JPH10325270A

JPH10325270A - 電気錠システム

Info

Publication number: JPH10325270A
Application number: JP15293597A
Authority: JP
Inventors: Haruo Morita; 治夫森田
Original assignee: Goal Co Ltd
Current assignee: Goal Co Ltd
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】施工にかかる手間および製造コストを抑
えると共に、安定して動作する電気錠システムを提供す
る。【解決手段】電気錠２側に互いに直列に接続された状
態で一対の配線５に接続される複数個のスイッチＳ₁，
Ｓ₂と、このスイッチＳ₁に並列に接続されるツェナー
ダイオードＺ₁とを設けると共に、制御盤３側にフォト
カプラＰ₂のトリガ入力部Ｐ_2TとツェナーダイオードＺ
₂とを互いに直列に接続した状態で前記一対の配線５に
接続することにより、電気錠２側の複数個のスイッチＳ
₁，Ｓ₂の開閉状態を制御盤３側のフォトカプラＰ₁，
Ｐ₂で検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気錠システムの
改良技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気錠システムを図１０，１１を
用いて説明する。これらの図において、２１は電気錠シ
ステム２０を取り付ける扉、２２は電気錠、２３は制御
盤、２４は操作プレート、２５、２６は電気錠２２と制
御盤２３、制御盤２３と操作プレート２４を接続するケ
ーブルである。図１１に示すように、前記ケーブル２５
は通電金具２７を介して扉２１内に配線されると共に、
途中にコネクタ２８によって分離可能に接続されてい
る。

【０００３】図１０に示すように、電気錠２２は、扉の
開閉を検知するためのスイッチ２２ａと、錠が施錠状態
か解錠状態かを検知するためのスイッチ２２ｂ，２２ｃ
と、モータ（ソレノイドでもよい）からなり錠の機構を
動作させる駆動部Ｍとを内蔵しているのが一般的であ
る。制御盤２３の基本回路は、モータを正転／逆転させ
て施錠／解錠させるためのスイッチＳ_L，Ｓ_U、リレー
Ｒ_L，Ｒ_UのコイルＲ_LC，Ｒ_UCと接点Ｒ_LS，Ｒ_USからな
る電力供給回路と、前記錠の状態や扉の状態をモニタ表
示するランプＬ_A，Ｌ_B，Ｌ_C、および直流電源回路Ｐ
により構成されている。また、操作プレート２４は制御
盤２３と同様のランプＬ_A，Ｌ_B，Ｌ_C、施錠スイッチ
Ｓ_L、解錠スイッチＳ_Uを各々並列に接続するように有
する。

【０００４】したがって、制御盤３または操作プレート
２４の施錠スイッチＳ_Lを操作すると、コイルＲ_LCに電
流が流れ、リレー接点Ｒ_LSによって駆動部Ｍに施錠電流
Ｌが流れて施錠動作をする。また、解錠スイッチＳ_Uを
操作すると、同様にリレーＲ_Uによって駆動部Ｍに解錠
電流Ｕが流れる。すなわち、制御盤３側で極性を変えて
駆動部Ｍに電圧を印加し、施錠電流Ｌまたは解錠電流Ｕ
を流すことにより、電気錠２２を施錠または解錠するこ
とができる。

【０００５】図１２は従来の電気錠システム２０を老人
者用住宅などで老人の生活状態等を自動的に監視する在
不在確認システムに応用した場合の例を示している。図
において、２２ｄは鍵の回転を検知するシリンダスイッ
チ、２９はソレノイド２９ａによって防犯チェーン２９
ｂを取り外す電動ガードチェーン、３０は監視センタに
設置された監視盤である。

【０００６】この電気錠システム２０（在不在確認シス
テム）は、シリンダスイッチ２２ｄの入力があり、扉錠
（電気錠）２２を鍵で施錠すると外出と判定して監視を
停止し、その後、回転検知スイッチ２２ｅの入力があっ
て解錠状態となった場合は在室と判断して監視を開始す
る。そして、火災等の緊急事態が発生した場合は、避難
が容易になるように監視盤３０の命令により、自動的に
電気錠２２を解錠させると共に、前記ソレノイド２９ａ
に電流を流すことにより、電動ガードチェーン２９が防
犯チェーン２９ｂを外すことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１０，１
１の構成の電気錠システム２０では、各機器２２，２
３，２４間のケーブル２５，２６に６本ずつの配線が必
要となる。つまり、現状の電気錠システム２０の施工
は、電気錠２２から制御盤２３、制御盤２３から操作プ
レート２４（別の場所から操作できるように設置する外
部操作部）のケーブル２５，２６の電線材コストが高く
なる上に、結線工事の時間が長くかかる。また、ケーブ
ル２５，２６内の配線の数が多くなればなるほど誤って
結線する可能性も高くなり、動作不良や機器故障等が発
生する可能性があった。

【０００８】また、この電気錠システム２０の制御盤２
３および操作プレート２４では、扉２１の状態を表示す
るのに三つのランプＬ_A，Ｌ_B，Ｌ_Cを用いており、錠
の施錠／解錠を行なう操作スイッチＳ_L，Ｓ_Uを別々に
設けているので、その制御回路が複雑になり、各部のコ
ストが高くならざるを得なかった。

【０００９】図１２の構成の電気錠システム２０におい
て、一般に老人者用住宅の扉２１は車椅子でも通過が容
易なように引き戸が一般的であり、電気錠２２と制御盤
２３とを接続するケーブル２５を挿入するＶ字状の配線
補助部材３１を必要としている。そして、ケーブル２５
は少なくとも６本の配線を必要としているので、ケーブ
ル２５が固くなり扱いにくいだけでなく、断線の危険性
もあった。

