(57)【要約】  電位を受け取り、電位を負荷に選択的に供給する手段を含むシステムが記載される。受取および供給の手段は、負荷制御信号が存在するときに負荷に電位を供給するための負荷制御信号に応答的である。このシステムは、負荷要求を測定する手段も含む。また、受取および供給の手段を制御する手段も含まれる。制御手段は、負荷要求が所定の閾値より大きいときに継続的に負荷制御信号を供給する。制御手段は、負荷要求が所定の閾値より小さいときに負荷要求を判定するために一時的に負荷制御信号を供給する。【選択図】図１
2011501643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）電位を受け取り、前記電位を負荷に選択的に供給する手段であって、負荷制御信号が存在するとき、前記受取および供給の手段が、前記電位を前記負荷に供給するための前記負荷制御信号に応答的である手段と、
（ｂ）負荷要求を測定する手段と、
（ｃ）前記受取および供給の手段を制御する手段であって、前記負荷要求が所定の閾値より大きいとき、前記制御手段が前記負荷制御信号を継続的に供給し、前記負荷要求が前記所定の閾値より少ないとき、前記負荷要求を判定するために前記制御手段が前記負荷制御信号を一時的に供給する手段とを含むシステム。
【請求項２】
前記測定手段が、前記電位および前記負荷を有する直列の抵抗器に対する電圧低下を測定するステップを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記受取および供給の手段がスイッチ要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記受取および供給の手段が、電界効果トランジスタ、電子スイッチ、および双方向性電子スイッチのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御手段、前記測定手段、および前記受取および供給の手段のうちの少なくとも１つに電力を供給する手段を更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記負荷制御信号をユーザ入力に基づいて供給する手段を更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記負荷要求が、電流および電力のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記電位を受け取る手段と電気的通信状態にある第１の電気コネクタと、前記電位を前記負荷に選択的に供給する前記手段と電気的通信状態にある第２の電気コネクタとを更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
スイッチ信号に応答的なスイッチであって、電力を受け取るための入力部および負荷への接続のための出力部を有するスイッチと、
前記負荷への電気的要求を測定するセンサーと、
前記スイッチ信号を選択的に供給するコントローラであって、前記電気的要求が所定の閾値より大きいときに、前記負荷に給電する前記スイッチ信号を供給し、ある遅延後に前記遅延後の前記電気的要求を判定するために前記負荷に給電する前記スイッチ信号を瞬間的に供給するコントローラとを含む電気装置。
【請求項１０】
前記センサーが、前記入力部および前記出力部を備えた直列の抵抗器を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記スイッチが、電界効果トランジスタ、電子スイッチ、および双方向性電子スイッチのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記コントローラ、前記センサー、および前記スイッチのうちの少なくとも１つに電圧を供給するための電圧源を更に含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記スイッチ信号を供給するためのユーザ入力を更に含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記電気的要求が、電流および電力のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記入力部と電気的通信状態にある第１の電気コネクタと、前記出力部と電気的通信状態にある第２の電気コネクタとを更に含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
電気的負荷を制御する方法であって、
負荷要求を判定するステップと、
前記負荷要求が第１の閾値より大きいときに前記負荷に電力を供給するステップと、
前記負荷要求が第２の閾値より少ないときに前記負荷への電力を解除するステップとを含む方法。
【請求項１７】
前記負荷要求を判定する前記ステップが、
第１の所定の時間の間、前記負荷に電力を一時的に供給するステップと、
負荷要求を明らかにするために、電力を一時的に供給する前記ステップの間に前記負荷要求を測定するステップとを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の閾値および前記第２の閾値が、アクティブ状態および非アクティブ状態で負荷を観察することによって決定される学習モードを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記観察に基づいて非アクティブな負荷要求を分類するステップと、
前記観察に基づいてアクティブな負荷要求を分類するステップとを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記非アクティブな負荷要求と前記アクティブな負荷要求との間の中間点近くで、前記第１の閾値および前記第２の閾値を決定するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載された実施形態は、一般に電気的負荷の制御を対象とする。
本願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１９条（ｅ）に基づき、その下で、Ｊｏｓｅｐｈ  Ｗ．Ｈｏｄｇｅｓ等による、２００７年１０月１８日出願の「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＬＯＡＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ（負荷制御のためのシステムおよび方法）」という名称の米国仮特許出願第６０／９８０，９８７号の優先権を主張し、この米国仮特許出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
差し込み電源（たとえば、家庭用電力接続部）を利用する多くの電気装置は、スイッチが切られて使用されていない間にエネルギーを消費する。これは、主として、不稼働期間中も電源に接続されたままである変圧器または電源装置のためである。これらの電気装置に給電する一般的な１つの方法は、レギュレータを備えた降圧変圧器を含む。このような装置の一般的な例には、携帯電話の充電器、ＶＣＲ、テレビ、ステレオ、コンピュータおよび台所電気器具が含まれる。
【０００３】
