JPH10507503A - 遠隔操作型の自蔵電子ロック保安システム組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ドアに使用するキーなしのロック機構が提供される。操作者は、コード化された信号をドアロック装置(29)に送信するポータブル遠隔ハンドヘルドコントローラ(900,1000)によりシステムを作動する。電子及び電気機械的装置部品が、既存のドアロック装置の空所又は中空部分、例えば、中空の内部ドアノブ(30)内又は中空円筒スリーブラッチアクチュエータ内或いは内部のばら形飾り又はかぎ穴隠しプレートの下に取り付けられる。センサ(510)又は受信器／アンテナが、外部のドアノブ受信器内に取り付けられ、コード化された信号をプロセッサに送り、プロセッサは、それを記憶された信号を比較する。一致がなされた場合には、プロセッサは、電気機械的装置の制御信号を発生し、この装置はロック軸に沿って又はその周りでのみ作用して、操作者により開始されたコマンドに基づいてドアロック組立体をイネーブル又はディスエイブルする。

Description

【発明の詳細な説明】 遠隔操作型の自蔵電子ロック保安システム組立体クロスレファレンス 本発明は、現在放棄された１９９１年９月１９日出願の米国特許出願第０７／ ７６２，９１９号の継続出願である１９９３年１1月２４日出願の米国特許出願 第０８／１５８，０１８号の一部継続出願である。発明の分野 本発明は、一般に、ロック装置に係り、より詳細には、光学的又は無線送信に より遠隔操作されそして従来のドア用ハードウェアロック機構と共に使用される サイズ、構成及び形状とされた電子ロック装置に係る。先行技術の説明 近代的な半導体回路、最も重要なものではマイクロプロセッサ、の出現以来、 そのマイクロプロセッサにより与えられる利点を組み込んだ安全な「盗難防止」 ロック装置である電子ドアロック装置を設計するために幾多の努力が払われてき た。電子ロック装置を設計する多数の試みが米国特許第４，５７３，０４６号； 第４，９６４，０２３号；及び第４，０３１，４３４号に開示されている。これ ら特許に開示された各構造は、既存の従来型のドアラッチロック装置の構造体内 に直接使用できないという共通の欠点がある。このような公知の電子ロック構造 体は、一般に、新たなロックハードウェアを設置しそしてドアを通してドアの抱 き柱自体へ付加的な穴をあけることを必要とする。例えば、ピンノウ氏の米国特 許第４，５７３，０４６号は、一般に、ユーザの手首に着用した時計に好ましく は送信器が配置されるような電子的送信／受信ロックシステムを開示している。 上記特許は、ドアに配置された信号受信器に応答してロック機構を物理的に作動 する装置を概念的なもの以外記載していない。しかしながら、上記特許は、ロッ ク機能を具現化するように従来型ドアラッチロックハードウェアを変更すること を明確に示唆している。このような公知の電子ロック装置の設計は、既存のドア ロック装置との適合性に欠ける上に、別の欠点ももち合わせている。 ニシザワ氏等の米国特許第４，９６４，０２３号は、一般に、放射された光を 変調して付加的なキー機能を行うことのできる照明型キーを開示している。おそ らく、周波数シフトキーイング変調（即ちＦＳＫ変調）が利用されるが、これは 複製が容易であり、従って、このようなロック機構により与えられる安全性は、 著しく低いものとなる。ＦＳＫ変調「キー」の複製は、例えば、「学習」機能を 有する「普遍的」なＴＶ／ＶＣＲリモートコントロールを使用することにより行 うことができる。複製は、「普遍的」コントローラの付近に元の「キー」を配置 しそしてキーの光学情報をコントローラのセンサへ直接送信するだけで行うこと ができる。 ペロン氏等の米国特許第４，０３１，４３４号は、一般に、２進コード化信号 を使用する誘導性結合の電子ロック装置を開示している。キーは、予めプログラ ムされたコードでエンコードされたＦＳＫ信号を磁気誘導によってロック装置へ 送信する。ロック装置は、キーからの信号を処理し、モータを作動して、デッド ボルトを動かす。キー及びロック装置の両方の電源は、キーに収容される。この 形式のロック装置は、ノイズに非常に敏感で、「送信器」と「受信器」との間の 非常に厳密な動作接近性を必要とする。 ジョハンソン氏等の米国特許第４，７７０，０１２号及びコーダ氏等の第４， ８０２，３５３号は、内蔵バッテリによって一部付勢される比較的複雑な組合せ 型の電子ドアロック装置を開示している。これらロック装置の外部取手は、機械 的な組合せロック装置と同様にユーザが発生する入場コードを受信するのに使用 され、そして比較的原始的なプログラム機構を使用している。このようなロック 構造体は、従来型のドアラッチロック構造を使用しておらず、内部の電磁ソレノ イドによってロック状態と解除状態との間を切り換わり、電磁ソレノイドは内部 ピンを引っ込めて、外部取手を回転しそしてドアを開けられるようにする。又、 前記第４，８０２，３５３号のロック装置は、電子式のロック構造体に対する機 械的キーオーバーライドも与え、そして赤外線通信リンクと共に使用して、米国 特許第４，８５４，１４３号に開示された形式の遠隔配置のデッドボルトロック 装置を作動することができる。これら特許に開示されたロック装置の各々におい ては、ドアストライクプレートに対してロックラッチを実際に移動するためのエ ネルギーがユーザにより与えられる。 上記の３つの特許に開示されたような電磁ロック装置を使用する概念には多数 の欠点がある。第１に、このような装置は、ロック装置をロック解除状態に保持 するためにソレノイド電磁石を付勢状態に保たねばならないので、相当の電力を 必要とする。従って、バッテリの交換が頻繁になる。例えば、前記特許第４，７ ７０，０１２号は、ロック装置のバッテリで約９０００回のロック動作を行うこ とができると開示しているが、これは、１日３０回の通常のドア使用頻度で１年 に満たない。前記特許第４，８０２，３５３号は、同じ条件のもとでバッテリが １８０日間持続すると開示している。第２に、このような電磁装置は、非常に低 速でもある。前記特許第４，８５４，１４３号に開示されたデッドボルト電磁石 は、ロック解除状態及びロック状態に切り換わるのに各々８秒及び４秒を必要と する。前記特許第４，８０２，３５３号に開示されたドア電磁石は、ロック解除 状態に切り換わるのに４秒を要する。第３に、この用途に選択された電磁石装置 は、低い電流で動作するように設計され、その運動軸に沿った強い力に耐えるこ とができない。これは、電磁石装置に強いスプリングで負荷を加えることができ ず、中程度の外部磁界の付与によって容易に不正変更できることを意味する。第 ４に、ソレノイドを動作するのに必要な時間の長さに加えて、正しい組合せコー ドを入力するのに付加的な時間（少なくとも８秒）がかかり、ドアを開くための 全経過時間が約１６秒にもなってしまう。これは、従来のキー作動式ロック機構 でドアを開くのに必要な時間よりも著しく長い。 上記の電子的組合せロックシステムの更に別の欠点は、入場コードを他の者が 目で見て検出することができ、身体障害者（例えば、盲人）は通常はこのような ロック装置を使用できず、そして機械的なオーバーライド特徴をもつロック装置 が一般に盗まれることである。又、従来型のドアロック構成に比して、上記の組 合せロック装置は、一般に、新たな製造及びツーリング手順を必要とし（従来型 のドアラッチロック機構に必要とされたものに比して）、そして電磁装置の付近 では非鉄材料で部分的に形成しなければならず、これは、製造上の選択性を限定 する。 公知技術においてこれまで知られている電子ロック構造体に著しく欠けている ものは、普遍的に使用されている従来のキー操作型ドアラッチロック装置の内部 の機械的なロック機構に適合する簡単な「盗難防止」型低電力ロック構成体であ る。このような電子式ドアロック設計は、最小限の技術又は製造ツーリング努力 又はコストで既存のドアラッチロック構造体と互換性使用でき且つロック装置の 製造者により容易に設計できるものである。実質上全ての既存の従来型の機械的 ロック構造体は、キー受入シリンダーの軸の周りの機械的キーの回転運動を用い てロック部材を動かしている。キーの回転運動は、ロック部材を回転するのに直 接使用されるか、或いはキー受入シリンダーの軸に沿って一般的に移動するロッ ク部材の直線運動に直ちに変換される。これまで、複雑で、消費電力が高く又は 有効性の低い公知の電子ロック構造体では、従来の機械的ドアラッチロック装置 のこのような簡単さ及び有効性が再現されていない。 本発明は、従来の機械的ドアラッチロック装置の機械的キー及びキー受入ロッ クシリンダー部分に直接置き換わるように精巧な低電力電子部品を用いる一方、 実際のドアロック機能を実行するためにこのようなロック装置の内部機構を保持 することにより、公知の電子式ロック構造体の欠点に対処するものである。既存 の従来のドアラッチロック装置と適合するように設計されたこのような電子式の ロックハードウェアは、現在のドアロック装置の製造設備における製造者の投下 資本を保持できるようにすると共に、現状のマイクロプロセッサをベースとする 電子装置の利点を取り入れて、精巧な入場コード、許可された入場の記録保持等 を含む複数のロック機能を制御できるようにする。発明の要旨 本発明は、ドア等に使用するロック機構を作動するための簡単で、比較的安価 で、しかも、信頼性のある装置及び方法を提供する。この装置は、既存の従来型 のドアラッチロックハードウェアの利点を取り入れるように設計され、そしてそ のようなサイズ及び構成にされるのが好ましい。例えば、本発明の１つの実施形 態では、装置の機械的な「ロック」部分及び光学又は高周波センサは、従来のド ア取手の外部取手内に設置できるように構成される一方、内部取手にはバッテリ 及び電子制御装置が設けられるのが好ましい。キー受入シリンダー及びドア取手 ノブの変更を除くと、ラッチや、ドアの穴に配置される機械的なロック素子や、 ストライクプレートを含む公知の従来型ドアラッチロック装置の全ての他の部品 は、これまで知られていたのと同様に使用することができる。本発明の別の実施 形態では、機械的なロック装置、バッテリ及び制御電子装置は、全て、内部取手 部分内に配置されるか、又はドアハードウェア組立体のかぎ穴隠し又はばら形飾 り部分内に配置され、そして装置のアンテナ又はセンサ部分のみが組立体の外部 取手部分に配置される。 一般に、本発明のロック装置は、遠隔のハンドヘルドコントローラ（ＨＨＣ） を備え、このコントローラは、小型の光学送信器又は高周波送信器／受信器を含 み；更に、電子式ドアロック（ＥＤＬ）を備え、これは、このＥＤＬにより安全 確保されるべきエリアに対して内部に配置された光学センサ又は高周波送信器／ 受信器を含み；更に、上記センサに接続されたプロセッサ制御回路と、ＥＤＬの 機械的ロック素子を作動する電気機械装置とを備えている。又、本発明の装置は オプションのキーパッドを備え、これは、ＨＨＣと同様にＥＤＬと通信する遠隔 配置の固定装置である。本発明の装置は、更に、ＥＤＬ、ＨＨＣ及びキーパッド のための電子プログラマ（ＥＤＬＰ）を備え、これは、所望の入場コードを入力 しそしてＨＨＣ、キーパッド及びＥＤＬの他の機能を制御するのに使用される。 好ましくは、ＨＨＣ又はキーパッドとＥＤＬとの間（及びＥＤＬＰとＨＨＣ、キ ーパッド又はＥＤＬとの間）の通信は、両方向であるが、以下に述べるように、 ＨＨＣ又はキーパッドとＥＤＬとの間の単一方向通信も可能である。 一般に、オペレータの始動の際に、ＨＨＣ又はキーパッドの送信器は、信号を 発生し、これは、ＥＤＬのセンサ又は受信器により受け取られる。