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JP2019027115A - 電気錠制御システム、電気錠システム、及び電気錠制御システムに用いる通信システム - Google Patents

電気錠制御システム、電気錠システム、及び電気錠制御システムに用いる通信システム Download PDF

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JP2019027115A JP2017147016A JP2017147016A JP2019027115A JP 2019027115 A JP2019027115 A JP 2019027115A JP 2017147016 A JP2017147016 A JP 2017147016A JP 2017147016 A JP2017147016 A JP 2017147016A JP 2019027115 A JP2019027115 A JP 2019027115A
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Abstract

【課題】鍵装置が建物の外側にあるか内側にあるかを区別し易くすること。【解決手段】電気錠制御システム1は、第1アンテナ121と、第2アンテナ122と、錠側通信部12と、錠側制御部11と、区分構造7と、を備える。第1アンテナ121は、建物4の開口部40を境界として、開口部40を開閉する開閉部材5が閉じた状態で建物4の外側にある。第2アンテナ122は、開口部40を境界として、開閉部材5が閉じた状態で建物4の内側にある。錠側通信部12は、第1アンテナ121又は第2アンテナ122を介して鍵装置2との間で無線通信を行う。錠側制御部11は、鍵装置2と錠側通信部12との間の通信により、電気錠3を制御する。区分構造7は、第1アンテナ121の通信エリアと第2アンテナ122の通信エリアとを区分けする。【選択図】図1

Description

本開示は、一般に電気錠制御システム、電気錠システム、及び電気錠制御システムに用いる通信システムに関する。より詳細には、本開示は、建物に設けられた開閉部材を施錠又は解錠する電気錠を制御するための電気錠制御システム、電気錠システム、及び電気錠制御システムに用いる通信システムに関する。
従来、電気錠システムが知られており、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の電子錠システム(電気錠システム)は、電子キー(鍵装置)から送信される信号を受信する受信器と、電子キーから受信した信号に応じて施解錠される施解錠機構と、を備えている。この電子錠システムは、例えば自動車などに用いられる。
特開2015−81504号公報
特許文献1に記載されているような電気錠システムの施解錠機構(電気錠)を、建物の開口部を開閉する開閉部材(例えば、ドア等)の施錠又は解錠に用いる場合、以下のような問題が生じ得る。すなわち、このような電気錠システムでは、鍵装置が建物の外側にあるか内側にあるかを区別し難い、という問題がある。
本開示は、上記の点に鑑みてなされており、鍵装置が建物の外側にあるか内側にあるかを区別し易い電気錠制御システム、電気錠システム、及び電気錠制御システムに用いる通信システムを提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る電気錠制御システムは、第1アンテナと、第2アンテナと、錠側通信部と、錠側制御部と、区分構造と、を備える。前記第1アンテナは、建物の開口部を境界として、前記開口部を開閉する開閉部材が閉じた状態で前記建物の外側にある。前記第2アンテナは、前記開口部を境界として、前記開閉部材が閉じた状態で前記建物の内側にある。前記錠側通信部は、前記第1アンテナ又は前記第2アンテナを介して鍵装置との間で無線通信を行う。前記錠側制御部は、前記鍵装置と前記錠側通信部との間の通信により、前記開閉部材を施錠又は解錠する電気錠を制御する。前記区分構造は、前記第1アンテナの通信エリアと前記第2アンテナの通信エリアとを区分けする。
本開示の一態様に係る電気錠システムは、上記の電気錠制御システムと、電気錠と、を備える。前記電気錠は、前記錠側制御部により制御されて前記開閉部材を施錠又は解錠する。
本開示の一態様に係る通信システムは、上記の電気錠制御システムに用いられる2つの通信モジュールを備える。前記2つの通信モジュールは、それぞれ前記第1アンテナ及び前記第2アンテナを有する。
本開示は、鍵装置が建物の外側にあるか内側にあるかを区別し易い、という利点がある。
図1Aは、本開示の一実施形態に係る電気錠制御システム及び電気錠システムの構成を示すブロック図である。図1Bは、本開示の一実施形態に係る電気錠制御システムにおいて、区分構造の一例を示す概念図である。 図2は、同上の電気錠制御システムにおける第1アンテナ及び第2アンテナの配置の一例を示す概念図である。 図3は、同上の電気錠制御システム及び電気錠システムの使用例の概念図である。 図4A及び図4Bは、それぞれ同上の電気錠制御システムにおける通信モジュールの配置の一例を示す概念図である。 図5は、同上の電気錠制御システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図6は、同上の電気錠制御システムにおける第1アンテナ及び第2アンテナの配置の変形例を示す概念図である。 図7は、同上の電気錠制御システムにおける第1アンテナ及び第2アンテナの変形例を示す概念図である。 図8は、同上の電気錠制御システムにおける区分構造の変形例を示す概念図である。
(1)概要
以下、実施形態に係る電気錠制御システム1及び電気錠システム10の概要について説明する。本実施形態の電気錠システム10は、図1Aに示すように、電気錠制御システム1と、電気錠3と、を備えている。電気錠制御システム1は、図1A、図1B、及び図2に示すように、第1アンテナ121と、第2アンテナ122と、錠側通信部12と、錠側制御部11と、区分構造7と、を備えている。
電気錠制御システム1は、図3に示すように、開閉部材5を施錠又は解錠する電気錠3を制御するためのシステムである。言い換えれば、電気錠3は、錠側制御部11により制御されて開閉部材5を施錠又は解錠する。開閉部材5は、建物4の開口部40を開閉する部材である。開閉部材5は、建物4の外側(以下、「屋外」ともいう)41と内側(以下、「屋内」ともいう)42とを隔てる扉又は窓であって、例えば、玄関扉、勝手口ドア、又は掃き出し窓等である。本実施形態では、開閉部材5は、玄関扉である。電気錠制御システム1及び電気錠3は、開閉部材5に設置されている。電気錠制御システム1の錠側通信部12は、第1アンテナ121又は第2アンテナ122を介して鍵装置2との間で無線通信を行う。そして、電気錠制御システム1の錠側制御部11は、鍵装置2と錠側通信部12と間の通信により、電気錠3を制御する。