【００１０】また、可動の扉２１に取り付けられる電気
錠２２に通電するために、様々な工夫をこらした通電金
具も市販されているが、何れの場合にもケーブル２５内
の配線の本数が増えるとそれだけ複雑になり通電器具そ
のものも大掛かりになってコストが上がり、工事費用も
増加することは避けられなかった。扉２１を閉じたとき
にのみ接触する接触金具を用いてケーブル２５を連結す
ることも考えられるが、扉２１の歪みなどを考慮に入れ
ると配線の数が多くなればなるほど、接触式の通電金具
が大型化することは避けられず、また、接触不良が生じ
る可能性も高く、実用的ではなかった。

【００１１】そこで、電気錠２２に対する配線の数を少
なくすることにより、配線を簡素化することが考えられ
る。例えば、従来より特開平３−２３８９９７号公報に
開示されているように、２本の配線で多種類の信号を送
る手段として、マイクロコンピュータなどを使って、送
信側でシリアルなデジタル信号を送り、受信側でもマイ
コンを使ってその信号の内容を解析モニタする方法が取
られている。ところが、この方法を実施するにはマイク
ロコンピュータを駆動させるための高価な安定化電源が
必要であった。また、マイクロコンピュータはあらゆる
ノイズに弱いためノイズ等の対策にもコストがかかって
いた。すなわち、電気錠システム２０のような単純なシ
ステムの場合、この手法を使うと構造が複雑で高価にな
らざるを得ないだけでなく、電気や磁気などのあらゆる
ノイズの影響を受けやすくなるという欠点があった。

【００１２】本発明は、このような実情を考慮に入れて
なされたものであって、施工にかかる手間および製造コ
ストを抑えると共に、安定して動作する電気錠システム
を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１発明の電気錠システムは、電気錠側に互いに
直列に接続された状態で２本の配線に接続される複数個
のスイッチと、このスイッチに並列に接続されるツェナ
ーダイオードとを設けると共に、制御盤側にスイッチン
グ素子のトリガ入力部とツェナーダイオードとを互いに
直列に接続した状態で前記２本の配線に接続することに
より、電気錠側の複数個のスイッチの開閉状態を制御盤
側のスイッチング素子で検知することを特徴としてい
る。このスイッチング素子はリレーまたはフォトカプラ
であってもよい。

【００１４】したがって、極めて簡潔な回路でありなが
ら、２本の配線を用いるだけで、電気錠内の複数個のス
イッチの各状態をツェナーダイオードのツェナー電圧で
変換して線間電圧として示すことができ、各スイッチの
開閉状態を制御盤側のスイッチング素子で検知できる。
つまり、複数のスイッチの開閉状態を２本の配線を用い
て検知できる。さらに、ツェナーダイオードはマイクロ
コンピュータのチップなどに比べて遙に小さく電気錠シ
ステムの構成を小型化することができる。加えて、ツェ
ナー電圧は電源電圧の変動に係わらず一定であるから、
各スイッチの開閉状態を確実に検知でき、ノイズなどの
影響をほとんど受けることがない。

【００１５】第２発明の電気錠システムは、電気錠が極
性を切り替えた電圧を印加して施錠または解錠を行なう
駆動部を備えており、制御盤側に同一極性の電圧を前記
２本の配線に供給する電力供給回路を設けると共に、電
気錠側に前記配線から供給される電力の極性を錠の状態
によって切り替えて駆動部に印加する切替回路を設ける
ことにより、電気錠による施錠または解錠を切り替える
ことを特徴としている。

【００１６】したがって、一個の操作スイッチで施錠ま
たは解錠の両方を行うことができる。また、制御盤が小
型になり、制御盤の回路が簡素であるので制御の信頼性
が向上する。さらに、従来は駆動部の制御線として独立
して設けていた２本の配線のうち、片方の配線を共通線
として使用することが可能であり、結果的に配線の数を
減らすことができる。

【００１７】また、前記切替回路を電気錠内に組み込ん
だ場合には、電気錠の取付けに余分な工程を加える必要
が全くなく配線の数を二本にする事ができるので、施工
が極めて容易になる。

【００１８】第３発明は、電気錠の状態を確認し且つ制
御盤を遠隔操作する外部操作器と、この外部操作器を制
御盤に接続する２本の配線とを有する電気錠システムに
おいて、制御盤側にフォトカプラのトリガ入力部を前記
配線に接続し、状態スイッチとツェナーダイオードとを
互いに直列に接続した状態で同配線に接続すると共に、
外部操作器側に前記配線を短絡する操作スイッチを接続
し、表示部とツェナーダイオードとを互いに直列に接続
した状態で同配線に接続することにより、制御盤側の状
態スイッチの状態を外部操作器側の表示部で表示すると
共に、外部操作器側の操作スイッチによって制御盤側の
フォトカプラを動作させることを特徴としている。

【００１９】したがって、外部操作器と制御盤との間の
配線も２本にすることができ、施工にかかるコストを可
及的に抑えることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１，２は本発明の一例である電
気錠システム１を示しており、図１はその回路図であ
る。この電気錠システム１は、電気的に施錠または解錠
動作を行なう電気錠２と、この電気錠２を制御する制御
盤３と、この制御盤３を遠隔操作する外部操作器である
操作プレート４と、各部２，３、３，４を接続するそれ
ぞれ２本の配線５，５、６，６とからなっている。