この信号は、 プロセッサにより処理され、プロセッサは、この信号を所定の記憶された信号と 比較し、その受け取った信号が有効なロック作動シーケンスを構成するかどうか 決定する。シーケンスが有効であると決定された場合には、プロセッサは、電気 機械的装置（ＤＣモータ等）を作動し、ドアラッチロックの従来型ロックロッド を作動する。次いで、ユーザは、ドア取手を通常の仕方で回転できる。当業者で あれば、ユーザがドアを開くためのエネルギーの大部分を付与することが明らか であろう。その結果、電気機械的装置は、１回転の一部分だけロックロッドを動 かすか又はバーを回転する（これら用語は当業技術で理解される）に充分なトル クを発生するだけでよく、従って、ドアハードウェアの取手部分内に入るに足る ほどの小さなサイズにすることができる。受信した信号のシーケンスが無効信号 であると決定される場合には、プロセッサはリセットして第２の信号を受け取り そしてプロセスが繰り返される。所定数の無効信号が受け取られた後に、システ ムは、それ自身を所定の時間中ディスエイブルして、各々の考えられるコード組 合せを整然と試みる（例えば、コンピュータの使用により）ための関連する試み を思い止まらせる 又、本発明は、好ましくは、ＥＤＬとＨＨＣ又はキーパッドとの間の高い安全 性の両方向通信、「マスター」及び「サブマスター」キー概念に基づく限定アク セス手順、及び最小限の電力しか必要としない小型電気機械的装置による実施も 提供する。 本発明の別の特徴は、機械的なロックシリンダーが存在せずそして暗号化機構 及び拡散スペクトル通信（ＳＳＣ）技術が使用されるので、ロック装置を「盗み 取る」ことができないことである。 本発明の効果及び特徴により、本発明の原理に基づいて構成された電子ロック 装置は、製造手順を最小限に変更するだけで、現在市場で入手できる実質上いか なる従来型の機械的ドアハードウェアロック装置においても容易に実施すること ができる。 それ故、本発明の１つの特徴によれば、（ａ）ストライクプレートと、（ｂ） このストライクプレートに協働係合可能であり且つ係合位置と解離位置との間で ラッチ軸に沿って移動可能なラッチと、（ｃ）このラッチに作動的に接続され、 上記係合位置と解離位置との間の上記ラッチの移動を選択的に防止するための機 械的ロック手段であって、上記ラッチ軸に実質的に垂直なロック軸に沿って又は そのロック軸の周りで一致して作用する原動力を必要とする機械的なロック手段 と、（ｄ）少なくとも２つの対向配置されたノブであって、これらノブは、上記 ロック軸の周りで回転するように配置及び構成されて、上記ラッチを上記係合位 置と解離位置との間で作動させ、上記ラッチを作動する力はユーザが与えるよう な２つのノブと、（ｅ）ドアを通して上記ノブの間に実質的に配置され、上記ノ ブを上記ラッチに接続するためのノブ接続手段と、（ｆ）上記機械的ロック手段 に作動的に接続されて、上記ロック手段に原動力を与えるための電気機械的手段 と、（ｇ）空気中を経て受け取ったエンコードされた信号に応答して、上記電気 機械的手段を選択的に付勢するための電子制御手段とを備え、上記電気機械的手 段は、ロック軸に沿った又はロック軸の周りの力のみを与え、上記電気機械的手 段及び電子制御手段は、上記ノブ及び上記ノブ接続手段内に完全に配置され、こ れにより、上記電気機械的手段及び電子制御手段を無許可のユーザがアクセスし ないようにシールし、保護するようなドア用の電子ロック装置が提供される。 本発明の別の特徴によれば、上記のエンコードされた受信信号が第１組のエン コードされた信号と、第２組のエンコードされた信号とを含み、これら第１及び 第２組のエンコードされた信号の両方が、上記電気機械的手段を付勢する前に、 上記電子制御手段によって有効であると決定されねばならないような上記装置が 提供される。 本発明の更に別の特徴によれば、（ａ）信号を発生するキー手段と、（ｂ）そ の信号を受信する受信手段と、（ｃ）係合位置と解離位置との間のロック部材の 長手方向移動により係合及び解離されるロック機構であって、上記係合及び解離 位置は、上記ロック部材の長手方向軸に沿った所定の長手方向位置に定められる ようなロック機構と、（ｄ）上記受信手段に協働的に接続され、上記受信信号を 記憶された基準信号と比較し、上記受信信号が上記基準信号と同等であると決定 された場合に作動信号を発生し、そしてその作動信号を終了するための不作動化 信号を受け取るプロセッサ手段と、（ｅ）このプロセッサ手段に作動的に接続さ れた原動機手段であって、上記ロック部材に協働的に回転可能に接続されたシャ フトを含み、上記作動信号に応答して上記軸に沿って上記ロック部材を長手方向 に移動し、これにより、上記ロック部材の長手方向移動のみを用いて上記ロック 機構をロック及び解除するような原動機手段と、（ｆ）この原動機手段に作動的 に接続され、上記ロック機構が上記係合位置又は解離位置へ長手方向に移動され たときに上記プロセッサ手段に上記不作動化信号を与え、上記プロセッサ手段は 上記ロック機構が上記係合位置と解離位置との間で実際に長手方向に移動された という確認を受け取るようなロック機構検出手段とを備えた電子ロックシステム が提供される。 本発明の更に別の特徴によれば、（ａ）ストライクプレートと、（ｂ）このス トライクプレートに協働係合可能であり且つ係合位置と解離位置との間でラッチ 軸に沿って移動可能なラッチと、（ｃ）このラッチに作動的に接続され、上記係 合位置と解離位置との間の上記ラッチの移動を選択的に防止するための機械的ロ ック手段であって、上記ラッチ軸に実質的に垂直なロック軸に沿って又はそのロ ック軸の周りで一致して作用する原動力を必要とするような機械的なロック手段 と、（ｄ）少なくとも２つの対向配置されたノブであって、これらノブは、上記 ロック軸の周りで回転するように配置及び構成されて、上記ラッチを上記係合位 置と解離位置との間で作動させ、上記ラッチを作動する力はユーザが与えるよう な２つのノブと、（ｅ）ドアを通して上記ノブの間に実質的に配置され、上記ノ ブを上記ラッチに接続するためのノブ接続手段と、（ｆ）上記ノブの少なくとも １つの付近に上記ノブ接続手段により協働的に取り付けられた少なくとも１つの ばら形飾り又はかぎ穴隠し部材と、（ｇ）上記機械的ロック手段に作動的に接続 されて、上記ロック手段に原動力を与えるための電気機械的手段と、（ｈ）空気 中を経て受け取ったエンコードされた信号に応答して、上記電気機械的手段を選 択的に付勢するための電子制御手段とを備え、上記電気機械的手段は、ロック軸 に沿った又はロック軸の周りの力のみを与え、上記電気機械的手段及び電子制御 手段は、上記ノブ、上記ばら形飾り又はかぎ穴隠し部材及び上記ノブ接続手段内 に完全に配置され、これにより、上記電気機械的手段及び電子制御手段を無許可 のユーザがアクセスしないようにシールし、保護するようなドア用の機械的キー アクセスをもたない電子ロック装置が提供される。 本発明を特徴付けるこれら及び他の効果並びに特徴は、請求の範囲に特に指摘 する。しかしながら、本発明並びに本発明の使用により達成される効果及び目的 を良く理解するために、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を以下 に詳細に説明する。図面の簡単な説明 多数の図面全体にわたり同じ部分が同じ参照番号で示された添付図面を参照す る。 図１は、ドアに設置されるものとして示された従来型のドアラッチであって、 本発明の原理により構成された電子ロック装置を組み込んだドアラッチを示す図 である。 図２は、図１の電子ドアラッチロック装置の第１の実施形態を示す分解斜視図 である。 図３は、図２のドアラッチロック装置のスイッチング接点及びカプリングを図 ４の３−３線に沿って見た拡大断面図である（ＤＣモータ２１及びギアヘッド２ ２は仮想線で示す）。 図３Ａは、図３の３Ａ−３Ａ線に沿ったスイッチング接点及びカプリングの拡 大断面図である（その回転を仮想線で示す）。 図４は、図１のドアラッチロック装置の外部ドア取手部分を一般的に図１の４ −４線に沿って見た断面図である。 図５は、図２のドアラッチロック装置の機械的ロック機構部分を示す拡大分解 斜視図である。 図６は、図２のドアラッチロック装置のハンドヘルドコントローラ部分（ＨＨ Ｃ）を示す機能的なブロック図である。 図７は、図２のドアラッチロック装置の電子ドアロック（ＥＤＬ）部分を示す 機能的なブロック図である。 図８は、図２のドアラッチロック装置の電子プログラマ部分（ＥＤＬＰ）を示 す機能的なブロック図である。 図９は、図７のＥＤＬのグループの入場コード体系を示す図である。 図１０は、図６及び７のＨＨＣ及びＥＤＬにより使用される好ましい通信タイ ミング図である。 図１１は、図６及び７のブロック４０９及び５０９を示す機能的ブロック図で ある。 図１２は、図７のブロック５０５のコンピュータプログラム動作を示す論理ブ ロック図である。 図１３は、図８のブロック６０５のコンピュータプログラム動作を示す論理ブ ロック図である。 図１４は、図１のドアハードウェアの別の実施形態の内部ドア取手部分を示す 断面図である。 図１５は、図１４のドアハードウェアの機械的ロック機構部分を示す部分分解 斜視図である。 図１６は、図１４及び１５のドアハードウェアのロック部分を示す拡大部分分 解斜視図である。 図１７は、図１６のドアハードウェアロック部品の一部分を示す拡大組立斜視 図で、ロックモードで配置された可動ロック部品を示す図である。 図１８は、図１６のドアハードウェアロック部品の一部分を示す拡大組立斜視 図で、ロック解除モードで配置された可動ロック部品を示す図である。好ましい実施形態の詳細な説明 本発明の原理は、ドアをその閉じた位置に安全確保するのに使用される形式の ロック装置に特に良好に適用される。本発明の好ましい適用は、従来の機械的な （即ち、物理的なキー操作型の）ドアラッチロック装置をキーのない電子ロック 装置に適応させることにある。しかしながら、このような好ましい適用は、本発 明の原理を使用できる無数の形式の用途の典型的な１つに過ぎない。例えば、本 発明の原理は、デッドボルトロック装置、窓ロック装置、ファイルキャビネット ロック装置等にも適用できる。 本発明の電気的な関連部分の好ましい実施形態は、以下に詳細に説明するよう に、ドア取手の中空のくぼみ部分内、ばら形飾り又はかぎ穴隠しプレート部材の 下及びドアハードウェア構造体の他の内部操作部分内に取り付けるように構成さ れた電子ドアロック回路を備えている。説明の簡略化のため、この回路は、以下 単に「ＥＤＬ」と称する。ＥＤＬは、一般に、外部に面したドアノブに一般に取 り付けられるアンテナを有する光学センサ又は高周波送信器／受信器と、センサ からの信号を受信し又は高周波インターフェイスネットワークと通信するように 接続されたマイクロプロセッサコントローラと、このマイクロプロセッサコント ローラにより作動的に制御されそしてドアハードウェアロックロッドを物理的に 作動するように接続された電気機械的装置（ＤＣステッパモータのような）とを 備えている。又、本発明の電子的な関連部分には、ＥＤＬ回路を付勢するための 効率の高いバッテリも含まれる。 ＥＤＬ回路は、低電力の両方向性光学又は高周波送信器／受信器を用いて遠隔 ハンドヘルドコントローラ（即ちハンドヘルドリモートキー）及びオプションの 遠隔固定キーパッドと通信する。説明を容易にするため、このハンドヘルドコン トローラは、以下「ＨＨＣ」と称する。従って、専用の物理的なキーの必要性は 排除され、以下の説明から明らかなように、ロック装置の安全性が実質的に改善 される。