鍵装置2は、電気錠制御システム1との通信機能を有している。本実施形態では、電気錠制御システム1と鍵装置2との間の通信方式は、電波を媒体とする無線通信である。また、本実施形態では、電気錠制御システム1及び鍵装置2は、いずれも電池駆動式である。また、本実施形態では、鍵装置2は、例えば電話機能を有する携帯電話端末である。本実施形態では、建物4が戸建て住宅である場合を例として説明する。したがって、電気錠制御システム1のユーザは、建物4の住人のうち、鍵装置2を所有する人である。
本実施形態では、鍵装置2に予め記憶されている鍵情報を、鍵装置2が電気錠制御システム1に送信することによって、開閉部材5の解錠及び施錠を可能にする。すなわち、錠側通信部12と鍵装置2とが通信し、錠側制御部11において鍵装置2の持つ鍵情報の認証に成功した場合に、電気錠制御システム1は開閉部材5の解錠及び施錠が可能な状態となる。ここで、電気錠制御システム1は、ユーザによる錠側操作部13(後述する)の操作をトリガとして認証を行い、開閉部材5の施錠又は解錠を行ってもよい。また、電気錠制御システム1は、認証の成功後、ユーザによる錠側操作部13の操作を待って開閉部材5の施錠又は解錠を行ってもよい。いずれにせよ、電気錠制御システム1は、鍵装置2との通信によって、開閉部材5を施錠状態から解錠状態へ切り替える解錠動作、及び開閉部材5を解錠状態から施錠状態へ切り替える施錠動作の少なくとも一方の動作を行う。
本実施形態では、第1アンテナ121及び第2アンテナ122は、図1B及び図2に示すように、いずれも開閉部材5に取り付けられている。第1アンテナ121は、建物4の開口部40を境界として、開閉部材5が閉じた状態で建物4の屋外41にある。第2アンテナ122は、建物4の開口部40を境界として、開閉部材5が閉じた状態で建物4の屋内42にある。そして、区分構造7は、第1アンテナ121の通信エリアRe1と第2アンテナ122の通信エリアRe2とを区分けする。
つまり、建物4の屋外41にある第1アンテナ121から送信される電波のうち建物4の屋内42へ向かう電波は、区分構造7により、建物4の屋内42にある第2アンテナ122の通信エリアRe2に干渉し難い。同様に、建物4の屋内42にある第2アンテナ122から送信される電波のうち建物4の屋外41へ向かう電波は、区分構造7により、建物4の屋外41にある第1アンテナ121の通信エリアRe1に干渉し難い。このため、本実施形態では、第1アンテナ121から送信される電波に対しては、建物4の屋外41にある鍵装置2が反応し易く、また、第2アンテナ122から送信される電波に対しては、建物4の屋内42にある鍵装置2が反応し易い。したがって、本実施形態では、鍵装置2が建物4の屋外41にあるか屋内42にあるかを区別し易い、という利点がある。
(2)詳細
以下、本実施形態に係る電気錠制御システム1及び電気錠システム10の構成について、図1及び図2を参照して説明する。
(2.1)電気錠制御システム
電気錠制御システム1は、図1Aに示すように、錠側制御部11と、錠側通信部12と、錠側操作部13と、錠側記憶部14と、を備えている。本実施形態では、電気錠制御システム1は、錠側制御部11、錠側通信部12、錠側操作部13、及び錠側記憶部14が1つのケース15(図3参照)に収納されている。
錠側制御部11は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータで構成されている。つまり、錠側制御部11は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムで実現されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが錠側制御部11として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。錠側制御部11は、認証部111と、判定部112と、を有している。
認証部111は、錠側通信部12が鍵装置2から受信した鍵情報を、錠側記憶部14が記憶する認証情報と照合することにより、鍵情報を送信してきた鍵装置2が、電気錠3の操作を許可された鍵装置2であるか否かを認証する認証処理を行う。すなわち、認証部111は、鍵情報を送信してきた鍵装置2が正規の鍵装置であるか否かを認証する。
判定部112は、ユーザによる錠側操作部13の操作が、建物4の屋外41での操作及び屋内42での操作のいずれであるかを判定する判定処理を行う。言い換えれば、判定部112は、建物4の屋外41又は屋内42のいずれで開閉部材5を施錠する操作(以下、「施錠操作」ともいう)又は解錠する操作(以下、「解錠操作」ともいう)が行われたかを判定する。具体的には、判定部112は、建物4の屋外41にある錠側操作部13で操作入力を受け付けた場合、建物4の屋外41で施錠操作又は解錠操作が行われたと判定する。また、判定部112は、建物4の屋内42にある錠側操作部13で操作入力を受け付けた場合、建物4の屋内42で施錠操作又は解錠操作が行われたと判定する。
錠側制御部11は、判定部112の判定結果に応じて、錠側通信部12を制御して第1アンテナ121及び第2アンテナ122のいずれかを駆動させる。具体的には、錠側制御部11は、判定部112にて建物4の屋外41で施錠操作又は解錠操作が行われたと判定されると、第1アンテナ121を駆動させる。また、錠側制御部11は、判定部112にて建物4の屋内42で施錠操作又は解錠操作が行われたと判定されると、第2アンテナ122を駆動させる。錠側制御部11による動作については、「(3)動作」の欄にて詳細に説明する。
錠側通信部12は、第1アンテナ121又は第2アンテナ122を介して、鍵装置2との間で電波を媒体とする無線通信を行う。無線通信にて使用する周波数帯域は、例えば、420MHz帯、920MHz帯、2.4GHz帯などである。本実施形態では、錠側通信部12は、第1アンテナ121を介した無線通信用の第1通信回路と、第2アンテナ122を介した無線通信用の第2通信回路と、を有している。錠側通信部12は、例えばBLE(Bluetooth Low Energy)の規格に準拠した近距離無線通信を行うように構成されている。ここで、「BLE」とは、無線PAN(Personal Area Network)技術であるBluetooth(登録商標)の仕様における、低消費電力仕様の呼称である。錠側通信部12は、錠側制御部11からの指令に従って、第1アンテナ121又は第2アンテナ122を介してビーコン信号を送信する。また、錠側通信部12は、第1アンテナ121又は第2アンテナ122を介して、ビーコン応答を受信する。ビーコン応答は、ビーコン信号に応答した鍵側通信部22(後述する)から送信される。つまり、錠側通信部12は、信号の送信機能及び受信機能を有しており、鍵側通信部22との間で双方向の通信を行うように構成されている。