【００２１】図２は前記電気錠システム１を扉７に取り
付けた状態を示す図である。８は扉７のヒンジ近傍に設
けた通電金具であり、この通電金具８の内部に前記配線
５を通すように構成されている。なお、配線５は途中で
コネクタ５ａによって着脱自在に接続することにより施
工をより簡潔に行えるようにしている。

【００２２】本発明の電気錠システム１は、図１０，１
１に示す従来例に比べて、配線５，６が２本になってい
る点において極めて簡素な構成になっている。すなわ
ち、配線の施工時にかかる手間を少なくし、結線ミスの
発生を抑えるとともに、配線５，６にかかるコストを引
き下げることができる。

【００２３】本例において配線５，６を２本にするため
の各部の構成および動きについて、以下に説明する。

【００２４】図３は被モニタ側の複数個のスイッチの状
態を２本の配線で接続されるモニタ側のスイッチング素
子で検知する構成を示す回路図である。図３の回路は例
えば図１の回路中の仮想線９で囲まれた部分に適用され
ているものであり、ここで被モニタ側は電気錠２であ
り、モニタ側は制御盤３である。本例において、電気錠
２内に、例えば錠の解錠状態でオン状態になるスイッチ
Ｓ₁と、扉７（図２参照）の閉状態でオン状態になるス
イッチＳ₂とを互いに直列に接続した状態で２本の配線
５に接続すると共に、スイッチＳ₁に並列に例えばツェ
ナー電圧６．２ＶのツェナーダイオードＺ₁を接続して
いる。

【００２５】一方、制御盤３側では、前記配線５に、例
えば電圧２４Ｖの直流電源Ｐと抵抗Ｒ_Sとを互いに直列
に接続した状態で接続すると共に、抵抗Ｒ₁とフォトカ
プラ（スイッチング素子）Ｐ₁のトリガ入力部Ｐ_1Tとを
互いに直列に接続した状態で接続し、かつ、抵抗Ｒ₂と
フォトカプラＰ₂のトリガ入力部Ｐ_2Tとツェナーダイオ
ードＺ₂とを互いに直列に接続した状態で接続する。な
お、本例ではツェナーダイオードＺ₂のツェナー電圧
（しきい値）は、ツェナーダイオードＺ₁と同じ６．２
Ｖにしている。

【００２６】したがって、扉７が開状態つまりスイッチ
Ｓ₂がオフ状態のときは配線５に電流が流れず、Ａ点の
電圧は約２４Ｖであり、両方のフォトカプラＰ₁，Ｐ₂
がオンになる。一方、扉７が閉じた状態では、錠が施錠
状態であるときにスイッチＳ₁がオフ状態となるので、
Ａ点の電圧はツェナーダイオードＺ₁のツェナー電圧
６．２Ｖまで下がることになる。この時、フォトカプラ
Ｐ₁はオンであるが、フォトカプラＰ₂のトリガ入力部
Ｐ_2Tはしきい値６．２ＶのツェナーダイオードＺ２と直
列に接続されているためオフになる。また、スイッチＳ
₁，Ｓ₂が両方ともオン状態の時、つまり、扉７が閉ま
っており且つ錠が解錠している場合は配線５はショート
状態になり、Ａ点の電圧が０Ｖになるので両方のフォト
カプラＰ₁，Ｐ₂がオフになる。この動作を表１にまと
めて示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】以上のように、通常２本の配線では、オン
とオフの２種類の状態しかモニタできないものが、図３
の回路によれば、電気錠２側の２つのスイッチＳ₁，Ｓ
₂が取り得る４つの状態のうち３つの状態を、２本の配
線５によって伝達し、制御盤３側のフォトカプラＰ₁，
Ｐ₂の接点Ｐ_1S，Ｐ_2Sの状態でこれを検知することがで
きる。しかも、極めて簡素化された回路であり、生産コ
ストが安い。

【００２９】なお、図３の回路で、配線５が長くなり、
配線５による抵抗が大きい場合には、ツェナーダイオー
ドＺ₂のしきい値をツェナーダイオードＺ₁のツェナー
電圧に比べて少し高く設定したり、ツェナーダイオード
Ｚ₂に直列に整流用ダイオードを接続したり、抵抗Ｒ₂
を大きくすることにより、フォトカプラＰ₂の動作をさ
らに安定させることができる。

【００３０】つまり、モニタする側のスイッチング素子
Ｐ₂のトリガ入力部Ｐ_2Tに直列に接続されるツェナーダ
イオードＺ₂のしきい値を被モニタ側のツェナーダイオ
ードＺ₁のツェナー電圧以上に設定しておけば、被モニ
タ側のツェナーダイオードＺ₁に並列接続されたスイッ
チＳ₁等の状態を、モニタ側のスイッチング素子Ｐ₂に
よって検出することができる。

【００３１】なお、上述の回路においてツェナーダイオ
ードＺ₁の代わりに抵抗を用い、電圧降下によってスイ
ッチＳ₁，Ｓ₂の状態をモニタする方法もあるが、この
ような方法は電源Ｐに含まれるリプルなどのノイズに影
響を受けるので、まず電源Ｐを安定させることが必要と
なるので好ましくない。また、配線５に加わったノイズ
や配線５自体の抵抗など様々な影響を受けやすいという
欠点もある。

【００３２】一方、本発明は上述したように、ツェナー
ダイオードＺ₁を用いることにより、より確実なモニタ
を行うことができる。つまり、ツェナーダイオードＺ₁
のツェナー電圧は電源Ｐの変動に一切関係なく一定であ
るから、動作が確実で安定しており、信頼性が高くな
る。