上記のように、本発明は、既存のロックハードウェア寸法の変更が不要 なように既存のロックハードウェア内に設置／具現化される（又は既存のロック ハードウェアに類似／合致するように構成される）のが好ましい。その結果、本 発明による製品の具現化は、ドアロック装置の製造及び設置について現在の手順 を最小限に変更することしか必要としない。 又、本発明は、所望の入場コードに対してＨＨＣ、キーパッド及びＥＤＬをプ ログラムすると共に、ＨＨＣ、キーパッド及びＥＤＬの他の機能を制御するため に電子プログラマ（以下、単に「ＥＤＬＰ」と称する）も任意に含む。 添付図面を参照すれば、図１には、ドア１９に作動的に取り付けられるドアハ ードウェアロック装置が参照番号２０で一般的に示されている。ドアハードウェ ア２０（以下このように称する）は、良く知られた「従来型」の構成で作られ、 内部及び外部取手２５及び３０を各々有しており、これらは、ドア１９内のリン ケージ手段を介して協働的に接続され、ラッチ部材３１を作動的に動かしてロッ クする。ラッチ部材３１は、関連するドアフレーム（図示せず）のストライクプ レート３３（図２に示す）に係合し、ドア１９を固定又は解除し、良く知られた ようにドアフレーム内で枢着運動させる。多数の実施形態について説明するが、 取手２５及び３０を接続するドアラッチ２０の内部のリンケージ手段は、当業者 に明らかなように、種々の形態のものでよい。従来型のドアラッチ機構のこのよ うな種々の構成の構造及び操作の詳細は、本発明の原理を理解する上で関係ない ので、ここでは詳細に述べないが、その機械的なロック部分を理解するのに必要 な程度にその一般的な概要を述べる。このようなドアハードウェア構造は、多数 の特許や市場やほとんどのドアに一般に見られるものであり、詳細な情報が所望 される場合には、直接検討することができる。 本発明の原理を組み込むように変更された従来型ドアハードウェアロック装置 の第１の実施形態のリンケージ機構の例が図２に示されている。本発明を説明す る便宜上、ドアハードウェア２０内に存在する遠隔ＨＨＣ回路及びＥＤＬ部品は 集合的に「電子ロック装置」と称する。図２を参照すれば、ＥＤＬの電気部品を 含む電子モジュール５００（機能的に図７に示された）は、第１の実施形態では ドアハードウェア２０の内部取手２５内に取り付けられるサイズ及び構成にされ る。図示されたように、取手２５及び３０は、標準的な中空ノブであって、これ らノブ内、ドアハードウェアの関連する内部中空部分内、及び内部のばら形飾り 又はかぎ穴隠しプレート部材の下にＥＤＬ電子装置５００、モータ３１等を完全 に配置することができる。ドアハードウェアのばら形飾り５３の部分の下の電子 モジュール５００の別の配置が、図２に５００’で示されている。ドアハードウ ェア２０の内部取手部分は、取付ブラケット５０を備え、これは、ドア１９に対 して動かないようにドア１９の穴を通して外部取手部分の対応取付ブラケット３ ０ａにしっかり固定される。中空の円筒シャフト２６は、スプリング５２のばね 張力のもとで軸１８の周りで回転するようにブラケット５０に回転可能に取り付 けられる。ドアハードウェア２０がドア１９に取り付けられるときには、シャフ ト２６がカバープレート５３を経て延びる。内部ドア取手２５は、良く知られた ようにシャフト２６に取り外し可能に固定され、シャフト２６は、軸１８の周り での取手２５の回転運動によりスプリング５２のバイアスに抗して回転すること ができる。 第１の実施形態において、図７のＥＤＬ機能を構成するために電気回路、相互 接続部、回路板等を含む電子モジュール５００は、内部及び外部の円筒状取付チ ューブ各々２７ａと２７ｂとの間に適切にパッケージされる。内部の取付チュー ブ２７ａは、図２に示すように、シャフト２６に同軸的に重なって摩擦又は他の 仕方で固定されるようなサイズにされる。効率の高い円筒状バッテリパック２８ は、円筒状シャフト２６内に取り付けられるサイズにされ、そしてＥＤＬの電気 部品を付勢するための適当な電圧を有する。バッテリ端子は、ドアラッチ２０内 に収容されたＥＤＬの全ての電気部品を作動的に付勢するために適切に接続され る（図示せず）。好ましい実施形態では、取手２５のエンドキャップ５４は、取 手２５内に収容されたバッテリ２８及び電子モジュール５００の回路にアクセス するために取り外し可能となっている。又、エンドキャップ５４は、一般的に２ ９ａで示された中央に配置されたスイッチと、ドア１９の内部取手２５の側から 手動でロック作動できるようにするための１つ又は２つの発光ダイオードインジ ケータ２９ｂ及び／又は可視液晶ディスプレイ（電子モジュール５００に適当に 接続された）も備えているのが好ましい。インジケータ２９ｂは、いつでも電子 ロック装置のロック状態の可視指示を与え、そして装置の「プログラムモード」 中にユーザ情報を与えるのに使用することができる。或いは又、ロック状態イン ジケータは、バッテリの寿命を節約するために機械的なものであって、当業者に 明らかなようにＤＣモータにより１つの状態から別の状態へ作動されてもよい。 ドアの「外側」に面するドアラッチロック装置の部分が図２及び４に示されて いる。これを参照すれば、固定の外部取付ブラケット３０ａは、ブラケット５０ 及びシャフト２６の場合と同様に、軸１８の周りで回転するように取り付けられ た中空円筒シャフト３０ｂを有している。シャフト３０ｂは、ドア１９に取り付 けられたときに、外部カバープレート７０を経て延びる。良く知られたように、 外部ドア取手３０は、シャフト３０ｂに固定され、シャフト３０ｂは取手３０の 動きと共に回転し、そしてドアが閉じたときにはドアの外側から取手３０をシャ フト３０ｂから取り外せないようになっている。シャフト３０ｂは、これと共に 回転する外部保持ハウジング部材３０ｃに接続される。内部ハウジング保持部材 ３０ｄは、外部ハウジング保持部材３０ｃと共に回転するように作動的に接続さ れる。ドアハードウェア組立体の機械的なロック部材は、以下に詳細に述べるよ うに、これらハウジング保持プレート部材３０ｃと３０ｄとの間に収容される。 内部ハウジング保持部材３０ｄの延長部３０ｆは、軸１８に沿って内部取手組立 体に向かって長手方向に延び、シャフト２６と３０ｂとの間及びそれらの各々の 取手２５と３０との間のカプリングロッドを形成する。シャフト２６は、その内 端が、取付ブラケット５０の内面付近で回転するように配置された保持プレート （図示せず）で終わる。この保持プレートには、軸方向に整列した貫通穴が形成 され、これは、ドアハードウェア２０がドア１９に取り付けられたときにカプリ ングロッド３０ｆにスライド嵌合式に係合し、シャフト２６及び３０ｂは、カプ リングロッド３０ｆにより制限されて、軸１８の周りを一緒に回転運動すること ができる。又、カプリングロッド３０ｆは、３６で一般的に示されたラッチ作動 組立体においてキー穴も通過する。ラッチ作動組立体３６は、良く知られたよう に、このラッチ作動組立体３６のキー穴内でのカプリングロッド３０ｆの回転運 動に応答して、ラッチ３１を延長位置に保持しようとするスプリングバイアスに 抗してラッチ部材３１を取付プレート３２に対し長手方向に移動させる。 図２を参照すれば、一般的に２１で示されたＤＣモータ組立体は、円筒状シャ フト３０ｂ内に取り付けられる。モータ組立体は、これをシャフト３０ｂに固定 するモータ取付ハウジング２１ａと、ＤＣモータ２１と、減速ギア２２と、スイ ッチコンタクタプレート５７と、このスイッチコンタクタプレート５７とのスラ イド接触を形成する電気的リーフ接点５８（図３に最も良く示す）と、カプリン グ部材２４とを備えている。このカプリング部材２４は、モータ２１／ギアヘッ ド２２のシャフト５９にセットスクリュー６０により固定され、カプリング部材 ２４に固定されたリーフスプリング接点５８がスイッチコンタクタプレート５７ に対して所望の回転角度に配置されるようにする。コンタクタプレート５７は、 一対の角度的に離間された接点５７’を有し、これらは、モータシャフトがカプ リング２４を回転するときにリーフスプリング接点５８により選択的に係合され る。接点５７’及びリーフスプリング接点５８は、ＤＣモータ２１を付勢するた めの単極スイッチを形成するように結合される。モータの外部ケースは、接地電 位に接続される。ＤＣモータ２１から離れる方を向いたカプリング２４の面は、 ロックロッド２３の一端にぴったりと固定するスロットを画成する。ロックロッ ド２３は、カプリング２４から、保持プレート３０ｃ及び３０ｄにより画成され たロック機構チャンバに配置されたカム２２３を経て軸方向に延びる。バッテリ ２８からのモータ２１の電気的な付勢は、良く知られたように、ワイヤ（図７に 概略的に示す）を用いて行われる。 図５を参照すれば、シャフト部材３０ｂは、外部ハウジング３０ａのキー溝付 きの環状肩部を通して延びる。シャフト３０ｂは、肩部２２５の一対のキースロ ット２２２と整列された一対の長手方向に延びるスロット２２４を有する。カム ２２３は、整列スロットに協働的に向けられた一対のカム面を有し、これらカム 面は、以下に詳細に述べるように、カム２２３がロックロッド２３により回転さ れたときに一対のスチールボール２２１を整列スロットに向けたり遠ざけたりす るように移動する。 外部取手３０には、ＨＨＣから高周波信号又は光学信号を受信するセンサ又は アンテナ５１０を受け入れるサイズ及び構成にされた貫通穴が形成されるのが好 ましい。センサ又はアンテナ機能は、ロック装置の内部取手部分において実施で きることも明らかである。センサ５１０は、電子モジュール５００に作動的に接 続されると共に、外部取手３０内に適切に接続され、取手の穴に入る信号を受信 する。センサ５１０は、図２に最も良く示されたように、光学（例えば、赤外線 （ＩＲ））又は高周波（ＲＦ）センサ又はアンテナである。 当業者に明らかなように、ロック機構がロック解除状態にあるときは、ロック 装置が内部及び外部取手２５及び３０の回転により作動され、いずれかの取手が 回転すると、シャフト２６及び３０ｂが各々回転され、これは、ドアラッチ３１ をプレート３２内の位置に引っ込める。この作用でドアラッチ３１がストライク プレート３３から解除され、ドア１９を開けることができる。 上記したように、ロック機構は、一般に良く知られており、従って、ここでは これ以上詳細に説明しない。このような装置の背景情報をもっと知りたい場合に は、米国特許第２，６６９，４７４号、第４，６７２，８２９号又は第５，００ ４，２７８号を参照されたい。第１の好ましい実施形態では、米国、ウイスコン シン州、ミルウオーキのマスターロック社により製造されたモデル番号１３１と いう呼称のロック機構が使用される。簡単に述べると、このロック機構は、２つ のスチールボール２２１が図５に示すように環状チャンネル２２２内にのるよう にカム２２３により配置されたときに、これらスチールボールによりロック解除 状態からロック状態へ物理的に切り換えられる。ボール２２１は、チャンネル２ ２２内に配置されると、スリーブ３０ｂのスロット２２４により位置設定され、 スリーブ３０ｂの回転運動を防止する。これらボールがカム２２３によりチャン ネル２２２から出されると、ロック装置は、ロック状態からロック解除状態へ切 り換えられる。カム２２３は、ロックロッド２３により作動的に回転される。ロ ックロッド２３及びカム２２３がモータにより時計方向又は反時計方向に約１／ ４回転だけ回転されたときに、ロック装置は、ロック状態からロック解除状態へ 及びその逆に切り換えられる。回転運動のこの１／４回転限界を感知し、そして 全１／４回転に達したときにモータを消勢して電力を節約するために、一対のリ ミットスイッチを使用するのが好ましい。