JPH03253680A - 電気錠の制御、監視方式 - Google Patents

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、電気錠の制御、監視方式（以下単に制御、監
視方式という）に係り、特に、扉に装着される電気錠ユ
ニットと、室内側に設置されるコントローラとを、２芯
ケーブル（被覆絶縁導線）で接続できるようにした制御
、監視方式に関する。

〔従来の技術〕

第１図に示すように、扉１の自由側端縁部に装着される
電気錠ユニット２と、室内側に設置されるコントローラ
３とは、通常、９芯ケーブル４、プラグ５およびソケッ
ト６よりなるコネクタ７、および扉１の開閉に伴うケー
ブルへの悪影響を除去するように構成されたいわゆる通
電金具８を介して相互に接続される。

しかして、電気錠ユニット２とコントローラ３との接続
のため何故に９芯ケーブル４が必要かというと、それは
電気錠の電磁アクチュエータへの給電のみならず、コン
トローラ３側から電気錠の状態を遠隔監視するためであ
る。すなわち、第２図に示すように、電気錠ユニット２
内には、電磁アクチュエータの駆動コイル９の他、少な
くとも電気錠の施、解錠状態に応じて切替わる、通常は
単極双投の施解錠スイッチ１１、および扉１の開閉に連
動して開閉する開閉扉スイッチ１２が組み込まれており
、第２図から明らかなように、上記駆動コイルやスイッ
チ類のため７本の導線が必要である。加えて、ある種の
電気錠ユニットには非常開装置という安全装置が装備さ
れており、この非常開装置の待機、作動の各状態を検知
するために非常開スイッチ１３が必要となる。したかっ
て、非常開装置を有しない電気錠ユニットは７芯ケーブ
ルでよいわけであるが、９芯ケーブルは７芯ケーブルを
兼ねるわけであるし、また、２種類のケーブルを準備す
るのは管理上種々不都合が生じるため、通常電気錠メー
カーは９芯ケーブル一種類のみを供給する。ちなみに、
上記非常開装置は、電気錠ユニットの室内側に突設され
た大きなでこレバーを有し、地震や火災等の緊急時、こ
のでこレバーを押せば電気錠の状態の如ＩｏＩにかかわ
らす解錠か行われて、緊急脱出が可能となる装置である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして、９芯ケーブルを構成する各芯線はある程度以
上の容量が要求されるから、９芯ケーブルはかなり太い
ものになる。したがって、太いケーブルを扉口から家出
のコントローラまで引き回すことは、新築時同時に行う
場合を別として非常に困難である。

また、ある種の通電金具は、スペース不足のため９芯ケ
ーブルを通すことができず、やむなく外被を除去し、あ
るいは不要の２芯を除いて通さなければならない場合が
ある。このときには、外被なしの芯線が、長期間の使用
によって被覆が損耗してショートしたり、あるいはばら
の芯線を現場で接続するとき誤配線をし、テスト通電時
高価な電気錠を焼損する、など種々の不都合が生じる。

このように、電気錠とコントローラとを９芯ケーブル、
少なくとも７芯ケーブルで接続しなくてはならない、と
いうことが電気錠普及上のネックとなっていると言って
も過言ではない。

本発明は、上記の不都合を解消し、電気錠ユニットとコ
ントローラとを２芯ケーブルで接続することができる制
御、監視方式を提供することを目的としている。

〔課題を射流するための手段〕

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
電気錠の施、解錠の状態変化によって切替わる施解錠ス
イッチを介して、それぞれ電気錠の電磁アクチュエータ
に並列に、かつ選択的に接続される施錠抵抗および解錠
抵抗と、扉の開閉に伴って切替わる開閉扉スイッチを介
して、それぞれ電磁アクチュエータに並列に、かつ選択
的に接続される開扉抵抗および閉扉抵抗とをＱ−シ、こ
れらの抵抗の抵抗値を電磁アクチュエータのそれよりも
大きく、かつ相互に相異なる値に設定した状態観測器を
備え、この状態観測器と電磁アクチユエータとを並列に
接続したものに、電気錠の制御および監視の目的に応じ
て、それぞれ直流電圧および交流電圧を切替えて印加す
ることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、監視時上記交流電圧に
代えて脈流電圧を印加することを特徴とする 請求項３に記載の発明は、電気錠の施、解錠の状態変化
によって切替わる施解錠スイッチを介して、それぞれ電
気錠の電磁アクチュエータに並列に、かつ選択的に接続
される施錠抵抗および解錠抵抗と、扉の開閉に伴って切
替わる開閉扉スイッチを介して、それぞれ電磁アクチュ
エータに並列に、かつ選択的に接続される開扉抵抗およ
び閉扉抵抗とを有し、これらの抵抗の抵抗値を電磁アク
チュエータそれよりも大きく、かつ相互に相異なる値に
設定した状態観測器を備え、この状態観測器および電磁
アクチュエータを並列に接続したものと、ローパスフィ
ルタおよびハイパスフィルタを並列に接続したものとを
直列に接続した回路に、電気錠制御用の直流電圧と、監
視用の交流電圧とを重畳して印加することを特徴とする 請求項４に記載の発明は、上記請求項３における交流電
圧に代えて脈流電圧を印加することを特徴とする。