【００３３】なお、上述の例では、スイッチング素子の
一例としてフォトカプラＰ₁，Ｐ₂を用いているが、本
発明はこれに限られるものではなく、フォトカプラ
Ｐ₁，Ｐ₂の代わりにリレーを用いてもよいことはいう
までもない。リレーを用いた場合にはリレーの出力側の
接点は、トリガ入力部のコイルと完全に独立しているの
で、接点に大きな電圧を直接かけることができる。ま
た、ｂ接点を利用することもできる。

【００３４】図４は、図３の回路を変形したものであ
り、２つのスイッチＳ₁，Ｓ₂によって形成されうる４
つの状態を、２本の配線５の線間電圧によって伝達する
別の例を示している。図４において、Ｚ₃はスイッチＳ
₂に並列に設けたツェナーダイオード、Ｒ₃，Ｐ₃，Ｚ
₄は互いに直列に接続された状態で前記配線５に接続さ
れる抵抗，フォトカプラ，ツェナーダイオードである。

【００３５】前記ツェナーダイオードＺ₃，Ｚ₄は、ツ
ェナーダイオードＺ₁，Ｚ₂と異なるツェナー電圧を持
っており、この例では、ツェナーダイオードＺ₃，Ｚ₄
のツェナー電圧をツェナーダイオードＺ₁，Ｚ₂のツェ
ナー電圧より大きく設定している。なお、ツェナーダイ
オードＺ₁よりもツェナーダイオードＺ₂、ツェナーダ
イオードＺ₃よりもツェナーダイオードＺ₄のツェナー
電圧を少し大きくすることにより、動作をより安定させ
ることができる。

【００３６】動作は図３の説明とほゞ同じであるので省
略し、動作結果を以下の表２に示す。つまり、フォトカ
プラＰ₁，Ｐ₂，Ｐ₃を監視することにより、２個のス
イッチが取りえる４つの状態すべてがモニタできる。な
お、図４に示す例でも、図３と同様に変形可能であるこ
とはいうまでもない。

【００３７】

【表２】

【００３８】図５は図４の回路をさらに変形したもので
あり、２つのスイッチＳ₁，Ｓ₂のそれぞれの状態を、
２本の配線５の線間電圧によって伝達する別の例を示し
ている。本例において、例えばツェナーダイオードＺ₁
のツェナー電圧は１６Ｖ、ツェナーダイオードＺ₃のツ
ェナー電圧は８Ｖに設定している。つまり、ツェナーダ
イオードＺ₁はツェナーダイオードＺ₃の倍のツェナー
電圧を有するように設定している。したがって、配線５
間の線間電圧は、スイッチＳ₁，Ｓ₂が取りうる４つの
状態に従って、０，８，１６，２４Ｖになる。

【００３９】図５において、Ｒ_A，Ｒ_Bはスイッチ
Ｓ₁，Ｓ₂のそれぞれに対応してスイッチングするリレ
ーである。そして、リレーＲ_AのコイルＲ_Acと直列に接
続されたツェナーダイオードＺ₅はツェナーダイオード
Ｚ₁のツェナー電圧１６ＶからコイルＲ_Acの動作電圧５
Ｖを引いた１１Ｖに設定しており、リレーＲ_Bのコイル
Ｒ_Bcと直列に接続されたツェナーダイオードＺ₆は同様
に３Ｖに設定している。また、コイルＲ_BcにはリレーＲ
_Aのｂ接点Ｒ_Abが直列に接続されると共に、ｂ接点Ｒ_Ab
にはツェナーダイオードＺ₁と同じしきい値を持つツェ
ナーダイオードＺ₇が並列に接続されている。

【００４０】したがって、リレーＲ_A，Ｒ_Bのａ接点Ｒ
_Aa，Ｒ_Baによって、それぞれスイッチＳ₁，Ｓ₂に反転
出力を得ることができる。この回路を応用することによ
り、被モニタ側のスイッチの数は２個に限られることな
く、３個であっても対応する３個のリレーによってモニ
タすることが可能である。また、スイッチの数が４個以
上であっても同様にモニタすることができる。なお、仮
想線１１で囲った回路に替えて市販のＡ／Ｄ変換器を用
いて回路を簡潔にしてもよい。

【００４１】図６は、本発明の電気錠システム１の異な
る部分を示す回路図である。図６において、Ｍは極性を
切り替えた電圧を印加することにより施錠または解錠動
作を行なう駆動部の一例であるモータ、Ｒ_UC，Ｒ_LCはリ
レーＲ_U，Ｒ_Lのリレーコイル、Ｒ_US，Ｒ_LSは接点、Ｄ
₁〜Ｄ₄はリレーコイルＲ_UC，Ｒ_LCに供給する電流の方
向を制限するダイオードであり、これらは例えば電気錠
２内に設けられている。また、Ｒ_CSは後述するリレーＲ
_Cの接点であり、この接点Ｒ_CSがオンのときに直流電源
Ｐからの電力を、配線５を介して駆動部Ｍに供給する。
なお、Ｓ₁は施錠解錠検知スイッチであり、図３に示し
た回路に共通して使われるスイッチである。

【００４２】図６は電気錠２が施錠の状態を示してお
り、この状態で接点Ｒ_CSがオンになったとき、電源Ｐか
らの電流が、接点Ｒ_CS，施錠解錠検知スイッチＳ₁，ダ
イオードＤ₃を介してリレーＲ_UのコイルＲ_UCに流れ、
接点Ｒ_LSを通って電源へ戻るように流れる。そして、リ
レーＲ_Uが動作して接点Ｒ_USが切り替わり、この接点Ｒ
_USを介してモータＭに解錠電流Ｕが流れると共に、ダイ
オードＤ₁を通ってリレーＲ_UのコイルＲ_UCへの通電
（自己保持）を開始する。

