特許 7267627 デジタルロック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-24

(45)【発行日】2023-05-02

(54)【発明の名称】デジタルロック

(51)【国際特許分類】

   E05C 19/16 20060101AFI20230425BHJP

   E05B 47/00 20060101ALI20230425BHJP

   E05B 41/00 20060101ALI20230425BHJP

   E05B 49/00 20060101ALI20230425BHJP

   E05B 17/20 20060101ALI20230425BHJP

   E05B 17/22 20060101ALI20230425BHJP

【ＦＩ】

E05C19/16 C

E05B47/00 M

E05B47/00 H

E05B47/00 A

E05B41/00 F

E05B49/00 J

E05B49/00 S

E05B49/00 G

E05B49/00 K

E05B17/20 E

E05B17/22 B

【請求項の数】 38

(21)【出願番号】P 2020535181

(86)(22)【出願日】2019-02-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-06-17

(86)【国際出願番号】 FI2019050078

(87)【国際公開番号】W WO2019162560

(87)【国際公開日】2019-08-29

【審査請求日】2021-11-04

(31)【優先権主張番号】62/633,316

(32)【優先日】2018-02-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/958,604

(32)【優先日】2018-04-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18192832.6

(32)【優先日】2018-09-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】16/138,664

(32)【優先日】2018-09-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】522061763

【氏名又は名称】イロク オーワイ

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】プカリ，ミカ

【審査官】野尻 悠平

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０３１１８９７７（ＥＰ，Ａ１）

【文献】実開昭４８－０２７２９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－０８３９９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０５Ｂ １／００－８５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つの磁石を備える一体型のデジタルロック（１００、１００１、１００２）であって、一方の磁石は半硬質磁石（３１０）であり、他方の磁石は硬質磁石（３２０）であり、前記硬質磁石（３２０）は、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠又は施錠するべく移動するように構成され、前記半硬質磁石（３１０）が、磁化コイル（２５０）の内部にあり、前記硬質磁石（３２０）の保磁力よりも低い、随意的に前記硬質磁石（３２０）の保磁力の少なくとも１／５未満の保磁力を有し、前記半硬質磁石（３１０）と前記硬質磁石（３２０）は、互いに隣接するように構成され、前記半硬質磁石（３１０）の磁化分極の変化が、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の軸の運動を機械的に可能にするか又は防止することによって、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠及び施錠するべく前記硬質磁石（３２０）を押して引くように構成され、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の施錠又は解錠は、クラウドサーバで認証される、ユーザに関する識別情報を前記ユーザが入力することを可能にするモバイルスマートフォンアプリケーションで可能にされることを特徴とする、デジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項2】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の休止状態が、ロックされた状態であり、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、ロックされた状態（３００）に戻るように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項3】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の休止状態が、解錠された状態であり、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、解錠可能な状態（４００）に戻るように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項4】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザの筋力、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される自己給電式ロックであることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項5】

前記デジタルロック本体が、第１の軸（１２０）、第２の軸（１３０）、及び前記第１の軸（１２０）に接続されたユーザインターフェース（１４０）を備え、前記半硬質磁石（３１０）と前記硬質磁石（３２０）が前記第１の軸（１２０）の内部にあることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項6】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、前記第２の軸（１３０）のノッチ（３３０）を前記硬質磁石（３２０）が前記ノッチ（３３０）に入る定位置に位置決めするように構成された位置センサ（２４０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項7】

前記デジタルロック電子装置が、通信バス（２２０）を介して識別装置（２１０）に接続され、前記識別装置（２１０）は、電子キー、電子タグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣ電話のいずれかによってユーザを識別するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項8】

前記ロックされた状態（３００）において、前記硬質磁石（３２０）は、前記第１の軸（１２０）の内部にあるように構成され、前記第２の軸（１３０）は回転せず、前記ユーザインターフェース（１５０）は回転することを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項9】

前記解錠可能な状態（４００）において、前記硬質磁石（３２０）が前記第２の軸（１３０）のノッチ（３３０）に突き出ることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項10】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の不正な解錠を防ぐために、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は前記第１の軸（１２０）があまりに速く回されるときのいずれかにおいて、前記ロック本体（１１０）のノッチ（５２０）に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン（５００）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項11】

前記阻止ピン（５００）が、あらゆる異なる角度から前記ロック本体（１１０）に突き出ることができることを特徴とする、請求項１０に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項12】

前記半硬質磁石（３１０）がアルニコで作製され、前記硬質磁石（３２０）がＳｍＣｏで作製されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項13】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、ロックシステムに取り付けられたレバー（８１０）又はノブ（８４０）の機械的運動により給電される、又は電子デジタルキーの挿入により給電されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項14】

少なくとも２つの磁石を備える一体型のデジタルロック（１００、１００１、１００２）の動作を制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品（１１００）であって、
一方の磁石は半硬質磁石（３１０）であり
他方の磁石は硬質磁石（３２０）であり、
前記ソフトウェアプログラム製品（１１００）は、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を動作させるように構成された処理モジュール（１２００）を備え、前記処理モジュールは、
ユーザインターフェースから入力を受信するように構成された入力モジュール（１２１０）と、
前記ユーザインターフェース（１４０）によって受信された入力を認証するように構成された認証モジュール（１２２０）と、
１人以上のユーザの識別情報を格納するためのデータベース（１２３０）と、
ユーザの識別の成功に応答して前記半硬質磁石（３１０）の磁化分極を変化させるために磁化コイル（２５０）に給電するべく電源を制御するように構成され、且つ、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠又は施錠するべく前記硬質磁石（３２０）を制御するように構成された出力モジュール（１２４０）であって、前記半硬質磁石（３１０）が、前記磁化コイル（２５０）の内部にあり、前記磁化コイル（２５０）が、前記硬質磁石（３２０）の保磁力よりも低い、随意的に前記硬質磁石（３２０）の保磁力の少なくとも１／５未満の保磁力を有する前記半硬質磁石（３１０）の磁化のために、前記出力モジュール（１２４０）によって制御され、前記半硬質磁石（３１０）と前記硬質磁石は互いに隣接するように構成され、前記出力モジュール（１２４０）は、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の軸の運動を機械的に可能にするか又は防止することによって、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠及び施錠するべく前記硬質磁石（３２０）を押し引きして前記半硬質磁石（３１０）の磁化分極を変化させるように構成され、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の施錠又は解錠は、クラウドサーバで認証される、ユーザに関する識別情報を前記ユーザが入力することを可能にするモバイルスマートフォンアプリケーションで可能にされる、出力モジュール（１２４０）と、
を備えることを特徴とする、ソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項15】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の休止状態が、ロックされた状態であり、前記出力モジュール（１２４０）は、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）をロックされた状態（３００）に戻るように構成することを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項16】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の休止状態が、解錠された状態であり、前記出力モジュール（１２４０）は、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠可能な状態（４００）に戻るように構成することを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項17】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザの筋力、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される自己給電式ロックであることを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項18】

前記デジタルロック本体が、第１の軸（１２０）、第２の軸（１３０）、及び前記第１の軸（１２０）に接続されたユーザインターフェース（１４０）を備え、前記半硬質磁石（３１０）と前記硬質磁石（３２０）が前記第１の軸（１２０）の内部にあることを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項19】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、前記第２の軸（１３０）のノッチ（３３０）を前記硬質磁石（３２０）が前記ノッチ（３３０）に入る定位置に位置決めするように構成された位置センサ（２４０）を備えることを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項20】

前記デジタルロック電子装置が、通信バス（２２０）を介して識別装置（２１０）に接続され、前記識別装置（２１０）は、電子キー、電子キータグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣデバイスのいずれかによってユーザを識別するように構成されることを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項21】

前記ロックされた状態（３００）において、前記硬質磁石（３２０）は、前記第１の軸（１２０）の内部にあるように構成され、前記第２の軸（１３０）は回転せず、前記ユーザインターフェース（１５０）は回転することを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項22】

前記解錠可能な状態（４００）において、前記硬質磁石（３２０）が前記第２の軸（１３０）のノッチ（３３０）に突き出ることを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項23】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の不正な解錠を防ぐために、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は前記第１の軸があまりに速く回されるときのいずれかにおいて、前記ロック本体（１１０）のノッチ（５２０）に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン（５００）を備えることを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項24】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）が、ロックシステムに取り付けられたレバー（８１０）又はノブ（８４０）の機械的運動により給電される、又は電子デジタルキーの挿入により給電されることを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項25】

前記ソフトウェアプログラム製品（１１００）が、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）のロックされた状態（３００）及び／又は解錠可能な状態（４００）の通知をもたらす命令を備えることを特徴とする、請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項26】

一体型のデジタルロック（１００、１００１、１００２）を制御する方法であって、前記方法は、
少なくとも２つの磁石を設けることであって、一方の磁石は半硬質磁石（３１０）であり、他方の磁石は硬質磁石（３２０）であり、前記硬質磁石（３２０）は、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の部品の運動を機械的に可能にするか又は防止することによって、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠又は施錠するように構成されることを特徴とすることと、
前記半硬質磁石（３１０）を磁化コイル（２５０）の内部にあるように構成することであって、前記半硬質磁石が、前記硬質磁石（３２０）の保磁力よりも低い、随意的に前記硬質磁石（３２０）の保磁力の少なくとも１／５未満の保磁力を有することと、
前記半硬質磁石（３１０）と前記硬質磁石を互いに隣接するように構成することと、前記半硬質磁石（３１０）の磁化分極の変化を、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠及び施錠するべく前記硬質磁石（３２０）を押す又は引くように構成することであって、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の施錠又は解錠は、クラウドサーバで認証される、ユーザに関する識別情報を前記ユーザが入力することを可能にするモバイルスマートフォンアプリケーションで可能にされることと、
を含む、方法。

【請求項27】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の休止状態がロックされた状態であるとき、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）をロックされた状態（３００）に戻るように構成することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の休止状態が解錠された状態であるとき、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠可能な状態（４００）に戻るように構成することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【請求項29】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を、ＮＦＣ、機械的運動、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される自己給電式ロックであるように構成することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【請求項30】

第１の軸（１２０）、第２の軸（１３０）、及び前記第１の軸（１２０）に接続されたユーザインターフェース（１４０）をさらに備え、前記半硬質磁石（３１０）と前記硬質磁石（３２０）が前記第１の軸（１２０）の内部にあることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【請求項31】

前記第２の軸（１３０）のノッチ（３３０）を前記硬質磁石（３２０）が前記ノッチ（３３０）に入る定位置に位置決めするように構成された位置センサ（２４０）をさらに備えることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【請求項32】

通信バス（２２０）を介して前記デジタルロック電子装置を識別装置（２１０）に接続し、前記識別装置（２１０）は、電子キー、電子キータグ、電子タグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣ電話のいずれかによってユーザを識別するように構成されることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【請求項33】

前記硬質磁石（３２０）を前記第１の軸（１２０）の内部にあるように構成することが、ロックされた状態（３００）を生み出し、前記第２の軸（１３０）は回転せず、前記ユーザインターフェース（１５０）は回転することを特徴とする、請求項２６に記載の方法
。

【請求項34】

前記硬質磁石（３２０）が前記第２の軸（１３０）のノッチ（３３０）に突き出ることが、解錠可能な状態（４００）を生み出すことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【請求項35】

前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の不正な解錠を防ぐために、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は前記第１の軸があまりに速く回されるときのいずれかにおいて、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）の少なくとも１つの阻止ピン（５００）を前記ロック本体のノッチ（１１０）に突き出るように構成することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【請求項36】

前記硬質磁石（３２０）が、前記半硬質磁石（３１０）に反発して重力の方向に平行であるが反対方向の、垂直方向上方にノッチ（３３０）に入り、前記ノッチ（３３０）と係合することにより前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠可能な状態に変化させ、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）がロックされた状態のとき、重力により前記ノッチ（３３０）から前記半硬質磁石（３１０）の方へ落下するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルロック（１００、１００１、１００２）。

【請求項37】

前記硬質磁石（３２０）が、前記半硬質磁石（３１０）に反発して重力の方向に平行であるが反対方向の、垂直方向上方にノッチ（３３０）に入り、前記ノッチ（３３０）と係合することにより前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠可能な状態に変化させ、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）がロックされた状態のとき、重力により前記ノッチ（３３０）から前記半硬質磁石（３１０）の方へ落下するように構成されることを特徴とする、デジタルロックを制御するように構成された請求項１４に記載のソフトウェアプログラム製品（１１００）。

【請求項38】

前記硬質磁石（３２０）が、前記半硬質磁石（３１０）に反発して重力の方向に平行であるが反対方向の、垂直方向上方にノッチ（３３０）に入り、前記ノッチ（３３０）と係合することにより前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）を解錠可能な状態に変化させ、前記デジタルロック（１００、１００１、１００２）がロックされた状態のとき、重力により前記ノッチ（３３０）から前記半硬質磁石（３１０）の方へ落下することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は一般に、ロックに関し、より具体的には、ドア用のデジタルロックに関する。

