JPH01154980A

JPH01154980A - 電子ロックシステム

Info

Publication number: JPH01154980A
Application number: JP31255287A
Authority: JP
Inventors: Toru Ota; 徹太田; Masahide Kimura; 正秀木村
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1987-12-10
Publication date: 1989-06-16
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JP2605315B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電子ロックシステムに係り、とくに、圧電セ
ラミックアクチュエータを開錠機構の駆動素子として用
いる電子ロックシステムに関する。

〔従来の技術〕

家庭の玄関ドアやロッカー等には殆どの場合、鍵が付い
ている。この鍵の管理に関し、紛失、置き忘れ等の問題
の他、管理を誰が行うかという問題もある。また、アパ
ート等では、先住者のスペアキーの問題等もあり、当事
者のみが使用できるようにする必要性が生じていた。

これらの問題を解決する為の手段として近年電子ロック
が提案されている。この電子ロックを用いれば、関係者
のみのロック解除用のコード番号を記憶するだけで良く
、また任意に変更も出来るという利点がある。

従来の電子ロックシステムにおいては、商用電源を用い
ソレノイドによりプランジャを駆動する方式のものが多
く考案されている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来例においては、プランジャを駆
動するに際し、大きな力を必要とするため、必然的に消
費電力も大きくなるという不都合があった。また、商用
電源をドア等に引き込む必要があり、工事が大変である
という不都合もあった。

更に、当然のことながら、消費電力が大きいので装置全
体も比較的大型になりがちであった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに、消費電力を大幅に低減せしめるとともに大き
な工事を必要とせず、且つシステム全体の小型化を実現
出来る電子ロックシステムを提供することにある。

〔第１実施例〕以下、本発明の第１実施例を第１図ないし第４図に基づ
いて説明する。

この第１図の実施例は、ロック解除用のコードナンバー
を予め設定するための設定部１と、テン・キー若しくは
カードによる入力等がなされる入力部１１と、入力と設
定値とを識別し一致した場合のみ次段に設けられたアク
チュエータ駆動回路（以下、単に「駆動回路」という）
３１に駆動信号を出力する識別判断回路２１と、この駆
動信号を受けると次段の開錠機構としての係着機構部４
１の駆動素子である圧電セラミックアクチュエータ４２
（第４図参照）を駆動する駆動回路３１と、摩擦力によ
る回転制御を原理とする係着機構部４１と、電源として
の太陽電池５ｏ及び蓄電池６゜とを備えている。

この内、識別判断回路２１の構成としては、大別してマ
イコンによるものと、ロジック■ｃのみによるものとが
考えられる。−例としてロジックＩＣのみの場合の回路
のブロック図を第２図に示す。この第２図の回路は、エ
ンコーダ２２とシフトレジスタ２３とから成る信号変換
部２４とコンパレータ２５とを有している。コンパレー
タ２５には設定部１の主要部をなすディジタルスイッチ
２で予め設定されたコード情報が入力されている。

そして、入力部１１のテンキー人力に信号変換部２４で
所定の処理が施された後、コンパレータ２５にて比較さ
れ、両者のコード情報が一致した場合には駆動回路３１
に駆動信号が送出されるようになっている。

本実施例においては、消費電力低減のためにすべてのＩ
ＣはＣＭＯ３で構成すると共に、信号変換部２４に併設
されたタイマー２６によってオートパワーオフ機能も付
加された構造となっている。