〔作　用〕

上記のように構成された請求項１記載の制御、監視方式
においては、電気錠の施解錠状態に応して、必らず施錠
抵抗又は解錠抵抗の何れか一方が施解錠スイッチを介し
て電気錠の電磁アクチュエータに並列に接続される。ま
た、扉の開閉状態に応して、必らず開扉抵抗又は閉扉抵
抗の何れか一方が開閉扉スイッチを介して電磁アクチュ
エータに並列に接続される。

施錠された電気錠を解錠し、又は解錠された電気錠を施
錠するには、上記施、解錠抵抗および開、閉扉抵抗を並
列に接続した状態観測器と電磁アクチュエータとを並列
に接続したものとに直流電圧を印加する。

公知のように、電気錠はその用途に応じて種々の電磁ア
クチュエータを採用している。その−はソレノイドある
いはロータリーソレノイドを用いるもので（以下第１種
電気錠という）、施錠又は解錠のため連続的に通電し、
解錠又は施錠時には電流を断つ。この第１種電気錠の場
合、施解錠のため、電磁アクチュエータと状態観測器と
を並列に接続したものに、規定電圧の直流電圧とＯｖの
直流電圧とを切替えて、かつ連続的に印加する。

また、電磁アクチュエータとして双安定型のラッチング
ソレノイド（いわゆるプッシュプルソレノイド）を採用
した電気錠（以下第２種電気錠という）の場合、施解錠
のため、電磁アクチュエータと状態観測器とを並列に接
続したものに、規定電圧の直流電圧の正、負を切替えて
、かつパルス状に短時間印加する。さらにまた、電磁ア
クチュエータとして直流マイクロモータを採用した電気
錠（以下第３種電気錠という）の場合、施解錠のため、
電磁アクチュエータと状態観測器とを並列に接続したも
のに、規定電圧の直流電圧の正負を切替えて、かつ施解
錠のためマイクロモータが回転するに要する短時間印加
する。なお、上記直流電圧の印加は、第１種乃至第３種
の何れの電気錠の場合でも２芯ケーブルを介して行うこ
とができる。

上記第１種乃至第３種の何れの電気錠の場合でも、直流
電圧を印加すると、電磁アクチュエータに作動電流が流
れると同時に、並列に接続された状態観測器にも電流が
流れる。しかしながら、前記したように状態観測器を構
成する各抵抗の抵抗値を電磁アクチュエータのそれより
大きく設定したから、状態観測器に流れる電流量を電磁
アクチュエータの作動電流の１０分の１乃至数分の１に
することができる。

一方、電気錠が施錠されているかあるいは解錠されてい
るか、又は扉が開いていかあるいは閉じているかの状態
を室内のコントローラから遠隔監視するには、電磁アク
チュエータと状態観測器とを並列に接続したものに、電
気錠制御用の直流電圧の代りに交流電圧を印加する。

前記第１種電気錠において、施錠又は解錠状態を維持す
るため電磁アクチュエータと状態観測器とを並列に接続
したものに連続的に直流電圧を印加しているときには、
例えば数百ｍＳ（ミリセカンド）の時間的間隔を置いて
、数ｍｓの短時間パルス状の交流電圧を直流電圧から切
替えて印加する。換言すれば、時間幅数百ｍｓの直流電
圧と時間幅数ｍｓのパルス状の交流電圧とを交互に印加
する。上記のように電磁アクチュエータへの作動電力供
給中モの供給を短時間中断したとしても、プランジャの
慣性のため電磁アクチュエータの作動状態は変化せず、
したかって電気錠の施、解錠状態も変化しない。

第２種および第３種の電気錠の場合には、電磁アクチュ
エータへの直流電圧の印加は極く短時間なので、電磁ア
クチュエータの給電時を除く空き時間中、任意の時およ
び任意の時間幅で交流電圧を印加する。なお、これらの
交流電圧の印加も２芯ケーブルを介して行うことができ
るのは勿論である。