【背景技術】

【0002】

電気機械式ロックは、従来の機械式ロックに置き換わっている。電気機械式ロックは、磁場力又は電流を用いて操作されるロック装置である。電気機械式ロックは、ロックに電子制御アセンブリが直接マウントされた独立型である場合がある。さらに、電気機械式ロックは、電力を供給又は除去することによりロックを作動させるために磁石、ソレノイド、又はモータを用いる。電気機械式ロックは、ロックされた状態とロック解除された状態との間で動作するように構成される。一般に、電気機械式ロックのロックされた状態では、電気機械式ロックをロックされた状態に保つために電磁石への電力の一定の供給が存在する。加えて、モータの使用に起因して、電気機械式ロックによるエネルギーの消費は多い。

【0003】

しかしながら、電気機械式ロックには、モータの電気接触の不良のリスク、並びに、ギヤ及びモータベアリングの汚染のリスクがある。電気機械式ロックの侵入セキュリティは、それらを解錠可能な状態に構成することにより簡単に破られることがあるので、電気機械式ロックはあまり安全ではない。さらに、電気機械式ロックは、サイズがより大きく、実装が容易ではない。電気機械式ロックの製造コスト及び組み立てコストは高価である。電気機械式ロックによるエネルギー消費は、電気機械式ロックがロックされた状態のときに電気機械式ロックが電気を消費するため、より高い。

【0004】

磁場力を用いる電気機械式ロックが、ＥＰ３１１８９７７Ａ１（欧州特許出願公開第３１１８９７７号）で開示されている。この文書は、参照としてここに引用される。

【0005】

消費電力の少ない電磁式ロックが、ＵＳ２０１７０２２６７８４Ａ１（米国特許出願公開第２０１７／０２２６７８４号）で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。

【0006】

超低エネルギー消費のパルス制御マイクロ流体アクチュエータが、Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ Ａ ２６３（２０１７）８－２２で開示されている。この文書も、参照としてここに引用される。

【0007】

しかしながら、従来技術のロックは、多くの不必要な部品を有し、ロックされた状態で多くのエネルギーを消費することに欠点がある。

【発明の概要】

【0008】

本発明の目的は、上記の従来技術における上述の欠点に対処し、改善することである。

【0009】

本発明の目的は、ロックされた状態のときのロックのエネルギー消費を低減することである。

【0010】

本発明の目的は、磁石を用いてデジタルロックの動作を制御することである。デジタルロックは、少なくとも２つの磁石を含む。磁石は、デジタルロックのロック及び／又はロック解除に関与する。デジタルロックは、ＮＦＣ（近距離無線通信）、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される、グリッド電力とは独立した自己給電式の独立型ロックであるか、又はユーザの筋肉により給電される（ユーザ給電）。

【0011】

本発明の一態様では、デジタルロックは、磁化コイル内の半硬質磁石と、デジタルロックを解錠又は施錠するように構成された硬質磁石を含む。半硬質磁石と硬質磁石は互いに隣接して配置される。半硬質磁石の磁化極性の変化が、デジタルロックを解錠又は施錠するべく硬質磁石を押す又は引くように構成される。

【0012】

本発明のさらなる態様では、デジタルロックは、第１の軸、第２の軸、及びロック本体の外面に取り付けられ、第１の軸に接続されたユーザインターフェースを備える。半硬質磁石と硬質磁石は第１の軸の内部にある。デジタルロックは、第２の軸のノッチを硬質磁石がノッチに入る定位置に位置決めするように構成された位置センサも備える。

【0013】

本発明の別の態様では、デジタルロックは、ロック本体のノッチに突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピンを備える。阻止ピンは、様々な角度からロック本体から突き出ることができる。

【0014】

本発明の別の態様では、デジタルロックの休止状態を、ロックされた状態とするとき、デジタルロックは、ロックされた状態に戻るように構成される。また、デジタルロックの休止状態を、解錠可能な状態とするとき、デジタルロックは、解錠可能な状態に戻るように構成される。ロックされた状態では、硬質磁石は、第１の軸の内部にあるように構成され、第２の軸は回転せず、ユーザインターフェースは自由に回転する。解錠可能な状態では、硬質磁石は、第２の軸のノッチに突き出る。

【0015】

少なくとも２つの磁石を備えるデジタルロックであって、一方の磁石は半硬質磁石であり、他方の磁石は硬質磁石であり、硬質磁石は、デジタルロックを解錠又は施錠するべく移動するように構成されることを特徴とするデジタルロック。

【0016】

少なくとも２つの磁石を備えるデジタルロックの動作を制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品であって、
一方の磁石は半硬質磁石であり、
他方の磁石は硬質磁石であり、
デジタルロックの動作を制御するように構成された処理モジュール、
を備え、前記処理モジュールが、
ユーザインターフェースから入力を受信するように構成された入力モジュールと、
ユーザインターフェースによって受信された入力を認証するように構成された認証モジュールと、
１人以上のユーザの識別情報を格納するためのデータベースと、
ユーザの識別の成功に応答して半硬質磁石の磁化分極を変化させるために磁化コイルに給電するべく電源を制御するように構成され、且つ、デジタルロックを解錠又は施錠するべく硬質磁石を制御するように構成された出力モジュールと、
を備えることを特徴とするソフトウェアプログラム製品。

【0017】

デジタルロックを制御する方法であって、
少なくとも２つの磁石を設けることであって、一方の磁石は半硬質磁石であり、他方の磁石は硬質磁石であり、硬質磁石は、デジタルロックを解錠又は施錠するように構成されることを特徴とすること
を含む、方法。

【0018】

本発明は、多くの利点を有する。本発明は、結果として既存の電気機械式ロックに比べて安価なデジタルロックをもたらす。本発明のデジタルロックは、高価なモータとギヤのアセンブリの使用を排除する。加えて、デジタルロックは、サイズがより小さく、異なるロックシステムに実装するのがより容易である。デジタルロックは、デジタルロックがロックされた状態のときであっても、既存の機械式及び電気機械式ロックと比べて消費エネルギーが少ない。デジタルロックの製造プロセスは費用効果が高く、デジタルロックを構成する要素の数も少ない。デジタルロックの組み立てコストは費用効果が高い。デジタルロックは、広範囲の温度で動作可能であり、耐腐食性があるため、信頼性が高い。デジタルロックはロックされた状態に戻ることができるので、本発明のデジタルロックは安全にされる。

【0019】

本明細書で説明されるデジタルロックは技術的に高度であり、以下の利点がある：安全で、実装が容易で、サイズが小さく、費用効果が高く、信頼性が高く、エネルギー消費が少ない。

【0020】

本発明の最良の態様は、エネルギー消費の少ないモータなしのデジタルロックと考えられる。デジタルロックは、半硬質磁石の磁化に基づいて動作する。半硬質磁石の極性の変化は、半硬質磁石の周囲に存在する磁化コイルによって行われる。半硬質磁石の磁化の変化により、硬質磁石がデジタルロックのロック本体のノッチに押し込まれ又はノッチから引き出され、これによりデジタルロックが解錠される。最良の態様では、ロックされた状態は休止状態であり、デジタルロックのロックされた休止状態ではエネルギー消費がないため、デジタルロックを解錠するには、デジタルロックへのデジタルキーの挿入から又はＮＦＣデバイスから得られる最小量のエネルギーで十分である。外部磁場、或いは外部からの打撃又は衝撃によってデジタルロックが改ざんされる場合、阻止ピンが作動することになる。さらに、デジタルロックに過剰な力が加わる場合、デジタルロックの軸が破損することになるか又はクラッチが存在してもよく、ピンに対するトルクを制限する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明に係るデジタルロックの一実施形態１０を実証するブロック図である。

【図2】本発明に係るデジタルロックの一実施形態２０を実証するブロック図である。

【図3】本発明に係るロックされた状態のデジタルロックの一実施形態３０を実証するブロック図である。

【図4】本発明に係る解錠可能な状態のデジタルロックの一実施形態４０を実証するブロック図である。

【図5A】本発明に係る阻止ピンを有するデジタルロックの一実施形態５０を実証するブロック図である。

【図5B】本発明に係る阻止ピンとロック本体の複数のノッチとを有するデジタルロックの一実施形態５１を実証するブロック図である。

【図6A】本発明に係る硬質磁石とノッチの位置合わせプロセスを示すデジタルロックの一実施形態６０を実証するブロック図である。

【図6B】本発明に係る硬質磁石とノッチの位置合わせプロセスを示すデジタルロックの一実施形態６０を実証するブロック図である。

【図6C】本発明に係る硬質磁石とノッチの位置合わせプロセスを示すデジタルロックの一実施形態６０を実証するブロック図である。

【図7】本発明に係るデジタルロックを構成する磁化及び磁性材料を示す一実施形態７０を実証するグラフ図である。

【図8A】本発明に係るデジタルロックを動作させる種々の方法を示す一実施形態８０を実証するブロック図である。

【図8B】本発明に係るデジタルロックを動作させる種々の方法を示す一実施形態８０を実証するブロック図である。

【図8C】本発明に係るデジタルロックを動作させる種々の方法を示す一実施形態８０を実証するブロック図である。

【図9】本発明に係るデジタルロックを制御する方法の一実施形態９０を実証する流れ図である。

【図10】本発明に係るデジタルロックを磁化する方法の一実施形態９１を実証する流れ図である。

【図11】本発明に係るデジタルロックを制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品の一実施形態９２を実証するスクリーンショット図である。

【図12】本発明に係るソフトウェアプログラム製品の一実施形態９３を実証するスクリーンショット図である。

【図13】本発明に係るソフトウェアプログラム製品の一実施形態９４を実証するスクリーンショット図である。

【図14】本発明に係るソフトウェアプログラム製品の一実施形態９５を実証するスクリーンショット図である。

【図15】本発明に係るソフトウェアプログラム製品の一実施形態９６を実証するスクリーンショット図である。

【図16】本発明に係るソフトウェアプログラム製品の一実施形態９７を実証するスクリーンショット図である。

【図17】本発明に係るソフトウェアプログラム製品の一実施形態９８を実証するブロック図である。

【図18】本発明に係る阻止ピンを有するデジタルロックの一実施形態９９を実証するブロック図である。

【図19】本発明に係るロックされた状態及び解錠可能な状態での磁化及び電力消費を示すデジタルロックの一実施形態１０１を実証するブロック図である。

【図20】本発明に係るデジタルロックを動作させる方法の一実施形態１０２を実証する流れ図である。

【図21】本発明に係るソフトウェアプログラム製品の一実施形態１０３を実証するスクリーンショット図である。

【図22A】種々の実装シナリオでのデジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の一実施形態１０４を実証する図である。

【図22B】種々の実装シナリオでのデジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の一実施形態１０４を実証する図である。

【図22C】種々の実装シナリオでのデジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の一実施形態１０４を実証する図である。

【図22D】種々の実装シナリオでのデジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の一実施形態１０４を実証する図である。

【図22E】種々の実装シナリオでのデジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の一実施形態１０４を実証する図である。

【図22F】種々の実装シナリオでのデジタルロックのエネルギー消費を描画する本発明の一実施形態１０４を実証する図である。

【図23A】本発明に係る単軸回転デジタルロックの一実施形態１０５を実証するブロック図である。

【図23B】本発明に係るロックされた状態の単軸回転デジタルロックの一実施形態１０６を実証するブロック図である。

【図23C】本発明に係る解錠可能な状態の単軸回転デジタルロックの一実施形態１０７を実証するブロック図である。

【図23D】本発明に係るロックされた状態、解錠可能な状態、及び解錠された状態を示す単軸回転デジタルロックの一実施形態１０８を実証するブロック図である。

【図23E】本発明に係るロックされた状態、解錠可能な状態、及び解錠された状態を示す単軸回転デジタルロックの一実施形態１０８を実証するブロック図である。

【図23F】本発明に係るロックされた状態、解錠可能な状態、及び解錠された状態を示す単軸回転デジタルロックの一実施形態１０８を実証するブロック図である。

【図24A】本発明に係る単一直線軸デジタルロックの一実施形態１０９を実証するブロック図である。

【図24B】本発明に係るロックされた状態の単一直線軸デジタルロックの一実施形態１１６を実証するブロック図である。

【図24C】本発明に係る解錠可能な状態の単一直線軸デジタルロックの一実施形態１１１を実証するブロック図である。

【図24D】本発明に係る解錠された状態の単一直線軸デジタルロックの一実施形態１１２を実証するブロック図である。

【図25A】本発明に係る解錠可能な状態の単軸デジタルロックとそのオペレーティングソフトウェア及びユーザインターフェースの一実施形態１１３を実証するブロック図である。

【図25B】本発明に係る解錠された状態の単軸デジタルロックとそのオペレーティングソフトウェア及びユーザインターフェースの一実施形態１１４を実証するブロック図である。

【図26A】本発明に係るロックされた状態及び解錠可能な状態を示すデジタルロックの硬質磁石の一実施形態１１５を実証するブロック図である。

【図26B】本発明に係るロックされた状態及び解錠可能な状態を示すデジタルロックの硬質磁石の一実施形態１１５を実証するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