このため、通常はスリーブ状態として電力の消費を最低
減に抑え得るようになっている。

駆動回路３１の駆動電圧は一般的に高電圧（１５０〜２
５０（Ｖ））であり、電源電圧からのこの電圧を得る必
要がある。本実施例においてはパルストランスのような
消費電力の大きい昇圧素子の使用を避け、コツククロフ
ト−ウオルトン昇圧回路を採用している。駆動回路３１
の構成例を第３図に示す。この第３図の構成例は、発振
器３２と電流ブースター３３とコツククロフト−ウオル
トン回路３４とから構成されている。発振器３２は、周
知の構成を有し、ＭＯＳのロジックＩＣで構成されてお
り、本実施例においては太陽電池５０若しくは蓄電池６
０から直流電圧を与えられていて、駆動信号を受けた時
方形波を一定周期で発−５＝生する。この方形波は電流ブースタ３３を介してコツク
クロフト−ウオルトン回路３４に与えられる。コツクク
ロフト−ウオルトン回路３４は、順次梯子状に接続され
たコンデンサとダイオードとを含み（図示せず）圧電セ
ラミックアクチュエータ４２駆動用の直流高電圧を発生
する回路であり、出力電圧はコンデンサとダイオード数
によって定まる。

玄関ドアに適用した場合の係着機構部４１の一例を第４
図に示す。

この第４図（１）の実施例は、段付円筒状のセラミック
アクチュエータ支持部材（以下、単に「支持部材′Ｊと
いう）４３と、この支持部材４３の周囲に嵌合状態（す
きまばめ）で装備された回転体４４とノブ４５とを備え
ている。この回転体４４とノブ４５とは同回に示すよう
にねじ５０Ａ、５０Ｂにより結合されている。支持部材
４３の内部には一端（第４図（１）における右端）を該
支持部材４３に固着し他端（第４図（１）における左端
）に棒状当接手段としてのはり４６を備えた圧電セラミ
ッ６一クアクチュエータ４２が装備されている。そして、この
はり４６は、支持部月４３に設けられた長孔４３Ａ部分
内に配設されて第４図（１）の矢印Ａ。

Ａ′力方向往復移動し得るようになっている。はり４６
の第４図（１）における左側にはスプリング４７が装備
され、常時はり４６を回転体４４の方向に押圧した状態
となっている。また、回転体４４には外周部に歯車４８
Ａが一体的に装着されている。更に、この歯車４８Ａに
はロック用のっめ４９と一体的に形成されたラック４８
Ｂが噛合している（第４図（２）参照）。

支持部材４３の第４図（１）における左端部は固定部材
５１により固定されている。

圧電セラミックアクチュエータ４２の非駆動時において
は、スプリング４７の作用により、はり４６は第４図（
１）の矢印へ゛方向に付勢され回転体４４に圧接させら
れている。このため、両者間に生ずる摩擦力によって回
転体４４はその回転を阻止された状態となっている。今
、セラミックアクチュエータ４２にその駆動電圧を印加
すると、セラミンクアクチュエータ４２は第４図（１）
の矢印への方向に変位する。この変位によりスプリング
４７が矢印Ａ方向に押圧され（縮んで）はり４６と回転
体４４の間に隙間ができ、回転体４４は回転可能となる
。

反対に、セラミックアクチュエータ４２の端子を短絡す
るとアクチュエータは縮みスプリング４７の作用により
回転体４４とはり４６との間に生しる摩擦力により回転
体４４は、再び、回転不可の状態となる。

尚、本実施例においては、電源としての蓄電池６０とし
ては、充放電の可能なニカド電池が用いられており、と
くに充放電電流が少ない低放電率タイプのものが最適で
ある。また、太陽電池５゜は、蓄電池６０の自己放電消
費電力の補充のために使用する。この場合、室内での使
用５　ニス１−等を考慮してアモルファスシリコン等が
適している。

次に、上記実施例の全体的動作について説明する。

まず、設定部１において、予め、４桁の数値（暗号番号
）を設定しておく。次に、入力部１１に入力がなされる
とテン・キー人力と設定済みのナンバーコードとが識別
判断回路２１で比較される。そして、両者が一致した場
合には、駆動信号が駆動回路３１に送出される。駆動回
路３１では、この駆動信号により発振器３２で方形波が
発生し、コツククロフト−ウオルトン回路３４では圧電
セラミックアクチュエータ４２駆動用の直流高電圧が発
生する。