しかして、第１Ｐ１乃至第３種の何れの電気錠の電磁ア
クチュエータも巻線コイルを有し巻線コイルのインピー
ダンスは交流の周波数が増大すると増大するので、電磁
アクチュエータと状態観測器とを並列に接続したものに
交流電圧を印加すると、前記電気錠制御のため直流電圧
を印加する場合と異なり、電磁アクチュエータに流れる
電流が少なくなり、相対的に状態観測器に流れる電流が
多くなる。例えば、本発明者等の実験によれば、ある種
の第１Ｎ電気錠の場合、２ｋ）ｌｚ　　（キロヘルツ）
程度の交流電圧を印加したとき、電磁アクチュエータに
流れる電流が約４ｍＡ（ミリアンペア）、状態観測器を
流れる観測電流が３４〜８２ｍＡという状態観測器の抵
抗の組合わせを得ることができた。

上記のように監視時電磁アクチュエータを流れる電流量
は少なく、しかも交流であるから、電磁アクチュエータ
は作動せず、あるいは電磁アクチュエータの状態は変化
しない。また交流電源側から見ると、電磁アクチュエー
タは状態観測器と比較して格段に抵抗値の大きい抵抗と
みなすことができる。

他方、前記したように、状態観測器を構成する施、解錠
抵抗の組、および開、閉扉抵抗の組は、状態に応して各
組から−の抵抗が選択的に電磁アクチュエータに並列に
接続されて状態観ＭＪ器を構成する。そしてその抵抗の
組合せは、施錠で開が、施錠で閉扉、解錠で開扉、およ
び解錠で閉扉の４種類である。また、上記４つの抵抗の
抵抗値は全部相異なる値に設定されているので、上記４
種類の抵抗の組合わせによる合成抵抗値も全部異なる。

したがって、電磁アクチュエータと状態観測器とを並列
に接続したものに交流電圧を印加すると、２芯ケーブル
を流れる電流が、状態、すなわち電気錠の施、解錠およ
び扉のＷＪ閉の４種類の絹合せ、によって変化する。こ
の電流を例えば電圧に変換し、Ａ／Ｄ　（アナログ−デ
ジタル）変換器により符号化して、電気錠制御システム
において状態信号として使用し、あるいはこの状態信号
をデコーダにより４種類に分類して、それぞれを増幅器
を介して状態表示灯に供給する。

請求項２に記載の発明の作用については、交流を脈流と
置き換えれば、上記した請求項１に記載の発明の詳細な
説明をそのまま用いることができるので、省略する。

請求項３および４に記載の発明においては、電気錠の施
、解錠あるいは扉口の状態監視の目的に応じて、電磁ア
クチュエータおよび状態観測器を並列に接続したものと
、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを並列に接
続したものとを直列に接続した回路に、直流電圧または
交流電圧あるいは脈流電圧を任意に印加する。

この場合、前記したように電気錠の種類によって直流電
圧の印加の態様が異なり、また、監視装置の構成によっ
て交流あるいは脈流電圧の印加の態様あるいはタイミン
グが異なる。したがって、上記回路に直流電圧のみが印
加される場合、交流あるいは脈流電圧のみが印加される
場合、および直流電圧と交流あるいは脈流電圧とが重畳
されて印加される場合の三通りの状態が考えられる。何
れの場合も、直流はローパスフィルタを、交流あるいは
脈流はハイパスフィルタをそれぞれ通る。

しかして、直流または交流あるいは脈流が単独で回路を
流れる状態は、前記した請求項１．２に記載の発明にお
ける直流又は交（脈）流を切替える場合と同じであり、
その場合の作用は、前記したと同様であるから、さらに
詳細な説明は省略する。

直流および交（脈）流が重畳して回路を流れる場合には
、交流に対しては電磁アクチュエータのインピーダンス
が高いので、交流の重畳によって増加する電磁アクチュ
エータの作動電流はわずかであり、電磁アクチュエータ
の作動に影響はない。

一方、直流の重畳により状態観＋１ｌＩＩ器を流れる状
態観測電流も増加する。換言すればノイズが入る。

しかしながら、このノイズはハイパスフィルタでろ過さ
れてしまうから、ハイパスフィルタを通る交（脈）流を
測定すれば、前記した請求項１．２に記載の発明と全く
同じに扉口の状態監視をすることができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第３図乃至第５図を参照して説明
する。

請求項１に記載の発明の構成を示す第３図において、符
号２は電気錠ユニットを示し、この電気錠ユニット２に
組み込まれた電磁アクチュエータ１４に状態観測器１５
を並列に接続する。