ロック状態においては、スリーブ３０ ｂが外部ハウジング３０ａに対して回転するのが防止される。これにより、取手 ３０は、回転が防止され、ドアラッチ３１が引っ込まないよう保持する。 ほとんどのロック機構は、ラッチがドアを開放するためにトルクが加えられる ところの軸（即ちキー受入シリンダーの軸の周りの運動）として定められた回転 軸を有する。好ましいロック装置の回転を阻止する機構は、軸の周りで回転する カムにのせられ、一方、他のものは、軸の周り又は軸に沿った回転に基づく他の 阻止手段を一般的に利用している。従って、当業者に明らかなように、従来型の 機械的なドアラッチロック装置において物理的なキーにより与えられる機械的な 運動もロック軸の周りに作用する。好ましい実施形態のＤＣモータは、それが置 き換わるところのキー受入シリンダーと同じロック軸の周りで作用するように構 成される。モータのシャフトは、ロック軸の周りの運動ではない運動は導入しな い。更に、ＤＣモータ組立体２１（即ちロックロッド２３を回転する電気機械的 装置）の作用は、この方法によりドアをロック又は解除するのに非常に僅かなト ルク又はエネルギーしか必要としない。他のロック機構（例えば、米国、ウイス コンシン州、ミルウオーキのマスターロック社により製造されたＳ．Ｏ．３２１ １Ｘ３ ＡＤＪ．Ｂ．Ｓ．という呼称のロック装置）は、ロック軸に沿った運動 を使用している。ロック軸に沿ったこのような長手方向のロック運動を使用する 本発明の実施形態は、本発明の第２の実施形態として以下に説明する。当業者に 明らかなように、電気機械的装置は、軸の周りではなく軸に沿ってこの運動を与 える。好ましい実施形態のロック軸は、図２に１８で示す線により表される。 次いで、ＥＤＬ及びＨＨＣと、それらの間の信号伝達方法を良く理解するため に、電気部品の説明に先立ち、電子ロック装置の動作を一般的に説明する。 一般的な動作 次いで、図２、６及び７を参照すれば、機械的に接触せずにロック装置と両方 向通信を行うことのできる好ましいハンドヘルド（好ましくはバッテリ作動の） コントローラの回路４００（ＨＨＣ４００）の機能的なブロック図が示されてい る。両方向通信は、好ましくは、赤外線（ＩＲ）又は高周波（ＲＦ）を用いて行 われる。或いは又、別の安価な単一方向の光学通信をパターン認識（例えば、バ ーコード技術）と共に行うこともでき、これについては、以下に詳細に述べる。 ＨＨＣ４００は、コマンドに基づき（各々４０２及び４０３で示されたように、 ＨＨＣの「ロック」又は「ロック解除」ボタンを押すことによって）プログラム 可能な入場コードを好ましくは外部取手３０内に配置されたセンサ５１０に送信 する回路を備えている。当業者に明らかなように、この回路は、専用の集積回路 （ＩＣ）であってもよいし、又は以下に述べる個別部品を用いて具現化されても よい。上記したように、現在の典型的なドアロック装置の標準的なキーシリンダ ーは、ＥＤＬにおいて、外部取手３０内に存在するセンサ５１０及び電気機械的 装置２１と置き換えられる。電子パッケージ５００は、内部取手２５内に存在す る。 ＥＤＬ５００（図７に示す）のマイクロプロセッサ５０５は、センサ５１０を 経てＨＨＣ４００と通信する。入場コードが照合され、これがローカルの不揮発 性メモリに存在する予めプログラムされたコードと一致する場合には、電気機械 的装置２１が作動され、ＥＤＬをロック解除（又はロック）状態へ切り換える。 好ましい実施形態では、電気機械的装置２１は、２５６：１の減速ギア２２をも つ小型ＤＣモータである。電気機械的装置２１は、ロックロッド２３を約１／４ 回転だけ時計方向又は反時計方向に回転し、ロック装置を各々ロック状態又はロ ック解除状態に切り換える。好ましい実施形態では、切り換え動作が１秒未満で 行われるが、当業者であれば、ギア連結、モータシャフト速度、モータへの印加 電圧、及びロックの形式が、全て、ロック動作の生じる時間に影響を及ぼすこと が明らかであろう。減速ギア２２は、２つの端接点５７’を有する単極スイッチ をもつ非導電性ディスク５７に協働的に接続される（図１、３及び３Ａに最も良 く示されている）。ディスク５７は、リーフスプリング接点５８と相互作用し、 ＥＤＬがロック状態又は解除状態へと切り換えられたときにモータ２１を停止す る。リミットスイッチのいずれか一方に係合すると、信号がＨＨＣに返送され、 ＥＤＬがロック状態又は解除状態であることを確認する。ＨＨＣは、２色のＬＥ Ｄ４１２を含み、これは、ＥＤＬから確認信号を受け取ると短時間点灯し（例え ば、解除のときは緑そしてロックのときは赤）、ユーザへ感覚フィードバックを 与える。可聴確認信号のような他の感覚信号も組み込めることが当業者に直ちに 明らかであろう。 ドアロック装置の機械的な作動（即ち取手３０を用いて外側から又は取手２５ を用いて内側からドアを開くこと）は、ＥＤＬが内部で解除（又はロック）状態 に切り換えられた後にユーザにより行われる。従って、ユーザは、スプリング負 荷された回転シャフト３０ｆをバイアスするトルクを与えて、ドアラッチ３１を 引っ込める。従って、ＤＣモータ２１は、ロックロッド２３及びカム２２３を回 転するだけでよいから、長い弧の周りで回転する必要のない非常の小型の低トル クモータを使用することができる。好ましい実施形態では、減速ギア２２のシャ フトは、ＥＤＬをロック位置から解除位置へ（及びその逆に）首尾良く切り換え るために１０°の弧にわたって回転すればよい。しかしながら、回転量は、当業 者に明らかなように、ＥＤＬと共に使用されるロック機構の設計上の選択性及び 形式の問題である。減速ギア２２に配置されたリミットスイッチ５７は、モータ ２１への電力を切断するのに使用されるが、短い遅延の後に、電力節約のために ＥＤＬの電子パッケージ５００の他部分への電力もオフにするのに使用される。 又、当業者に明らかなように、プロセッサが使用されるので、ある状態において は、ここに述べた好ましい機械的なリミットスイッチを用いるのではなく、ＤＣ モータ２１により消費される電流を監視して、ロック機構をロック又は解除する のに必要な回転が完了したときを決定するのが好都合である（即ち、好ましい実 施形態及び他の典型的なロック機構の場合と同様に、シャフトの回転が、ある弧 にわたる回転の後にロック機構自体により停止され、従って、モータがストール され、その後に、モータを経て大きな電流が引き出されると仮定する）。 上記のように、ＥＤＬの内部取手２５には、ＥＤＬをロック状態から解除状態 へ及びその逆に手動で切り換えるための中央ボタン２９ａが設けられる。このボ タン２９ａは、既存のドアハードウェアの機械的なドアスイッチに取って代わる ものである。内蔵のＬＥＤ又は液晶ディスプレイ手段２９ｂは、ドア１９がロッ クされているか解除されているかの可視指示を与えるのに使用される。又、ディ スプレイ手段２９ｂは、ドア電子装置の「プログラムモード」（以下に詳細に述 べる）が作動されたという可視指示をユーザに与える（例えば、ＬＥＤ信号をフ ラッシュすることにより）と共に、その作動が首尾良く完了したという指示を与 える（例えば、フラッシュを停止することにより）のに使用することもできる。 ここに示す実施形態では、電子パッケージ５００及びバッテリ２８がＥＤＬの内 部取手２５に挿入される。テストされてはいないが、予備的な計算では、ＥＤＬ のバッテリ２８、好ましくはリチウムバッテリは、ＥＤＬを少なくとも１０年間 付勢するに充分なエネルギーを供給しなければならないことが指示される。バッ テリ２８は、ドア１９の内側から内部取手２５のバッテリ区画プレート５４を経 てのみ交換できるのが好ましい。バッテリ２８がその容量の約９０％を失ったと きには、ＥＤＬが作動されるたびに警報信号がＥＤＬからＨＨＣへ送信されるの が好ましく、そしてＥＤＬ内部のブザーがイネーブルされるのが好ましい。それ 故、ＥＤＬが作動されるたびに、ＨＨＣは、ＥＤＬのバッテリ２８が低レベルで あるときに短い可聴警報信号をユーザに発生する。ＨＨＣ自体のバッテリ（図示 せず）が低レベルであるときは、異なる可聴信号が発生される。ＥＤＬバッテリ ２８が適時に交換されない場合には、任意であるが、ＥＤＬの外部区分に専有の 小さなポート（図示せず）を設け、これを用いてＥＤＬ電子装置に給電すること もできる。このポートは、許可されたサービスマンによりアクセスされ、そして 過電圧や短絡から電気的に保護されるのが好ましい（例えば、ダイオードで）。 或いは又、ＥＤＬに光電池（図示せず）を設置し、これは、直接光線が照射され たときにＥＤＬのバッテリ２８を充電することができる。 ＥＤＬのマイクロプロセッサ５０５は、ＨＨＣが失われた場合に非常コードを 受け入れるようにプログラムされる（ＥＤＬは、ＨＨＣなしに外部からロックで きないのが好ましい）。このコードは、２つのセグメントで構成されるのが好ま しい。非常コードの第１のセグメントは、許可されたサービスマンが携帯する非 常用ＨＨＣにもプログラムすることのできる標準的な工場コードである。第２の セグメントは、工場において又は任意であるが所有者が設置した後にＥＤＬにプ ログラムされるパーソナル非常コードである。非常用ＨＨＣには、アルファニュ ーメリックキーパッドが設けられ（又はオプションのキーパッドユニットを使用 することもできる）、これは、所有者からの非常コードのパーソナルセグメント を受け入れることができる。付加的な保安性を追加するために、非常コードのパ ーソナルセグメントは、許可されたサービスマンによってドアが解除された後に 変更されるように構成することができる。ＲＦ通信が使用される場合には、許可 されたサービスセンター及び／又は保安サービスから非常コードを遠隔送信する ことができる。 入場コード体系 次いで、図９を参照し、ＥＤＬの好ましいコード体系について説明する。ＥＤ Ｌは、６４個の入場コードを記憶できるのが好ましい。各入場コードは、６４ビ ットより成る。それ故、２⁶⁴の潜在的な組合せが考えられる（参考のため、２³² は、約４３億である）。６４個の入場コードの第１のコードは、特定のロックコ ード（ＳＬＣ）である。残りの６３個の入場コードは、「マスター」及び「サブ マスター」ＨＨＣとして使用されるのが好ましい（即ち、単一のＨＨＣで任意の 数の指定のＥＤＬにアクセスできる）。個々のＨＨＣは、１つの入場コードのみ を送信する。しかしながら、いかなる数のＥＤＬに、その６４個の入場コードの １つとして入力されたコードをもたせることもできる。 ＨＨＣの入場コードがＳＬＣに合致するようにプログラムされたときには、Ｈ ＨＣは、特定のＥＤＬのみをロック又は解除できるだけである（ＳＬＣコードが 他のロック装置に複製されていないと仮定すれば）。ＨＨＣは、他の６３個のコ ードの１つ（即ち入場コードとしてＥＤＬにプログラムされたコードの１つ）を 送信するようにプログラムされた場合には、「マスター」又は「サブマスター」 モードで動作することができる。これらコードには「優先順位」レベルを指定す ることができ、「優先順位１」コードは、所与の領域のいかなるＥＤＬもロック 及び解除することもでき、一方、優先順位２、３、４等のコードは、それより少 数のＥＤＬをロック又は解除することができる。図９は、この入場コード優先順 位レベルの体系を例示する。 従って、ここに示す好ましいシステムは、メインの「マスター」コードに加え て、６２のレベルの「サブマスター」を許す。当業者に明らかなように、優先順 位の低いＨＨＣが、優先順位の高いＨＨＣに限定されたＥＤＬをロックしたり解 除したりするのを防止するために、優先順位の異なるレベルは、同じコードをも つことができない。この優先順位方法は、慎重さを要するエリアへの限定アクセ スを非常に有効に実施できるようにする。