第1アンテナ121及び第2アンテナ122は、いずれもパターンアンテナである。第1アンテナ121は、図2に示すように、開閉部材5の厚さ方向の第1面501(建物4の屋外41側の面)に取り付けられている。第2アンテナ122は、開閉部材5の厚さ方向の第2面502(建物4の屋内42側の面)に取り付けられている。第1アンテナ121及び第2アンテナ122は、いずれも通信モジュール6(後述する)の一部として開閉部材5に取り付けられている。言い換えれば、通信システム100は、電気錠制御システム1に用いられる2つの通信モジュール6を備えている。そして、2つの通信モジュール6は、それぞれ第1アンテナ121及び第2アンテナ122を有している。
通信モジュール6は、図4A及び図4Bに示すように、一面に第1アンテナ121(又は第2アンテナ122)を実装した基板61と、基板61を収納するケース62と、を備える。基板61には、第1アンテナ121(又は第2アンテナ122)を介して無線信号を送信又は受信する無線回路(例えば、変調回路及び復調回路)が実装されている。ケース62は、開閉部材5に埋め込まれる形で取り付けられている。
具体的には、図4A及び図4Bに示すように、開閉部材5は、枠材と、枠材を厚さ方向に挟む形で枠材に取り付けられる一対の金属部材53(図4A及び図4Bでは、一方の金属部材53のみを図示)と、を備えている。開閉部材5において、枠材と一対の金属部材53との間には、空洞52が形成されている。つまり、一対の金属部材53のうち建物4の屋外41側の金属部材53では、厚さ方向における空洞52側と反対側の面が第1面501となる。また、一対の金属部材53のうち建物4の屋内42側の金属部材53では、厚さ方向における空洞52側と反対側の面が第2面502となる。一対の金属部材53の各々には、厚さ方向に貫通した穴54が設けられている。この穴54にケース62が嵌め込まれることで、通信モジュール6が開閉部材5に取り付けられている。
本実施形態では、通信モジュール6は、ケース62の一部が第1面501(又は第2面502)から露出する形で開閉部材5に取り付けられている。そして、基板61における第1アンテナ121(又は第2アンテナ122)の実装面は、開閉部材5の第1面501(又は第2面502)と略一致している。もちろん、ケース62は、第1面501(又は第2面502)から露出しないように、穴54に嵌め込まれていてもよい。また、第1アンテナ121(又は第2アンテナ122)の実装面は、開閉部材5の第1面501(又は第2面502)と略一致せずに、例えば第1面501(又は第2面502)よりも外側(又は内側)に位置していてもよい。
錠側操作部13は、ユーザ(つまり、人)による操作入力を受け付ける機能を有している。錠側操作部13は、例えば押釦スイッチからなる。錠側操作部13は、建物4の屋外41と屋内42との各々に設けられている。その他、錠側操作部13は、例えば開閉部材5(玄関扉)に備わっているドアハンドル51(取っ手)であってもよいし、ユーザがドアハンドル51に触れる操作を検知するタッチセンサ等であってもよい。錠側操作部13は、ユーザによる操作入力を受け付けると、操作入力に応じた操作信号を錠側制御部11に出力する。
錠側記憶部14は、例えばEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory)のような電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを備える。錠側記憶部14は、電気錠3の制御を許可された1台以上の鍵装置2の鍵情報を認証情報として記憶する。本実施形態では、鍵装置2には固有の鍵情報が付与されている。このため、錠側記憶部14は、鍵装置2の識別情報と、鍵装置2に付与された鍵情報とを対応付けて記憶する。
ここで、図3中の「Re1」は、鍵装置2との通信を可能にする錠側通信部12の通信エリアのうち、主として建物4の屋外41に形成される通信エリアである。図3中の「Re2」は、錠側通信部12の通信エリアのうち、主として建物4の屋内42に形成される通信エリアである。本実施形態では、通信エリアRe1は、第1アンテナ121と、建物4の屋外41にある鍵装置2との間で通信可能なエリアである。言い換えれば、通信エリアRe1は、第1アンテナ121の通信エリアRe1である。また、通信エリアRe2は、第2アンテナ122と、建物4の屋内42にある鍵装置2との間で通信可能なエリアである。言い換えれば、通信エリアRe2は、第2アンテナ122の通信エリアRe2である。通信エリアRe1,Re2は、いずれも鍵装置2での処理に必要な強度を持って、鍵装置2が電気錠制御システム1からの無線信号を受信可能な範囲である。言い換えれば、通信エリアRe1,Re2は、いずれも所定値以上の電波強度で無線信号が到達する範囲である。
第1アンテナ121の通信エリアRe1は、図2に示すように、第1通信エリアRe11と、第2通信エリアRe12とに分けられる。第1通信エリアRe11は、第1アンテナ121から建物4の屋外41へ送信される電波により、建物4の屋外41に形成される通信エリアである。第2通信エリアRe12は、第1アンテナ121から建物4の屋内42へ向かって漏れ出る電波により、建物4の屋内42に形成される通信エリアである。同様に、第2アンテナ122の通信エリアRe2は、第1通信エリアRe21と、第2通信エリアRe22とに分けられる。第1通信エリアRe21は、第2アンテナ122から建物4の屋内42へ送信される電波により、建物4の屋内42に形成される通信エリアである。第2通信エリアRe22は、第2アンテナ122から建物4の屋外41へ向かって漏れ出る電波により、建物4の屋外41に形成される通信エリアである。