実施形態のうちのいくつかは、従属請求項に記載されている。

【0023】

本開示は、ドアのロック及びロック解除のためのデジタルロックシステム、方法、及びソフトウェアプログラム製品を提供する。

【0024】

デジタルロックは、少なくとも２つの磁石を含む。一方の磁石は半硬質磁石であり、他方の磁石は硬質磁石である。硬質磁石は、デジタルロックを解錠又は施錠するように構成される。半硬質磁石と硬質磁石は互いに隣接して配置される。半硬質磁石の磁化極性の変化が、デジタルロックを解錠又は施錠するべく硬質磁石を押す又は引くように構成される。デジタルロックは、ロック本体のノッチに突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピンを含む。阻止ピンは、様々な角度からロック本体から突き出ることができる。外部磁場、或いは外部からの打撃又は衝撃によってデジタルロックが改ざんされる場合、阻止ピンが作動することになる。

【0025】

図１は、デジタルロック１００の一実施形態１０を実証するブロック図である。デジタルロック１００は、モータなどの電気要素を必要とせずにドアを施錠及び解錠するように構成された低電力ロックであり得る。さらに、デジタルロック１００は、ドアをロック及びロック解除するのにキーレスの利便性をユーザに提供する。デジタルロック１００は、ドアをロック及びロック解除するために、指紋アクセス、スマートカードエントリ、又はキーパッドなどの支援技術を含み得る。

【0026】

例示した実施形態では、デジタルロック１００は、ロック本体１１０、回転可能に構成された第１の軸１２０、回転可能に構成された第２の軸１３０、及びユーザインターフェース１４０を含む。第１の軸１２０と第２の軸１３０は、ロック本体１１０内に存在する。一例では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は、回転可能に構成されたシャフトであり得る。加えて、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００の第１の軸１２０に接続される。一実装では、ユーザインターフェース１４０は、ロック本体１１０の外面１５０に取り付けられる。一例では、ユーザインターフェース１４０は、ドアハンドル、ドアノブ、又はデジタルキーであり得る。例示した実施形態では、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００をロック又はロック解除するのに用いられる物体であり得る。ユーザインターフェース１４０は、識別装置２１０を含み得る。

【0027】

実施形態１０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0028】

図２は、本発明に係るデジタルロック１００の一実施形態２０を実証するブロック図である。デジタルロック１００は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続された電子ロックモジュール２００をさらに含む。通信バス２２０は、識別装置２１０と電子ロックモジュール２００との間でデータを通信するように構成される。

【0029】

識別装置２１０は、キータグ、指紋、磁気ストライプ、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）装置のいずれかによってユーザを識別するように構成される。識別装置２１０は、ユーザを識別し、上記の認証方法のいずれかからユーザを認証すると、デジタルロック１００をロック又はロック解除するべくユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザを認証する指紋法は、ユーザの指の摩擦隆線によって残された跡を認証することにより行われる。

【0030】

ユーザの指の跡が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された跡と閾値を超えて一致するとき、電子モジュール２００は、通信バス２２０を介してユーザを認証する。このようなユーザの認証が、デジタルロック１００のロック又はロック解除につながる。一例では、閾値は、指の跡の８０パーセント一致として定義され得る。

【0031】

ユーザを認証する磁気ストライプ法は、磁気ストライプに格納された識別情報を認証することにより行われる。ユーザに関する磁性材料に記憶された識別情報が電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、電子モジュール２００は、通信バス２２０を介してユーザを認証し、それがデジタルロック１００のロック又はロック解除につながる。一例では、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証するキータグ法は、磁気ストライプで用いられる方法と類似した方法である。ユーザを認証するキータグ法は、キータグに格納された識別情報を認証することにより行われる。ユーザに関するキータグに格納された識別情報が電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、電子モジュール２００は、通信バス２２０を介してユーザを認証し、それがデジタルロック１００のロック又はロック解除につながる。

【0032】

いくつかの実施形態において、キー、タグ、キータグ、又はＮＦＣデバイスは、高度暗号化（ＡＥＳ）規格又は類似の暗号化方法によってコピーガードされる。この暗号化規格は、参照としてここに引用される。

【0033】

デジタルロック１００は、ＮＦＣソース、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによってデジタルロック１００に給電するための電源モジュール２３０を含む。いくつかの実施形態において、デジタルロックは、ユーザによるキー挿入からその動力を得てもよく、又はユーザが、デジタルロックに動力を与えるためにシステム上で別の方法で作業を行ってもよい。さらに、デジタルロック１００は、第２の軸１３０のノッチ（図示せず）を位置決めするために構成された位置センサ２４０を含む。いくつかの実施形態は位置センサなしでも実現できるため、位置センサは随意的なものである。位置センサ２４０は、第２の軸１３０のノッチを可動磁石がノッチに入る定位置に位置決めするように電子ロックモジュール２００に接続される。例示した実施形態では、第２の軸１３０のノッチが可動磁石に対して位置合わせされないとき、デジタルロック１００はロックされた状態にある（図３に示すように）。電子モジュール２００は、非可動磁石２６０（図３に示すように半硬質磁石とも呼ばれる）を磁化する磁化コイル２５０にエネルギーを与えるために電源モジュール２３０を用いる。より具体的には、電子ロックモジュール２００は、非可動磁石２６０を磁化するために磁化コイル２５０と電気的に結合される。

【0034】

実施形態２０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0035】

図３は、本発明に係るロックされた状態３００のデジタルロック１００の一実施形態３０を実証するブロック図である。デジタルロック１００は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、硬質磁石３２０に隣接して配置される。さらに、半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０の内部に存在する。本実装では、半硬質磁石３１０は、アルニコで構成され、硬質磁石３２０は、ＳｍＣｏで構成される。特に、鉄合金で構成される半硬質磁石３１０は、鉄（Ｆｅ）に加えてアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びコバルト（Ｃｏ）を含有する。一例では、半硬質磁石３１０は、銅とチタンも含有し得る。硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製された永久磁石である。

【0036】

硬質磁石３２０は、いくつかの実施形態においてチタンカバーの内部で実現され得る。例えば、ＳｍＣｏ硬質磁石は、チタンケーシングの内部に配置することができる。ケーシング又はカバーは、好ましくは、硬質磁石３２０の機械的硬度及び強度を高めて、経時的な摩耗及び引裂きの影響を低減する。ケーシング又はカバーはまた、好ましくは、硬質磁石３２０の総重量を抑えるために重量が軽い材料で作製される。チタンだけでなく他の材料も、本発明に係るケーシング又はカバーを実現するのに用いられてよい。

【0037】

一例では、硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なり、磁化することができ、それ自体の永久磁場を生み出すことができる材料から作製された物体であり得る。

【0038】

半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の分極の変化に応答して、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押す又は引くように構成される。特に、デジタルロック１００がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置の結果として、硬質磁石３２０は、デジタルロック１００の第２の軸１３０のノッチ３３０には入らない。いくつかの実装において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の極性は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＮ極に面し、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０が互いに引き寄せられるような極性であってもよいことが理解されるであろう。

【0039】

一例では、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００と解錠可能な状態（図４に示すように）との間で動作すると考えられる。さらに、デジタルロックの休止状態１００を、ロックされた状態３００とするとき、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００に戻るように構成される。一例では、デジタルロックの休止状態１００は、システムが緩和する最も低いエネルギー状態として定義され得る。さらに、デジタルロック１００がロックされた状態３００のとき、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。デジタルロック１００がロックされた状態３００のとき、硬質磁石３２０は、第１の軸１２０の内部にあるように構成される。このような条件では、第２の軸１３０は第１の軸１２０に接続されていないので回転せず、ユーザインターフェース１４０は回転する。しかしながら、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出ておらず、デジタルロック１００がロックされた状態３００であるため、回転は両方の軸の回転に変換されないので、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができない。

【0040】

実施形態３０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0041】

図４は、本発明に係る解錠可能な状態４００のデジタルロック１００の一実施形態４０を実証するブロック図である。図３に関して前述したように、デジタルロック１００は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、硬質磁石３２０に隣接して配置される。さらに、半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０の内部に存在する。半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の極性の変化があるときに、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押す又は引くように構成される。特に、デジタルロック１００をロック解除するべくデジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置の結果として、硬質磁石３２０がデジタルロック１００の第２の軸１３０のノッチ３３０に入る。いくつかの実装において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の極性は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＮ極に面し、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発することになるような極性であってもよいことが理解されるであろう。

【0042】

デジタルロックの休止状態１００を、解錠可能な状態４００とするとき、デジタルロック１００は、解錠可能な状態４００に戻るように構成される。これは、例えば、ロックが、開かれる必要がある緊急ドアにある場合に有用である。

【0043】

さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続される。デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。このような条件では、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出ているため、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるので、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができるであろう。

【0044】

本開示によれば、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は、デジタルロック１００の第１の軸１２０の内部に配置される。半硬質磁石３１０は、第１の軸１２０内で硬質磁石３２０の下に配置される。磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の分極の変化により、硬質磁石３２０が反発して第２の軸１３０のノッチ３３０に入る。このような移動により、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００へ変化し、デジタルロック１００を解錠することができる。いくつかの代替的な実装では、半硬質磁石３１０は、硬質磁石３２０の上に配置されてもよいことが理解されるであろう。その場合、磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の分極の変化により、半硬質磁石３１０は第２の軸１３０のノッチ３３０に移動することができる。このような半硬質磁石３１０の第２の軸１３０のノッチ３３０への移動により、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００になり、これにより、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができるであろう。

【0045】

実施形態４０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0046】

図５Ａは、本発明に係る阻止ピン５００を有するデジタルロック１００の一実施形態５０を実証するブロック図である。デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、デジタルロック１００は、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因してロック本体１１０のノッチ５１０に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン５００を含む。一例では、阻止ピン５００は、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐように構成された、好ましくは、磁性材料、例えば鉄（Ｆｅ）で構成されたピンであり得る。より具体的には、阻止ピン５００は、第１の軸１２０の回転を防ぐために作動し、これにより、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐ。一実施形態では、ロックされた状態３００で、第２の軸１３０のノッチ３３０が硬質磁石３２０と位置合わせされる場合、外部磁場又は衝撃などの外力に起因して硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出し、結果的に第１の軸１２０と第２の軸１３０が互いに接続される場合がある。さらに、阻止ピン５００は、普通は、ロックに外力がかかった後に、硬質磁石５１１によって発揮される磁力又はばね力などの機械的な力によって、挿入されたり、第１の軸１２０に戻されたりする。すなわち、磁力又はばね力は、阻止ピンを、阻止が必要なときにノッチへ移動させ、阻止がもはや必要ではないときにノッチの外へ移動させる。

【0047】

より具体的には、硬質磁石５１１によって加わる力又は機械的な力が、外部磁場によって加わる磁力及び／又は外部からの衝撃に比べて大きければ、結果的に阻止ピン５００は第１の軸１２０に戻る。加えて、硬質磁石５１１及び阻止ピン５００の慣性及び磁力は、硬質磁石３２０が移動する前に阻止ピン５００が作動するように設計される。外部磁場及び／又は外部からの衝撃に起因して阻止ピン５００がロック本体１１０のノッチへ移動することにより、デジタルロック１００の不正な解錠が防止される。

【0048】

実施形態５０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0049】

図５Ｂは、本発明に係る阻止ピン５００とロック本体１１０の複数のノッチ５２０とを有するデジタルロック１００の一実施形態５１を実証するブロック図である。前述のように、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、デジタルロック１００は、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因してロック本体１１０のノッチ５１０に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン５００を含む。デジタルロック１００の不正な解錠中に、阻止ピン５００は、異なる角度からロック本体１１０から突き出ることができる。さらに、ロック本体１１０は、ロック本体１１０の様々な位置に存在する複数のノッチ５２０を含む。阻止ピン５００は、図５Ｂのページ構成の下部に示すように阻止ピン５００がノッチ５１０と位置合わせされるときにデジタルロック１００の不正なロック解除を防ぐことができる。複数のノッチ５２０は、あらゆる角度／位置においてデジタルロック１００をロック解除する不正な試みがなされるときに阻止ピン５００が複数のノッチ５２０に入るような構成に設計される。逆に、図５Ｂのページ構成の上部に示すように、阻止ピン５００がノッチ５２０と位置合わせされないとき、阻止ピン５００は、デジタルロック１００の不正なロック解除を防止しない場合がある。

【0050】

実施形態５１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0051】

図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは、本発明に係る硬質磁石３２０とノッチ３３０の位置合わせプロセスを示すデジタルロック１００の一実施形態６０を実証するブロック図である。作動時に、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は第１の軸１２０の内部にある。図６Ａに示すように、第１の軸１２０が回されず、位置センサ２４０が定位置にないとき、第２の軸１３０のノッチ３３０は、硬質磁石３２０を受け入れるべく硬質磁石３２０と位置合わせされない。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。図６Ｂ及び図６Ｃを参照すると、第１の軸１２０が回されるとき、位置センサ２４０は、第２の軸１３０のノッチ３３０を硬質磁石３２０と位置合わせするように構成される。硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０の極性が変化すると第２の軸１３０のノッチ３３０に入るように構成される。このような半硬質磁石３１０の極性の変化により、硬質磁石３２０が強制的にノッチ３３０に入るため、デジタルロック１００は、デジタルロック１００の解錠を可能にする解錠可能な状態４００にあると考えられる。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続される。