又、当業者に明らかなように、所与の ＥＤＬ及び多数の合致するＨＨＣが、製造者により又はＥＤＬＰ６００（以下に 述べる）を使用する所有者により同じＳＬＣをもつようにプログラムすることが できる。 通信体系 ＨＨＣとＥＤＬとの間の通信は、拡散スペクトル通信（ＳＳＣ）に基づく。こ の技術は、予め設定された経時変化周波数プログラムに基づいて、所与の搬送波 信号の周波数を時間と共に連続的に変化させることができる。搬送波周波数が小 さな割合で変化する標準的な周波数変調（ＦＭ）とは異なり、ＳＳＣにおける搬 送波信号の周波数変化は、実質上無制限である。それ故、ＳＳＣの搬送波の帯域 巾は、非常に広くなり、ここに示す電子ロックシステムの種々の入場コードのよ うな低周波数のデジタル情報を膨大な量送信できるようになる。 次に、図１０を参照すれば、送信搬送波の振幅は、入場コードのデジタル情報 によりキーイングされる（即ちオン及びオフに切り換えられる）ものとして示さ れている。しかしながら、送信された信号を受信するために、受信器は、送信器 の周波数プログラムの同期された複製に同調できねばならない。次いで、標準的 な復調技術によりデジタル情報が得られる。所望の情報を送信するのに必要な最 小の帯域巾を情報帯域巾と称する。 情報送信の他の一般的な方法（例えば、ＡＭ又はＦＭ）に対してＳＳＣを使用 する利点は、全搬送波帯域巾と情報帯域巾との比であるプロセス利得（Ｇ_p）に より定量化することができる。当業者に明らかなように、ＳＳＣ技術の重要な利 点は、通信システムの信号対雑音比が、Ｇ_pに等しい係数で改善されることであ る。ＳＳＣのＧ_pは、他の通信技術のＧ_pよりも通常は大きいので、ＳＳＣシステ ムの信号対雑音比は、これらシステムより遙に優れたものとなる。更に、ＳＳＣ は、他の送信システムに比して高周波干渉裕度が優れている。 経時変化するようにプログラムされた搬送波周波数の変化は、一般に、周波数 ホッピングと称し、通常は、周波数合成器（以下に述べる）と称する電子回路に おいて行われる。１組の所与の情報を首尾良くデコードするためには、送信器と 受信器が同じ時間同期周波数プログラムを使用しなければならない。このような 同期のプロトコルは、かなり複雑である。しかしながら、本発明は、同期プロト コルの必要性を排除する通信方法を使用する。本発明のシステムでは、周波数プ ログラムは、送信情報の一部分として受信器へ送信される。従って、受信器は、 通信手順を開始するためには、ＳＳＣ信号の初期デフォールト周波数に同調しな ければならない。 それ故、ＨＨＣとＥＤＬとの間の通信の手順は、次のように要約することがで きる。まだ図１０を参照すると、第１に、ＨＨＣが作動されたときに、初期化パ ルスがＥＤＬに送信され、ＥＤＬはその電子パッケージ５００をオンにする（Ｅ ＤＬは、通常、バッテリ２８の電力を節約するために「休止」している）。次い で、第２のパルス（制御ビット）がＥＤＬに送信され、ユーザがＥＤＬをロック しようとするか解除しようとするかを指示する。ＥＤＬが既に所望の状態にある 場合には、確認信号がＥＤＬによりＨＨＣへ送信され、ＨＨＣに組み込まれた適 当な「ロック」又は「解除」ＬＥＤ４１２がフラッシュするか又は他の仕方でユ ーザに感覚信号を与える。 入場コードは、好ましくは、８ビットのセグメントで送信され、次の搬送波周 波数コードのために８ビットだけ中断されるが、他のビット数を使用することも できる。８ビットセグメントとしては、２５６の個別の搬送波周波数（例えば、 ＩＲ通信に対しては１５ＫＨｚないし１ＭＨｚの間、或いはＲＦ通信に対しては ９０２−９２８ＭＨｚ、４１５ＭＨｚ又は１．２ＧＨｚ）が使用される。当業者 に明らかなように、周波数の数が多くなると、送信ノイズが増し、コードを首尾 良く解読することがより困難になる。これら搬送波周波数の各々は、８ビットコ ードにより識別される。ＨＨＣがＥＤＬと通信するインターバル中に、入場コー ドの各８ビットセグメントの送信の後に、新たな周波数コードがＨＨＣによりラ ンダムに選択される。（ＨＨＣとＥＤＬとの間の通信を確立できるように最初の 搬送波周波数のみは固定である。）ランダムコードは、８ビットコードを選択し そしてその８ビットコードを周波数に相関するＥＰＲＯＭに記憶されたルックア ップテーブルへ進むことにより、選択される。この新たな周波数は、次いで、Ｈ ＨＣの周波数合成器４０８へ送られる。ＨＨＣは、次いで、８ビットの入場コー ドと、次の搬送波周波数を識別する８ビットとをＥＤＬに送信する。ＨＨＣの搬 送波周波数は、次の８ビットの入場コード及び次の搬送波周波数コードが送信さ れる前に変化する。送信は、８ビットの入場コード及び８ビットの次の搬送波周 波数で各々構成された８個のグループが送信されたときに終了となる。 ＥＤＬは、コード化された搬送波周波数を使用して送信された情報をデコード し、そしてそれをデジタルコードに変換する。ＥＤＬは、８ビットコードをもつ 搬送波周波数をＨＨＣに見られるルックアップテーブルに相関させる同じルック アップテーブルを有していなければならず、さもなくば、ＥＤＬによって情報が 適切にデコードされないことになる。従って、ＥＤＬは、６４ビットの入場コー ドにより保護されるだけではなく、入場コードが送られるところの搬送波周波数 のランダムな組合せによっても保護される。 コードが完全に受信されたと仮定すると、コードは、ＥＤＬの不揮発性メモリ に記憶されたコードと比較され、それらが一致する場合に、ＤＣモータ２１が作 動されて、ＥＤＬがロック（又は解除）状態に切り換えられる。ＤＣモータ２１ が停止しそしてリミットスイッチ５７が係合されたときに、もし必要であれば、 確認信号がＨＨＣに送信される。 当業者に明らかなように、２５６の搬送波周波数のいずれかがランダムに使用 されるので、所与のＨＨＣとＥＤＬとの間で首尾良く通信するためには、ＨＨＣ が作動されるたびに８つの搬送波周波数の最大のみが使用されるとしても、ＨＨ Ｃにより使用される２５６の搬送波周波数全部がＥＤＬでも使用されねばならな い。従って、ＳＳＣ送信機構は、所与のＥＤＬと通信することのできるＨＨＣの 数を甚だしく減少し得る。というのは、工場で予め設定される搬送波周波数の異 なる一致組を有するＨＨＣ及びＥＤＬのグループを形成することができるからで ある。明らかに、異なるグループのＨＨＣ及びＥＤＬは、それらのプログラムさ れた搬送波周波数が一致しないので（非常に離れたところで偶発的に生じるもの を除いて）通信することができない。従って、入場コード自体により与えられる 保安性に加えて、ＥＤＬと実際に通信を確立することのできるＨＨＣの数が製造 者によって制限される。ＥＤＬの「形式」（例えば、シリアルナンバー）を特定 することにより、付加的なＨＨＣを所与のＥＤＬに一致させることができる。非 常に多数のＥＤＬのユーザは、特にそれらに指定された２５６の搬送波周波数の 特定のグループをもつように工場で構成することができる。又、当業者に明らか なように、いかなる数の周波数を使用してもよく、そして周波数の数（及び周波 数を相関するのに使用される８つのビット）は、設計上の選択の問題であり、と りわけ、コスト及び送信方法が要因となる。 ＳＳＣの重要な利点は、ＨＨＣの複製又はデコード動作を実質上排除すること である。ＨＨＣが所与のＥＤＬに一致せずそして付加的なコードがＥＤＬにより 受信される場合には、所定数の不首尾な試みの後に、電子回路が３分間ディスエ イブルされるのが好ましい。この手順の目的は、無断のユーザが全ての考えられ るコードにより整然と走査するのを防止することである。 マイクロプロセッサは、ハードウェアの不良を感知すると、オプションの二次 電子システム（図示せず）へ切り換えることができる。この二次システムは、好 ましくは、一次システムと同一である。この二次システムは、重要なロック用途 では冗長性を発揮するが、本発明の全ての実施形態にとって、その付加的なコス ト及びサイズは、実用的なものでない。又、ＥＤＬは、二次システムが動作して いるときでもＨＨＣに警報を送信することができ、ＨＨＣのユーザに音声／視覚 警報を与える。 ＨＨＣ４００（及びキーパッド１０００）の電子モジュール ＨＨＣ電子モジュール４００について以下に説明する。図１は、ＨＨＣ装置４ ００又はＥＤＬＰ６００である装置９００を示している。又、図１は、ＨＨＣと 組み合わせて使用されるオプションのキーパッド装置１０００も示している。キ ーパッド装置並びにそれらの一般的な構造及び機能は良く知られており、ここで は詳細に説明しない。ここでの説明上、キーパッド装置１０００は、一般に遠隔 配置の固定装置であって、ＨＨＣ装置４００と同様に、ＥＤＬ５００と通信して ドアロックハードウェアをロックし及び解除するが、多数のパーソナル識別番号 「ＰＩＮＳ」を選択的に受け入れるという付加的な機構も有する。一般に、キー パッドは、ドア付近で外部に取り付けるように構成され、一般的に１００１で示 された複数の数字キー（好ましくは１０個）と、ロック及び解除ボタン１００２ 及び１００３とを有している。又、キーパッドは、複数のＬＥＤ可視インジケー タ１０１２と、ホーンのような聴覚通信装置（図示せず）も備えている。ユーザ は、ＰＩＮを入力する。キーパッド電子装置がＰＩＮを受け入れられると分かる と、パッドのロック解除ボタンがイネーブルされる。ロックボタンは、常に、イ ネーブルされる。ＰＩＮ識別を処理しそしてそれに応答してシステムをイネーブ ルする電子装置は、この業界で良く知られており、ここでは説明しない。各キー パッドは、ＨＨＣ装置と同様に、独特なシリアル番号を有し、そしてＥＤＬ５０ ０と通信するためにＨＨＣ装置と同じ一般的な電子回路（以下に述べる）を有し ている。 好ましい実施形態では、ＨＨＣ電子モジュール４００及びＥＤＬ電子モジュー ル５００は、同様の機能ブロック／部品で形成される。従って、同様の部品（即 ちＭＰＵ４０５及び５０５）の説明は、ＥＤＬ電子モジュール５００に関しては 以下で長々と述べない。 図６を参照すれば、通常の状態のもとで、ＨＨＣは休止している。これは、ウ オッチドッグタイマー４０１により行われる。ＨＨＣは、各々「解除」及び「ロ ック」機能を与える２つのスイッチ４０２及び４０３を有する。２つのスイッチ ４０２及び４０３のいずれかが押されると、ＰＩＯ（並列入力／出力）４０４が ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）４０５の割り込み要求を発生し、ＭＰＵ は、ＨＨＣハードウェアを効果的にオンにする。ＨＨＣは、ＥＤＬがロック又は 解除状態に切り換えられたときにＥＤＬからの確認信号によりオフに切り換えら れる。確認信号が受信されない場合には、ウオッチドッグタイマー４０１が電子 モジュール４００をオフにする。搬送波周波数プログラム及びＥＤＰＬアクセス コードは、不揮発性ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４０６に存在する。初期 化パルスは、合成器４０８により所与のデフォールト周波数（例えば、ＩＲにつ いては４０ＫＨｚ又はＲＦについては４ＭＨｚ）において送信される。 ＭＰＵ４０５は、モトローラ者により製造されたＭＣ６８０５という呼称のコ ントローラであるのが好ましい。しかしながら、入力／出力を与え、入力信号を デコードし、メモリから情報をフェッチしたり記憶したりすることができ、そし て好ましくは半二重通信を行うことができれば、いかなるプロセッサ／コントロ ーラも使用できることが当業者に明らかであろう。 搬送波についての上記プログラミングは、ＭＰＵ４０５により制御される周波 数合成器４０８を介して行われる。