既に述べたように、区分構造7は、第1アンテナ121の通信エリアRe1と第2アンテナ122の通信エリアRe2とを区分けする構造である。本実施形態では、区分構造7は、図1B及び図2に示すように、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が対向する対向方向(図2における左右方向)と交差する方向において互いにずれた構造である。具体的には、本実施形態では、区分構造7は、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が、鉛直方向(図2における上下方向)において互いにずれた構造である。更に言えば、本実施形態では、区分構造7は、建物4の屋内42にある第2アンテナ122が、建物4の屋外41にある第1アンテナ121よりも上方に位置する構造である。また、本実施形態では、区分構造7は、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が対向方向において重ならないように互いにずれた構造である。本実施形態では、図1Bに示すように、鉛直方向において、開閉部材5のドアハンドル51、第1アンテナ121、第2アンテナ122の順に並ぶように、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が開閉部材5に取り付けられている。
(2.2)鍵装置
鍵装置2は、例えばスマートフォンのような携帯端末である。鍵装置2は、図1Aに示すように、鍵側制御部21と、鍵側通信部22と、鍵側操作部23と、鍵側記憶部24と、表示部25と、を備えている。
鍵側制御部21は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータで構成されている。つまり、鍵側制御部21は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムで実現されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが鍵側制御部21として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
鍵側通信部22は、例えば、アンテナと、通信回路と、を有している。鍵側通信部22は、錠側通信部12との間で、例えばBLEの規格に準拠した近距離無線通信を行うように構成されている。鍵側通信部22は、鍵側制御部21からの指令に従って、応答信号を錠側通信部12へ送信する。また、鍵側通信部22は、錠側通信部12から送信されるビーコン信号を受信する。鍵側通信部22は、ビーコン信号を受信すると、ビーコン信号を受信したことを通知するビーコン応答を錠側通信部12へ送信する。つまり、鍵側通信部22は、信号の送信機能及び受信機能を有しており、錠側通信部12との間で双方向の通信を行うように構成されている。鍵装置2からのビーコン応答を錠側通信部12が受信することにより、鍵装置2の認証を行うための認証通信が電気錠制御システム1と鍵装置2との間で開始される。
鍵側操作部23は、ユーザ(つまり、人)による操作入力を受け付ける機能を有している。鍵側操作部23は、例えば鍵装置2のケースに設けられた押釦スイッチで構成されていてもよいし、鍵装置2のケースに設けられたレバーで構成されていてもよい。本実施形態では、鍵側操作部23は、表示部25を構成するディスプレイ装置に設けられたタッチパネルを有している。タッチパネルは、静電容量方式、感圧式などのタッチセンサを有する。ユーザが表示部25のディスプレイ装置に触れる操作(タップ操作、スワイプ操作等)を行うと、鍵側操作部23は、操作に応じた信号を鍵側制御部21に出力する。
鍵側記憶部24は、例えばEEPROMのような電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを備える。鍵側記憶部24は、鍵装置2に割り当てられた個別の識別情報、及び電気錠制御システム1から付与された鍵情報等を記憶する。また、鍵側記憶部24には、鍵装置2のコンピュータが実行するプログラムが記憶されている。このプログラムは、予めメモリに記憶されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。本実施形態のように、鍵装置2がスマートフォンであれば、鍵側記憶部24には、ユーザが任意にインストールしたアプリケーションが記憶されていてもよい。
表示部25は、例えば液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の薄型ディスプレイ装置である。表示部25は、鍵側制御部21によって表示内容が制御される。
(2.3)電気錠
電気錠3は、開閉部材5(ここでは、玄関扉)を解錠及び施錠する。電気錠3は、デッドボルトと、駆動部と、駆動回路と、を有している。駆動回路は、錠側制御部11から出力される制御信号(解錠信号又は施錠信号)に応じて駆動信号を作成し、この駆動信号を駆動部に出力する。駆動部は、電動モータと、電動モータの駆動力をデッドボルトに伝達する伝達機構と、を備えている。駆動部は、駆動回路から入力される駆動信号に従って駆動モータを駆動する。駆動モータの駆動力が伝達機構を介してデッドボルトに伝達されることによって、デッドボルトが施錠位置又は解錠位置に移動する。ここで、デッドボルトが施錠位置に移動した状態では、デッドボルトの少なくとも一部が、開閉部材5を支持する扉枠に設けられたボルト穴に挿入されており、この状態では開閉部材5が閉じた状態で保持される。デッドボルトが解錠位置に移動した状態では、デッドボルトの全体がボルト穴の外に出ており、この状態では開閉部材5の開閉が可能になる。
(3)動作
以下、本実施形態の電気錠制御システム1及び電気錠システム10の動作について図5を用いて説明する。まず、建物4の屋外41又は屋内42の錠側操作部13にてユーザによる操作入力を受け付けると(ステップS1)、判定部112は、判定処理を実行する。判定処理において、ユーザによる錠側操作部13の操作が建物4の屋内42での操作であると判定されると(ステップS2:Yes)、錠側制御部11は、錠側通信部12を制御して第2アンテナ122を駆動させる(ステップS3)。したがって、錠側通信部12は、基本的に建物4の屋内42にある鍵装置2と通信可能となる。
錠側制御部11は、第2アンテナ122を駆動させることにより、第2アンテナ122からビーコン信号を送信させる(ステップS4)。第2アンテナ122が鍵装置2からのビーコン応答を受信すると(ステップS5:Yes)、認証部111は、認証処理を実行する(ステップS6)。認証処理が成功した場合、錠側制御部11は、電気錠3を制御して開閉部材5を施錠又は解錠する。一方、認証処理が失敗した場合、又は一定時間、第2アンテナ122が鍵装置2からのビーコン応答信号を受信しなかった場合(ステップS5:No)、錠側制御部11は電気錠3を制御しない。
判定処理において、ユーザによる錠側操作部13の操作が建物4の屋外41での操作であると判定されると(ステップS2:No)、錠側制御部11は、錠側通信部12を制御して第1アンテナ121を駆動させる(ステップS7)。したがって、錠側通信部12は、基本的に建物4の屋外41にある鍵装置2と通信可能となる。