【００４３】モータＭが回ると、錠は解錠されて、やが
て施錠解錠検知スイッチＳ₁が開くが、すでに、リレー
Ｒ_Uはその接点Ｒ_USで自己保持されており、モーターＭ
の回転が継続する。一方、リレーコイルＲ_LCの両端は共
に正の同電位になっているので、リレーＲ_Lが動作する
ことはない。すなわち、接点Ｒ_CSがオフになるまで、モ
ータＭは解錠方向に回転し続け、やがて、施錠解錠検知
スイッチＳ₁が解錠側の接点に接触する。

【００４４】続いて、再び接点Ｒ_CSがオンになると、今
度はリレーＲ_Lが動作してモータＭに施錠電流Ｌが流れ
ることにより、電気錠２は施錠されて、やがて、施錠解
錠検知スイッチＳ₁が施錠側の接点に接触するようにな
る。

【００４５】すなわち、電気錠２に電圧がかかると自動
的に、施錠解錠検知スイッチＳ₁の方向により、どちら
かのリレーＲ_UまたはＲ_Lを選択動作させることがで
き、接点Ｒ_CSがオンになった瞬間に、電気錠２の状態と
逆の方向になるように、モータＭが回転動作する。な
お、上述の例ではリレーＲ_U，Ｒ_Lを使った回路を示し
ているが、このリレーＲ_U，Ｒ_Lに替えて半導体を使っ
たスイッチング素子でも実施可能であることは言うまで
もない。

【００４６】したがって、従来はモータＭの制御線とし
て独立して設けていた２本の配線のうち、片方の配線を
共通線として使用することが可能であり、結果的に配線
５の数を減らすことができる。そして、本例ではこの効
果を応用し、モータＭへの電力供給のために配線５に印
加する線間電圧を、図３に示した複数のスイッチの状態
をモニタするため配線５に印加する線間電圧と逆の極性
にしている。このようにすることにより、同じ２本の配
線５を、モータＭへの電力供給と、複数のスイッチのモ
ニタに共用している。

【００４７】上述した極性の切換は前記接点Ｒ_CSによっ
て行われており、この接点Ｒ_CSは、図１に示すように、
リレーＲ_CのコイルＲ_CCによって動作するものであり、
このコイルＲ_CCは制御スイッチＳ_C1によって動作する。
つまり、本例では、平常状態ではリレーＲ_Cがオフであ
るので、図示上側の配線５に正、下側の配線５に負の電
圧が印加されることにより、電気錠２内のスイッチ
Ｓ₁，Ｓ₂の状態を制御盤３内のフォトカプラＰ₁，Ｐ
₂によってモニタしているが、制御スイッチＳ_C1を押圧
することによりリレーＲ_Cが動作し、上側の配線５に
負、下側の配線５に正の電圧が印加されて、モータＭが
施錠または解錠動作を行なう。なお、Ｄ₅はこの時にス
イッチＳ_Sに逆電流が流れないように設けたダイオード
である。

【００４８】また、フォトカプラＰ₁，Ｐ₂の接点
Ｐ_1S，Ｐ_2Sは抵抗Ｒ₄に直列に接続された状態で電源Ｐ
に接続されており、この接点Ｐ_1S，Ｐ_2Sの間のＢ点が抵
抗Ｒ₅を介してトランジスタＴ_R1のベースに入力してい
る。したがって、このトランジスタＴ_R1によって駆動さ
れる発光ダイオードＬ₁はフォトカプラＰ₁がオン状態
で、フォトカプラＰ₂がオフ状態の時、つまり、扉７が
閉じて且つ錠が施錠状態の時（戸締り完了時）のみ点灯
する戸締り確認ランプとなる。なお、Ｒ₆は発光ダイオ
ードＬ₁のドライブ抵抗である。

【００４９】したがって、本電気錠システム１は電気錠
２と制御盤３との配線５を２本にすることにより、配線
５にかかるコストを抑えると共に、結線ミスなどが生じ
る可能性を可及的に抑えている。また、本例では上述の
回路を電気錠２内に組み込むことにより、作業者は従来
の電気錠２と全く同じ手順で電気錠２を扉７に取り付け
ることができ、かつ、配線５の数が２本になるので、極
めて扱いやすくなる。なお、上述の回路を電気錠２内に
組み込むスペースがない場合は、錠の近傍のところで、
例えば電気錠２を取り付ける扉７内等に上述の回路を設
置してもよい。

【００５０】図７は図１の仮想線１０によって囲まれた
部分の回路を取出して示している。図７においてＲ₇は
直流電源Ｐと配線６との間に介在する抵抗、Ｐ₃，Ｐ₄
はフォトカプラである。フォトカプラＰ₃の接点Ｐ_3Sは
ツェナーダイオードＺ₈と直列に接続された状態で配線
６に接続され、フォトカプラＰ₄のトリガー入力部Ｐ_4T
は抵抗Ｒ₈と直列に接続された状態で配線６に接続され
る。

【００５１】一方、操作プレート４側には、配線６をシ
ョートする制御スイッチＳ_C2と、互いに直列に接続され
た状態で配線６に接続されるツェナーダイオードＺ₉，
抵抗Ｒ₉，発光ダイオードＬ₂とを有している。なお、
ツェナーダイオードＺ₉のしきい値は、ツェナーダイオ
ードＺ₈のツェナー電圧と同じかやや高く設定してい
る。