給電されたままである装置は、電源に接続されたままのそれらの変圧器および／または電源装置を通してエネルギー浪費する。このような電力損失は、消費電力が目的を果たさないので、一般に擬似電力負荷と呼ばれる。電気装置または電気器具は、一般に、電流を引き込み、有用な機能を果たしていないときは待機状態、さもなければ非アクティブである。全体として、実質的に浪費される電力の大きな部分が、多数の擬似負荷に起因する。
【０００４】
擬似負荷を防止する１つの方法は、電気器具を使用していないときに、器具のプラグを電気のコンセントから物理的に抜くことである。このことで、電気器具を電源から完全に切断し、擬似負荷はなくなる。しかし、このときユーザは、負荷の使用を所望する場合は、手動で負荷を差し込まねばならず、次いで使用を所望しない場合は、負荷を抜かなければならない。このような継続するプラグの抜き差しは、時間がかかる作業であると共に、電気のコンセント、プラグおよび負荷の配線に対する損耗を増大させる。
【発明の概要】
【０００５】
したがって、エネルギー浪費を低減させるために、使用されていない負荷からの消費電力量を低減させる必要がある。より一般に、負荷自体の動作に基づいて負荷を選択的に制御する必要がある。
【０００６】
その特徴および創意に富んだ態様が、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および図面を読めばより明らかになろう。以下が、それらの簡単な説明である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】エネルギー節約型装置のブロック図である。
【図２】図１のエネルギー節約型装置の一例の概略図である。
【図３】図２のエネルギー節約型装置と共に使用する状態遷移図である。
【図４】図１および図２の負荷のアクティブおよび非アクティブの状態を判定するためのヒストグラム分類グラフである。
【図５】図１および図２の負荷の起動用のタイミング図である。
【図６】図１および図２の負荷の感知およびスイッチを入れるためのタイミング図である。
【図７】負荷がアクティブ時の時間に対する電力の負荷感知のチャートである。
【図８】負荷が非アクティブ時の時間に対する電力の負荷感知のチャートである。
【図９】代替的壁面コンセントエネルギー節約型装置の一例である。
【図１０】エネルギー節約機能を含むテーブルタップの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に図面を参照すると、例示の実施形態が詳細に示されている。図面は実施形態を表すが、必ずしも原寸に比例しておらず、ある特徴は、一実施形態の新規の態様をより良く示し、説明するために誇張され得る。さらに、本明細書に記載された実施形態は、網羅的なものではなく、さもなくば、特許請求の範囲を、図面に示され、以下の詳細な説明において開示された正確な形式および構成に限定または制限するものではない。
【０００９】
負荷制御のシステムおよび方法を含む装置の一例は、負荷が有用な機能を実行しないときに負荷への給電を解除するエネルギー節約型装置であり得る。このようにして、擬似負荷電力は低減される。負荷が有用な機能を実行しているとき、擬似負荷が検知されるまで電力は通常に供給され、検知された時点で、負荷は電源から切断される。このような負荷の一例は、ユーザが機能することを必要としないときに有用な目的を果たし得ない家庭用電気器具、たとえば、テレビまたは電話機の充電器である。テレビがついていないとき、テレビは、依然として内部の変圧器および／または電力供給回路に給電する擬似負荷電流を引き込む。しかし、本明細書で論じられるエネルギー節約型装置は、テレビが使用されていないときにテレビの電力入力を遮断する。テレビの変圧器または電力供給電子機器は、実質的に給電されず電流を引き込まないので、この電力入力の遮断は、擬似負荷を実質的になくす。
【００１０】
エネルギー節約型装置の一例には、測定手段、スイッチ手段および論理手段が含まれ得る。測定手段は、電源から負荷への電流または電力の流れを検知するように構成することができる。スイッチ手段は、電源から負荷へ選択的に接続および切断することができる。論理手段は、いつ電源から負荷へ接続および切断するかを決定する。一例において、論理手段は、測定手段により読み取られた電流または消費電力によって、負荷が「アクティブ」か「非アクティブ」であるかを判定する。
【００１１】
論理手段は、負荷が消費する電流を測定することによって負荷の状態を判定する。負荷が、「アクティブ」か「非アクティブ」であるかを判定するために、論理手段は、負荷が消費している電流を閾値と比較する。この閾値は所定の値であってよい、あるいは、（たとえば、負荷電力使用を定義および／または特徴付けるための学習モードを使用して）エネルギー節約型装置が負荷に接続された後に決定してもよい。エネルギー節約型装置が変更可能な閾値を使用する場合、その値は、エネルギー節約型装置に接続された各負荷に対して調整することができる。このような適応システムは、多数の異なる負荷が、一種類のエネルギー節約型装置に接続可能な場合に使用することができる。たとえば、家庭用電気器具は、特定の電気器具（たとえば、テレビ、ラジオ、電話機の充電器）、および／または電気器具に使用された回線設計に応じて、「アクティブ」および「非アクティブ」の状態で多種多様の電力を消費し得る。そうして、エネルギー節約型装置は、取り付けられた負荷に適合することができる。
【００１２】
各負荷は、論理手段が「アクティブ」および「非アクティブ」な状態を判定するために使用する好ましい閾値を有することができる。この閾値は、接続された各負荷に対してエネルギー節約型装置により決定することができ、したがって、適応システムを使用して、一種類のエネルギー節約型装置によって様々な負荷を切り替えることができる。閾値の適応学習の一方法には、ある所定の時間（たとえば、２４時間）にわたって電流使用を記録するステップが含まれる。学習モードにおいて、論理手段が電力使用を記録することができるように、負荷は、完全に給電された状態で保持される。所定の学習時間が経過したとき、学習モード中に記録された最小電流と最大電流の間で閾値を設定することができる。記録された電流測定データにおいて、無変動または最小の変動が確認された場合は、デフォルトの閾値を使用することができる。
【００１３】
一旦、閾値が保存されると、エネルギー節約型装置の論理手段は、瞬間的に負荷をオンにして電流消費を測定する。次いで、論理手段は、電流消費を閾値と比較する。電流消費が閾値より大きい場合、論理手段は、負荷が「アクティブ」の状態と見なし、負荷への電力を保持する。電流消費が閾値より小さい場合、論理手段は、負荷が「非アクティブ」の状態と見なし、負荷への電力のスイッチを切る。負荷が非アクティブの状態である場合、論理手段は、時折（たとえば、周期的に）負荷に給電し、上記のテストを反復して、負荷の要求動作に応じて負荷の所望の電力状態を判定する。
【００１４】
負荷が非アクティブのときに負荷を電源から切断することによって、擬似電流の量は低減される。非アクティブの時間中に負荷が電源から切断されるときにエネルギー節約が実現される。電力は、所定の間隔（たとえば、２秒毎に約４００ｍｓ）で負荷に供給して負荷の状態を確認することができる。これは、アクティブ／非アクティブの状態を確認するために負荷が給電される頻度および期間を示す「電力デューティサイクル」と呼ぶことができる。電力デューティサイクルは、製造時点で（たとえば、不揮発性メモリ内に保存され）決定することができる、あるいは、負荷（および任意選択で押しボタンなどのユーザ入力）によって適合可能とすることができる。
【００１５】