【0052】

さらに、硬質磁石３２０とノッチ３３０の位置合わせは、解錠後にユーザインターフェース１４０と第２の軸１３０が同じ位置に戻される用途での機械的配置によって行われてよい。この一例は、レバー操作型のロックである。これらの配置では、位置センサ２４０は必要とされない場合がある。

【0053】

実施形態６０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0054】

図７は、本発明に係るデジタルロック１００を構成する磁化及び磁性材料を示す一実施形態７０を実証するグラフ図である。前述のように、デジタルロック１００は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、アルニコで構成され、硬質磁石３２０は、ＳｍＣｏで構成される。特に、半硬質磁石３１０は、鉄（Ｆｅ）に加えてアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びコバルト（Ｃｏ）を含有する鉄合金で構成される。一例では、半硬質磁石３１０は、銅とチタンも含有し得る。硬質磁石３２０は、サマリウム－コバルト（ＳｍＣｏ）で構成され、硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製された永久磁石である。硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なりそれ自体の永久磁場を生み出す、磁化された材料から作製された物体であり得る。

【0055】

実施形態７０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0056】

図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃは、本発明に係るデジタルロック１００を動作させる種々の方法を示す一実施形態８０を実証するブロック図である。図８Ａを参照すると、デジタルロック１００は、識別装置（ＩＤ）リーダ８２０と通信するレバー８１０によって操作される。ＩＤリーダ８２０は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、近距離無線通信（ＮＦＣ）電話、磁気ストライプ、指紋などのいずれかによってユーザを識別するように構成される。ＩＤリーダ８２０は、ユーザを識別することができ、上記の認証方法のいずれかからユーザを認証することによってユーザを認証すると、デジタルロック１００をロック又はロック解除するべくユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザを認証する指紋法は、ユーザの指の摩擦隆線によって残された跡を認証することにより行われる。ユーザの指の跡が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された跡と閾値を超えて一致するとき、ラッチ８３０がレバー８１０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。一例では、閾値は、指の跡の８０パーセント一致として定義され得る。ユーザを認証する磁気ストライプ法は、磁気ストライプに格納された識別情報を認証することにより行われる。ユーザに関する磁性材料に記憶された識別情報が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、ラッチ８３０がレバー８１０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。一実施形態では、ロックがユーザにより給電される場合、電力は、レバーの運動から得られる。

【0057】

一例では、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証するＲＦＩＤタグ方法は、磁気ストライプで用いられる方法と類似した方法である。ユーザを認証するＲＦＩＤタグ方法は、ＲＦＩＤタグに記憶された識別情報を認証することにより行われる。ＲＦＩＤタグに記憶されたユーザに関する識別情報が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、ラッチ８３０がレバー８１０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。さらに、ユーザを認証するＮＦＣ電話方法は、ユーザ固有の情報を認証することにより行われる。ユーザ固有の情報が電子ロックモジュール２００のデータベースに格納されたユーザ情報の閾値と一致するとき、ラッチ８３０がレバー８１０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。一例では、ユーザ固有の情報は、デジタルトークン、ユーザＩＤ、又はユーザに関するあらゆる他の情報であり得る。レバー８１０は、図８Ａに示すように角運動をする。

【0058】

図８Ｂを参照すると、デジタルロック１００は、識別装置（ＩＤ）リーダ（図示せず）を含むノブ８４０によって操作される。ＩＤリーダは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、近距離無線通信（ＮＦＣ）電話、磁気ストライプ、指紋などのいずれかによってユーザを識別するように構成される。ＩＤリーダは、ユーザを識別することができ、上記の認証方法のいずれかからユーザを認証することによってユーザを認証すると、デジタルロック１００をロック又はロック解除するべくユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザを認証する指紋法は、ユーザの指の摩擦隆線によって残された跡を認証することにより行われる。ユーザの指の跡が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された跡と閾値を超えて一致するとき、ラッチ８５０がノブ８４０によって操作され、これにより、ユーザはデジタルロック１００をロック又はロック解除することができる。一例では、閾値は、指の跡の８０パーセント一致として定義され得る。ユーザを認証する磁気ストライプ法は、磁気ストライプに格納された識別情報を認証することにより行われる。ユーザに関する磁性材料に記憶された識別情報が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、ラッチ８５０がノブ８４０によって操作され、これにより、ユーザはデジタルロック１００をロック又はロック解除することができる。いくつかの実施形態において、ロックは、デジタルロック１００によりロック及びロック解除されるパッドロックとして実現される。

【0059】

一例では、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証するＲＦＩＤタグ方法は、磁気ストライプで用いられる方法と類似した方法である。ユーザを認証するＲＦＩＤタグ方法は、ＲＦＩＤタグに記憶された識別情報を認証することにより行われる。ＲＦＩＤタグに記憶されたユーザに関する識別情報が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された識別情報と実質的に一致するとき、ラッチ８５０がノブ８４０によって開かれ、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。さらに、ユーザを認証するＮＦＣ電話方法は、ユーザ固有の情報を認証することにより行われる。ユーザ固有の情報が電子ロックモジュール２００のデータベースに格納されたユーザ情報の閾値と一致するとき、ラッチ８５０がノブ８４０によって開かれ、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。一例では、ユーザ固有の情報は、デジタルトークン、ユーザＩＤ、又はユーザに関するあらゆる他の情報であり得る。ノブ８４０は、図８Ｂに示すように円運動をする。ロックがユーザにより給電される場合、電力は、ユーザによるノブ８４０の回転から得られる。

【0060】

図８Ｃを参照すると、デジタルロック１００は、電子デジタルキー８６０によって操作される。ユーザを認証する電子デジタルキー８６０方法は、電子デジタルキー８６０に関する識別情報を認証することにより行われる。ユーザによって挿入された電子デジタルキー８６０が、電子ロックモジュール２００のデータベースに格納された電子デジタルキー８６０に関する識別情報と一致するとき、ラッチ８７０が電子デジタルキー８６０によって操作され、これにより、デジタルロック１００をロック又はロック解除するユーザを認証する。デジタルロック１００及びデジタルキー８６０は、前述のようにＡＥＳ規格に準拠することができる。デジタルロック１００及びデジタルキー８６０は、電磁接触を介して、又は空中の無線で動作する。

【0061】

いくつかの実施形態において、デジタルロック内でデジタルキー８６０を動かすために人間のユーザによって生成された機械的エネルギーは、デジタルロック１００又はデジタルキー８６０に給電するために収集される。

【0062】

実施形態８０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0063】

図９は、本発明に係るデジタルロック１００を制御する方法の一実施形態９０を実証する流れ図である。この方法は、例えば、説明の他の部分で述べたように、図１、２、３、４、５、６、７、及び８の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、及び８０と同一の又は類似のシステムで実施することもできる。

【0064】

段階９００において、デジタルロック１００に少なくとも２つの磁石が設けられる。一方の磁石は半硬質磁石３１０であり、他方の磁石は硬質磁石３２０である。硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成される。図１を参照して説明したように、デジタルロック１００は、第１の軸１２０と、第２の軸１３０と、ロック本体１１０の外面１５０に取り付けられたユーザインターフェース１４０を含む。ユーザインターフェース１４０は、第１の軸１２０に接続される。半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は、第１の軸１２０の内部に存在する。

【0065】

段階９１０において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０が、互いに隣接して配置されるように構成される。例示した実施形態では、図３、図４、及び図５に示すように、硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０の上に配置される。

【0066】

段階９２０において、半硬質磁石３１０が、磁化コイル２５０の内部にあるように構成される。必要なときに、磁化コイル２５０は、半硬質磁石３１０の極性を変化させることに関与する。

【0067】

段階９３０において、半硬質磁石３１０の極性の変化が、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押す又は引くように構成される。

【0068】

段階９４０において、硬質磁石３２０が、ロックされた状態３００で第１の軸の内部にあるように構成される。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。したがって、第２の軸１３０は、第１の軸１２０の移動に起因して回転しない。さらに、第１の軸１２０とユーザインターフェース１４０との接続により、第１の軸１２０が回転するとき、ユーザインターフェース１４０も第１の軸１２０と同様の方向に回転する。デジタルロックの休止状態１００を、ロックされた状態３００とするとき、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００に戻るように構成される。

【0069】

段階９５０において、解錠可能な状態４００で硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。位置センサ２４０は、第２の軸１３０のノッチ３３０を硬質磁石３２０がノッチ３３０に入る定位置に位置決めするように構成される。デジタルロックの休止状態１００を、解錠可能な状態４００とするとき、デジタルロック１００は、解錠可能な状態４００に戻るように構成される。さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続される。このような条件では、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出ているため、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるので、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができるであろう。

【0070】

硬質磁石３２０の突出は、通常、時間の経過と共に構成要素の摩耗及び引裂きを引き起こす。システムの耐久性を高めるために、硬質磁石３２０は、いくつかの実施形態においてチタンカバーの内部で実現され得る。例えば、ＳｍＣｏ硬質磁石は、チタンケーシングの内部に配置することができる。ケーシング又はカバーは、好ましくは、硬質磁石３２０の機械的硬度及び強度を高めて、経時的な摩耗及び引裂きの影響を低減する。ケーシング又はカバーはまた、好ましくは、硬質磁石３２０の総重量を抑えるために重量が軽い材料で作製される。チタンだけでなく他の材料も、本発明に係るケーシング又はカバーを実現するのに用いられ得る。

【0071】

段階９６０において、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因して、阻止ピン５００がロック本体１１０のノッチ３３０に突き出る。

【0072】

さらに、デジタルロック１００は、ＮＦＣ、ソーラーパネル、ユーザ給電、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される自己給電式ロックであるように構成される。図２を参照して説明したように、デジタルロック１００は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続された電子ロックモジュール２００を含む。通信バス２２０は、識別装置２１０と電子ロックモジュール２００との間でデータを伝送するように構成される。識別装置２１０は、キータグ、指紋、磁気ストライプ、及び／又はスマートフォンであり得る近距離無線通信（ＮＦＣ）装置のいずれかによってユーザを識別するように構成される。

【0073】

実施形態９０のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0074】

図１０は、本発明に係るデジタルロック１００を磁化する方法の一実施形態９１を実証する流れ図である。この方法は、例えば、説明の他の部分で述べたように、図１、２、３、４、５、６、７、及び８の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、及び８０と同一の又は類似のシステムで実施することもできる。

【0075】

段階１０００において、デジタルロック１００は、自己給電式である。特に、デジタルロック１００は、前の実施形態で説明したように、ＮＦＣ、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される。

【0076】

識別装置２１０は、キータグ、指紋、磁気ストライプ、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）スマートフォンのいずれかによってユーザを識別するように構成される。

【0077】

段階１０１０において、識別装置２１０が、ユーザに関する識別情報のアクセス権をチェックする。

【0078】

段階１０２０において、ユーザに関する識別情報のアクセス権が正しい場合、段階１０３０において、ロックされた状態３００の電力貯蔵の閾値のチェックが実行される。逆に、ユーザに関する識別情報のアクセス権が正しくない場合、段階１０４０において、ロックされた状態３００への磁化が行われる。

【0079】

段階１０３０において、ロックされた状態３００の電力貯蔵の閾値をチェックして、ロックされた状態３００の電力貯蔵が閾値を超えている場合、段階１０５０において、第２の軸１３０のノッチ３３０の位置のチェックが行われる。ロックされた状態３００の電力貯蔵が閾値よりも少ない場合、段階１０４０において、ロックされた状態３００への磁化が行われる。段階１０４０におけるロックされた状態３００への磁化後に、段階１０５０において、デジタルロック１００の磁化プロセスが完了する。

【0080】

段階１０６０において、第２の軸１３０のノッチ３３０の位置をチェックして、第２の軸１３０のノッチ３３０が定位置にある場合、段階１０７０において、解錠可能な状態４００への磁化が行われる。第２の軸１３０のノッチ３３０が定位置にない場合、段階１０３０におけるロックされた状態３００の電力貯蔵の閾値のチェックが再度実行される。

【0081】

実施形態９１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0082】

図１１は、本発明に係るデジタルロック１００を制御するように構成されたソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９２を実証するスクリーンショット図である。ソフトウェアプログラム製品１１００は、少なくとも２つの磁石を含むデジタルロック１００を制御する。一方の磁石は半硬質磁石３１０であり、他方の磁石は、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３１０である。ソフトウェアプログラム製品１１００は、デジタルロック１００の状態を表示するために画面インターフェース１１１０を含む。より具体的には、ロックされた状態３００及び解錠可能な状態４００が画面インターフェース１１１０上に表示される。さらに、ソフトウェアプログラム製品は、指紋スキャナ１１２０、ＮＦＣリーダ１１３０、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又はキーパッドアクセス１１５０を含む。簡潔にするために、指紋スキャナ１１２０、ＮＦＣリーダ１１３０、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又はキーパッドアクセス１１５０を用いる実装及びユーザの認証が、上記の図面を参照して説明される。一例では、キーパッドアクセス１１５０が例示されているが、キーパッドアクセス１１５０は、ソフトウェアプログラム製品１１００の画面インターフェース１１１０内のタッチパッドアクセスに置き換えてもよいことが理解されるであろう。別の例では、指紋スキャナ１１２０が例示されているが、指紋スキャナ１１２０は、ソフトウェアプログラム製品１１００の虹彩スキャナに置き換えてもよいことが理解されるであろう。