【００５２】以下に、この回路の動作を説明する。今、
フォトカプラＰ₃がオフ状態で、操作プレート４内の制
御スイッチＳ_C2もオフ状態とすると、電源Ｐから抵抗Ｒ
₇，Ｒ₈を経由してフォトカプラＰ₄がオンになってい
る。また、操作プレート４の発光ダイオードＬ₂は抵抗
Ｒ₇，ツェナーダイオードＺ₉を介して通電されて点灯
している。次に、フォトカプラＰ₃がオン状態になる
と、Ｃ点がツェナーダイオードＺ８のツェナー電圧まで
下がり、操作プレート４のツェナーダイオードＺ₉には
電流が流れなくなり、発光ダイオードＬ₂は消灯するが
フォトカプラＰ₄はオンのままである。一方、操作プレ
ート４内の制御スイッチＳ_C2を押圧すると、配線６がシ
ョートされるので、Ｃ点の電圧は０Ｖになり、フォトカ
プラＰ₄がオフになる。

【００５３】すなわち、制御盤３と操作プレート４との
間を２本の配線６で接続することにより、操作プレート
４の発光ダイオードＬ₂の消灯／点灯を監視すること
で、制御盤３内のフォトカプラＰ₃のオン状態／オフ状
態をモニタすることができる。また、同時に操作プレー
ト４内の制御スイッチＳ_C2からの信号を制御盤３内のフ
ォトカプラＰ₄で受け取ることができる。

【００５４】なお、本例では、図１に示すように、フォ
トカプラＰ₃のトリガ入力部Ｐ_3TはダイオードＤ₆を介
してトランジスタＴ_R1の出力に接続されると共に抵抗Ｒ
₁₀を介して電源Ｐに接続される。つまり、発光ダイオー
ドＬ₂はトランジスタＴ_R1によって駆動される発光ダイ
オードＬ₁と同じく、扉７が閉じて且つ錠が施錠状態の
時のみ点灯する戸締り確認用モニタランプとして機能す
る。

【００５５】一方、フォトカプラＰ₄の接点Ｐ_4Sは抵抗
Ｒ₁₁を介してトランジスタＴ_R2のベースに入力されてお
り、このトランジスタＴ_R2の出力側が前記制御スイッチ
Ｓ_C1に並列に接続される。つまり、操作プレート４の制
御スイッチＳ_C2を押圧することによりリレーＲ_Cを駆動
して、図６を用いて詳述したように、施錠または解錠動
作をすることができる。

【００５６】図１の回路が図６に示した前述の回路と異
なる所は、スイッチＳ₁とダイオードＤ₄との間に扉開
閉検知スイッチＳ₂を挿入している点である。すなわ
ち、本例では扉７が開いているときは、施錠できないよ
うにすることにより、誤操作を少なくする考慮がされて
いる。なお、本発明はこれに限られるものではなく、扉
７が開いているときにも施錠できるようにしてもよいこ
とは言うまでもない。

【００５７】上述の例では、スイッチング素子の例とし
てフォトカプラＰ₁〜Ｐ₄を用いることにより、回路を
より小さくすると共に、安定した動作を得るようにして
いるが、本発明はこれに限られるものではなく、フォト
カプラに替えてリレーを用いることにより、接点を完全
に独立させてもよい。この場合、電圧が全く異なる別回
路の接点にも使用することができる。また、リレーにす
ることによりｂ接点を用いることもできる。

【００５８】また、現実に市販されている制御盤３にお
いては、使い勝手がよいようにモータＭに通電する時間
を一定時間にする回路や、扉７の開閉あるいは一定時間
後に自動的に施錠する回路が付加されて製品化されてい
るが、本発明の要旨と直接的な関係がないので、本例か
らは省略している。また、錠の施錠または解錠を行なう
駆動部の例としてモータＭを用いた例を示しているが、
これをソレノイドコイルなど他の駆動機構にしてもよ
い。すなわち、本発明は上述した回路に限られるもので
はないことはいうまでもない。

【００５９】図８，９は本発明を扉錠による在不在確認
システムに応用した例を示している。図８において、
１’は在不在確認システムとして機能する電気錠システ
ムであり、１２は電気錠、１３はその制御盤、１４は電
動ガードチェーン、１５は電気錠１２と制御盤１３とを
接続する２本の配線、１６は電動ガードチェーン１４と
制御盤１３とを接続する２本の配線である。

【００６０】図９はこの電気錠システム１’を設置した
状態を示す図である。図９において、１７は引き戸式の
扉、１８はこの扉１７を閉じた状態で配線１５を接続す
る接触式の通電金具、１９はこの電気錠システム１’を
図外の監視センタにおいて遠隔監視し、電気錠１２を遠
隔操作によって行なう監視盤である。

【００６１】図８を用いて、本電気錠システム１’の構
成の詳細を説明すると、電気錠１２内には解錠電流Ｕを
流すことにより解錠動作を行なう駆動部であるモータＭ
と、これに直列に接続されたダイオードＤ₇を前記配線
１５に接続している。また、錠の施錠／解錠状態を検知
するスイッチＳ₁と、このスイッチＳ₁と直列に接続し
た鍵のシリンダスイッチＳ₃とをダイオードＤ₈を介し
て配線１５に接続し、シリンダスイッチＳ₃に並列にツ
ェナーダイオードＺ₁₀を設けている。

【００６２】一方、制御盤１３にはリレーＲ_Cの接点Ｒ
_CSが前記配線１５に接続されて、このリレーＲ_Cの非励
起状態では、抵抗Ｒ₁₁を介して直流電源Ｐが接続され
る。また、監視盤１９に接続される端子Ｔ_A，Ｔ_Bがこ
のリレーＲ_CのコイルＲ_CCに接続されている。