一般に、「電力サイクル」中に、エネルギー節約型装置は、電力が負荷に印加された時点での電流の消費を測定する。負荷によって消費される電流が閾値を超えた場合、負荷は「要求給電」の状態と見なされる。この場合、電力のサイクルは停止し、電力は負荷に継続的に印加される。これは、負荷の正常な「オン」の動作状態であり、電力はサイクルされない。負荷の正常な動作状態の間、供給された電流は、継続的にモニターされる。電流が閾値より低く測定された場合、負荷は待機状態に変化したと判定される。この場合、電力サイクル状態に戻って、再びエネルギーを節約する。
【００１６】
本明細書で一般的に論じられるものは、電位を受け取り、当該電位を負荷に選択的に供給する手段を含むシステムである。この受電および給電の手段は、家屋または他の構造物に見られるような標準電源差し込み口などの電源からの電圧を受け取るスイッチ要素として構成することができる。受電および給電の手段は、負荷制御信号に対し応答性もあり、負荷制御信号が存在するときに負荷に当該電位を供給する。このシステムは、負荷要求を判定するための手段も含み、負荷要求は、負荷動作、電力要求または電力消費の電流、電圧、電力または他の測定を含み得る。システムは、受電および給電の手段を制御するための手段を更に含むことができる。制御手段は、負荷要求が所定の閾値より大きいときに負荷制御信号を継続的に供給する。制御手段は、また、負荷要求が所定の閾値より小さいときに一時的に負荷制御信号を供給して負荷要求を判定することができる。
【００１７】
本明細書に論じられる別の例は、切替え信号に応答的なスイッチを含む電気装置である。スイッチは、電力を受け取るための入力部および負荷への接続のための出力部を有する。センサーが、負荷動作、電力要求または電力消費の電流、電圧、電力または他の測定を含み得る、負荷への電気的要求を判定することができる。コントローラが、切替え信号を選択的に供給する。このコントローラは、電気的要求が所定の閾値より大きいときに負荷に給電するための切替え信号を供給する。コントローラは、ある遅延後に、負荷に給電するための切替え信号を瞬間的に供給して、その遅延後に電気的要求を判定する。
【００１８】
また、本明細書に論じられるものは、電気的負荷を制御する方法である。この方法は、負荷要求を判定するステップを含む。負荷要求は、負荷動作、電力要求または電力消費の電流、電圧、電力または他の測定を含み得る。方法は、負荷要求が第１の閾値より大きいときに負荷に電力を供給するステップを更に含む。方法は、負荷要求が第２の閾値より小さいときに負荷への給電を解除するステップも含む。
【００１９】
図１は、エネルギー節約型装置１００の例示のブロック図である。一対の入力部１１０が、電源から電圧を受け取るために構成される。負荷１２０が、負荷スイッチ１３０によって入力１１０に選択的に切り替えられる出力部に接続される。コントローラ１４０が、負荷スイッチ１３０への起動信号を使用して、入力１１０部から負荷１２０への電力を選択的に供給する。コントローラ１４０は、その起動信号を負荷センサー１５０および／またはユーザスイッチ１７０を含むいくつかの入力を基にしている。さらに、コントローラ１４０は、エネルギー節約型装置１００の動作パラメーターの不揮発性記憶領域を提供するメモリ１４２を含むことができる。
【００２０】
一例において、入力部１１０は、標準化された配電システムを含み得る典型的電力インフラとインターフェースするように構成することができる。一例には、６０Ｈｚで１２０ボルト前後の交流で動作する、米国の標準的「家庭用電力」が含まれる。別の方法として、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚでの典型的２２０ボルトを含む他の電圧および周波数を使用することができる。実際、エネルギー節約型装置１００は、可動性の負荷、工業用、自動車用等を含む様々な状況において利用することもできるので、家庭用タイプの電気接続に限定すべきではない。たとえば、エネルギー節約型装置１００は、６０Ｈｚで１２０ボルト交流、６０Ｈｚで２２０ボルト交流、５０Ｈｚで２２０ボルト交流、４８０ボルト交流、６６０ボルト等に適用することができる。したがって、エネルギー節約型装置１００は、家庭用、工業用、可動性の機器等を含むがこれに限らない、（電圧および周波数の双方において）世界中の電力インフラでの使用に適合することができる。他の例には、必須ではない電気システムおよび装置（たとえば、乗客用の情報エンターテイメントまたは通信システム）用の電力が、一定の給電を必要としない可能性がある場合の航空機、モーターヨット、モービルハウスおよび自動車などの用途を含み得る。したがって、電力を意識した用途において、エネルギー節約型装置１００は、一般に、給電システム上の定常負荷を低減することができ、これにより運用経費、機器コストおよび／またはメンテナンスコストを低減することができる。
【００２１】
本明細書に示されたように、電源１６０は、コントローラ１４０ならびに負荷センサー１５０および負荷スイッチ１３０などの関連電子機器の動作のための電力を供給する。電源１６０は、コントローラ１４０の給電においてエネルギーが浪費されないように構成することができる。別の例において、電源１６０は、再充電可能かつ／またはユーザが交換可能なバッテリーを含むことができる。このようなバッテリー構成は、エネルギー節約型装置１００に電力を供給するために入力部１１０から引き込まれる電力を必要としない。
【００２２】
負荷センサー１５０は、（図２に関して以下に詳細に説明された）高電位側抵抗性差動増幅器を含み得る電流測定感知配置を含むことができる。このようなシステムは、一般に、入力部１１０と負荷１２０との間で直列の抵抗器を実施して、直列抵抗器端子間の電圧低下が測定され、負荷１２０への電流の流れを決定する。測定された負荷１２０への電流は、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）入力部またはアナログ比較器の入力部でコントローラ１４０へ送ることができる。代替的実施では、入力部１１０から負荷１２０へ直接流れる電流を測定するためのホール効果センサーを含むことができる。さらに別の例において、電流測定システムは、（感知ＦＥＴなど）負荷スイッチ１３０と一体化することができる。さらに、電力測定または他の手段を利用して、負荷１２０が使用中かどうかを判定することができる。
【００２３】
動作中、コントローラ１４０は、時折負荷１２０に給電して、負荷１２０を継続的に作動すべきかどうか判定することができる。負荷１２０が、（たとえば、負荷センサー１５０によって検知された際に）比較的大きな電流を必要とする場合、負荷スイッチ１３０の継続的な作動によって負荷１２０は給電されたままとすることができる。負荷１２０が、比較的小さい電流を必要とする場合、負荷１２０は、負荷スイッチ１３０を切ることによって作動が停止される。このように、コントローラ１４０は、負荷センサー１５０を使用して、負荷１２０のアクティブまたは非アクティブの状態を判定する。負荷１２０がオフにされて、比較的大きな電流を必要としないとき、負荷１２０を継続的に給電しないことによって、瞬間的給電方式を通して電力の節約が実現される。
【００２４】