【0083】

実施形態９１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0084】

図１２は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９３を実証するスクリーンショット図である。このソフトウェア製品は、ＡＥＳ規格に準拠することができる。本明細書で説明するソフトウェアプログラム製品１１００は、デジタルロックの動作のためのプログラム命令、処理ハードウェア、必要なオペレーティングシステム、デバイスドライバ、電子回路、第１の軸１２０、第２の軸１３０、半硬質磁石３１０、硬質磁石３２０、及び／又は阻止ピン５００を包含するように定義される。ソフトウェアプログラム製品１１００を以下に詳述する。

【0085】

ソフトウェアプログラム製品１１００は、処理モジュール１２００を含む。処理モジュール１２００は、ユーザに関する識別情報を示す入力を受信するように構成された入力モジュール１２１０を含む。ユーザが識別情報を入力する方法は、キーパッドアクセス１１５０、指紋スキャナ１１２０、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）リーダ１１３０のいずれかによって行われてよい。処理モジュール１２００は、入力モジュール１２１０と通信する認証モジュール１２２０をさらに含む。認証モジュール１２２０は、ユーザインターフェース１４０によって受信された入力を認証するように構成され、デジタルロック１００をロック又はロック解除するためにユーザにアクセスを提供することに関与する。また、認証モジュール１２２０は、ソフトウェアプログラム製品１１００のデータベース１２３０と通信する。データベース１２３０は、１人以上のユーザの識別情報を格納するように構成される。認証モジュール１２２０は、ソフトウェアプログラム製品１１００のデータベース１２３０に既に格納されている識別情報で、ユーザによって入力された識別情報を認証する。認証モジュール１２２０からの認証された識別情報は、ソフトウェアプログラム製品１１００の出力モジュール１２４０に通信される。出力モジュール１２４０は、デジタルロック１００と通信する。出力モジュール１２４０は、ユーザの識別の成功に応答して半硬質磁石３１０の磁化分極を変化させるために磁化コイル２５０に給電するべく電源を制御するように構成され、且つ、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を制御するように構成される。したがって、認証モジュール１２２０によって出力モジュール１２４０に通信される識別情報は、ユーザがデジタルロック１００をロック又はロック解除できるようにすることに関与する。

【0086】

前述のように、ソフトウェアプログラム製品１１００は、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０を有するデジタルロック１００を制御する。半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０の内部に存在し、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は、互いに隣接して配置され、第１の軸１２０の内部に存在する。デジタルロック１００は、ＮＦＣフィールド、ソーラーパネル、電源、及び／又はバッテリのいずれかによって給電される自己給電式ロックである。さらに、デジタルロック１００は、第１の軸１２０、第２の軸１３０、及びユーザインターフェース１４０を含む。ユーザインターフェース１４０は、ロック本体１１０の外面１５０に取り付けられる。ユーザインターフェース１４０はさらに、第１の軸１２０に接続される。デジタルロック１００は、通信バス２２０を介して識別装置２１０に接続される電子ロックモジュール２００を含む。識別装置２１０は、電子キー、タグ、キータグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣデバイスのいずれかによってユーザを識別するように構成される。

【0087】

実施形態９３のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0088】

図１３は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９４を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態９４では、ユーザに関する識別情報を入力するプロセスが表示される。スクリーンショットは、日時を表示する。例示した実施形態では、スクリーンショットには、ユーザＩＤ及びパスコードを入力するためのオプションが表示される。ユーザＩＤ及びパスコードを入力するためのオプションがユーザに表示されるが、ユーザに関するユーザＩＤ及びパスコード、指紋スキャナ１１２０、ＮＦＣリーダ１１３０、電子キー、磁気ストライプアクセス１１４０、及び／又はキーパッドアクセス１１５０のいずれかによって識別情報を入力するオプションがユーザに表示されてもよいことが理解されるであろう。

【0089】

実施形態９４のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0090】

図１４は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９５を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態９５では、ユーザに関する識別情報の認証プロセスが表示される。ユーザが、ユーザに関するユーザＩＤ及びパスコードを入力すると、認証プロセスが、スクリーンショットに示すようにユーザに表示される。次いで、ユーザによって入力された識別情報は、入力された識別情報をデータベース１２３０に格納された識別情報と比較する認証モジュール１２２０によって受信される。このプロセスの間、デジタルロック１００はロックされた状態３００である。デジタルロックの休止状態１００が、ロックされた状態３００のとき、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００に戻るように構成される。ロックされた状態３００では、硬質磁石３２０は第１の軸１２０の内部にあるように構成され、第２の軸１３０は回転せず、ユーザインターフェース１４０は回転する。

【0091】

実施形態９５のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0092】

図１５は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９６を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態９６では、ユーザが認証されているというスクリーンショットが表示される。ユーザによって入力されたユーザＩＤ及びパスコードが、データベース１２３０に格納されたユーザＩＤ及びパスコードと一致するときに、デジタルロック１００をロック解除するべくユーザが認証される。次いで、認証された情報が出力モジュール１２４０に通信され、出力モジュール１２４０は、デジタルロック１００に信号を送信して、図示したように解錠可能な状態４００にする。加えて、ユーザへの認証確認通知が提供される。通知は、音声通知、ビデオ通知、マルチメディア通知、及び／又はテキスト通知のいずれかであり得る。一例では、テキスト通知は電話上で提供されてよい。ソフトウェアプログラム製品１１００は、デジタルロック１００を解錠するべく硬質磁石３２０を押す又は引くために半硬質磁石３１０の極性を変化させるように構成される。より具体的には、位置センサ２４０が、第２の軸１３０のノッチ３３０を硬質磁石３２０がノッチ３３０に入る定位置に位置決めするように構成される。解錠可能な状態４００では、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。デジタルロックの休止状態１００が、解錠可能な状態４００のとき、デジタルロック１００は、解錠可能な状態４００に戻るように構成される。

【0093】

いくつかの実施形態において、ロックの解錠及びロックの施錠のタイムスタンプが、データベース１２３０又はいくつかの他の記憶媒体に記憶される。

【0094】

実施形態９６のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0095】

図１６は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９７を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態９６では、デジタルロック１００が改ざんされているというスクリーンショットが表示される。特に、デジタルロック１００の改ざんは、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１３０があまりに速く回されるときのいずれかに起因して起こる。デジタルロック１００が改ざんされるとき、阻止ピン５００が作動する。阻止ピン５００は、ロック本体１１０の複数のノッチ５２０に突き出るように構成される。ユーザがデジタルロック１００を改ざんしていることが判明した場合、ユーザＩＤがタイムスタンプと共にデータベース１２３０に記録されることになる。

【0096】

実施形態９７のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0097】

図１７は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態９８を実証するブロック図である。例示した実施形態９８では、デジタルロック１００は、ネットワーク１７００、クラウドサーバ１７１０、及びユーザ端末デバイス１７２０と通信する。デジタルロック１００及びユーザ端末デバイス１７２０は、ネットワーク１７００を介してクラウドサーバ１７１０と通信する。本発明の通信に用いられるネットワーク１７００は、無線又は有線インターネット又は電話網であり、これは通常、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、３Ｇ、４Ｇ、Ｗｉ－Ｆｉ、及び／又はＷＣＤＭＡ（登録商標）（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークなどのセルラーネットワークである。

【0098】

ユーザ端末デバイス１７２０は、ネットワーク１７００及びクラウドサーバ１７１０と通信する。ユーザ端末デバイス１７２０は、ユーザに関する識別情報を受信するために用いられる、典型的にはスマートフォン及び／又はタブレットである、モバイル端末コンピュータとして構成されてよい。ユーザ端末デバイス１７２０は、通常、ｉＯＳ、Ａｎｄｒｏｉｄ、又はＷｉｎｄｏｗｓ Ｐｈｏｎｅのスマートフォンなどのモバイルスマートフォンである。しかしながら、ユーザ端末デバイス１７２０は、ＰＣコンピュータ、Ａｐｐｌｅ Ｍａｃｉｎｔｏｓｈコンピュータ、ＰＤＡデバイス（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、又はＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＷＡＰ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、Ｔｅｌｄｅｓｉｃ、Ｉｎｍａｒｓａｔ－、Ｉｒｉｄｉｕｍ－、ＧＰＲＳ－（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、３Ｇ、４Ｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ－Ｆｉ、及び／又はＷＣＤＭＡ（登録商標）（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）モバイルステーションなどのモバイルステーション、移動電話、又はコンピュータであることも可能である。時には、いくつかの実施形態において、ユーザ端末デバイス１７２０は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＣＥ、Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｐｏｃｋｅｔ ＰＣ、Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｏｂｉｌｅ、ＧＥＯＳ、Ｐａｌｍ ＯＳ、Ｍｅｅｇｏ、Ｍａｃ ＯＳ、ｉＯＳ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ ＯＳ、Ｇｏｏｇｌｅ Ａｎｄｒｏｉｄ、及び／又はＳｙｍｂｉａｎ、又はあらゆる他のコンピュータ又はスマートフォンのオペレーティングシステムのいずれかなどのオペレーティングシステムを有するデバイスである。

【0099】

ユーザ端末デバイス１７２０は、デジタルロック１００のロック及び／又はロック解除を可能にするべく、ユーザがクラウドサーバ１７１０で認証されるべきユーザに関する識別情報を入力することを可能にするアプリケーション（図示せず）を提供する。好ましくは、ユーザは、アプリケーションをインターネットから又はＧｏｏｇｌｅ、Ａｐｐｌｅ、Ｆａｃｅｂｏｏｋ、及び／又はＭｉｃｒｏｓｏｆｔから利用可能な種々のアプリストアからダウンロードする。例えば、いくつかの実施形態において、電話にＦａｃｅｂｏｏｋアプリケーションを有するｉＰｈｏｎｅ（登録商標）ユーザは、ＡｐｐｌｅとＦａｃｅｂｏｏｋとの両方の開発者要件に適合するアプリケーションをダウンロードすることになる。同様に、他の異なるハンドセットのためにカスタマイズされたアプリケーションを作成することができる。

【0100】

一例では、クラウドサーバ１７１０は、複数のサーバを含み得る。１つの例示的な実装では、クラウドサーバ１７１０は、ユーザに関係する識別情報を格納するように構成されたあらゆるタイプのデータベースサーバ、ファイルサーバ、ウェブサーバ、アプリケーションサーバなどであり得る。別の例示的な実装では、クラウドサーバ１７１０は、データファイルを格納するための複数のデータベースを含み得る。データベースは、例えば、ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｑｕｅｒｙ ｌａｎｇｕａｇｅ（ＳＱＬ）データベース、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＳＱＬサーバなどのＮｏＳＱＬデータベース、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）サーバ、ＭｙＳＱＬ（登録商標）データベースなどであり得る。クラウドサーバ１７１０は、クラウドストレージサービスプロバイダによって管理されるクラウド環境に配備されてよく、データベースは、クラウド環境で実装されるクラウドベースのデータベースとして構成されてもよい。

【0101】

入力－出力デバイスを含み得るクラウドサーバ１７１０は、普通は、モニタ（ディスプレイ）、キーボード、マウス、及び／又はタッチスクリーンを備える。しかしながら、通常、一度に１つよりも多いコンピュータサーバが使用されており、そのため、一部のコンピュータは、コンピュータ自体だけを組み込んでおり、画面もキーボードもない。これらのタイプのコンピュータは、通常、本発明のクラウドサーバ１７１０によって用いられるクラウドネットワークを実現するのに用いられるサーバファームに格納される。クラウドサーバ１７１０は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ及びＡｍａｚｏｎ及びＨＰ（Ｈｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ）などの公知のベンダーから個別のソリューションとして購入することができる。クラウドサーバ１７１０は、通常、Ｕｎｉｘ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ、ｉＯＳ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、又はあらゆる他の公知のオペレーティングシステムを実行し、通常、マイクロプロセッサ、メモリ、及びＳＳＤフラッシュ又はハードドライブなどのデータストレージ手段を備える。クラウドアーキテクチャの応答性を向上させるために、データは、ＳＳＤ、すなわち、フラッシュストレージにすべて又は部分的に優先的に記憶される。このコンポーネントは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ又はＡｍａｚｏｎなどの既存のクラウドプロバイダから選択／構成され、又はＭｉｃｒｏｓｏｆｔ又はＡｍａｚｏｎなどの既存のクラウドネットワークオペレータは、Ｐｕｒｅ Ｓｔｏｒａｇｅ、ＥＭＣ、Ｎｉｍｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅなどのＦｌａｓｈに基づくクラウドストレージオペレータにすべてのデータを格納するように構成される。