錠側制御部11は、第1アンテナ121を駆動させることにより、第1アンテナ121からビーコン信号を送信させる(ステップS8)。第1アンテナ121が鍵装置2からのビーコン応答を受信すると(ステップS9:Yes)、認証部111は、認証処理を実行する(ステップS10)。認証処理が成功した場合、錠側制御部11は、電気錠3を制御して開閉部材5を施錠又は解錠する。一方、認証処理が失敗した場合、又は一定時間、第1アンテナ121が鍵装置2からのビーコン応答信号を受信しなかった場合(ステップS9:No)、錠側制御部11は電気錠3を制御しない。
ここで、第1アンテナ121の通信エリアRe1は、主として建物4の屋外41に形成される第1通信エリアRe11であるが、建物4の屋内42へ向かって漏れ出る電波により形成される第2通信エリアRe12も有している。このため、第2通信エリアRe12は、第2アンテナ122の通信エリアRe2の一部と重なり合い、第2アンテナ122の通信エリアRe2内にある鍵装置2と通信する可能性がある。つまり、第1アンテナ121は、建物4の屋外41にある鍵装置2と通信するためのアンテナであるが、建物4の屋内42にある鍵装置2と通信するためのアンテナとしても機能してしまう可能性がある。
同様に、第2アンテナ122の通信エリアRe2は、主として建物4の屋内42に形成される第1通信エリアRe21であるが、建物4の屋外41へ向かって漏れ出る電波により形成される第2通信エリアRe22も有している。このため、第2通信エリアRe22は、第1アンテナ121の通信エリアRe1の一部と重なり合い、第1アンテナ121の通信エリアRe1内にある鍵装置2と通信する可能性がある。つまり、第2アンテナ122は、建物4の屋内42にある鍵装置2と通信するためのアンテナであるが、建物4の屋外41にある鍵装置2と通信するためのアンテナとしても機能してしまう可能性がある。
そこで、本実施形態では、区分構造7により、第1アンテナ121の通信エリアRe1と、第2アンテナ122の通信エリアRe2とを区分けしている。具体的には、本実施形態では、区分構造7により、第1アンテナ121と第2アンテナ122との位置を互いにずらすことにより、開口部40を境界として建物4の屋外41と屋内42とで非対称の通信エリアが形成されている。このため、第1アンテナ121の第2通信エリアRe12と、第2アンテナ122の通信エリアRe2とが重なり難くなっている。
ここで、第1アンテナ121の通信エリアRe1は、建物4の屋外41において、開閉部材5を施錠又は解錠しようとする場合に、ユーザの所有する鍵装置2が存在すると想定される範囲に設定されている。本実施形態では、区分構造7により、第2アンテナ122の第2通信エリアRe22は、建物4の屋外41において、想定外の範囲に通信エリアを形成することになる。このため、本実施形態では、区分構造7を備えない場合と比較して、鍵装置2が第2通信エリアRe22に位置する可能性を低くすることが可能である。同様に、第2アンテナ122の通信エリアRe2は、建物4の屋内42において、開閉部材5を施錠又は解錠しようとする場合に、ユーザの所有する鍵装置2が存在すると想定される範囲に設定されている。本実施形態では、区分構造7により、第1アンテナ121の第2通信エリアRe12は、建物4の屋内42において、想定外の範囲に通信エリアを形成することになる。このため、本実施形態では、区分構造7を備えない場合と比較して、鍵装置2が第2通信エリアRe12に位置する可能性を低くすることが可能である。つまり、本実施形態では、鍵装置2が建物4の屋外41にあるか屋内42にあるかを区別し易い、という利点がある。
特に、本実施形態では、第2アンテナ122は、第1アンテナ121よりも鉛直方向において上方に位置している。このため、本実施形態では、建物4の屋内42において鍵装置2が置かれ易いと考えられる場所(例えば、玄関の靴箱の上)に第2アンテナ122の通信エリアRe2が設定され易く、第1アンテナ121の通信エリアRe1が設定され難い。したがって、鍵装置2が建物4の屋内42に放置された場合に、第1アンテナ121の通信エリアRe1(第2通信エリアRe12)に鍵装置2が位置する可能性をより低減することが可能である。
ところで、電気錠制御システム1が判定部112を備えていない場合、以下のような問題が生じ得る。すなわち、開閉部材5が施錠されている状態において、ユーザ以外の第三者が建物4の屋外41にある錠側操作部13を操作すると、錠側制御部11では、建物4の屋外41及び屋内42のいずれの錠側操作部13で操作入力を受け付けたかを判断できない。このため、錠側制御部11は、鍵装置2が屋外41及び屋内42のいずれにある場合にも対応すべく、第1アンテナ121及び第2アンテナ122を駆動させる。このとき、鍵装置2が建物4の屋内42において、第2アンテナ122の通信エリアRe2(又は第1アンテナ121の第2通信エリアRe22)内に放置される場合がある。この場合、鍵装置2は、第1アンテナ121又は第2アンテナ122から送信されるビーコン信号を受信可能である。すると、錠側制御部11で認証処理が実行され、認証処理に成功すると、錠側制御部11が電気錠3を制御して開閉部材5を解錠してしまう可能性がある。
一方、本実施形態では、判定部112を備えているので、判定部112の判定結果に応じて、第1アンテナ121及び第2アンテナ122のうち鍵装置2との通信に必要なアンテナのみを駆動させることが可能である、という利点がある。したがって、本実施形態では、上述のように建物4の屋外41にある錠側操作部13で操作入力を受け付けた場合、錠側制御部11は、第1アンテナ121のみを駆動させることが可能である。更に、本実施形態では、区分構造7を備えない場合と比較して、建物4の屋内42にある鍵装置2が、第1アンテナ121の通信エリアRe1(第2通信エリアRe12)に位置し難い。
このため、本実施形態では、鍵装置2は、第1アンテナ121から送信されるビーコン信号を受信し難いので、錠側制御部11で認証処理が行われ難い。したがって、本実施形態では、鍵装置2が建物4の屋内42に放置された場合に、ユーザ以外の第三者が建物4の屋外41にある錠側操作部13を操作して、意図せずに開閉部材5が解錠されてしまう可能性を低減することが可能である。
(4)変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