この制御を実行するプログラムは、ＲＯＭ４ ０７に存在する。このプログラムは、各々８ビットのＳＬＣ及び８ビットの搬送 波周波数コードより成る８個の１６ビットワードのシーケンスを発生する（搬送 波周波数は、次の８ビットのＳＬＣが送信される前に変化する）。次いで、合成 器４０８の出力は、各１６ビットワードのデジタル内容に基づいて順次にオン及 びオフに切り換えられる。好ましい実施形態では、合成器５０８は、実際には、 送信器である。ＩＲ又はＲＦセンサ４１０（この装置は、ＩＲソースとＩＲ検出 器の組合せであるか又は広帯域アンテナである）は、通常は、受信モードである が、周波数合成器４０８の出力が非ゼロの場合に、受信器４０９により送信モー ドに切り換えられる。この情報の送信に先立ち、初期化ビットとこれに続く制御 ビットがあり、この制御ビットは、ＥＤＬをロック状態に切り換えるか解除状態 に切り換えるかをＥＤＬに通知する。ＨＨＣ（キーパッド）とＥＤＬ電子装置と の間の通信は、所望の周波数範囲で行うことができるが、ほとんどの場合には、 ＦＣＣのような政府当局により限定された帯域範囲に制限される。好ましい実施 形態では、使用される公称通信周波数は、ドアロックハードウェアの用途に基づ いて１．２ＧＨｚ、９００ＭＨｚ及び４１５ＭＨｚである。 好ましい実施形態では、センサ４１０は、ＩＲ検出器（ジェネラルエレクトリ ック社で製造された呼称Ｌ１４Ｆ２）及びＩＲ放射器（ジェネラルエレクトリッ ク社で製造された呼称ＬＥＤ５６）で構成される。周波数合成器４０８は、ＭＰ Ｕ４０５によってその入力に送られた２進ワードに比例する周波数搬送波を発生 する。更に、ＭＰＵ４０５によって使用されて周波数合成器４０８の出力をディ スエイブルすることのできる別の入力もある。好ましい実施形態では、使用する 周波数合成器は、モトローラ社によって製造されたモデル呼称ＭＣ４０４６であ る。 ＥＤＬ５００からの信号を受信するのに使用される受信器４０９（図１１に最 も良く示された）は、センサ４１０及び周波数合成器４０８に接続され、ミクサ ブロック４０９ａにおいて信号を混合する。ミクサ４０９ａの出力は、センサ４ １０からの入力周波数から周波数合成器４０８の周波数を引いたものである。こ の出力は、ＩＦ増幅ブロック４０９ｂへ送られ、これは、検出ブロック４０９ｃ の信号を増幅する。検出ブロック４０９ｃは、高周波数（搬送波）成分を除去す る。当業者に明らかなように、合成器４０８の周波数を変化させることにより、 受信器を異なる周波数に同調することができる。デコードされた信号は、ＭＰＵ ４０５に送られる。好ましい実施形態では、受信器４０９は、ナショナルセミコ ンダクタ社により製造されたモデル呼称ＬＭ１８７２Ｎである。 ＥＤＬからの確認信号は、受信器４０９で受け取られる。ＭＰＵ４０５は、Ｅ ＤＬがロックされたか解除されたかを確認し、そしてＬＥＤ４１２の１つが３秒 間オンにされる。既に切り換えられている状態にＥＤＬを切り換える試みがなさ れた場合には、適切なＬＥＤが３秒間フラッシュする。 ＥＤＬのＭＰＵ５０５が、ＥＤＬが所与の機能を完了するのを妨げる不良を感 知した場合には、警報信号がＨＨＣに送信される。この信号は、ＨＨＣのＭＰＵ ４０５によって確認され、ＭＰＵは、ＬＥＤ４１２をトグルすると共に、ブザー ４２０を用いて可聴警報信号をイネーブルする。ＨＨＣ自体の故障は、ブザー４ ２０を用いて異なる（可聴）信号で知らされる。例えば、ＨＨＣは、第２のオプ ションのバックアップ回路を設けることができ、モニタ４１１がＨＨＣの一次ハ ードウェアの故障を感知してバックアップ回路に切り換わったときに、このよう な信号が発生される。又、ＨＨＣのバッテリは、ＭＰＵ４０５により監視され、 バッテリ電圧がその公称値の９０％以下に低下したときに、ＨＨＣが作動される と、ブザー４２０が音を発生する。 好ましい実施形態では、ＨＨＣの電子パッケージは、１２ｍｍｘ８ｍｍの大き さである。このパッケージは、専用の集積回路の周りに構成され、従って、消費 電力が最小に保たれるのが好ましい。ＨＨＣは、一般に２．５ｃｍｘ１．５ｃｍ ｘ０．５ｃｍの大きさの小さなパッケージに入れられるのが好ましい。 ＨＨＣ及びキーパッドは、ＥＤＬＰ６００でプログラムすることができる。Ｈ ＨＣ（キーパッド）とＥＤＬＰとの間の通信は、ＳＳＣを使用してＩＲ又はＲＦ 送信により確立される。初期化コードは、入場コードをプログラムし直すべきで あることをＭＰＵ４０５に知らせる。次いで、ＥＤＬＰは、アクセスコードをＨ ＨＣに送信し、ＭＰＵ４０５は、これをＲＡＭ４０６に存在するアクセスコード と比較する。コードが一致した場合には、ＳＬＣと、ＨＨＣのアクセスコードを プログラムすることができる。プログラマーは、首尾良く通信するためにはＨＨ Ｃと同じ周波数プログラムをもたねばならない。 ＥＤＬ電子モジュール５００ 次に、ＥＤＬ電子モジュール５００について説明する。上記のように、機能的 部品は、ＨＨＣ及びキーパッドについて既に述べたものと同様であり、それ故、 ＥＤＬの機能のみについて一般的に説明する。図７を参照すれば、通常の状態の もとで、ＥＤＬは休止している。ＨＨＣにより送られた初期化パルスか感知され ると、ＥＤＬはオンに切り換えられ、そして受信器５０９は、４０ＫＨｚ（ＩＲ の場合）又は４ＭＨｚ（ＲＦの場合）のデフォールト周波数に同調される。セン サ５１０は、ＩＲ検出器／ソースの組合せ又は広帯域アンテナである。センサで 受け取られた信号は、受信器５０９へ送られる。この信号（図１０に最も良く示 された）は、ＥＤＬをロック状態に切り換えるべきか解除状態に切り換えるべき かを指示する１ビットの情報（制御ビット）と、それに続く８個の１６ビットワ ードとで構成され、各ワードは、８ビットの入場コードと、８ビットの搬送波周 波数コードとを含む。ＭＰＵ５０５は、制御ビットを確認し、そしてＤＣモータ の回転方向を決定する。各１６ビットワードの最初の８ビットは、入場コードを 構成するのに使用され、そして残りの８ビットは、次の周波数を識別するコード であり、従って、受信器は、次の送信（別の１６ビットワードを含む）の搬送波 周波数に同調することができる。送信の終わりに、ＭＰＵ５０５は、受信器５０ ９をデフォールト周波数に同調させる。 ６４ビットのＳＬＣコードがＭＰＵ５０５によって受信されると、その受信さ れた入場コードは、６４個までのコードを含むことのできるＲＡＭ５０６に記憶 されたコードと比較される（図１１に最も良く示す）。一致が見つかると、ＭＰ Ｕ５０５は、ＰＩＯ５０４に信号を送り、ＰＩＯはＤＣモータ２１をイネーブル する。モータ２１は、制御ビットの状態に基づいて時計方向又は反時計方向に回 転する。モータは、リミットスイッチ（図３Ａ）の２つの端接点の１つに係合す るまで回転を続け、ＰＩＯ５０４によってＭＰＵ５０５に確認信号が送られる。 センサ５１０は、任意に送信モードに切り換えられ、そして周波数合成器５０８ は、ＨＨＣに確認を送信する。ＥＤＬを既存の状態に切り換える試みのために、 ＤＣモータ２１が動かない場合には、異なる確認信号がＨＨＣに送信される。 ＭＰＵ５０５に送られたコードがＲＡＭ５０６に記憶されたいずれのコードに も一致しない場合には、ＭＰＵ５０５は、ＥＤＬが休止になるたびに０にリセッ トされる内部カウンタを１だけ増加する。このカウンタの出力が３であるとき、 ＭＰＵ５０５は、ＥＤＬを、３分間中断できない休止モードに切り換える。３分 の終わりに、ＥＤＬは、再び目覚めるまで休止モードに保たれる。 図１２は、ＭＰＵ５０５、ＲＡＭ５０６又はＲＯＭ５０７に存在するプログラ ムロジックの実施形態の論理フローチャートである。図１２において、この論理 フローチャートは、７００で一般的に示されている。この論理フローチャート７ ００は、ＨＨＣから受け取った入場コードの論理状態を分析するために行われる 段階を示している。 ＭＰＵ５０５は、論理ブロックから論理ブロックへ「先行する」ことを特徴と するが、プログラムロジックの動作を説明する間は、プログラム段階がＭＰＵ５ ０５により作用されることが当業者に明らかであろう。 動作に際し、ＭＰＵ５０５は、ブロック７０１でスタートする。ＭＰＵ５０５ は、次いで、ブロック７０２へ進み、ロジックフロー７００の制御ループに使用 される２つの変数を０に初期化する。ブロック７０３において、入場コードの最 初の８ビットが受信器５０９から受け取られ、これら８ビットはＲＡＭ５０６に 記憶される。上記したように、最初に受け取ったワードの終わりの８ビットは、 搬送波周波数を変更するのに使用される。ＭＰＵ５０５は、受け取った搬送波の コードが有効なコードであるかどうか決定しなければならない。それ故、ＭＰＵ ５０５は、ブロック７０５へ進み、受け取った搬送波コードを不揮発性ＲＡＭ５ ０６のルックアップテーブルと比較し、周波数合成器５０８へ送るための正しい ワードを見つけ、ＨＨＣからの次に送信されるワードに対して受信器５０９を同 調させる。更に、ブロック７０５において、ＭＰＵ５０５は、適切な搬送波周波 数が見つかったかどうか決定する。搬送波周波数がルックアップテーブルに見つ かった場合には、ＭＰＵ５０５はブロック７０６へ進み、第１の制御ループ変数 が増加される。次いで、ＭＰＵ５０５はブロック７０７へ進み、入場コード及び 搬送波周波数コードの全８グループが受け取られたかどうか決定する。更にコー ドを受け取るべき場合には、ＭＰＵ５０５はブロック７０３へ復帰し、次のグル ープを受け取る。 ブロック７０５においてルックアップテーブルに搬送波周波数が見つからない 場合には、ＭＰＵ５０５はブロック７０９へ進み、有効なコードが発生されたか どうか決定される。有効なコードが発生されない場合には、第２の制御ループが ブロック７１０において増加され、そしてブロック７１１において、不適切なコ ード制御ループが３回増加されたかどうか決定される。３つの無効コードに達し た場合には、ＥＤＬはブロック７１２においてディスエイブルされる。第２の制 御ループが３に達しない場合には、ブロック７１３において、第１の制御ループ の変数が０に初期化され、ＭＰＵ５０５はブロック７０３へ進み、ＨＨＣから新 たな送信を受け取る。 全入場コードがブロック７０７で受け取られた場合には、ＭＰＵ５０５はブロ ック７０８へ進み、ＭＰＵ５０５は、ＲＡＭ５０６からの全６４ビットの入場コ ードを検索する。次いで、ＭＰＵ５０５は、ブロック７０９へ進んで、６４ビッ トコードを不揮発性ＲＡＭ５０６に記憶された６４のコードと比較する。コード が一致する場合には、ＭＰＵ５０５は、ブロック７１０へ進み、ＨＨＣに確認を 送信する。コードが有効でない場合には、ＭＰＵは、第２の制御ループを経てブ ロック７１０へ進む。ＨＨＣに確認が送られると、ＭＰＵ５０５のウオッチドッ グタイマー（図示せず）は、システムを時間切れさせ、ＥＤＬの電子モジュール ５００は、休止状態になる。ロジックフロー７００は、ブロック７１５で終わり となる。 ＭＰＵ５０５の任意であるが重要な機能は、ＤＣモータ２１への電圧をプログ ラムすることである。動作中にモータ２１への電圧を迅速に切り換えることによ り相当のバッテリ電力を節減することができる。この機構は、モータ２１への電 力がオフに切り換えられるときにモータ２１の永久磁石（即ちロータ）の慣性を 利用する。又、ＭＰＵ５０５は、モータに流れる電流も監視できる。モータ電流 が公称動作電流よりも２７％高いときに、ＭＰＵ５０５は、モータ２１から電力 を切断して、永久的なダメージを防止し、ＨＨＣ４００へ警報信号を送信し、そ してブザー５２０をイネーブルする。ＥＤＬのバッテリ電圧がその公称値の９０ ％以下に下がったときに、ＨＨＣに警報が送られ、そしてＥＤＬが作動されるた びにブザー５２０がイネーブルされる。