【0102】

操作時に、ユーザは、識別情報をユーザ端末デバイス１７２０に入力する。一例では、識別情報は、指紋、パスコード、及び／又はユーザに関連付けられた個人の詳細であり得る。識別情報は、キーパッドアクセス１１５０、指紋スキャナ１１２０、及び／又は近距離無線通信（ＮＦＣ）リーダ１１３０のいずれかを通じてユーザによって入力され得る。ユーザによって入力された識別情報は、ネットワーク１７００を通じてクラウドサーバ１７１０に通信される。クラウドサーバ１７１０は、入力された識別情報を、クラウドサーバ１７１０のデータベースに格納された識別情報と比較することにより認証する。認証に関連する通知が、ネットワーク１７００を通じて通信され、ユーザ端末デバイス１７２０のアプリケーション上に表示される。一例では、通知は、認証の成功又は失敗を示すアラートであり得る。いくつかの実装において、通知は、音声通知、ビデオ通知、マルチメディア通知、及び／又はテキスト通知のいずれかであり得る。識別情報の不一致がある場合、デジタルロック１００はアプリケーションを通じて解錠されない。ユーザによって入力された識別情報が、クラウドサーバ１７１０のデータベースに格納された識別情報と一致する場合、デジタルロック１００は、ユーザ端末デバイス１７２０のアプリケーションを通じて解錠される。いくつかの実施形態において、ユーザ端末デバイス１７２０からの電力が、デジタルロックに給電するのに用いられる。

【0103】

実施形態９８のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0104】

図１８は、本発明に係る阻止ピン５００を有するデジタルロック１００の一実施形態９９を実証するブロック図である。磁性材料は、２つの主要なグループ、すなわち、軟磁性材料と硬磁性材料に分けられる。軟磁性材料と硬磁性材料とを区別する方法は、保磁力の値に基づいている。一例では、材料の磁気誘導は、逆の強さの磁場を印加することによりゼロに減らすことができ、このような強さの磁場は、保磁力として定義される。さらに、保磁力は、構造に敏感な磁気特性であり、磁性材料に異なる熱処理及び機械的処理を施すことにより変えることができる。硬磁性材料と軟磁性材料は、保磁力に基づいて強磁性体を区別するのに用いられ得る。規格のＩＥＣ規格４０４－１は、軟磁性材料及び硬磁性材料の保磁力の境界値として１ｋＡ／ｍを提案している。一例では、軟磁性材料は、１ｋＡ／ｍよりも低い保磁力をもつと考えられる。別の例では、硬磁性材料は、１ｋＡ／ｍよりも高い保磁力をもつと考えられる。さらに、軟磁性材料と硬磁性材料との間に、半硬磁性材料と呼ばれる磁性材料のグループが存在し、半硬磁性材料の保磁力は、１～１００ｋＡ／ｍである。典型的には、半硬質磁石３１０はこれらの値を特徴とし、硬質磁石３２０は１００ｋＡ／ｍよりも高い保磁力を有することになる。

【0105】

すべての磁性材料は、異なる形態のヒステリシスループによって特徴づけられる。最も重要な値は、残留磁気Ｂｒ、保磁力Ｈｃ、及び最大磁石利用率のポイントを決定する最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘである。最大エネルギー積は、永久磁石が磁石の外部で行うことができる最大量の有効な仕事の尺度である。通常、サイズ及び質量が小さく、且つ、最大エネルギー積が高い磁石が、本発明において好ましい。

【0106】

前述のように、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐために、デジタルロック１００は、外部磁場が印加されるとき、外部から打撃又は衝撃が加わるとき、及び／又は第１の軸１２０があまりに速く回されるときのいずれかに起因してロック本体１１０のノッチ５１０に突き出るように構成された少なくとも１つの阻止ピン５００を含む。デジタルロック１００は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、硬質磁石３２０に隣接して配置され、磁化コイル２５０の内部に存在する。

【0107】

さらに、５８ｋＡ／ｍの保磁力を有する半硬質磁石３１０の磁気分極を変化させるには、６９５ｋＡ／ｍの保磁力を有する硬質磁石３２０と比べておよそ１０分の１のエネルギーが必要である。種々の材料の保磁力については図７を参照されたい。半硬質磁石３１０の磁化は、硬質磁石３２０の残留磁化を変化させるのに十分なだけの強さが不足している。半硬質磁石３１０の磁化に影響を与えることに関与するソースは、磁化コイル２５０によって生成される一次磁場であり得る。一例では、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるように設定されるとき、磁化パワーピークは１ｍｓよりも短い。半硬質磁石３１０の磁化の成功には、解錠可能な状態４００の間、硬質磁石３２０がノッチ３３０へ自由に移動できる必要がある。そうでなければ、硬質磁石３２０の磁場が半硬質磁石３１０の磁場に影響を及ぼす場合があり、デジタルロック１００が解錠されない場合がある。硬質磁石３２０の自由な移動は、位置センサ２４０又は機械的配置によって保証される。さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０の磁場とは反対の硬質磁石３２０の磁場が、半硬質磁石３１０の磁場をロックされた状態３００に戻そうとするが、それらの間の隙間が磁場を減少させ、半硬質磁石３１０の保磁力はこれに耐えることができる。より具体的には、硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を安全なロックされた状態３００に常に戻そうとする。別の例では、デジタルロック１００がロックされた状態３００又は解錠可能な状態４００のとき、磁化パワーピークは１ｍｓよりも短い。半硬質磁石３１０の磁化の成功はいつでも起こり得る。硬質磁石３２０は、自由に戻ることができる又はできない。デジタルロック１００と半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は位置合わせされ、デジタルロック１００は休止状態にある。硬質磁石３２０の非常に高い保磁力は、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０を一緒に保ち、これにより、デジタルロックが確実にロックされた状態３００になる。

【0108】

いくつかの実装において、半硬質磁石３１０の磁化に影響を与えることに関与するソースは、二次磁場であり得る。硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０に向けて一定の磁場を生じる高いエネルギー積を有し、これにより、半硬質磁石３１０をロックされた状態３００に保つ又はロックされた状態３００にしようとする。

【0109】

実施形態９９のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0110】

図１９は、本発明に係るロックされた状態３００及び解錠可能な状態４００での磁化及び電力消費を示すデジタルロック１００の一実施形態１０１を実証するブロック図である。本開示のデジタルロック１００は、ケーブル接続された電源の要件を克服するので、デジタルロック１００を採用する自律マイクロシステムでのエネルギー及び電力消費はかなり抑えられる。デジタルロック１００のエネルギー消費は、半硬質磁石３１０の体積の強い関数である。特に、半硬質磁石３１０のサイズが小さいほど、デジタルロック１００による電力消費は少なくなる。磁化磁場強度は、巻数、線径及び抵抗、並びにその電流（Ｉ）などの磁化コイル２５０の特徴の関数である。十分な電圧（Ｕ）によって比較的高い電流が供給される。デジタルロック１００による低い電力消費の主な要因は、非常に短い電力消費時間（ｔ）である。デジタルロック１００によって消費されるエネルギーは、十分な電圧（Ｕ）、電流（Ｉ）、及び電力消費時間（ｔ）の関数に等しい。デジタルロック１００の機械的状態の記憶は、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の残留磁気と、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の保磁力特性に基づいており、これにより、デジタルロック１００による電力消費が確実にゼロにされる。一例では、デジタルロック１００がロックされた状態３００のとき、デジタルロック１００による電力消費はゼロである。デジタルロック１００を解錠可能な状態４００に設定すると、０．１ｍｓ未満の長さの磁化パルスが供給される。別の例では、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、デジタルロック１００による電力消費はゼロである。デジタルロック１００をロックされた状態３００に設定すると、０．１ｍｓ未満の長さの磁化パルスが供給される。デジタルロック１００のロック機構の総エネルギー消費は、デジタルロック１００の解錠サイクルあたり１０ｍＶＡの大きさであり得る。図１９の解錠可能な状態４００の持続時間は、例示的なものであって限定ではない。ロックされた状態又は解錠可能な状態のいずれの持続時間も、デジタルロック１００の用途に依存する。

【0111】

実施形態１０１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0112】

図２０は、本発明に係るデジタルロック１００を動作させる方法の一実施形態１０２を実証する流れ図である。この方法は、例えば、説明の他の部分で述べたように、図１、２、３、４、５、６、７、及び８の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、及び８０と同一の又は類似のシステムで実施することもできる。

【0113】

段階２０００において、デジタルロック１００に少なくとも２つの磁石が設けられる。一方の磁石は半硬質磁石３１０であり、他方の磁石は硬質磁石３２０である。硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成される。一例では、硬質磁石３２０は、５００ｋＡ／ｍよりも高い保磁力をもつと考えられる。別の例では、半硬質磁石３１０は、５０～１００ｋＡ／ｍの保磁力をもつと考えられる。デジタルロックは、硬質磁石の保磁力が半硬質磁石の保磁力よりも１０倍高いときに良好に動作する。しかしながら、いくつかの実施形態において、硬質磁石３２０の保磁力は、半硬質磁石３１０の保磁力よりも５倍高いことで十分である。半硬質磁石３１０は、アルニコで構成され、硬質磁石３２０は、ＳｍＣｏで構成される。特に、鉄合金で構成される半硬質磁石３１０は、鉄（Ｆｅ）に加えてアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びコバルト（Ｃｏ）を含有する。一例では、半硬質磁石３１０は、銅とチタンも含有し得る。硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製された永久磁石である。一例では、硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なり、磁化することができ、それ自体の永久磁場を生み出すことができる材料から作製された物体であり得る。

【0114】

段階２０１０において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０が、互いに隣接して配置されるように構成される。

【0115】

段階２０２０において、半硬質磁石３１０が、磁化コイル２５０の内部にあるように構成される。半硬質磁石３１０の磁化に影響を与えることに関与するソースは、磁化コイル２５０によって生成される一次磁場であり得る。一例では、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるように設定されるとき、磁化パワーピークは１ｍｓよりも短い。半硬質磁石３１０の磁化の成功には、解錠可能な状態４００の間、硬質磁石３２０がノッチ３３０へ自由に移動できる必要がある。そうでなければ、硬質磁石３２０の磁場が半硬質磁石３１０の磁場に影響を及ぼす場合があり、デジタルロック１００が解錠されない場合がある。硬質磁石３２０の自由な移動は、位置センサ２４０又は機械的配置によって保証される。さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０の磁場とは反対の硬質磁石３２０の磁場が、半硬質磁石３１０の磁場をロックされた状態３００に戻そうとするが、それらの間の隙間が磁場を減少させ、半硬質磁石３１０の保磁力はこれに耐えることができる。より具体的には、硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を安全なロックされた状態３００に常に戻そうとする。

【0116】

別の例では、デジタルロック１００がロックされた状態３００又は解錠可能な状態のとき、磁化パワーピークは、１ｍｓよりも短い。半硬質磁石３１０の磁化の成功はいつでも起こり得る。硬質磁石３２０は、自由に戻ることができたりできなかったりする。デジタルロック１００と半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０は位置合わせされ、デジタルロック１００は休止状態にある。硬質磁石３２０の非常に高い保磁力は、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０を一緒に保ち、これにより、デジタルロックが確実にロックされた状態３００になる。いくつかの実装において、半硬質磁石３１０の磁化に影響を与えることに関与するソースは、二次磁場であり得る。硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０に向けて一定の磁場を生じる高いエネルギー積を有し、これにより、半硬質磁石３１０をロックされた状態３００に保つ又はロックされた状態３００にしようとする。

【0117】

段階２０３０において、半硬質磁石３１０の極性の変化が、デジタルロック１００を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押す又は引くように構成される。

【0118】

段階２０４０において、硬質磁石３２０が、ロックされた状態３００で第１の軸の内部にあるように構成される。このような条件では、第１の軸１２０と第２の軸１３０は互いに接続されない。したがって、第２の軸１３０は、第１の軸１２０の移動に起因して回転しない。さらに、第１の軸１２０とユーザインターフェース１４０との接続により、第１の軸１２０が回転するとき、ユーザインターフェース１４０も第１の軸１２０と同様の方向に回転する。デジタルロックの休止状態１００を、ロックされた状態３００とするとき、デジタルロック１００は、ロックされた状態３００に戻るように構成される。

【0119】

段階２０５０において、解錠可能な状態４００で硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。位置センサ２４０は、第２の軸１３０のノッチ３３０を硬質磁石３２０がノッチ３３０に入る定位置に位置決めするように構成される。デジタルロックの休止状態１００を、解錠可能な状態４００とするとき、デジタルロック１００は、解錠可能な状態４００に戻るように構成される。さらに、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出る。このような条件では、硬質磁石３２０が第２の軸１３０のノッチ３３０に突き出ているため、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００にあるので、ユーザはデジタルロック１００を解錠することができるであろう。硬質磁石３２０がノッチ３３０に突き出るので、ノッチ３３０は、デジタルロック１００の容易な解錠を保証する。ノッチ３３０は、第１の軸１２０があまりに速く回されるときにも、デジタルロック１００の不正な解錠を防ぐ。