【００６３】つまり、リレーＲ_Cがオフの状態では、フ
ォトカプラＰ₅，Ｐ₆のトリガ入力部Ｐ_5T，Ｐ_6Tは抵抗
Ｒ₁₂，ツェナーダイオードＺ₁₁を介して前記配線１５に
接続される。また、フォトカプラＰ₇，Ｐ₈のトリガ入
力部Ｐ_7T，Ｐ_8Tは抵抗Ｒ₁₃を介して前記配線１５に接続
される。したがって、リレーＲ_Cがオフの状態のときの
フォトカプラＰ₅〜Ｐ₈の状態は、以下の表３に示すよ
うに、シリンダスイッチＳ₃、施錠スイッチＳ₁の状態
に関連して変化する。

【００６４】

【表３】

【００６５】したがって、フォトカプラＰ₇，Ｐ₅の接
点Ｐ_7S，Ｐ_5S、抵抗Ｒ₁₄，Ｒ₁₅、トランジスタＴ_R3を図
のように接続することにより、Ｔ_R3は鍵によって施錠動
作を行っているときにオン状態となる。そして、ラッチ
ングリレーＲ_Rにセット電流が流れて、リレーＲ_Rの接
点Ｒ_RSに接続された端子Ｔ_C〜Ｔ_Eに不在状態を出力す
る。また、フォトカプラＰ₈，Ｐ₆の接点Ｐ_8S，Ｐ_6S、
抵抗Ｒ₁₆，Ｒ₁₇、トランジスタＴ_R4を図のように接続す
ることにより、Ｔ_R4は錠が解錠状態のときにオン状態と
なる。そして、ラッチングリレーＲ_Rにリセット電流が
流れて、端子Ｔ_C〜Ｔ_Eに在室状態を出力する。

【００６６】また、在室しながら、内側から施錠した場
合はシリンダスイッチＳ₃がオン状態のままであるの
で、ラッチングリレーＲ_Rに変化はなく、在室状態であ
ることを監視センタに設置された監視盤１９に出力す
る。監視盤１９では在室状態であるときに、在室者の生
活状態を監視する。なお、モータＭに直列にダイオード
Ｄ₇を設けているので、図示しているリレーＲ_Cがオフ
の状態ではモータＭに電流が流れることはない。

【００６７】そして、火災等の緊急事態が発生した場合
は、端子Ｔ_Aに正，Ｔ_Bに負の電圧が供給されてリレー
Ｒ_Cがオンとなり、モータＭに解錠電流Ｕが流れると共
に、配線１６を介して電動ガードチェーン１４内のソレ
ノイドＳに電流が流れる。このようにして、緊急事態が
発生した場合には、避難が容易になるように自動的に錠
を解錠したり、防犯チェーンを外すことができる。な
お、このときは、ダイオードＤ₈によってスイッチ
Ｓ₁，Ｓ₃への通電が阻止される。

【００６８】以上のように、本電気錠システム１’は制
御盤１３と電気錠１２とを接続する配線１５を２本にす
ることにより、扉１７内への配線が簡単になる。特に老
人者用住宅などでは車椅子でも容易に通過できるように
引き戸式の扉１７を用いているが、配線１５が２本であ
るので、図９に示すように扉１７の可動部分と固定部分
との間に接触式の通電金具を設けることができる。つま
り、図１２に示す従来例のような配線補助部材３１を用
いたり、煩雑な配線を行う必要がなくなるだけでなく、
断線などの心配もなくなる。したがって、簡潔な回路構
成で安価にて製作できる構成でありながら、安定した動
作をする扱いやすい電気錠システム１’を提供できる。

【００６９】上述した各例で複数のスイッチの状態を２
本の配線によって伝達するために用いている部材はスイ
ッチに並列に接続されたツェナーダイオードであるの
で、常に安定した電圧信号に変換することができる。従
来から行われているマイクロコンピュータなどによるシ
リアル通信を行なう回路のように、安定した直流電力を
供給する必要がない。また、ノイズなどの影響を受ける
ことが極めて少ない。

【００７０】なお、上述した電気錠システム１’におい
て、フォトカプラＰ₅，Ｐ₆、Ｐ₇，Ｐ₈に替えて２回
路のリレーを用いてもよく、その場合、２つのリレーで
同様の効果を得ることができる。また、本例においても
図１〜図７と同様の変形をすることができることはいう
までもない。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明による電気錠
システムによれば、極めて簡潔な回路でありながら、２
本の配線を用いるだけで、電気錠内の複数個のスイッチ
の各状態をツェナーダイオードのツェナー電圧で変換し
て線間電圧として示すことができ、各スイッチの開閉状
態を制御盤側の複数のスイッチング素子で検知できる。
つまり、配線の数を可及的に少なくすることができ、そ
れだけ施工にかかる手間や費用を抑えることができる。
さらに、ツェナーダイオードはマイクロコンピュータの
チップなどに比べて遙に小さく且つ安価であるので電気
錠システムの構成を小型化するとともに製造コストを抑
えることができる。加えて、ツェナー電圧はたとえ電源
電圧が大きく変動しても変化することがないので、各ス
イッチの開閉状態を確実に検知でき、ノイズなどの影響
をほとんど受けることがなく、堅牢なシステムを構築で
きる。

【００７２】加えて、電気錠側に配線から供給される電
力の極性を錠の状態によって切り替えて駆動部に印加す
る切替回路を設けた場合には、一個の操作スイッチで施
錠／解錠の両方を行うことができ、操作性がよくなる。
また、制御盤が小型になり、制御の信頼性が向上し、生
産コストが下がる。さらに、従来は駆動部の制御線とし
て独立して設けていた２本の配線のうち、片方の配線を
共通線として使用することが可能であり、結果的に配線
の数を減らすことができる。例えば、錠の施錠または解
錠に用いる電力を供給するために配線に印加する線間電
圧を、複数のスイッチの状態をモニタするために配線に
印加する線間電圧と逆の極性にすることにより、２本の
配線を各スイッチの状態モニタと、駆動部への電力供給
に兼用することができる。