しかして、この状態観測器１５を第４図に示すように構
成する。すなわち、前記第１種電気錠の場合、第４ａ図
に示すように、電磁アクチュエータ１４の駆動コイル９
に、電気錠の施、解錠の状態変化に応じて切替わる単極
双投の施解錠スイッチ１１を介して、施錠抵抗１６およ
び解錠抵抗１７をそれぞれ並列に接続する。これら施錠
抵抗１６および解錠抵抗１７は、電気錠の施錠あるいは
解錠の状態に応じて、何れか一方が電磁アクチュエータ
１４に並列に接続される。

また、開閉扉スイッチ１２を介して、閉扉抵抗１８を電
磁アクチュエータ１４に並列に接続する。

この開閉扉スイッチ１２は閉扉時閉酸され開扉時に開く
いわゆる０Ｎ−ＯＦＦスイッチで、施解錠スイッチのよ
うに切替えスイッチではないが、開扉時抵抗値無限大の
開扉抵抗（図示せず）を電磁アクチュエータ１４に接続
する単極双投の切替えスイッチと均等である。上記流、
解錠抵抗１６゜１７および閉扉抵抗１８の抵抗値は相互
に相異なっており、しかも駆動コイル９の抵抗値より例
えば数倍以上大きく設定されていることは前記したとお
りである。なお、第４図において符号１９は逆起電流遮
断用のダイオードを示す。

同様の構成の状態観測器１５を、第２種電気錠の場合に
は第４ｂ図に示すようにプッシュプルソレノイド１４に
、第３Ｎ電気錠の場合には第４ｃ図に示すようにモータ
２１に、それぞれ並列に接続する。

第３図に戻って、電磁アクチュエータ１４および状態観
測器１５を並列に接続したものを２芯ケーブル２２、前
記コネクタ７、通電金具８および電流観測器２３を介し
て切替え装置２４に接続する。この切替え装置２４は、
これに接続された直流電源２５および交流電源２６の何
れか一方を、制御回路２７からの制御信号に応じて、選
択的に電気錠ユニット２に接続する。なお、第３図示の
実施例における切替え装置２４は、制御回路２７からの
制御信号を受信して作動する電子回路とするが、コント
ローラ３の構成によっては、手動で交、直流電源２６．
２５を切り替えるようにすることもでき、このときには
切替え装置として双極双投の切替えスイッチを採用する
ことができる。

また、図示の実施例においては、電磁アクチュエータ１
４および状態観測器に交流電圧が印加されたときに流れ
る観測電流を、電流測定器に内蔵されたＡ／Ｄ変換器に
より符号化し、状態信号として制御回路２７に供給する
。

第５図は請求項２に記載の発明の実施例を示し、この実
施例は、コントローラ内の電源装置に交流電源２６を装
備せず、その代りに、直流電源２５の出力をチョッパ２
８によって脈流にしたものを電源として用いている。第
５図示の電源装置も第３図示のものと同様に適用できる
。

第６図は請求項３に記載の発明の実施例を示し、この実
施例においては、コントローラ３内にローパスフィルタ
２９およびハイパスフィルタ３０とを設け、これらを並
列に接続したものを、２芯ケーブル２２を介して、電磁
アクユエータ１４および状態観測器１５を並列に接続し
たものに直列に接続する。前記電流観測器２３は、ハイ
パスフィルタ３０を含む分岐内にこれと直列に接続する
。

また、電磁アクチュエータ１４および状態観測器１５を
並列に接続したものと、ローパスフィルタ２９およびハ
イパスフィルタ３０を並列に接続したものとを直列に接
続した回路に、加算装置３１を介して、直流電源２５か
らの直流電圧、および交流電源２６からの交流電圧を重
畳して印加できるように構成する。なお、第６図におい
て第３図と同符号を付した部分は第３図と均等な部分を
示す。

請求項４に記載の発明においては、第６図の交流電源２
６に代えて脈流電源を用いる。この脈流電源は、前記し
たように、また第５図に示すように、直流電源２５およ
びチョッパ２８で構成することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明は、状態変化に
対応して合成抵抗値が変化する状態観測器を電磁アクチ
ュエータに並列に接続し、これら電磁アクチュエータと
状態観測器とを並列に接続したものに、直流電圧を印加
することにより電気錠の施、解錠制御ができ、また、交
流電圧又は脈流電圧を印加することにより状態の遠隔監
視が行えるので、扉口の電気錠ユニットと、屋内のコン
トローラとを交、直流および脈流電源の印加に必要にし
て充分な２芯ケーブルで接続することができ、多芯ケー
ブルを使用せざるを得なかった従来の電気錠の前記種々
の不都合を一挙に解消できる、という顕著な効果を奏す
る。