上述の実施形態において、区分構造7は、第2アンテナ122が第1アンテナ121よりも鉛直上方に位置する構造であるが、鉛直下方に位置する構造であってもよい。また、上述の実施形態において、区分構造7は、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が対向方向において重ならないように互いにずれた構造であるが、一部が重なる構造であってもよい。更に、上述の実施形態において、区分構造7は、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が鉛直方向に互いにずれた構造であるが、これに限定する趣旨ではない。区分構造7は、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が対向方向と交差する方向に互いにずれていればよい。例えば、図6に示すように、区分構造7は、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が、水平方向(図6における左右方向)において互いにずれた構造であってもよい。図6では、区分構造7は、第2アンテナ122が第1アンテナ121よりも左方に位置する構造であるが、右方に位置する構造であってもよい。
上述の実施形態において、第1アンテナ121及び第2アンテナ122の少なくとも一方は、指向性アンテナであってもよい。指向性アンテナは、第1アンテナ121及び第2アンテナ122が対向する対向方向において、対向するアンテナに向かう向きとは反対向きの指向性を有する。指向性アンテナは、例えば、半波長ダイポールアンテナ、八木・宇田アンテナ、逆F型のパターンアンテナ、及びミアンダ型のパターンアンテナ等である。
第1アンテナ121及び第2アンテナ122の両方が指向性アンテナである場合の一例を図7に示す。図7に示すように、第1アンテナ121の第2通信エリアRe12は、第1アンテナ121が無指向性アンテナである場合と比較して小さくなる。したがって、この構成では、第1アンテナ121から送信される電波が建物4の屋内42へ漏れ難くなる。同様に、第2アンテナ122の第2通信エリアRe22は、第2アンテナ122が無指向性アンテナである場合と比較して小さくなる。したがって、この構成では、第2アンテナ122から送信される電波が建物4の屋外41へ漏れ難くなる。
上述の実施形態において、区分構造7は、図8に示すようにシールド部材71を更に備えていてもよい。シールド部材71は、例えば金属製の板材であって、電波遮蔽性を有している。また、シールド部材71は、例えば開閉部材5の内部に埋め込まれることにより、第1アンテナ121と第2アンテナ122との間に設けられている。この構成では、第1アンテナ121から建物4の屋内42へ向かって漏れ出る電波がシールド部材71により遮蔽されるので、第1アンテナ121から送信される電波が建物4の屋内42へ漏れ難くなる。同様に、第2アンテナ122から建物4の屋外41へ向かって漏れ出る電波がシールド部材71により遮蔽されるので、第2アンテナ122から送信される電波が建物4の屋外41へ漏れ難くなる。ここで、シールド部材71は、グランドに電気的に接続されていてもよい。この場合、耐ノイズ性が向上する、という利点がある。
上述の実施形態では、判定部112の判定結果に応じて、第1アンテナ121及び第2アンテナ122のうち鍵装置2との通信に必要なアンテナのみを駆動させているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、電気錠制御システム1は、判定部112を備えていなくてもよい。この場合、錠側制御部11は、建物4の屋外41及び屋内42を問わず、錠側操作部13にてユーザによる操作入力を受け付けると、第1アンテナ121及び第2アンテナ122の両方を駆動させてもよい。
上述の実施形態では、錠側制御部11は、錠側操作部13での操作入力を受け付けてから第1アンテナ121又は第2アンテナ122を駆動させているが、これに限定する趣旨ではない。錠側制御部11は、錠側操作部13での操作入力を待たずに、錠側通信部12を制御して第1アンテナ121及び第2アンテナ122の両方を間欠的に駆動させてもよい。例えば、鍵装置2が建物4の屋内42にて第2アンテナ122の通信エリアRe2内にある場合、鍵装置2と第2アンテナ122との間で通信可能であるため、錠側制御部11は、認証処理を実行する。そして、錠側制御部11は、認証処理の実行後、判定部112にて建物4の屋内42で施錠操作又は解錠操作が行われたと判定されるまでは、開閉部材5の施錠又は解錠を行わない。一方、錠側制御部11は、認証処理の実行後、判定部112にて建物4の屋内42で施錠操作又は解錠操作が行われたと判定されると、電気錠3を制御して開閉部材5の施錠又は解錠を行う。鍵装置2が建物4の屋外41にて第1アンテナ121の通信エリアRe1内にある場合も同様である。
上述の実施形態では、通信モジュール6が取り付けられる金属部材53が区分構造7の一部として機能している。つまり、第1アンテナ121(又は第2アンテナ122)から送信される電波は、金属部材53により遮蔽されることで、建物4の屋内42(又は屋外41)へ漏れ難くなっている。もちろん、上述の実施形態において、通信モジュール6は、金属部材53を備えない開閉部材5に取り付けられてもよい。つまり、通信モジュール6は、金属部材53に取り付けられなくてもよく、金属部材53が区分構造7の一部として機能しなくてもよい。また、通信モジュール6は、ドアハンドル51に取り付けられてもよい。
上述の実施形態では、2つの通信モジュール6の各々に無線回路が搭載されているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、無線回路は、2つの通信モジュール6で共用されてもよい。この場合、無線回路は、2つの通信モジュール6のいずれにも搭載されず、他の場所(例えば、開閉部材5)に設置される。
(5)その他の変形例
以下、その他の変形例について列挙する。以下に説明する変形例は、「(4)変形例」に列挙した変形例を含めて、適宜組み合わせて適用可能である。
本開示における電気錠制御システム1の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを有する。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における電気錠制御システム1又は制御方法の実行主体としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。
上述の実施形態では、判定部112が錠側制御部11に含まれているが、判定部112が錠側制御部11に含まれていなくてもよい。すなわち、判定部112は、錠側制御部11と別体に設けられていてもよい。