ユーザスイッチ１７０を使用してコントローラ１４０の動作をオーバーライドし、ユーザ要求に基づいて負荷に給電することができる。たとえば、ユーザが、エネルギー節約型装置１００は負荷１２０に給電すべきと思う場合、ユーザスイッチ１７０を起動して、直ちに負荷１２０に給電することができる。ユーザスイッチ１７０は、トレーニング入力としてコントローラ１４０によって使用することもできる。たとえば、ユーザが、以前にトレーニングされた負荷１２０とは異なる特性を備えたエネルギー節約型装置１００に任意の負荷を接続した場合、ユーザは、ユーザスイッチ１７０を押して負荷１２０を起動させ、トレーニングモードが再入力されねばならないことをコントローラ１４０に信号で伝えることができる（図３に関して以下に詳細に説明される）。
【００２５】
メモリ１４２は、フラッシュメモリ、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、または非給電時に情報を保持する他の不揮発性メモリとして実施することができる。メモリ１４２内に保存される典型的情報は、負荷センサー１５０からの測定に基づく負荷１２０の動作に関連する統計情報を含むことができる。別の方法として、メモリ１４２は、コントローラ１４０の動作特性を定義する一般的なパラメーター情報を含むことができる。
【００２６】
一般に、本明細書に示されたブロック図は、エネルギー節約型装置１００をいかに構成するかについての唯一の例として解釈すべきではない。実際、ある状況において、コントローラ１４０は、順序論理回路、アナログ回路または両方の組合せによって置き換えることができる。さらに、当業者に知られているように、負荷センサー１５０を使用した負荷１２０の測定は、その構成に依存して、電流、電圧または電力の測定を含むことができる。したがって、本明細書に論じられたような負荷の消費を判定するための電流測定技法は、負荷動作および負荷要求を測定する唯一の手段ではない。同様に、負荷スイッチ１３０は、負荷１２０を制御するための電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、交流用の３極管（ＴＲＩＡＣ）、零交差スイッチ、または他のスイッチ手段などの構成要素の変動を使用して構成することができる。
【００２７】
図２は、エネルギー節約型装置２００の例の概略図である。電源ブロック２１０が、電力入力部２６０および共通端子２６２に接続される。センサーブロック２２０が、負荷の電流を測定し、負荷スイッチブロック２３０が、電力入力部２６０から負荷出力部２７０への電力の流れを全体的に制御する。負荷出力部２７０は、（図１に示された）負荷１２０への電力入力部に直接取り付けることができる。動作に必要ではないが、ユーザスイッチ２５０は、負荷の即時の起動をもたらす。さらに、赤外線センサーブロック２４０を使用して、ユーザ遠隔制御の動作を決定することができ、この動作は、負荷の即時の給電を要求する。これは、たとえば、遠隔制御を使用してテレビをつけるときに使用される。この例において、赤外線センサーブロック２４０は、遠隔の使用を検知し、次いで、論理回路がテレビを直ちにつける。
【００２８】
電源ブロック２１０は、低電力動作のための容量性電源配置を含む。電源ブロック２１０は、２重電圧源を約１２ボルトおよび約５ボルトに調整する。ブリッジ整流器ＢＲ１が、電力入力部２６０および共通端子２６２からの交流（ＡＣ）を整流するために使用される。ツェナーダイオード（Ｄ１、Ｄ２）およびコンデンサネットワーク（Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が全体的に電圧を調整する。エネルギー節約型装置２００に電力を供給することに加えて、電源ブロック２１０は、電流検知回路と共に使用するための基準電源（Ｖｒｅｆ）もまた提供する。
【００２９】
センサーブロック２２０は、高電力定格を有する低値抵抗器として構成された直列抵抗器Ｒ６を含む。たとえば、直列抵抗器Ｒ６は、２００ワット電力に対して定格１オームの抵抗器であってよい。Ｕ２Ａ、Ｕ２Ｂおよび（電源ブロック２１０からの）Ｖｒｅｆを含む差動増幅器構成を使用して、直列抵抗器Ｒ６を通過して負荷出力部２７０に接続された負荷に達する電流の流れを測定する。負荷信号２８０が、負荷スイッチブロック２３０を動作させるための制御論理回路を含むコントローラＵ１に供給される。コントローラＵ１は、アナログ信号を数値に変換するために、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）入力部で負荷信号２８０を受信するように構成することができる。一般に、負荷信号２８０は、負荷出力部２７０に接続された電気的負荷によって消費され／要求されている電流または電力の量をコントローラＵ１に示す。図２の概略図に記載された回路により消費される負荷は、感知抵抗器Ｒ６を通って電力を引き込まない。したがって、本明細書に示された回路により消費されるいかなる電力も負荷信号２８０によって示された負荷要求値に含まれない。
【００３０】
センサーブロック２２０は、負荷信号２８０の単一出力を有する単一レンジの感知方式として本明細書に示されたが、複数の感知電流のレンジを含むこともできる。たとえば、増幅器Ｕ２Ａの出力部で、ある信号によってもたらされる第２の負荷信号（図示せず）が、コントローラＵ１によって測定することができる。したがって、コントローラＵ１は、Ｕ１のＡＤＣ入力部を分離するよう接続されることになるＵ２ＡおよびＵ２Ｂの両方の出力によってもたらされる２つのレンジにわたって電流を検知することが可能となる。代替的例には、低電位側測定方式またはホール効果負荷測定方式も含み得る。
【００３１】
例におけるコントローラＵ１は、図３で詳説される動作が実行可能なマイクロコントローラとして構成することができる。当業者に知られたマイクロコントローラの例には、たとえば、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ（ＴＭ）によるＰＩＣ（ＴＭ）マイクロコントローラまたはＡｔｍｅｌ（ＴＭ）によるＡＶＲ（ＴＭ）マイクロコントローラが含まれ得る。コンパクトな設計のために、本明細書に示された例は、８本のピンを有することが可能な比較的小型の装置を含む。しかし、エネルギー節約型装置２００は、負荷の更なるインテリジェント制御のための無線周波数受信を含む、本明細書に詳説されない他の特徴を含むことができる。さらに、マイクロコントローラＵ１は、単一のセンサーブロック２２０または複数のセンサーブロック２２０に基づいて複数の負荷を制御することができる。したがって、コントローラＵ１は、特定用途向けの測定および制御の要件に依存して機能において拡張または縮小することができる。
【００３２】
負荷スイッチブロック２３０は、負荷出力部２７０に接続された負荷への電力を制御するためのＦＥＴ駆動回路を含む。（負荷１２０として図１に示された）負荷は、負荷出力部２７０および共通端子２６２に電気的に接続される。負荷制御信号２８６は、負荷スイッチブロック２３０を制御するためのコントローラＵ１によって供給される。負荷スイッチブロック２３０は、負荷出力部２７０に接続された負荷（たとえば、装置または電気器具）を起動（給電）または停止（切電）する。負荷スイッチブロック２３０は、ブリッジ整流器ＢＲ２を駆動し、これが続いてＦＥＴＱ４およびＱ５を駆動する、Ｕ３ＡおよびＵ３Ｂを含む電荷ポンプを全体的に含む。負荷出力部２７０で接続された負荷のスイッチを切られたときに比較的影響されやすいＦＥＴＱ４およびＱ５を保護するために金属酸化物バリスタ（ＭＯＶ）が組み込まれる。ＭＯＶは、電力入力部２６０に存在する損傷の可能性がある信号のためのサージアブソーバとしての２次機能を実施することもできる。
【００３３】