ＭＰＵ５０５により実行されるプログラ ムコードは、ＲＯＭ５０７に存在する。モニタ５１１は、ＥＤＬのハードウェア を周期的にチェックする。不良が感知されたときは、モニタ５１１が非常用の二 次システムに切り換わり、警報信号がＨＨＣに送られ、そしてブザー５２０がイ ネーブルされる。電力を節約するために、ＥＤＬハードウェアは、ＥＤＬが作動 されるときだけチェックされる。ＥＤＬは、ＨＨＣに確認信号が送信された後に ウオッチドッグタイマー（図示せず）により休止状態に切り換わる。 ＥＤＬの電子パッケージ５００は、好ましくは、専用の集積回路をベースとす るもので、ＨＨＣ電子パッケージ４００とほぼ同じ物理的寸法を有している。Ｅ ＤＬが休止モードにあるときは、そのバッテリから引き出される電流が非常に僅 かである。 ＥＤＬは、ＥＤＬＰ６００でプログラムすることができる。通信は、ＳＳＣを 用いてＩＲ又はＲＦ送信を経て確立される。初期化コードは、入場コードをプロ グラムし直すべきであることをＭＰＵ５０５に知らせる。次いで、ＥＤＬＰは、 ＨＨＣにアクセスコードを送信し、ＭＰＵ５０５は、これをＲＡＭ５０６に存在 するアクセスコードと比較する。コードが一致する場合には、ＥＤＬの非常用コ ード及びＥＤＬＰアクセスコードと同様に、６４個の入場コードのいかなる数を 変更することもできる。しかしながら、好ましい実施形態では、首尾良く通信す るためには、ＥＤＬＰは、ＥＤＬと同じ周波数プログラムを有していなければな らない。 ＥＤＬプログラマー（ＥＤＬＰ）６００ 本発明のシステムの別の部分は、ハンドヘルドマイクロコンピュータであるＥ ＤＬ／ＨＨＣ／キーパッドプログラマー（ＥＤＬＰ）６００であり、その機能的 ブロック図は、図８に６００で一般的に示されている。ＥＤＬＰは、ハンドヘル ド計算機として構成及びパッケージされ、そしてＥＤＬ、キーパッド又はＨＨＣ をプログラミングして（メニュー駆動ソフトウェアを用いて）いかに進めていく かをユーザに指令するのに使用されるＬＣＤディスプレイを有している。 ＥＤＬＰは、６４ビットのアルファニューメリックコードをＨＨＣ又はキーパ ッドにプログラムしそして６４のアルファニューメリック入場コード（各６４ビ ット）のシーケンスをＥＤＬにプログラムするのに使用することができる。ＥＤ ＬＰは、ＲＯＭ／ＲＡＭ６０５に記憶されたプログラムを実行するＭＰＵ６０４ を備えている。これは、ユーザに馴染み易いメニュー駆動のプログラムで、その 種々の段階を経てユーザを手引きし、オンラインヘルプ機能を有している。ディ スプレイ６０８及びキーパッド６０７により対話式入力及び出力が与えられる。 汎用Ｉ／ＯのＰＩＯ６０６は、キーパッド６０７からの入力をデジタル情報にフ ォーマットし、そしてＭＰＵ６０４の出力をディスプレイ６０８に現れるアルフ ァニューメリックキャラクタに変換する。センサ６０１、受信器６０２及び周波 数合成器６０３の動作は、ＨＨＣ、キーパッド及びＥＤＬの対応部品の動作と同 様である。 ＨＨＣ、キーパッド又はＥＤＬのプログラミングは、ＥＤＬ、キーパッド又は ＨＨＣのアクセスコードに一致するパーソナルアクセスコードで初期化された場 合にのみ行うことができる。アクセスコードは、工場においてＨＨＣ、キーパッ ド又はＥＤＬにプログラムされ、そして設置後に所有者により変更することがで きる。ＥＤＬ、キーパッド又はＨＨＣのプログラミングは、ＳＳＣを用いてＩＲ 又はＲＦ送信により行われる。ＥＤＬＰは、プログラムされている装置のローカ ルＭＰＵに入場コードをプログラムし直すべきであることを知らせる初期化コー ドを送信する。次いで、ＥＤＬＰは、ＨＨＣ、キーパッド又はＥＤＬにアクセス コードを送信し、これは、ＨＨＣ、キーパッド又はＥＤＬのローカルＲＡＭに存 在するアクセスコードと比較される。コードが一致した場合には、ＨＨＣ、キー パッド又はＥＤＬをプログラムすることができる。ＥＤＬＰは、首尾良く通信を 行うためには、ＨＨＣ、キーパッド又はＥＤＬと同じ周波数プログラム及び初期 デフォールト周波数をもたねばならないことに注意されたい。プログラミングが 完了すると、プログラムされたコードが照合のためにＥＤＬＰへ返送される。図 １３は、ＥＤＬＰ６００により使用されるプログラムの論理フローチャート８０ ｏである。 ＨＨＣ又はキーパッドの初期化及び追加 設置後にシステムの最初の動作を初期化するために初期化シーケンスが意図さ れる。これは、一般に、ＥＤＬ電子装置のバッテリがシステムに挿入されるか又 は交換されるときに行われる。システムを初期化するために、ユーザは、ＥＤＬ 電子装置をその「プログラムモード」に入れる。次いで、ユーザが設置しようと するＨＨＣ又はキーパッドのロック又は解除ボタンを押す。次いで、ＨＨＣ又は キーパッドは、そのコード化された信号（前記した）をＥＤＬに送信する。ＥＤ Ｌは、前記したように送信を処理し、受け取ったシリアルナンバーを承認された 装置に対してチェックする。プログラムモードを出る前に所望の数のＨＨＣ又は キーパッドを初期化するようにプロセスを繰り返すことができる。 ユーザがＥＤＬの承認されたリストに付加的なＨＨＣ又はキーパッドを追加し ようとするときは、ユーザは、先ず、ＥＤＬをそのプログラムモードに入れる。 次いで、ユーザは、既に承認（設置）されているＨＨＣ又はキーパッドのロック 又は解除ボタンを押し、そしてその承認されたリストに追加されるべきＨＨＣ又 はキーパッドのロック又は解除ボタンを押す。次いで、ユーザは、既に承認され ているＨＨＣ又はキーパッドのロック又は解除ボタンをもう一度押し、既に承認 された装置からの信号間に新たなエントリーを「サンドイッチ」する。この技術 は、偶然の訪問者が、以前のユーザの知らないうちに又は承認を得ずに、新たな ＨＨＣ又はキーパッドを使用のために設置又は許可するのを除外する。 別のＨＨＣ実施形態 ＨＨＣは、比較的安価な装置と置き換えることもでき、このような装置は、約 １ｃｍｘ１ｃｍのコード化された二次元バック照明グラフィックパターンを備え ているが、他のサイズを使用することもできる。ＥＤＬには、２５６個の素子で 構成された方形の二次元ホトダイオードアレー（それ以上又はそれ以下の素子を もつアレーも使用できる）にＨＨＣのパターンを像形成するのに使用される光学 窓が設けられる。このアレーは、スキャナ５１２（図７に示す）によりＥＤＬの 内部で電子的に走査され、そしてパターンがデコードされて、メモリに存在する 他のコードと比較される。この実施形態のコスト効率のよいＨＨＣは、両方向通 信を使用せず、そしてバッテリも含んでいない。というのは、パターンのバック 照明は燐光材料を用いて実施できるからである。更に、この方法は、ＥＤＬの複 雑な光学パターン認識を含むと共に、ＨＨＣを指紋の確実な識別に置き換えるよ うに拡張することができる。 別のドアロック機構 ラッチ軸に沿った長手方向の動きを用いてロック機能を達成する本発明の原理 によるドアハードウェアロック機構の別の実施形態が図１４ないし１８に示され ている。これら図を参照すれば、図１ないし５の第１の実施形態について既に述 べたものと同様に機能する部品は、第１の実施形態に使用した同じ参照文字の後 にプライム（’）符号を付けて示す。第１の実施形態のロック構造とは異なり、 第２の実施形態では、アンテナ以外のシステムの全ての電子部品はドアの片側、 好ましくはドア取手内に配置され、そしてその関連部品は、ドアハードウェア組 立体の「内側」部分、及び／又はばら形飾り又はかぎ穴隠しプレートとドア面と の間に使用できるスペース内に配置される。又、第２の実施形態は、ロック軸に 沿った簡単な直線又は長手方向運動を使用して、ロック／解除機能を実行し、こ れにより、第１の実施形態の減速ギア組立体を排除すると共に、電子組立体を物 理的にコンパクトなものにする。又、第２の実施形態は、ドアハードウェアの機 械的ロック構造の可動部の数を減少し、これにより、ドアハードウェア組立体の 長期間信頼性及び製造の容易さを理論的に改善する。 図１４ないし１６を参照すれば、本発明の原理を組み込むように変更された従 来のドアハードウェアロック装置の第２の実施形態のリンケージ機構の例が示さ れている。図１４ないし１６は、ドアハードウェアロック装置２０’の「内側」 の取手組立体部分を示す。電子モジュール５００’は、第１の実施形態について 既に述べたものと実質的に同じであり、そして第１の実施形態について既に述べ たＥＤＬの電子部品を備えている。ドアハードウェア組立体２０’の詳細な説明 から明らかなように、電子モジュール５００’は、内側の中空ノブ２５’内又は 一般的に２５ａで示されたレバー型の内側ノブ内に物理的に取り付けられるよう なサイズ及び構成にされる。これとは別に、或いは上記の配置と組み合わせて、 電子モジュール５００’の全部又は一部分が、ドアハードウェアのばら形飾り又 はかぎ穴隠しプレート部分５３’の下に使用できるスペース内に配置されてもよ い。 ドアハードウェア２０’の内部取手部分は、取付ブラケット５０’を備え、こ れは、ドア１９の穴を経て外部取手部分の対応する取付ブラケット３０ａ’へと ドアに対して動かないようにしっかりと固定される（図１４）。中空の円筒シャ フト２６’は、軸１８’の周りでスプリング５２’からのばね張力のもとで回転 するようにブラケット５０’に回転可能に取り付けられる。ドアハードウェア２ ０’がドア１９に取り付けられると、シャフト２６’は、内側のカバープレート ５３’を経て延びる。内部ドア取手２５’（又は２５ａ）は、良く知られたよう に中空スリーブ２６’に取り外し可能に固定され、軸１８’の周りで取手２５’ を回転運動することによりスプリング５２’のバイアスにこうしてスリーブを回 転することができる。 第１の実施形態のドアハードウェア２０の構成とは異なり、第２の実施形態の ドアハードウェア２０’の構成では、電子回路５００’、効率の高い円筒状バッ テリパック２８’及びＤＣモータ組立体２１’の全てが、ドアハードウェア組立 体２０’の同じ側に物理的に配置され、即ち組立体の「内側」のドア取手部分、 或いはばら形飾り又はかぎ穴隠しプレート部分５３’の下に配置される。図示さ れた第２の実施形態の好ましい構成では、電子モジュール５００’、バッテリ２ ８’及びＤＣモータ２１’が軸１８’に沿って同軸的に取り付けられる。センサ ５１０又はアンテナは、ドアハードウェア２０’の外側取手部分に配置されても よいし、又は内側取手の電子モジュール５００’の付近に配置されてもよい。バ ッテリ２８’及びＤＣモータ２１’は、２部分のプラスチックスリーブ保持組立 体２１ａ’により位置保持される。電子モジュール５００’は、保持スリーブ２ １ａ’の外端に固定され、そして図１４に示すように、内側ドアノブ２５’の端 を経てアクセスできる。当業者に明らかなように、電子モジュール５００’、Ｄ Ｃモータ２１’及びバッテリパック２８’の電子回路間で適当な電気的接続がな される。駆動スクリュー４０は、軸１８’の周りでモータ２１’の駆動シャフト ５９’と共に回転するように固定される。ドアハードウェア組立体２０’の詳細 な説明から明らかなように、駆動スクリュー４０は、ドアラッチ組立体の軸方向 駆動力を直接与え、第１の実施形態のドアラッチ組立体２０の場合のようなギア ボックス組立体を必要としない。 円筒状スリーブ２６’の前端は、良く知られたように、取付ブラケット５０’ の中央穴を通り、それに対して回転運動する。スリーブ２６’は、その長さに沿 ってキー溝が付けられ、スプリングドライバ４１の内方に突出するタブをスライ ド式に受け入れ、スプリングドライバ４１が軸１８’の周りでスリーブ２６’と 共に回転運動するようにされる。