【００７３】前記切替回路を電気錠内に組み込んだ場合
には、電気錠の取付けに余分な工程を加える必要が全く
なく、配線の数を二本にできるので、施工が極めて容易
になる。

【００７４】また、前記電気錠システムが前記電気錠の
状態を確認し且つ制御盤を遠隔操作する外部操作器と、
この外部操作器と制御盤に接続する２本の配線と有する
場合には、制御盤側にフォトカプラのトリガ入力部を前
記配線に接続し、状態スイッチとツェナーダイオードと
を互いに直列に接続した状態で同配線に接続すると共
に、外部操作器側に前記配線を短絡する操作スイッチを
接続し、表示部とツェナーダイオードとを互いに直列に
接続した状態で同配線に接続することも可能である。こ
の場合、制御盤側の状態スイッチの状態を外部操作器側
の表示部で表示すると共に、外部操作器側の操作スイッ
チによって制御盤側のフォトカプラを動作させることが
できるので、外部操作器と制御盤との間の配線も２本に
することができ、施工にかかるコストを可及的に抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気錠システムの一例の全体を示す回
路図である。

【図２】前記電気錠システムを扉に取り付けた状態を示
す図である。

【図３】前記電気錠システムの回路の一部を示す説明図
である。

【図４】図３の回路の変形例を示す図である。

【図５】図４の回路の更なる変形例を示す図である。

【図６】前記電気錠システムの回路の別の部分を示す説
明図である。

【図７】前記電気錠システムの回路のさらに別の部分を
示す説明図である。

【図８】本発明の電気錠システムを在不在確認システム
に用した例を示す図である。

【図９】前記電気錠システムを扉に取り付けた状態を示
す図である。

【図１０】従来の電気錠システムの回路を示す図であ
る。

【図１１】前記電気錠システムを扉に取り付けた状態を
示す図である。

【図１２】従来の電気錠システムを在不在確認システム
に用いた例を示す図である。

【符号の説明】

１，１’…電気錠システム、２…電気錠、３…制御盤、
４…外部操作部、５，６…配線、Ｒ_L，Ｒ_U，Ｓ₁…切
替回路、Ｐ₁〜Ｐ₈…フォトカプラ（スイッチング素
子）、Ｍ…駆動部、Ｒ_CS，Ｐ…電力供給回路、Ｒ_A，Ｒ
_B…リレー（スイッチング素子）、Ｓ₁〜Ｓ₃，Ｓ_C1，
Ｓ_C2…スイッチ、Ｚ₁〜Ｚ₁₁…ツェナーダイオード。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気錠と、この電気錠を遠隔制御する制
御盤と、この制御盤を電気錠に接続する２本の配線とを
備えた電気錠システムにおいて、電気錠側に互いに直列
に接続された状態で２本の配線に接続される複数個のス
イッチと、このスイッチに並列に接続されるツェナーダ
イオードとを設けると共に、制御盤側にスイッチング素
子のトリガ入力部とツェナーダイオードとを互いに直列
に接続した状態で前記２本の配線に接続することによ
り、電気錠側の複数個のスイッチの開閉状態を制御盤側
のスイッチング素子で検知することを特徴とする電気錠
システム。
【請求項２】前記スイッチング素子がリレー又はフォ
トカプラである請求項１に記載の電気錠システム。
【請求項３】前記電気錠が極性を切り替えた電圧を印
加して施錠または解錠を行なう駆動部を備えており、制
御盤側に同一極性の電圧を前記２本の配線に供給する電
力供給回路を設けると共に、電気錠側に前記配線から供
給される電力の極性を錠の状態によって切り替えて駆動
部に印加する切替回路を設けることにより、電気錠によ
る施錠または解錠を切り替える請求項１または２に記載
の電気錠システム。
【請求項４】極性を切り替えた電圧を印加して施錠ま
たは解錠を行なう駆動部を備えた電気錠と、この電気錠
を遠隔制御する制御盤と、この制御盤を電気錠に接続す
る２本の配線とを設けた電気錠システムにおいて、制御
盤側に同一極性の電圧を前記２本の配線に供給する電力
供給回路を設けると共に、電気錠側に前記配線から供給
される電力の極性を錠の状態によって切り替えて駆動部
に印加する切替回路を設けることにより、前記電気錠に
よる施錠または解錠を切り替えることを特徴とする電気
錠システム。
【請求項５】前記切替回路を電気錠内に組み込む請求
項３または４に記載の電気錠システム。
【請求項６】電気錠と、この電気錠を制御する制御盤
と、前記電気錠の状態を確認し且つ制御盤を遠隔操作す
る外部操作器と、この外部操作器を制御盤に接続する２
本の配線とを備えた電気錠システムにおいて、制御盤側
にフォトカプラのトリガ入力部を前記配線に接続し、状
態スイッチとツェナーダイオードとを互いに直列に接続
した状態で同配線に接続すると共に、外部操作器側に前
記配線を短絡する操作スイッチを接続し、表示部とツェ
ナーダイオードとを互いに直列に接続した状態で同配線
に接続することにより、制御盤側の状態スイッチの状態
を外部操作器側の表示部で表示すると共に、外部操作器
側の操作スイッチによって制御盤側のフォトカプラを動
作させることを特徴とする電気錠システム。