この駆動電圧により、圧電セラミックアクチュエータ４
２が前述したように第４図（１）における矢印Ａの方向
に変位し、この時はり４６はスプリング４７の方向に押
され、はり４６と回転体４４の間には摩擦力が生じなく
なる。このため、歯車４８Ａは回転体４４と一体的に自
由に回転し得るようになる。これにより、歯車４８Ａと
歯合したラック４８Ｂは自由に動けるようになり、ロッ
クがはずれた状態となる。そして、通常と同様ノブ４５
を所定の方向に回すことにより、ロック用のつめ４９が
第４図（２）の矢印Ｂ方向に移動してドアは＝９− 開扉される。

一方、入力部１１のテン・キー人力と設定済みのナンバ
ーコードとが一致しない場合は、識別判断回路２１から
駆動信号が送出されないため、ロックされたままである
。

以上、説明したように本実施例によれば、太陽電池５０
．蓄電池６０による電力供給システムにより独立電源の
電子ロックシステムを実現することが出来る。このため
、停電等による開錠不可状態を防止出来るとともに、従
来のドアロックと簡易に置きかえることができる。また
、テン・キーによるエントリーであるので、キーを持ち
歩く必要がないため、紛失等がなくなる。また、回路を
変更するだけで、カード等にも簡易に対応することが出
来るという利点がある。更に、開錠機構の駆動素子とし
て、圧電セラミックアクチュエータを用いたことから、
消費電力の小さい開錠機構を実現することが出来る。ご
れがため、システム全体の著しい小型化を図れるという
利点もある。

次に、第５図に基づいて本発明の第２実施例を説明する
。

ここで、前述した第１実施例と同一の構成部材について
は同一の符号を用い説明を省略することとする。

この第２実施例は、前述した第１実施例の電源である太
陽電池５０及び蓄電池６０の組み合わせに換えて、自己
放電が少なく、長寿命のリチウム電池７０を用いた点に
特徴がある。その他の構成は前述した第１実施例と同一
となっている。

このように構成しても、第１実施例と略同様の作用効果
を得ることが出来る他、より一層のシステム全体の小型
軽量化を図れるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明によると、圧電アセラミッ
クアクチュエータを開錠機構の駆動素子として用いたこ
とから、開錠機構の低消費電力化を実現することが出来
る。また、直流電源によって動作する識別判断回路と圧
電セラミックアクチュエータ駆動回路とを備えているこ
とから蓄電池（リチウム電池、ニカド電池）等による独
立電源を実現することが出来、従来のドアロックとの交
換に際し大きな工事を不要とすることが出来、且つシス
テム全体の小型化を可能にし得るという従来にない優れ
た電子ロックシステムを提供することが出来る。

尚、本発明によると、携帯用旅行カバン等にも電子ロッ
クを装備することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の識別判断回路の構成例を示すブロック図、第
３図は第１図のアクチュエータ駆動回路の構成例を示す
ブロック図、第４図（１）は、第１図の係着機構部の一
例を示す一部省略した断面図、第４図（２）は第４図（
１）に示す係着機構部の一部省略した左側面図、第５図
は本発明の第２実施例を示すブロック図である。２１・・・・・・識別判断回路、３１・・・・・・アク
チュエータ駆動回路、４１・・・・・・開錠機構として
の係着機構部、４２・・・・・・圧電セラミックアクチ
ュエータ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、予め設定されたコードナンバーとロック解除時
に入力されるコードナンバーとを比較し、両者が一致し
た場合に駆動信号を送出する識別判断回路と、この識別判断回路の次段に設けられ前記駆動信号を受け
た場合圧電セラミックアクチュエータ駆動用の直流高電
圧を発生するアクチュエータ駆動回路と、前記直流高電圧により駆動される圧電セラミックアクチ
ュエータを駆動素子として含む開錠機構とを備えている
ことを特徴とした電子ロックシステム。