上述の実施形態では、錠側制御部11及び判定部112が1つの回路で実現されているが、2つ以上の回路で実現されていてもよい。例えば、錠側制御部11及び判定部112の機能が、2つ以上の回路に分散して設けられていてもよい。また、例えば、錠側制御部11及び判定部112の機能が、1つのケースに収まる1つの装置に設けられていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。さらに、錠側制御部11及び判定部112の少なくとも一部の機能は、例えば、クラウド(クラウドコンピューティング)によって実現されていてもよい。
上述の実施形態では、錠側制御部11及び錠側通信部12が1つのケース15に収納されているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、錠側制御部11及び錠側通信部12は、2つ以上のケースに分散して収納されていてもよい。
上述の実施形態では、判定部112は電気錠制御システム1に設けられているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、判定部112は、鍵装置2に設けられていてもよい。この場合、錠側操作部13での操作入力に応じた操作信号は、錠側通信部12から鍵側通信部22へ送信されればよい。すると、判定部112は、この操作信号を用いて判定処理を実行することが可能である。判定部112での判定結果は、鍵側通信部22から錠側通信部12へ送信されればよい。すると、錠側制御部11は、判定部112での判定結果に応じて第1アンテナ121又は第2アンテナ122を駆動させることが可能である。
上述の実施形態では、鍵装置2は、例えばスマートフォンのような携帯端末であるが、他の構成であってもよい。例えば、鍵装置2は、コンピュータを電気錠制御システム1の鍵として動作させるためのプログラム(アプリケーション)を実行可能な携帯端末であれば、タブレット型のコンピュータ等であってもよい。また、鍵装置2は、ユーザが所持する鞄などに収納又は取付可能な電子タグ等であってもよい。
上述の実施形態では、鍵装置2は、開閉部材5の解錠操作及び施錠操作の両方を行うことができるが、他の構成であってもよい。例えば、鍵装置2は、開閉部材5の解錠操作だけを行う構成であってもよい。すなわち、鍵装置2は、開閉部材5の施錠操作及び解錠操作のうち少なくとも解錠操作を行うように構成されていればよい。
上述の実施形態では、開閉部材5の内部は空洞52となっているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、開閉部材5の内部には、木材、断熱材などの他の部材が設けられていてもよい。
上述の実施形態では、開閉部材5は、建物4の屋外41と屋内42とを隔てる扉(開き戸又は引戸)又は窓であるが、建物4の一部の区画の外側41と内側42とを隔てる扉であってもよい。例えば、建物4が複数の住戸を有する集合住宅、複数の店舗を有するテナントビル、及び複数の事務所を有するオフィスビルであれば、個々の区画(住戸、店舗、事務所)の外側41と内側42とを隔てる扉が開閉部材5となる。
上述の実施形態では、電気錠システム10は戸建て住宅に適用されているが、例えば集合住宅の各住戸に適用されてもよい。また、電気錠システム10は、集合住宅の共用部玄関に適用されてもよいし、事務所、店舗、工場などの非住宅用の建物4に適用されてもよい。
(まとめ)
以上述べたように、第1の態様に係る電気錠制御システム(1)は、第1アンテナ(121)と、第2アンテナ(122)と、錠側通信部(12)と、錠側制御部(11)と、区分構造(7)と、を備える。第1アンテナ(121)は、建物(4)の開口部(40)を境界として、開口部(40)を開閉する開閉部材(5)が閉じた状態で建物(4)の外側(41)にある。第2アンテナ(122)は、開口部(40)を境界として、開閉部材(5)が閉じた状態で建物(4)の内側(42)にある。錠側通信部(12)は、第1アンテナ(121)又は第2アンテナ(122)を介して鍵装置(2)との間で無線通信を行う。錠側制御部(11)は、鍵装置(2)と錠側通信部(12)との間の通信により、開閉部材(5)を施錠又は解錠する電気錠(3)を制御する。区分構造(7)は、第1アンテナ(121)の通信エリア(Re1)と第2アンテナ(122)の通信エリア(Re2)とを区分けする。
この態様によれば、鍵装置(2)が建物(4)の外側(41)にあるか内側(42)にあるかを区別し易い、という利点がある。
第2の態様に係る電気錠制御システム(1)では、第1の態様において、区分構造(7)は、以下のような構造である。すなわち、区分構造(7)は、第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)が、第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)が対向する対向方向と交差する方向において互いにずれた構造である。
この態様によれば、第1アンテナ(121)の通信エリア(Re1)と、第2アンテナ(122)の通信エリア(Re2)とが重なり難い、という利点がある。
第3の態様に係る電気錠制御システム(1)では、第2の態様において、区分構造(7)は、第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)が、鉛直方向において互いにずれた構造である。
この態様によれば、第1アンテナ(121)の通信エリア(Re1)と、第2アンテナ(122)の通信エリア(Re2)とが重なり難い、という利点がある。
第4の態様に係る電気錠制御システム(1)では、第3の態様において、区分構造(7)は、第2アンテナ(122)が第1アンテナ(121)よりも上方に位置する構造である。
この態様によれば、建物(4)の内側(42)において鍵装置(2)が置かれ易いと考えられる場所に第2アンテナ(122)の通信エリア(Re2)が設定され易く、第1アンテナ(121)の通信エリア(Re1)が設定され難い、という利点がある。
第5の態様に係る電気錠制御システム(1)では、第2〜第4のいずれかの態様において、区分構造(7)は、第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)が対向方向において重ならないように互いにずれた構造である。
この態様によれば、第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)が対向方向において重なる場合と比較して、第1アンテナ(121)の通信エリア(Re1)と、第2アンテナ(122)の通信エリア(Re2)とが重なり難い、という利点がある。