更なる特徴には、ＬＥＤ  Ｄ７のスイッチを入れるコントローラＵ１からのユーザ出力信号２８８が含まれ得る。出力信号２８８を使用して、ユーザにエネルギー節約型装置２００の動作状態（たとえば、負荷がオンまたはオフ）を示すことができる。別の方法として、出力信号２８８は、エネルギー節約型装置２００が、（図３に関して以下に詳細に論じられる）学習モードであること、あるいは電子機器を保護するために負荷をオフにする必要が有り得る異常な負荷の条件が存在するかどうかを示すことができる。
【００３４】
（赤外線センサーブロック２４０およびユーザスイッチ２５０と同様な）負荷１２０をオンにするようにコントローラ１４０を引き起こすことができる入力の他の例には、一般的な無線周波数入力、（ＬＡＮまたはＷｉＦｉなどの）ネットワーク入力、電力入力部２６０で送電線上に伝送されるデジタル情報、および／または電気装置のインテリジェント制御用に設計された信号等が含まれ得る。
【００３５】
図３は、図２のエネルギー節約型装置２００と共に使用するための状態遷移図３００である。初期エントリポイント３１０が、アクティブな負荷の遷移３１２を導く。エネルギー節約型装置１００が、初期エントリポイント３１０に入る典型的イベントは、ユニットが電源に差し込まれたときである。次いで、パワーアップモード３１４に入り、ここで負荷が所定の遅延時間にわたり給電される。一般に、タイマー／カウンターが、コントローラ１４０と共に使用される（図１を参照）。この遅延が経過したとき、パワーアップタイマー切れの遷移３１６により教示／学習の状態３２０に移行する。
【００３６】
教示／学習の状態３２０への初期エントリは、学習状態３２２に移行し、ここでコントローラ１４０は、負荷によって使用される電流（電気的要求）を所定の時間幅にわたって測定する。ここで、コントローラ１４０は、いくつかのオンおよびオフのサイクルにわたって負荷の動作を判定する。負荷の動作を調べることによって、コントローラは、「負荷がアクティブ」の電流消費および「負荷が非アクティブ」の電流消費のパターン（図４に関して以下に詳細に説明される）によって、負荷がいつ使用中であるかを判定することができる。
【００３７】
コントローラ１４０は、学習タイマー切れの遷移３２４により、閾値設定状態３２６へ制御が移行するまで学習状態３２２に留まる。コントローラ１４０は、次いで適切な閾値を計算して、負荷の「アクティブ」状態と「非アクティブ」状態とを識別する。閾値が決定されたとき、閾値保存／負荷起動遷移２８８により、負荷ステータススリープ確認状態３３０へ制御が移行する。閾値保存／負荷起動遷移２８８は、閾値がメモリ（これは、図１のメモリ１４２などの不揮発性メモリを含み得る）に保存されたことを全体的に示す。
【００３８】
別の方法として、閾値は、製造中に不揮発性メモリ内に設定されたハードコードされた値であってよい。別の代替的方法により、ハードコードされた閾値の表を与えてもよい。閾値が、接続された特定の負荷に適合しない場合、ユーザは、（図１に示された）ユーザスイッチ１７０を押して、電流閾値が所望通りに機能していないことをコントローラに示すことができる。次いで、コントローラは、たとえば、２分探索アルゴリズムを使用して表から別の閾値を選択し、負荷に対して適切な閾値を捜し出して必要とされるユーザのやり取りを低減させることができる。
【００３９】
負荷ステータススリープ確認状態３３０は、負荷パルス起動状態３３４へ直ちに制御を移行させる初期エントリポイント３３２を有する。負荷パルス起動状態３３４は、負荷を起動させて、電流信号が安定するために所定の時間だけ待機する。電流安定化遷移３３６は、電流比較状態３３８へ制御を移行させ、ここで、負荷を通って測定された電流が、閾値設定状態３２６で決定された閾値と比較される。負荷を通って測定された電流が閾値より大きい場合は、高電流負荷起動遷移３４６により、負荷起動状態３５０へ制御を移行する。
【００４０】
その代わり、負荷を通って測定された電流が閾値より小さい場合は、低電流負荷停止遷移３４０により、スリープ負荷停止状態３４２へ制御を移行し、ここで負荷は停止される。スリープ負荷停止状態３４２において、タイマーをモニターして、所定のスリープ時間が経過した時期を判定することができる。所定のスリープ時間が経過したとき、スリープタイマー切れ負荷起動遷移３４４により、負荷パルス起動状態３３４に制御を移行して戻す。負荷ステータススリープ確認状態３３０から判定できるように、コントローラはサイクルを反復することができ、ここで、負荷が、大幅な使用か僅かな使用かが測定される。閾値より大きい電流が測定されたとき、負荷はオンにされる。同様に、閾値より小さい電流が測定されたとき、負荷はオフにされる。また、留意することは、コントローラ１４０は、オンからオフおよびオフからオンへの遷移において閾値に対するヒステリシスを含み、振動ならびに／または望ましくない起動および停止を回避することができる。
【００４１】
負荷起動状態３５０において、コントローラは、負荷の低電流消費状態への遷移を目指して電流をモニターする。閾値設定状態３２６で決定された閾値より小さい電流が測定されたとき、負荷への電流はオフにされる。次いで、低電流遷移３５２が引き起こされ、制御は、エントリポイント３３２および負荷パルス起動状態３３４に進む。
【００４２】
図４は、図１および図２の負荷１２０のアクティブおよび非アクティブの状態を判定するためのヒストグラム分類グラフ４００の例である。（図３に関して詳細に説明された）教示／学習状態３２０の学習状態３２２にある間、コントローラは、情報を集めるために負荷の使用をモニターする。チャートに示されたように、電流の大きさが時間と共に測定され、２つの異なる領域が現れる。チャートの右側で、アクティブ状態４２０が多数のサンプルによって示されている。同様に、チャートの左側で、多数のサンプルが非アクティブ状態４１０を示す。コントローラが十分な情報を集めた、あるいはタイマー切れになったとき、マイクロコントローラは、閾値設定状態３２６に制御を移行する。
【００４３】
閾値４３０は、いくつかのやり方で決定することができる。しかし、多くの負荷は、非アクティブおよびアクティブのときに負荷要求動作において著しい相違を呈する。したがって、多くの用途に対して、アクティブ状態と非アクティブ状態の単純な分類問題は、測定値集団間の平均差を決定することによって解決される。測定された電流のこれらの集団は、この例において、非アクティブ状態４１０およびアクティブ状態４２０に対して測定された２つの異なる電流の領域によって示される。図示されていないが、閾値４３０は、望ましくない負荷の切替えを実質的に防止するヒステリシスを含むことができる。
【００４４】
図５は、図１および図２の負荷１２０の起動のためのタイミング図５００である。タイミング図５００は、図３の負荷ステータススリープ確認状態３３０中の電力の印加および電力の解除のシーケンスの全体を指す。起動時間５１０で、（図１の）負荷１２０は、図３の負荷パルス起動状態３３４へのスリープタイマー切れ負荷起動遷移３４４に基づいて電力が供給される。
【００４５】