【0120】

段階２０６０において、外部磁場が印加されるとき、及び／又は外部から打撃又は衝撃が加わるときのいずれかに起因して、阻止ピン５００がロック本体１１０のノッチ３３０に突き出る。

【0121】

実施形態１０２のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0122】

図２１は、本発明に係るソフトウェアプログラム製品１１００の一実施形態１０３を実証するスクリーンショット図である。例示した実施形態１０３では、ユーザがデジタルロック１００を操作しているときのスクリーンショットが表示される。硬質磁石３２０は、デジタルロック１００を解錠又は施錠するように構成される。一例では、５００ｋＡ／ｍよりも高い保磁力をもつ硬質磁石３２０が用いられる。硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製された永久磁石である。一例では、硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なり、磁化することができ、それ自体の永久磁場を生み出すことができる材料から作製された物体であり得る。デジタルロック１００を解錠することに関与するパラメータが、クラウドサーバ１７１０に格納及び保存される。ユーザがデジタルロック１００を操作するアイコン２１００を押すと、コンピュータは、デジタルロック１００の硬質磁石３２０にノッチ３３０に入るように命令する。したがって、牽引力が生み出され、デジタルロック１００が解錠される。このようなケースでは、デジタルロック１００は解錠可能な状態４００である。

【0123】

実施形態１０３のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0124】

本発明のいくつかの実施形態において、硬質磁石３２０及び／又は半硬質磁石３１０は、ＳＥＮＳＯＲＶＡＣ（ＦｅＮｉＡｌＴｉ）から実現されてもよい。

【0125】

デジタルロックのデフォルト位置は、本発明に係る解錠可能な状態又はロックされた状態のいずれか１つとすることができる。これは、ロック内の硬質磁石３２０と半硬質磁石３１０との間の距離を変えることにより調整することができる。ロックは、解錠可能な状態であり続けることができ、又は、電気を消費せずに自動的にロックされた状態に戻るように構成することもでき、これはエネルギーと電力の節約になるであろう。

【0126】

図２２は、実施形態１０４の異なる構成での本発明のデジタルロックに必要とされる異なるエネルギー収支を実証する。異なるロック構成が一連の図２２Ａ～図２２Ｆに示されており、重力は、個々の図面の上下方向、すなわち横向きページの上下方向である。

【0127】

図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃは、解錠可能なパルスエネルギー、すなわち、ロックがロックされた状態から解錠された状態にされるときに用いられるエネルギー収支を実証する。

【0128】

図２２Ａは、重力に対して０度の角度での構成を示している。硬質磁石３２０が持ち上げられ維持されるので、この構成は最も高いエネルギーを必要とする。持ち上げられた状態での硬質磁石の位置エネルギーは、デジタルロックを解錠するのに必要なエネルギーパルスを増加させる。

【0129】

図２２Ｂは、重力に対して９０度の角度での構成を示しており、これは重力に対して２７０度の構成にも等しい。硬質磁石３２０とノッチ３３０の壁との摩擦は、この構成でのデジタルロックを解錠するのに必要なエネルギー消費を増加させる。

【0130】

図２２Ｃは、重力に対して１８０度の角度での構成を示している。これは最も低いエネルギーのケースである。硬質磁石３２０がノッチ３３０に落下するので、硬質磁石３２０の位置エネルギーは、解錠可能なパルスエネルギーを減少させる。

【0131】

ロックされた状態が休止又はデフォルト状態であるようにロックが構成される場合、エネルギー収支は、デジタルロックが図２２Ａ～図２２Ｃのすべての構成において解錠可能となるようにするために図２２Ａの構成の要件を超える必要がある。試作では、解錠パルスを発生させるために３^＊４７μＦのコンデンサが必要であった。

【0132】

図２２Ｄ、図２２Ｅ、図２２Ｆは、ロックするパルスエネルギー、すなわち、ロックが解錠された状態からロックされた状態にされるときに用いられるエネルギー収支を実証する。

【0133】

図２２Ｄは、重力に対して０度の角度での構成を示している。硬質磁石３２０がノッチから落下するので、この構成は最小のエネルギーを必要とする。硬質磁石３２０の位置エネルギーは、デジタルロックをロックするのに必要なエネルギーパルスを減少させる。

【0134】

図２２Ｅは、重力に対して９０度の角度での構成を示しており、これは重力に対して２７０度の構成にも等しい。硬質磁石３２０とノッチ３３０の壁との摩擦は、この構成でのデジタルロックを解錠するのに必要なエネルギー消費を増加させる。

【0135】

図２２Ｆは、重力に対して１８０度の角度での構成を示している。これは最も高いエネルギーのケースである。硬質磁石３２０がノッチ３３０から持ち上げられるので、硬質磁石３２０の位置エネルギーは、ロックするパルスエネルギーを増加させる。これにより、すべての構成をカバーするエネルギー収支の要件が設定される。試作では、ロックをすべての位置でロックされた状態にするのに４７μＦコンデンサを用いた。

【0136】

したがって、いくつかの実施形態において、施錠エネルギーパルスは、解錠エネルギーパルスの１／３であり得る。好ましい実施形態では、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０との間の運動距離は、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０の極性をほとんど変えるように最適化される。その場合、半硬質磁石にほんのわずかな磁化パルスが必要とされ、例えば図２２Ｃに示すようにロックを施錠するために反転が起こる。

【0137】

一実施形態では、硬質磁石３２０と半硬質磁石３１０との間の距離が非常に長く設定されているため、両方の移動方向の磁化パルスが必要とされる。代替的な実施形態では、硬質磁石３２０は、ノッチ３３０から解放されてロックされた状態に戻り、このケースでは、これはロックシステムの休止状態であろう。

【0138】

また、周囲の材料も重要であり、硬質磁石３２０が移動するように設計される特定の運動距離に最適化されるべきである。

【0139】

最小量の磁気パルスエネルギーを必要とする実施形態は、図２２Ａに示される実施形態であり、この場合、硬質磁石３２０は、ノッチ３３０から単に落下するだけである。

【0140】

デジタルロックは、硬質磁石３２０がデジタルロックを施錠するべく移動するときに、硬質磁石がデジタルロックを解錠するべく移動してノッチ３３０へ押し込まれるときよりも、３０％少ない磁気パルスエネルギーを消費することが実験的に観察されている。

【0141】

実施形態１０４のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0142】

図２３Ａは、本発明に係るデジタルロック１００１の単軸回転の実施形態１０５を実証するブロック図である。デジタルロック１００１は、ロック本体１１０、回転可能に構成された１つだけの軸２３００、及びユーザインターフェース１４０を含む。軸２３００は、ロック本体１１０内に存在する。一例では、軸２３００は、回転可能に構成されたシャフトであり得る。加えて、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１０１の軸２３００に接続される。一実装では、ユーザインターフェース１４０は、ロック本体１１０の外面１５０に取り付けられる。一例では、ユーザインターフェース１４０は、ドアハンドル、ドアノブ、又はデジタルキー読取り装置であり得る。例示した実施形態では、デジタルロック１００１のロック又はロック解除は、ユーザインターフェース１４０の回転運動に起因する。一例では、ユーザがデジタルロック１００１をロック又はロック解除することを意図する場合、ユーザインターフェース１４０、例えば、ノブが、ユーザによる回転運動で操作されてよい。より具体的には、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００１をロック又はロック解除するべくユーザによって横向きに回転されてよい。

【0143】

単軸回転デジタルロック１００１は、モータなどの電気要素を必要とせずにドアをロック及びロック解除するために太陽電池２３１０によって給電されてよい。太陽電池２３１０は、光起電力効果によって太陽光のエネルギーを電気に変換してデジタルロック１００１に給電する電気装置であり得る。太陽電池２３１０はまた、それらの格子構造内に多数の電子又は正孔のいずれかを与える特別な不純物がドープされた高純度シリコン（Ｓｉ）のウェーハから作製された半導体デバイスであり得る。一例では、太陽電池２３１０は、太陽光を受光し、デジタルロック１００１に給電するためにロック本体１１０の外面１５０上に存在してよい。別の例では、太陽電池２３１０は、デジタルロック１００１に給電するべくロック本体１１０の内面上に存在してよい。さらに別の例では、太陽電池２３１０は、光を受光し、ロック本体１１０に給電するのに適したロック本体１１０上の任意の部分に存在してよい。さらに、太陽電池２３１０は、ユーザインターフェース１４０の外面上に存在してよい。このようなユーザインターフェース１４０上の太陽電池２３１０の実装では、太陽電池２３１０は、ドアをロック又はロック解除するために、太陽光を受光し、単軸回転デジタルロック１００１に給電するのに用いられ得る。

【0144】

一例では、３Ｄカメラ２３３０が、ユーザの画像を取り込むべくユーザインターフェース１４０上に存在してよい。別の例では、３Ｄカメラ２３３０は、ユーザの画像を取り込むべくドア上の任意の適切な位置に存在してよい。上述の例では、３Ｄカメラ２３３０は、ユーザインターフェース１４０に接続されてもよい。３Ｄカメラ２３３０は、画像の奥行きの知覚が、人間の両眼視を通じて経験されるような三次元を再現することを可能にするイメージングデバイスであり得る。一例では、３Ｄカメラ２３３０は、複数の視点を記録するために２つ以上のレンズを用いることができる。別の例では、３Ｄカメラ２３３０は、その位置をシフトする単一のレンズを用いることができる。

【0145】

３Ｄカメラ２３３０は、ユーザの画像を取り込み、取り込んだ画像を識別装置２１０に通信するのに用いられ得る。識別装置２１０はユーザインターフェース１４０の一部であり、３Ｄカメラ２３３０はユーザインターフェース上に存在するので、識別装置２１０は、ユーザを識別することができ、デジタルロック１００１をロック又はロック解除するためにユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザがドアをロック又はロック解除するためにアクセスすることは、取り込んだ画像を電子ロックモジュール２００のデータベースに格納されたユーザの画像と比較することによりユーザを認証すると可能にされる。一例では、取り込まれる画像は、ユーザの顔、手のひら、前腕、目、又はユーザのあらゆる他の特徴であり得る。一例では、３Ｄカメラ２３３０は、Ｆｕｊｉｆｉｌｍ ＦｉｎｅＰｉｘ Ｒｅａｌ ３Ｄ Ｗ３、Ｓｏｎｙ Ａｌｐｈａ ＳＬＴ－Ａ５５、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｌｕｍｉｘ ＤＭＣ－ＴＺ２０、Ｏｌｙｍｐｕｓ ＴＧ－８１０、及び／又はＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｌｕｍｉｘ ＤＭＣ－ＦＸ７７のいずれかであり得る。

【0146】

実施形態１０５のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0147】

図２３Ｂは、本発明に係るロックされた状態３００にある単軸回転デジタルロック１００１の一実施形態１０６を実証するブロック図である。前述のように、デジタルロック１００１は、半硬質磁石３１０と、デジタルロック１００１を解錠又は施錠するように構成された硬質磁石３２０を含む。半硬質磁石３１０は、ロック本体１１０内に設けられ、磁化コイル２５０の内部にあり、硬質磁石３２０は、永久磁石である。硬質磁石３２０は、磁化される必要がある半硬質磁石３１０とは異なり、磁化することができ、それ自体の永久磁場を生み出すことができる材料から作製された物体であり得る。

【0148】

半硬質磁石３１０は、磁化コイル２５０による半硬質磁石３１０の分極の変化に応答して、デジタルロック１００１を解錠又は施錠するべく硬質磁石３２０を押す又は引くように構成される。特に、デジタルロック１００１がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置の結果として、硬質磁石３２０は、軸２３００のノッチ２３４０とロック本体１１０のノッチ２３２０に部分的に受け入れられる。いくつかの実装において、半硬質磁石３１０及び硬質磁石３２０の極性は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＮ極に面し、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０が互いに引き寄せられるような極性であってもよいことが理解されるであろう。

【0149】

二軸デジタルロック１００は、ロックされた状態３００と解錠可能な状態４００との間で動作するように構成される（図３及び図４に示す）。単軸デジタルロック１００１がロックされた状態３００のとき、硬質磁石３２０は、部分的に軸２３００の内部、部分的にロック本体１１０の内部、及びノッチ２３２０、２３４０の内部にあるように構成される。このような条件では、硬質磁石３２０は、軸２３００の回転を阻止する。さらに、ユーザが、ユーザインターフェース１４０を回転させることによってデジタルロック１００１をロック解除しようとするとき、ロックされた状態３００で、軸２３００を介して硬質磁石３２０に力が加えられる場合がある。加えられた力は、次いで、軸２３００と硬質磁石３２０との接続により、硬質磁石３２０に伝達される。硬質磁石３２０は、サマリウム（Ｓｍ）とコバルト（Ｃｏ）の合金で作製されるので、硬質磁石３２０は強力であり、軸２３００を通じて加えられた力に耐えることができる。時には、硬質磁石３２０に機械的に強い外面を提供するために、チタンピンが、硬質磁石３２０のカバーシェルとして用いられる。ユーザインターフェース１４０から加えられた力が硬質磁石３２０に伝達されるのを防ぐために軸２３００に制限機構が設けられてもよい。一例では、制限機構は、力が軸２３００を通じて硬質磁石３２０に伝達されるのを制限するために設けられる任意の機構／構成要素であり得る。