第6の態様に係る電気錠制御システム(1)では、第1〜第5のいずれかの態様において、第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)の少なくとも一方は、指向性アンテナである。指向性アンテナは、第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)が対向する対向方向において、対向するアンテナに向かう向きとは反対向きの指向性を有する。
この態様によれば、第1アンテナ(121)から送信される電波が建物(4)の内側(42)へ漏れ難くなり、かつ、第2アンテナ(122)から送信される電波が建物(4)の外側(41)へ漏れ難くなる、という利点がある。
第7の態様に係る電気錠制御システム(1)では、第1〜第6のいずれかの態様において、区分構造(7)は、シールド部材(71)を備える。シールド部材(71)は、第1アンテナ(121)と第2アンテナ(122)との間に設けられて電波遮蔽性を有する。
この態様によれば、第1アンテナ(121)から送信される電波が建物(4)の内側(42)へ漏れ難くなり、かつ、第2アンテナ(122)から送信される電波が建物(4)の外側(41)へ漏れ難くなる、という利点がある。
第8の態様に係る電気錠制御システム(1)は、第1〜第7のいずれかの態様において、判定部(112)を更に備える。判定部(112)は、建物(4)の外側(41)又は内側(42)のいずれで開閉部材(5)を施錠する操作又は解錠する操作が行われたかを判定する。
この態様によれば、判定部(112)の判定結果に応じて、第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)のうち鍵装置(2)との通信に必要なアンテナのみを駆動させることが可能である、という利点がある。
第9の態様に係る電気錠システム(10)は、第1〜第8のいずれかの態様の電気錠制御システム(1)と、電気錠(3)と、を備える。電気錠(3)は、錠側制御部(11)により制御されて開閉部材(5)を施錠又は解錠する。
この態様によれば、鍵装置(2)が建物(4)の外側(41)にあるか内側(42)にあるかを区別し易い、という利点がある。
第10の態様に係る通信システム(100)は、第1〜第8のいずれかの態様の電気錠制御システム(1)に用いられる2つの通信モジュール(6)を備える。2つの通信モジュール(6)は、それぞれ第1アンテナ(121)及び第2アンテナ(122)を有する。
この態様によれば、鍵装置(2)が建物(4)の外側(41)にあるか内側(42)にあるかを区別し易い、という利点がある。
第2〜第8の態様に係る構成については、電気錠制御システム(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1 電気錠制御システム
10 電気錠システム
100 通信システム
11 錠側制御部
112 判定部
12 錠側通信部
121 第1アンテナ
122 第2アンテナ
2 鍵装置
3 電気錠
4 建物
40 開口部
41 屋外(外側)
42 屋内(内側)
5 開閉部材
6 通信モジュール
7 区分構造
71 シールド部材
Re1 第1アンテナの通信エリア
Re2 第2アンテナの通信エリア

Claims (10)

  1. 建物の開口部を境界として、前記開口部を開閉する開閉部材が閉じた状態で前記建物の外側にある第1アンテナと、
    前記開口部を境界として、前記開閉部材が閉じた状態で前記建物の内側にある第2アンテナと、
    前記第1アンテナ又は前記第2アンテナを介して鍵装置との間で無線通信を行う錠側通信部と、
    前記鍵装置と前記錠側通信部との間の通信により、前記開閉部材を施錠又は解錠する電気錠を制御する錠側制御部と、
    前記第1アンテナの通信エリアと前記第2アンテナの通信エリアとを区分けする区分構造と、を備える
    電気錠制御システム。
  2. 前記区分構造は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナが、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナが対向する対向方向と交差する方向において互いにずれた構造である
    請求項1記載の電気錠制御システム。
  3. 前記区分構造は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナが、鉛直方向において互いにずれた構造である
    請求項2記載の電気錠制御システム。
  4. 前記区分構造は、前記第2アンテナが前記第1アンテナよりも上方に位置する構造である
    請求項3記載の電気錠制御システム。
  5. 前記区分構造は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナが前記対向方向において重ならないように互いにずれた構造である
    請求項2乃至4のいずれか1項に記載の電気錠制御システム。
  6. 前記第1アンテナ及び前記第2アンテナの少なくとも一方は、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナが対向する対向方向において、対向するアンテナに向かう向きとは反対向きの指向性を有する指向性アンテナである
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電気錠制御システム。
  7. 前記区分構造は、前記第1アンテナと前記第2アンテナとの間に設けられて電波遮蔽性を有するシールド部材を備える
    請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電気錠制御システム。
  8. 前記建物の外側又は内側のいずれで前記開閉部材を施錠する操作又は解錠する操作が行われたかを判定する判定部を更に備える
    請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電気錠制御システム。
  9. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電気錠制御システムと、
    前記錠側制御部により制御されて前記開閉部材を施錠又は解錠する電気錠と、を備える
    電気錠システム。
  10. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電気錠制御システムに用いられる2つの通信モジュールを備え、
    前記2つの通信モジュールは、それぞれ前記第1アンテナ及び前記第2アンテナを有する
    通信システム。
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