負荷起動時間５２０により、コントローラ１４０は、負荷１２０が完全に給電されることが望ましいかどうかを判定できる。一般に、負荷起動時間５２０は、図３の電流安定化遷移３３６および電流比較状態３３８の論理プロセスを含む。判定時間５３０は、コントローラ１４０が、（図４の）閾値４３０に対して（図１の）負荷センサー１５０により測定された電流をテストしていることを示す。判定時間５３０で、測定された電流が閾値４３０より小さいので、負荷１２０は作動停止される。負荷１２０は、次いで非アクティブ時間５４０中に作動停止される。起動時間５１０および非アクティブ時間５４０の更なる反復は、負荷１２０が、閾値４３０より小さい電流を継続的に要求していることを示す。タイミング図５００は、起動時間５１０と非起動時間５４０に対する周期的間隔を示すが、一部の起動および／または停止が時間的に等間隔にならないように非周期的時間で各タイミングシーケンスを構成することも可能である。たとえば、測定された電流が閾値４３０に近い場合、コントローラ１４０は、より綿密に負荷要求をモニターしようとして、起動および停止の確認の間の時間を短縮することができる。
【００４６】
図６は、図１および図２の負荷１２０の感知および切替えのためのタイミング図６００である。この例において、起動時間５１０により負荷起動時間５２０の間、負荷１２０に給電する。次いで、判定時間５３０で、負荷１２０が、閾値４３０より大きな電流を消費していることが判定される。（図３の高電流負荷起動遷移３４６に対応する）判定の後、負荷１２０は、負荷起動状態３５０を含む負荷アクティブ時間６１０の間、アクティブのままである。負荷１２０は、閾値４３０未満に低下する負荷１２０への電流によって低電流遷移３５２が引き起こされるまでアクティブのままである（図６に図示せず）。
【００４７】
図７は、負荷１２０がアクティブであるときの時間に対する電流の負荷感知のチャート８００である。この例において、（図１に示された）負荷センサー１５０によって測定された通りの電流がアナログチャート形式で示されている。（図５に示された）非アクティブ時間５４０で、電流は、実質的に負荷１２０に流れない。しかし、起動時間５１０で、電流８１２の傾斜増加面は、負荷１２０が電流の流れを要求していることを示す。安定化期間８２０中に、電流の流れは、負荷１２０の未知の性質のために振動する、さもなくば予測不能に挙動し得る。負荷１２０が全電力を受電して、（論理ベースの場合）システムを初期化する、さもなくば、完全に給電された状態に移行するのは安定化期間８２０中である。安定化終了時間８３０で、サンプリングウィンドウ８４０が使用されて負荷電流をサンプリングする。この時点で、１つまたは複数のサンプルが、負荷センサー１５０から採取され、負荷１２０が、閾値４３０より多くの電流を引き込んでいるかどうかを判定する。判定時間５３０で示されたように、負荷１２０への電流が閾値４３０より大きいので、負荷１２０はアクティブのままである。したがって、負荷１２０は、負荷アクティブ時間６１０の間、アクティブのままである。
【００４８】
図８は、負荷１２０が非アクティブであるときの時間に対する電流の負荷感知のチャート８８０である。ここで、（図１に示された）負荷センサー１５０によって測定された通りの電流が、（図は原寸に比例していないが）図７と比較した場合に僅かに高いズーム率を用いてアナログチャート形式で示されている。（図５に示された）非アクティブ時間５４０で、電流は、実質的に負荷１２０に流れない。起動時間５１０で、電流８１２の傾斜増加面は、負荷１２０が電流の流れを要求していることを示す。安定化期間８２０中に、電流の流れは振動するが、図７に示された程度には振動しない。安定化終了時間８３０で、サンプリングウィンドウ８４０が使用されて負荷電流をサンプリングする。判定時間５３０で、電流要求が閾値４３０より小さいので、負荷１２０は作動停止される。負荷１２０は、次の起動時間５１０またはユーザの起動まで、非アクティブ時間５４０の間は非アクティブのままである。
【００４９】
図９は、代替的壁面コンセントエネルギー節約型装置９００の一例である。ここの例は、図１のエネルギー節約型装置１００に対する様式化されたパッケージング代替物を示す。使用中、ユーザは、装置９００を標準２重コンセントに差し込むことができ、ここで、給電ピン９２０、９３０は差し込み口に接続され、装置９００を定位置に保持する。装置９００は、ハウジング９１０内に入れることができ、ユーザが負荷に差し込むための２つの差し込み口９２２、９３２を含む。ここではエネルギー節約型装置１００が、既存の差し込み口を改良するためのユーザ設置可能な装置として使用されている。この例において、給電ピン９２０は入力部１１０（図１を参照）に対応し、差し込み口９３２は、負荷１２０（図１を参照）が差し込まれる場所に対応する。
【００５０】
図１０は、代替的エネルギー節約型装置を含むテーブルタップ１０００の例である。電源プラグ１０２０を入力部として有する「テーブルタップ」１０１０と同様の構成が示されている。出力部は、マスターコンセント１０３０およびマスターコンセント１０３０をモニターするエネルギー節約型装置によって制御される複数のスレーブコンセント１０４０、１０４２、１０４４を含む。しかし、エネルギー節約型装置１０００は、マスター１０３０の消費電力に基づいて単純にスレーブ１０４０、１０４２、１０４４を切り替えない。そうではなく、エネルギー節約型装置１０００は、マスター１０３０の消費電力に基づいて、マスター１０３０およびスレーブ１０４０、１０４２、１０４４の全体を切り替える。ユーザは、エネルギー節約型装置１０００の動作をオーバーライドできる手動入力（たとえば、ユーザスイッチ１７０）を有し、手動でコンセントをオンまたはオフに切り替える。
【００５１】
さらに、本明細書で論じられたように、エネルギー節約型装置は、電力節約のために製品内に組み込むことができる。一例において、エネルギー節約型装置は、テレビの回路内に設計して、消費電力を低減することができる。別の例において、エネルギー節約型装置は、電話の充電器内に設計することができる。さらに別の例において、エネルギー節約型装置は、一般に電子機器および電気装置と共に使用する標準変圧器内に設計することができる。さらに、本明細書に記載されたシステムおよび方法は、より大きな設計内のサブシステムへの電力供給に使用することができ、主要電力入力部に配置する必要はない。
【００５２】
本明細書に記載されたようにエネルギー節約型装置の例を利用することによって、擬似負荷からのエネルギー損失は、著しく低減することができる。たとえば、変圧器ベースの電源を備えた陰極線管（ＣＲＴ）を含むテレビは、アクティブのときに１２０ワット前後を消費し得る。非アクティブ（たとえば、待機モード）のとき、無駄な消費電力は、擬似負荷の８ワット前後となり得る。本明細書に記載されたようにエネルギー節約型装置を使用した場合、擬似負荷からの電力節約は６６％前後となり得、これは、図３および図４に関して上述したようにアクティブなデューティサイクルのパーセンテージの一次関数である。したがって、エネルギー節約型装置が利用された場合、テレビによって消費される電力は、アイドル時で２．６ワット前後となり得る。常に接続されたアイドル状況（８ワット）からの差は、約５．４ワットの節約電力である。他の装置には、たとえば、待機状態で約３ワットの擬似負荷を消費するラップトップコンピュータの電源が含まれ得る。別の例は、アイドル時で約８ワットを消費するデスクトップコンピュータである。
【００５３】