成の一例を示す線図、第３図は請求項１に記載の発明の
一実施例による制御、監視方式の構成の一例を示すブロ
ック図、第４図はその電気錠ユニット制御部の回路図、
第５図は請求項２に記載の発明の一実施例によるコント
ローラの電源装置を示すブロック図、第６図は請求項３
に記載の発明の一実施例による制御、監視方式の構成を
示す第３図と同様のブロック図である。

１１・・・施解錠スイッチ、１２・・・開閉扉スイッチ
、１４・・・電磁アクチュエータ、１５・・・状態観ａ
Ｉ器、１６・・・施錠抵抗、１７・・・解錠抵抗、１８
・・・閉扉抵抗、２２・・・２芯ケーブル、２４・・・
切替え装置、２５・・・直流電源、２６・・・交流電源
、２８・・・チョッパ、２９・・・ローパスフィルタ、
３０・・・ハイパスフィルタ、３１・・・加算装置。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気錠の施、解錠の状態変化によって切替わる施解
   錠スイッチを介して、それぞれ電気錠の電磁アクチュエ
   ータに並列に、かつ選択的に接続される施錠抵抗および
   解錠抵抗と、扉の開閉に伴って切替わる開閉扉スイッチ
   を介して、それぞれ電磁アクチュエータに並列に、かつ
   選択的に接続される開扉抵抗および閉扉抵抗とを有し、
   これらの抵抗の抵抗値を電磁アクチュエータのそれより
   も大きく、かつ相互に相異なる値に設定した状態観測器
   を備え、この状態観測器と電磁アクチュエータとを並列
   に接続したものに、電気錠の制御および監視の目的に応
   じて、それぞれ直流電圧および交流電圧を切替えて印加
   することを特徴とする電気錠の制御、監視方式。 ２、電気錠の施、解錠の状態変化によって切替わる施解
   錠スイッチを介して、それぞれ電気錠の電磁アクチュエ
   ータに並列に、かつ選択的に接続される施錠抵抗および
   解錠抵抗と、扉の開閉に伴って切替わる開閉扉スイッチ
   を介して、それぞれ電磁アクチュエータに並列に、かつ
   選択的に接続される開扉抵抗および閉扉抵抗とを有し、
   これらの抵抗の抵抗値を電磁アクチュエータのそれより
   も大きく、かつ相互に相異なる値に設定した状態観測器
   を備え、この状態観測器と電磁アクチュエータとを並列
   に接続したものに、電気錠の制御および監視の目的に応
   じて、それぞれ直流電圧および脈流電圧を切替えて印加
   することを特徴とする電気錠の制御、監視方式。 ３、電気錠の施、解錠の状態変化によって切替わる施解
   錠スイッチを介して、それぞれ電気錠の電磁アクチュエ
   ータに並列に、かつ選択的に接続される施錠抵抗および
   解錠抵抗と、扉の開閉に伴って切替わる開閉扉スイッチ
   を介して、それぞれ電磁アクチュエータに並列に、かつ
   選択的に接続される開扉抵抗および閉扉抵抗とを有し、
   これらの抵抗の抵抗値を電磁アクチュエータそれよりも
   大きく、かつ相互に相異なる値に設定した状態観測器を
   備え、この状態観測器および電磁アクチュエータを並列
   に接続したものと、ローパスフィルタおよびハイパスフ
   ィルタを並列に接続したものとを直列に接続した回路に
   、電気錠制御用の直流電圧と、監視用の交流電圧とを重
   畳して印加することを特徴とする電気錠の制御、監視方
   式。 ４、電気錠の施、解錠の状態変化によって切替わる施解
   錠スイッチを介して、それぞれ電気錠の電磁アクチュエ
   ータに並列に、かつ選択的に接続される施錠抵抗および
   解錠抵抗と、扉の開閉に伴って切替わる開閉扉スイッチ
   を介して、それぞれ電磁アクチュエータに並列に、かつ
   選択的に接続される開扉抵抗および閉扉抵抗とを有し、
   これらの抵抗の抵抗値を電磁アクチュエータそれよりも
   大きく、かつ相互に相異なる値に設定した状態観測器を
   備え、この状態観測器および電磁アクチュエータを並列
   に接続したものと、ローパスフィルタおよびハイパスフ
   ィルタを並列に接続したものとを直列に接続した回路に
   、電気錠制御用の直流電圧と、監視用の脈流電圧とを重
   畳して印加することを特徴とする電気錠の制御、監視方
   式。