スプリングドライバ４１は、レバーねじれスプ リング５２’に作動的に係合し、スリーブ２６’からの回転圧力が解除されたと きに、スプリング５２’が、スリーブ２６’をその「中性」位置に復帰させるに 充分な回転力をスプリングドライバ４１’に与えるようにする。円筒状スリーブ ２６’の前端は、一般的に４２で示された内部スピンドル組立体により固定され る。このスピンドル組立体４２は、スリーブ２６’の前端を固定する保持ディス ク４２ａで終わる。保持ディスク４２ａは、取付ブラケット５０’の内面に係合 及び安住し、内部取手に向かう方向のスリーブ２６’の長手軸移動を防止する。 又、内部スピンドル４２は、保持ディスク４２ａから遠方端に向かって延びる中 空延長部４２ｂを備え、これは、外部スピンドル３０ｆ’の前方部分を協働式に 受け入れるサイズの内部軸方向穴を有する。保持ディスク４２ａは、外部スピン ドル３０ｆ’のシャフトをスライドできるサイズにされた中央穴（図示せず）を 含む。作動的に係合されると、外部スピンドル３０ｆ’、内部スピンドル４２及 びスリーブ部材２６’は、全て、軸１８’の周りで共通の回転運動を行うように 接続される。 バッテリ２８’及びモータ２１’の周りに作動的に固定されたプラスチック取 付スリーブ２１ａ’は、これにより形成された複合組立体を、図１４に示すよう に、円筒状スリーブ２６’の中空内部に長手方向に配置することができ、駆動ス クリュー４０の前端は、取付ブラケット５０’の穴内で外部スピンドル３０ｆ’ の前端との係合から丁度外れるところに存在する（図１４に示すように）。外部 スピンドル３０ｆ’は、保持ハウジング部材３０ｄ’及び外部円筒状スリーブ即 ちシャフト３０ｂ’により外部取付ブラケット３０ａ’内に回転するように固定 される（図１４参照）。第２の保持及びスプリング駆動部材３０ｃ’も、円筒状 スリーブ３０ｂ’と共に回転するように協働式に接続され、そして外部取手組立 体の外部スプリング３０ｅ’に作動的に係合する。外部スピンドル３０ｆ’の前 端即ち遠方端は、内部スピンドル４２のスリーブ部分４２ｂにスライド的及び協 働的に係合してそれを通過し、そして内部スピンドルの保持ディスク部分４２ａ を越えて所定の距離だけ軸方向に突出する。この所定の距離は、内部スピンドル スリーブ４２ｂの遠方端に係合する外部スピンドルの拡大肩部によって決定され る。 外部スピンドル３０ｆ’の外周とスライド的及び協働的に嵌合するサイズにさ れた軸方向穴をもつ係合ギア部材４４は、保持スナップリング４５によって外部 スピンドル３０ｆ’に固定されそしてそれと共に回転される。係合ギア（図１６ 参照）は、複数の半径方向に突出するギア歯４４ａを有し、係合ナットラグ４６ のラグ部材４６ａを協働的に受け入れるためのスペースが上記ギア歯の間に定め られる。係合ラグ部材４６ａは、係合ギア４４のギア部材４４ａ間に突出して、 係合時に係合ギア４４の回転運動を防止するように構成される。係合ラグナット ４６は、図１４に示すように、駆動スクリュー４０に協働的にねじ込まれるサイ ズにされたねじ切りされた軸方向穴を有する。係合ナットラグ４６は、その両端 の外面から半径方向外方に突出する一対の対向配置されたカム部材４６ｂを更に 備え、これらカム部材は、スリーブ部材２６’の前端の対向配置されたくぼみ２ ６ａ内に協働式に入れられるサイズにされ、従って、係合ナットラグ４６は、駆 動スクリュー４０が軸１８’の周りで回転するときに、軸１８’の軸方向に長手 方向に移動するが回転はしない。係合ナットラグ４６は、図１７では、係合ギア のギア歯４４ａから解離されたときの作動状態として示され、そして図１４及び １８では、係合ギア４４のギア歯４４ａに協働的に係合するように配置されたと きにの状態として示されている。 第２の実施形態のドアハードウェア組立体２０’の動作は、当業者に容易に明 らかであろう。ＤＣモータ２１’は、電子モジュール５００’により指令された ように順方向又は逆方向モードで付勢され、駆動スクリュー４０を軸１８’の周 りで時計方向又は反時計方向に回転する。駆動スクリュー４０が反時計方向（図 １４の左側から見て）に回転するときには、係合ナットラグ４６は、駆動スクリ ュー４０により、外部ノブ組立体に向かって外部係合ギア４４に協働的に係合す るように強制される。係合ナットラグ４６が外部係合ギア４４に協働的に係合す ると、内部スピンドル４２が外部ドアノブと共に回転するように係合されて、ラ ッチを開き、これにより、ドアハードウェア組立体２０’をロック解除モードに 入れる（図１８）。ロック解除モードにおいては、ドアラッチ３１は、ストライ クプレート３３から引き出すことができ、これにより、ドア１９を開けることが できる。駆動スクリュー４０が時計方向（図１４の左側から見て）に回転すると きには、駆動スクリュー４０は、係合ナットを内部取手２５’に向けて長手方向 に戻そうとする力を係合ナットラグ４６に与え（図１７に示す）、ラグ部材４６ ａを外部係合ギア４４から解離させると共に、ドアハードウェアを「ロック」モ ードに入れる。これは、内側のノブのみにより内部スピンドル４２を回転運動で きるようにする。外側のノブが回転されたときは、外部スピンドル３０ｆ’が回 転するが、係合ナットラグ４６と係合ギア４４との間に物理的な力伝達接続がな いために、内部スピンドル４２は静止状態に保たれる。このような「ロック」モ ードにおいては、ドアラッチ３１は、内側からしか引き出せない。第１の実施形 態の場合と同様に、ＤＣモータの付勢の長さは、係合ナットが係合ギアと作動的 に係合されるか又はそこから解離されたときを指示する制御信号を発生する一対 のリミットスイッチ接点（図示せず）によって制御される。 本発明のドアハードウェアロックシステムによって具現化できる他の改善は、 当業者に明らかなように、（ａ）予めプログラムされた時間にアクセスを許すか 又は防止するＥＤＬ及びＨＨＣのローカルクロック、（ｂ）ＨＨＣ所有者の識別 及びアクセス時間に関する情報をＥＤＬから検索するのに使用される両方向通信 （このため、ＨＨＣは、ＥＤＬに記録されたユーザＩＤコードでプログラムする ことができる）、及び（ｃ）電歪アクチュエータ等の他の手段による電気機械的 装置の付勢を含む。 上記した回路構成、両方向通信及びラッチ機構の形式は、本発明の原理を組み 込み且つ実施する実施形態として例示したものに過ぎない。当業者であれば、本 発明の精神及び範囲から逸脱せずに、他の種々の変更がなされ得ることが明らか であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リーマン ゲアリー アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53005 ブルックフィールド プロヴィデ ンス レーン 14285 (72)発明者 アンドレオー ディーモス アメリカ合衆国 ジョージア州 30202 アルファレッタ エイガット ドライヴ 4855 (72)発明者 グレイザー アリ アメリカ合衆国 ジョージア州 30327 アトランタ キングスウェイ 770

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）信号を発生するキー手段と、 （ｂ）上記信号を受信する受信手段と、 （ｃ）係合位置と解離位置との間のロック部材の長手方向移動により係合及び 解離されるロック機構であって、上記係合及び解離位置は、上記ロック部材の長 手方向軸に沿った所定の長手方向位置に定められるようなロック機構と、 （ｄ）上記受信手段に協働的に接続され、上記受信信号を記憶された基準信号 と比較し、上記受信信号が上記基準信号と等価であると決定された場合には作動 信号を発生し、そしてその作動信号を終了するための不作動化信号を受け取るプ ロセッサ手段と、 （ｅ）上記プロセッサ手段に作動的に接続された原動機手段であって、上記ロ ック部材に協働的に回転可能に接続されたシャフトを含み、上記作動信号に応答 して上記軸に沿って上記ロック部材を長手方向に移動し、これにより、上記ロッ ク部材の長手方向移動のみを用いて上記ロック機構をロック及び解除するような 原動機手段と、 （ｆ）上記原動機手段に作動的に接続され、上記ロック機構が上記係合又は解 離位置へ長手方向に移動されたときに上記プロセッサ手段に上記不作動化信号を 与えるロック機構検出手段であって、上記ロック機構が上記係合位置と解離位置 との間で実際に長手方向に移動されたという確認を上記プロセッサ手段が受け取 るようにするロック機構検出手段とを備えたことを特徴とする電子ロックシステ ム。 ２．上記キー手段により発生された上記信号は、周波数変調された信号である 請求項１に記載の電子ロックシステム。 ３．（ａ）上記ロック機構に作動的に接続された引っ込み可能なラッチであっ て、上記ロック機構が上記長手方向解離位置にあるときだけ引っ込めることので きるラッチと、 （ｂ）上記ラッチに係合するストライクプレートと、 （ｃ）上記ロック部材の上記長手方向軸の周りで回転できる少なくとも１つの 取手であって、この取手は上記ラッチに協働的に接続され、この取手を回転する と、上記ラッチが上記ストライクプレートに対して引っ込むような取手とを更に 備えた請求項１に記載の電子ロックシステム。 ４．上記ロック機構は、更に、 （ａ）上記原動機手段の上記シャフトと共に移動するように同軸的に取り付け られたスクリュー部材を備え、 （ｂ）上記ロック部材は、上記スクリュー部材と協働的にねじ込み嵌合するサ イズ及び構成にされた軸方向にねじ切りされた穴を画成し、これにより、上記原 動機手段により上記スクリューを回転すると、上記長手方向軸に沿って上記ロッ ク部材が長手方向に移動される請求項３に記載の電子ロックシステム。 ５．ラッチがストライクプレートに係合する形式の入口通路ドアのロック装置 において、 （ａ）ロック機構が上記ラッチをストライクプレートとの係合位置とストライ クプレートとの解離位置との間で移動しないよう防止する係合部材を長手方向に 移動するためのスクリュー部材であって、その長手方向軸の周りで回転するスク リュー部材と、 （ｂ）コード化された信号を発生するための遠隔部品手段とを備え、上記コー ド化された信号は、複数の送信周波数におけるアクセス情報及び同調情報の複数 の交互のパケットより成り、同調情報の各パケットは、アクセス情報のその後の パケットの送信周波数を表し、 （ｃ）上記コード化された信号を受け取るための常駐部品手段を更に備え、こ の常駐部品手段は、 （ｉ）上記アクセス情報のパケットを受け取り、そしてそのアクセス情報の パケットからアクセス信号を発生する手段と、 （ii）上記同調情報のパケットの各々を受け取り、そしてその同調情報のパ ケットの各々から発生された受信周波数に上記常駐部品手段を選択的に同調させ る手段と、 （iii）上記アクセス信号が記憶された所定の信号に合致する場合に上記ス クリュー部材を回転する手段と、 を含むことを特徴とするロック装置。 ６．上記コード化された信号は、光学的又は無線送信により送信される請求項 ５に記載のロック装置。 ７．上記コード化された信号は、デジタル周波数変調を用いて送信される請求 項６に記載のロック装置。 ８．上記遠隔部品手段は、ハンドヘルドコントローラより成る請求項５に記載 のロック装置。 ９．上記遠隔部品手段は、キーパッドユニットより成る請求項５に記載のロッ ク装置。 １０．上記遠隔部品手段は、各々の同調情報パケットにおける情報をランダム に発生し、これにより、上記遠隔部品手段は、異なるコード化された信号を発生 することができ、そして上記常駐部品手段は、これら異なるコード化された信号 から上記アクセス信号を発生して、上記スクリュー部材を回転することができる 請求項５に記載の装置。