【0150】

実施形態１０６のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0151】

図２３Ｃは、本発明に係る解錠可能な状態４００の単軸回転デジタルロック１００１の一実施形態１０７を実証するブロック図である。デジタルロック１００１が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置の結果として、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザは、回転単軸デジタルロック１００１を解錠することができるであろう。ユーザがユーザインターフェース１４０を回転させるとき、軸２３００も回転する。軸２３００とユーザインターフェース１４０との接続により、軸２３００の回転が可能である。一例では、ユーザがユーザインターフェース１４０を回転させるときに軸２３００をその最初の位置にもってくるために戻しばねが用いられてもよい。一実装では、戻しばねは、軸２３００とデジタルロック１００１のロック本体１１０との間に画定された隙間に配置されたねじりばねであってもよい。

【0152】

単軸ロックは、複数軸のロックとは対照的に、通常はより単純である。

【0153】

実施形態１０７のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0154】

図２３Ｄ、図２３Ｅ、及び図２３Ｆは、本発明に係るロックされた状態３００、解錠可能な状態４００、及び解錠された状態２４００を示す単軸回転デジタルロック１００１の一実施形態１０８を実証するブロック図である。デジタルロック１００１がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置の結果として、硬質磁石３２０は、図２３Ｄに示すように軸２３００のノッチ２３４０とロック本体１１０のノッチ２３２０に部分的に受け入れられ、軸２３００の回転を防ぐ。図２３Ｅを参照すると、デジタルロック１００１が解錠可能な状態４００のとき、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザは、例えば、ユーザインターフェース１４０を回し、軸２３００を回転させることによって、デジタルロック１００１を解錠することができる。解錠された状態２４００の図２３Ｆを参照すると、ユーザがユーザインターフェース１４０を時計回り方向に回転させるとき、硬質磁石３２０が所定の角位置まで回転する。一例では、硬質磁石３２０の所定の角位置は約１２０度である。

【0155】

実施形態１０８のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0156】

図２４Ａは、本発明に係る単軸並進デジタルロック１００２の一実施形態１０９を実証するブロック図である。このデジタルロック１００２は、ロック本体１１０、直線的に移動するように構成された軸２３００、及びユーザインターフェース１４０を含む。例示した実施形態では、デジタルロック１００２のロック又はロック解除は、ユーザインターフェース１４０の直線運動に起因する。一例では、ユーザがデジタルロック１００２をロック又はロック解除することを意図する場合、ユーザインターフェース１４０、例えば、レバー又は押しボタンが、ユーザによる直線運動で操作されてよい。より具体的には、ユーザインターフェース１４０は、デジタルロック１００２をロック又はロック解除するべくユーザによって後方及び前方に移動されてよい。

【0157】

デジタルロック１００２は、モータなどの電気要素を必要とせずにドアをロック及びロック解除するために太陽電池２３１０によって給電されてよい。一例では、太陽電池２３１０は、光を受光し、デジタルロック１００２に給電するために、ロック本体１１０の外面１５０、内面、及び／又は任意の部分に存在してよい。さらに、太陽電池２３１０は、ユーザインターフェース１４０の外面上に存在してよい。このようなユーザインターフェース１４０上の太陽電池２３１０の実装では、太陽電池２３１０は、ドアをロック及び／又はロック解除するために、光を受光し、ロック本体１１０に給電するのに用いられ得る。

【0158】

３Ｄカメラ２３３０が、ユーザの画像を取り込むべくユーザインターフェース１４０上に存在してよい。３Ｄカメラ２３３０は、ユーザの画像を取り込み、取り込んだ画像を識別装置２１０に通信するのに用いられ得る。識別装置２１０はユーザインターフェース１４０の一部であり、３Ｄカメラ２３３０はユーザインターフェース上に存在するので、識別装置２１０は、ユーザを識別することができ、デジタルロック１００２をロック又はロック解除するためにユーザがアクセスすることを可能にする。ユーザがドアをロック又はロック解除するためにアクセスすることは、取り込んだ画像を電子ロックモジュール２００のデータベースに格納されたユーザの画像と比較することによりユーザを認証すると可能にされる。

【0159】

実施形態１０９のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１１６、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0160】

図２４Ｂは、本発明に係るロックされた状態３００のデジタルロック１００２の一実施形態１１６を実証するブロック図である。デジタルロック１００２がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置により、硬質磁石３２０は、軸２３００のノッチ２３４０とロック本体１１０のノッチ２３２０に部分的に受け入れられる。

【0161】

デジタルロック１００２がロックされた状態３００のとき、硬質磁石３２０は、部分的に軸２３００の内部及びノッチ２３４０の内部にあるように構成される。このような条件では、硬質磁石の一部もノッチ２３２０の内部にあるので、硬質磁石３２０は、ロック本体１１０の内部の軸２３００の並進運動、すなわち、押し引きを阻止する。さらに、ユーザが、ユーザインターフェース１４０を直線的に動かすことによりデジタルロック１００２をロック解除しようとするとき、ロックされた状態３００で、軸２３００を介して硬質磁石３２０に力が加えられる場合がある。加えられた力は、次いで、軸２３００と硬質磁石３２０との接続により、硬質磁石３２０に伝達される。ユーザインターフェース１４０から加えられた力が硬質磁石３２０に伝達されるのを防ぐために軸２３００に制限機構が設けられてもよい。

【0162】

実施形態１１６のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１１、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0163】

図２４Ｃは、本発明に係る解錠可能な状態４００のデジタルロック１００２の一実施形態１１１を実証するブロック図である。デジタルロック１００２が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置により、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザは、軸をページの上方へ押し上げることによってデジタルロック１００２を解錠することができるであろう。

【0164】

実施形態１１１のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１２、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0165】

図２４Ｄは、本発明に係る解錠された状態２４００の単軸並進デジタルロック１００２の一実施形態１１２を実証するブロック図である。ユーザがユーザインターフェース１４０を直線的に動かすとき、軸２３００も順方向に移動してドアがロック解除される。軸２３００とユーザインターフェース１４０との接続により、順方向の軸２３００の移動が可能である。一例では、ユーザがユーザインターフェース１４０を直線的に動かすときに軸２３００を硬質磁石３２０と共にその最初の位置に戻すために戻しばねが用いられてもよい。別の例では、ユーザがユーザインターフェース１４０を直線的に動かすときに軸２３００を硬質磁石３２０と共にその最初の位置に戻すために圧縮ばねが用いられてもよい。戻しばねは、軸２３００とデジタルロック１００２のロック本体１１０との間に画定された隙間に配置され得る。

【0166】

３つのロック１００、１００１、及び１００２はすべて、無許可の侵入の懸念がないいくつかの実施形態において単純さを増すために、阻止ピン５００又はそれらのノッチ５１０なしで実現されてもよい。

【0167】

実施形態１１２のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１３、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0168】

図２５Ａは、本発明に係る解錠可能な状態の単軸並進デジタルロック１００２と、関連する認証ソフトウェア及びハードウェアの一実施形態１１３を実証するブロック図である。ユーザの画像を取り込み、取り込んだ画像を識別装置２１０に通信するのに３Ｄカメラ２３３０が用いられ得る。識別装置２１０はユーザインターフェース１４０の一部であり、３Ｄカメラ２３３０はユーザインターフェース上に存在するので、識別装置２１０は、デジタルロック１００２をロック又はロック解除するユーザを識別することができる。３Ｄカメラ２３３０によって取り込まれたユーザの画像がデータベースに格納されたユーザの画像と一致するときに、デジタルロック１００２をロック解除するユーザが認証される。ユーザが認証されるとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置により、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、硬質磁石３２０が軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザはデジタルロック１００２を解錠することができるであろう。

【0169】

認証された情報は、出力モジュール１２４０に通信され、出力モジュール１２４０は、図示したように解錠可能な状態４００に移行するか又は解錠可能な状態４００を維持するためにデジタルロック１００２に信号を送信する。加えて、ユーザへの認証確認通知が提供される。通知は、音声通知、ビデオ通知、マルチメディア通知、及び／又はテキスト通知のいずれかであり得る。一例では、取り込まれるユーザの画像は、ユーザの顔、手のひら、前腕、目、又はユーザのあらゆる他の特徴であり得る。別の例では、ユーザは、電子キー、タグ、キータグ、指紋、磁気ストライプ、ＮＦＣデバイスのいずれかによって認証されてよい。

【0170】

実施形態１１３のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１４、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0171】

図２５Ｂは、本発明に係る解錠された状態２４００の単軸並進デジタルロック１００２と、関連するソフトウェア及びハードウェアの一実施形態１１４を実証するブロック図である。出力モジュール１２４０によって受信された信号に応答して、軸２３００は、順方向に移動し、デジタルロック１００を解錠された状態２４００になるようにロック解除する。ユーザの認証に応答して、順方向の軸２３００の移動が可能である。一例では、ユーザが認証されるときに軸２３００を硬質磁石３２０と共にその最初の位置に戻すために戻しばねが用いられてもよい。

【0172】

実施形態１１４のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、及び／又は１１５のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0173】

図２６Ａ及び図２６Ｂは、本発明に係るロックされた状態３００及び解錠可能な状態４００を示すデジタルロック１００、１００１、１００２の一実施形態１１５を実証するブロック図である。図２６Ａ及び図２６Ｂを参照すると、硬質磁石３２０は、半硬質磁石３１０に比べてはるかに小さい磁石であり、硬質磁石３２０は、プラスチック又はチタンで作製され得るピン２６００の内部に存在してよい。さらに、デジタルロック１００、１００１、１００２がロックされた状態３００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＮ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、半硬質磁石３１０と硬質磁石３２０は互いに引き寄せられる。このような配置の結果として、ピン２６００が硬質磁石３２０と共に軸２３００のノッチ２３４０とロック本体１１０のノッチ２３２０に部分的に受け入れられる。図２６Ｂを参照すると、デジタルロック１００が解錠可能な状態４００のとき、半硬質磁石３１０は、半硬質磁石３１０のＳ極が硬質磁石３２０のＳ極に面するような極性を有するように構成される。磁気原理により、硬質磁石３２０が半硬質磁石３１０から反発する。このような配置の結果として、ピン２６００が硬質磁石３２０と共に軸２３００のノッチ２３４０に入る。このような条件では、ピン２６００が硬質磁石３２０と共に軸２３００のノッチ２３４０に突き出るので、ユーザはデジタルロック１００、１００１、１００２を解錠することができるであろう。

【0174】

好ましい実施形態では、硬質磁石３２０は、ロックピン２６００よりもはるかに短く、ピンがロック本体にあまり強固に取り付けられていないので、ロック本体１１０が例えば鉄でできている場合、ロックは容易にリセット可能である。これにより、デジタルロック１００、１００１、１００２は、状態間でより小さいリセットエネルギーを必要とする。逆に、より長い硬質磁石３２０は、磁気リセットエネルギーを増加させ、いくつかの実施形態、例えば阻止ピン５００において好ましい。

【0175】

実施形態１１５のどの特徴も、本発明に係る他の実施形態１０、２０、３０、４０、５０、５１、６０、７０、８０、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１６、１１１、１１２、１１３、及び／又は１１４のいずれかと容易に組み合わされ又は置き換えられ得る。

【0176】

本発明が上記で説明されており、本発明の多くの利点が実証されている。本発明は、デジタルロックを構成する要素の数も少ないので、製造がより安価なデジタルロックをもたらす。デジタルロックは、デジタルロックがロックされた状態のときであっても、既存の機械式及び電気機械式ロックと比べて消費エネルギーが少ない。デジタルロックは、異なる温度範囲で動作することができ、耐腐食性があるため、信頼性が高い。さらに、デジタルロックは、ユーザにより給電される、近距離無線通信（ＮＦＣ）により給電される、ソーラーパネルにより給電される、及び／又はバッテリにより給電される、自己給電式ロックであり、デジタルロックのより長い寿命が保証される。

【0177】

デジタルロックは、任意の生体認証識別方法を用いるように構成されてもよい。本発明のロックは位置センサなしでも実現できるので、位置センサの使用は随意的なものである。図面は説明のためのものであり、縮尺通りではない。

【0178】

以上、本発明を上記の実施形態を参照して説明してきた。しかしながら、本発明は、これらの実施形態に限定されるだけでなく、本発明の思想及び以下の請求項の精神及び範囲内のすべての可能な実施形態を含むことは明らかである。

【0179】

参考文献
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【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A-6C】

【図7】

【図8A-8C】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22A-22F】

【図23A】

【図23B】

【図23C】

【図23D-23F】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【図24D】

【図25A】

【図25B】

【図26A-26B】