負荷が「アクティブ」または「非アクティブ」の状態であるかを判定するための本明細書で論じられた閾値の例は、上で詳細に、特に図３、図４、図７および図８と共に論じられる。ＣＲＴテレビの例において、非アクティブ状態では約８ワットを要求し、アクティブ状態では約１２０ワットを要求する。それで、閾値は、８ワットと１２０ワットの間の任意の値に安全に設定することができる。しかし、誤差限界を考慮に入れて、閾値が多数のＣＲＴテレビと共に使用できる、あるいは非アクティブおよびアクティブの電力要求を変化させる製造ばらつきの原因となり得る。したがって、安全な閾値は、６４ワットに設定することができ、これはアクティブと非アクティブの電力要求値の中間点である。別の例において、ラップトップコンピュータの電源は、非アクティブの間は３ワット前後を要求し、アクティブ時には約２６ワットを要求する。したがって、安全な閾値は、１４．５ワットに設定することができる。別の例において、デスクトップコンピュータの電源は、非アクティブの間は８ワット前後を要求し、アクティブ時には約１２０ワットを要求する。したがって、安全な閾値は、６４ワットに設定することができる。留意するのは、電力要求値、ならびに即席事例における閾値がワットで論じられたが、使用される実際の閾値は、負荷要求を判定するために用いられる手法に依存し、この手法は、電流測定、電力測定または電圧測定を含み得ることである。当業者なら、閾値は、利用された特定の負荷要求測定に適合させられることを認識するであろう。
【００５４】
上記の例は、いかなる特定の負荷を示すものでもなく、本開示を限定するためにいかなる形であれ使用すべきでないことに留意されたい。実際、テレビ、ラップトップコンピュータの電源およびデスクトップコンピュータは、エネルギー節約型装置を含む負荷制御方法を使用して利用することができる負荷の種類の一部の例にすぎない。さらに、本明細書に論じられた各負荷は、エネルギー節約型装置をいかに利用するかの例として用いられる。負荷は、その技術、製造、用途および他の条件に基づいて、アクティブ要求および非アクティブ要求の広い範囲を有し得る。したがって、負荷および、特に、論じられた閾値は、限定値と解釈するものではなく、例示だけである。
【００５５】
本発明は、上記の実施形態を参照して特に示され、記載されてきたが、これらの実施形態は、本発明を実施するための最良の形態を単に例示するだけである。本明細書に記載された本発明の実施形態の様々な代替形態は、以下の特許請求の範囲で定義された本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく本発明を実施する際に利用することができることを当業者は理解されたい。この実施形態は、本明細書に記載された全ての新規で自明でない要素の組合せを含み、特許請求の範囲は、本出願または後の出願において全ての新規で自明でないこれらの要素の組合せに対して提示できることを理解されたい。さらに、上記の実施形態は例示であり、何一つの特徴または要素も本出願または後の出願において請求することが可能な全ての可能な組合せにとって必須ではない。
【００５６】
本明細書に記載されたプロセス、方法、発見的手法等に関して、一定の順序付けられた系列による発生として、このようなプロセス等のステップが記載されてきたが、そのようなプロセスは、本明細書に記載された順序以外の順序で実行された記載のステップで実施できることを理解されたい。一定の諸ステップは、同時に実行することができ、他のステップは、追加することができ、あるいは、本明細書に記載された一定の諸ステップは省略することができることをさらに理解されたい。言い換えると、本明細書に記載されたプロセスの説明は、一定の実施形態を例示するために提供され、決して請求された本発明を限定するものと解釈されてはならない。
【００５７】
したがって、上記の説明は、例示のためであり、限定するものではないことを理解されたい。提供された例以外の多くの実施形態および応用が、上記の説明を読むと同時に当業者には明らかとなろう。本発明の範囲は、上記の説明を参照することなく決定されるべきで、その代わり、当該特許請求の範囲に権利を与えられた全範囲の等価物と共に添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。将来の開発が、本明細書に論じられた技術分野で行われ、開示されたシステムおよび方法が、このような将来の実施形態に組み込まれることが期待され、企図される。要約すれば、本発明は、修正および変更が可能で、以下の特許請求の範囲によってのみ限定されることを理解されたい。
【００５８】
特許請求の範囲において使用される全ての用語には、本明細書に予期とは反対の明確な指示がなされない限り、当業者によって理解されるように、その最も広い妥当な解釈およびその通常の意味が与えられるものとする。特に、「ａ」、「ｔｈｅ」、「ｓａｉｄ」などの単数冠詞の使用は、請求項が、予期とは反対の明確な限定を説明しない限り、１つまたは複数の示された要素を説明すると読まれるべきである。
【図１】
2011501643.tif 000003
【図２】
2011501643.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011501643.tif 000009
【図８】
2011501643.tif 000010
【図９】
2011501643.tif 000011
【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年6月9日(2010.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）電位を受け取り、前記電位を負荷に選択的に供給する手段であって、負荷制御信号が存在するとき、前記電位を前記負荷に供給するための前記負荷制御信号に応答する前記受取および供給の手段と、
（ｂ）負荷要求を測定する手段と、
（ｃ）前記受取および供給の手段を制御する手段であって、前記負荷要求が所定の閾値より大きいとき、前記制御手段が前記負荷制御信号を継続的に供給し、前記負荷要求が前記所定の閾値より少ないとき、前記負荷要求を判定するために前記制御手段が前記負荷制御信号を一時的に供給する手段と、
を含むシステム。
【請求項２】
前記測定手段が、前記電位および前記負荷を有する直列の抵抗器に対する電圧低下を測定するステップを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記受取および供給の手段がスイッチ要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記受取および供給の手段が、電界効果トランジスタ、電子スイッチ、および双方向性電子スイッチのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御手段、前記測定手段、および前記受取および供給の手段のうちの少なくとも１つに電力を供給する手段を更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記負荷制御信号をユーザ入力に基づいて供給する手段を更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記負荷要求が、電流および電力のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記電位を受け取る手段と電気的通信状態にある第１の電気コネクタと、前記電位を前記負荷に選択的に供給する前記手段と電気的通信状態にある第２の電気コネクタとを更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
スイッチ信号に応答的なスイッチであって、電力を受け取るための入力部および負荷への接続のための出力部を有するスイッチと、
前記負荷への電気的要求を測定するセンサーと、
