド信号を発行するために、マルチパート電子検証を要求する、項目20に記載の電子ロック。
[項目22]
電子ロックであって、
ロック開口部が面を通して延在しているハウジングであって、前記ロック開口部は、ロック機構を受け入れるように構成されている、ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられたバイオメトリックインターフェースと、
前記ハウジング内に含まれているロックシステムと、
を具備しており、
前記ロックシステムは、
コントローラと、
前記コントローラに電気的に結合されたバイオメトリックリーダであって、前記バイオメトリックインターフェースにも電気的に結合されている、バイオメトリックリーダと、
ロック位置とロック解除位置との間で移行しロックであって、、
前記ロックが前記ロック位置にあり、前記ロック機構が前記ロック開口部に挿入されていると、前記ロック機構が前記ハウジングにロックされ、
前記ロックが前記ロック解除位置にあると、前記ロック機構が前記ハウジングから解放されることが可能である、ロックと、
前記コントローラに電気的に結合された電動アクチュエータであって、前記ロックを前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で移行させるように動作可能である、電動アクチュエータと、
を備えており、
前記バイオメトリックリーダによって読み取られたバイオメトリックに対応する電子データと、認可されたユーザを識別するデータとのマッチの認証成功があると、又は
前記ユーザが、前記コントローラによってアクセス可能であるメモリに保存されている、前記ユーザに対応するPINとマッチするPINを前記バイオメトリックインターフェースにタップ入力したことを検出すると、
前記コントローラが、前記電動アクチュエータに電子ロック解除コマンド信号を発行して、前記ロックを前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行させる、電子ロック。