前記スイッチ信号を選択的に供給するコントローラであって、前記電気的要求が所定の閾値より大きいときに、前記負荷に給電する前記スイッチ信号を供給し、遅延後に前記遅延後の前記電気的要求を判定するために前記負荷に給電する前記スイッチ信号を瞬間的に供給するコントローラと、
を含む電気装置。
【請求項１０】
前記センサーが、前記入力部および前記出力部を備えた直列の抵抗器を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記スイッチが、電界効果トランジスタ、電子スイッチ、および双方向性電子スイッチのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記コントローラ、前記センサー、および前記スイッチのうちの少なくとも１つに電圧を供給するための電圧源を更に含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記スイッチ信号を供給するためのユーザ入力を更に含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記電気的要求が、電流および電力のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記入力部と電気的通信状態にある第１の電気コネクタと、前記出力部と電気的通信状態にある第２の電気コネクタとを更に含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
電気的負荷を制御する方法であって、
負荷要求を判定するステップと、
前記負荷要求が第１の閾値より大きいときに前記負荷に電力を供給するステップと、
前記負荷要求が第２の閾値より少ないときに前記負荷への電力を解除するステップと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記負荷要求を判定する前記ステップが、
第１の所定の時間の間、前記負荷に電力を一時的に供給するステップと、
負荷要求を明らかにするために、電力を一時的に供給する前記ステップの間に前記負荷要求を測定するステップと、
を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の閾値および前記第２の閾値が、アクティブ状態および非アクティブ状態で負荷を観察することによって決定される学習モードを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記観察に基づいて非アクティブな負荷要求を分類するステップと、
前記観察に基づいてアクティブな負荷要求を分類するステップと、
を更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記非アクティブな負荷要求と前記アクティブな負荷要求との間の中間点近くで、前記第１の閾値および前記第２の閾値を決定するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
負荷のエネルギーを節約する方法であって、
電源入力部（１１０）によって継続的に給電されるコントローラ（１４０）を準備するステップと、
前記電源入力部（１１０）から前記負荷（１２０）に電力を供給するために、前記コントローラ（１４０）によって選択的に起動される負荷スイッチ（１３０）を準備するステップと、
前記コントローラ（１４０）によって、負荷起動ステップ（３３４）において、起動時間（５１０）に前記負荷スイッチ（１３０）によって、アクティブ状態（８００）および非アクティブ状態（８８０）を有する前記負荷（１２０）に電力を提供するステップと、
前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷起動ステップ（３３４）後で前記起動時間（５１０）後の所定の安定化期間（８２０）中に前記負荷に電力を保持するステップと、
前記コントローラ（１４０）によって、前記安定化期間（８２０）後のウィンドウのサンプリング（８４０）中に前記負荷に電力を保持するステップと、
前記コントローラ（１４０）によって、前記ウィンドウのサンプリング（８４０）中に前記負荷の負荷起動要求を測定するステップと、
前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷起動要求の測定後の判定時間（５３０）に前記負荷起動要求を第１の所定の閾値（４３０）と比較するステップと、
前記測定された負荷起動要求が前記第１の所定の閾値（４３０）より大きいときに、前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷起動要求を比較後、アクティブ状態の負荷アクティブ時間（６１０）に前記負荷（６１０）に電力を保持するステップと、
前記測定された負荷起動要求が、非アクティブ状態に入るための前記第１の所定の閾値（４３０）より小さいとき、前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷起動要求の比較後に前記負荷（３４０）への電力を解除するステップと、
前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷（３４０）への電力を解除後、前記非アクティブ状態において、所定の非アクティブ時間（３４２、５４０）の間、前記負荷を非給電に保持するステップと、
前記コントローラ（１４０）によって、前記所定の非アクティブな時間（３４２、５４０）が前記非アクティブ状態で経過後に、以前に挙げたステップを前記負荷起動ステップ（３３４）から開始して反復するステップと、
アクティブ状態の前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷（６１０）に電力を保持した後、前記負荷要求（３５０）をモニターして、前記モニターされた負荷要求が、第２の所定の閾値（４３０）より小さいときに前記負荷（３５２）への電力を解除するステップと、以前に挙げたステップを前記負荷起動ステップ（３３４）から開始して反復するステップと、
を含む方法。
【請求項２２】
前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷起動ステップ（３３４）の前に、前記コントローラ（１４０）が、所定の時間幅にわたって前記負荷の負荷起動要求を測定する学習状態（３２２）に入るステップを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷の負荷アクティブ消費を判定するステップを更に含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷の負荷非アクティブ消費を判定するステップを更に含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記コントローラ（１４０）によって、前記負荷アクティブ消費および前記負荷非アクティブ消費を用いて前記第１の所定の閾値を決定するステップを更に含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記コントローラ（１４０）によって、前記第１の所定の閾値を保存するステップを更に含む、請求項２５に記載の方法。
【国際調査報告】
2011501643.tif 000013
2011501643.tif 000014