(57)【要約】  コントローラと電力制御ユニットの間のピアツーピア・ワイヤレス通信リンクを使用して、電気装置への電気の供給を変化させるための、電力制御ユニットおよび電力制御ユニットを使用する方法。通信リンクは、Ｗｉ−ＦｉダイレクトまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)通信技術を使用して確立することができる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気装置への電気の供給を制御するために、プロセッサと、メモリと、ユーザ・インタフェースと、ワイヤレス通信送受信機とを有するコントローラとのピアツーピア・リンクを介して前記電気装置を制御するための電力制御デバイスであって、
メモリを有するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサからのコマンドを実施して、前記電気装置への電気の前記供給を変化させるように構成された電力制御回路と、
前記コントローラと双方向ピアツーピア通信を行うように動作可能なワイヤレス通信送受信機であって、前記マイクロプロセッサが、
前記コントローラがレガシＷｉ−Ｆｉデバイスである場合は、Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイントをシミュレートすることによって、または
前記コントローラがＷｉ−Ｆｉダイレクト・デバイスである場合は、前記マイクロプロセッサと前記コントローラのどちらがグループ・オーナーの役割を担うかについて、前記コントローラとネゴシエーションを行うことによって、
前記コントローラとのピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするように構成される、ワイヤレス通信送受信機と
を備える、電力制御デバイス。
【請求項２】
前記電力制御デバイスの前記ワイヤレス通信送受信機が、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト技術を利用する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記電力制御デバイスの前記ワイヤレス通信送受信機が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術を利用する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記電力制御デバイスの前記ワイヤレス通信送受信機が、近距離無線通信技術を利用する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記電力制御デバイスが、前記コントローラから命令を受信した後、前記電気装置への電気を完全に遮断するように動作可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記電力制御回路が、調光器として構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記電力制御デバイスが、壁面電気ソケットに差し込むための能動プラグ端子を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記電力制御デバイスが、電気機具または機器のプラグを差し込むための能動ソケット端子を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記電力制御デバイスが、照明スイッチのフェイスプレートの背後に取り付け可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記電力制御デバイスが、前記電気ソケットのフェイスプレートの背後に取り付け可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記電力制御デバイスが、オン／オフ・スイッチのフェイスプレートの背後に取り付け可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記電力制御デバイスが、前記電気装置と統合される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記マイクロプロセッサが、前記コントローラによって時間依存機能を有するようにプログラムされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記マイクロプロセッサが、前記コントローラ内のタイミング回路に依存するクロックを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記電力制御デバイスが、独立バッテリで補助されるクロックおよびカレンダ回路を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記電力制御デバイスの前記ワイヤレス通信送受信機の範囲外に前記コントローラが出た場合、前記電気装置への電気を遮断するように前記マイクロプロセッサがプログラムされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記電力制御デバイスの前記ワイヤレス通信送受信機の範囲内に前記コントローラが入った場合、前記電気装置に給電するように前記マイクロプロセッサがプログラムされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
テーブル・タップを形成する複数の前記電力制御デバイスをさらに備え、前記テーブル・タップが、複数の電気ソケットを含み、各電気ソケットが、前記コントローラによって個別に制御可能である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記電力制御デバイスの前記ワイヤレス通信送受信機が、第２のコントローラから無線周波数信号を受信するように構成され、前記電力制御デバイスの前記マイクロプロセッサが、前記無線周波数信号を復号するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記電力制御デバイスの前記マイクロプロセッサが、前記無線周波数信号をセーブするように構成される、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記電力制御デバイスの前記ワイヤレス通信送受信機が、前記第２のコントローラから受信した前記信号と同一の信号を、前記第２のコントローラによって制御されるリモート電気装置に送信するように構成される、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記マイクロプロセッサが、前記コントローラから複数の無線周波数信号についてのパラメータを受信し、セーブするように構成される、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記電力制御デバイスの前記ワイヤレス送受信機が、前記複数の記憶された無線周波数信号のうちの１つについてのパラメータによって定義される信号と同一の信号を、前記第２のコントローラによって制御されるリモート電気装置に送信するように構成される、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記電力制御デバイスが、前記電力制御デバイスに電気的に結合された前記電気装置に印加されている電圧、および前記電気装置に流入している電流を測定するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記電力制御デバイスが、前記電力制御デバイスに電気的に結合された前記電気装置によって消費されている電力をモニタリングし、所定の最大電力を超えた場合に、前記電気装置を切断するようにプログラムされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記電力制御デバイスが、前記コントローラによって指定された期間の間、電力を接続するようにプログラムされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記電力制御デバイスが、前記接続されたデバイスが使用中である場合、電力を切断しないようにプログラムされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記マイクロプロセッサが、前記コントローラによって送信されたサブプログラムを記憶するように構成された、不揮発性の再書き込み可能なメモリを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記電力制御デバイスが、ユーザが手動で操作できるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３０】
第２のワイヤレス通信送受信機をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記第２のワイヤレス通信送受信機が、最大でも１ＧＨｚの信号を送信および／または受信するように構成される、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記第２のワイヤレス通信送受信機が、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、および近距離無線通信のうちの１つから選択されるワイヤレス仕様をサポートするように構成される、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記マイクロプロセッサの前記メモリが、不揮発性の再書き込み可能なメモリであり、前記マイクロプロセッサが、前記電気装置に関連する動作パラメータを前記不揮発性の再書き込み可能なメモリに記憶するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記電気装置が、プラグを含み、前記電力制御デバイスが、ソケットおよびプラグをさらに備え、前記ソケットが、前記電気装置の前記プラグを受け入れるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３５】
電気装置への電気の供給を制御するために、前記電気装置をリモート制御するための方法であって、
ワイヤレス・コントローラと電力制御デバイスの間の安全な双方向ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするステップであって、前記電力制御デバイスが、前記電気装置への電気の前記供給を制御し、前記ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンする前記ステップが、
前記コントローラが前記電力制御デバイスと通信するためにＷｉ−Ｆｉダイレクトを利用しない場合は、Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイントの役割を前記電力制御デバイスに割り当てることを含み、または
前記コントローラが通信するためにＷｉ−Ｆｉダイレクトを利用する場合は、前記電力制御デバイスとコントローラのどちらがＷｉ−Ｆｉダイレクト・グループ・オーナーの役割を担うかについて、前記電力制御デバイスと前記コントローラの間でネゴシエーションを行うことを含む、
ステップと、
前記ワイヤレス・コントローラのユーザ・インタフェースに前記電力制御デバイスのステータスを表示するステップと、
前記電気装置への電気の前記供給を変化させるために、前記ワイヤレス・コントローラを用い、前記ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクを介して、前記電力制御デバイスにコマンドを送信するステップと、
前記コマンドを前記電力制御デバイスにおいて受信するステップと、
前記コマンドに従って、前記電気装置への電気の前記供給を変化させるステップと
を含む方法。
【請求項３６】
前記リンクが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術を使用してオープンされる、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記リンクが、近距離無線通信技術を使用してオープンされる、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記リンクが、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト通信技術を使用してオープンされる、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記表示が、複数の電力制御デバイスのステータスを表示することを含み、前記方法が、コマンドを受信するための、前記電力制御デバイスのうちの１つを選択するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
前記コマンドの前記送信が、前記コントローラによって時間依存機能を有するプログラムを送信することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
電気の前記供給の前記変化が、前記電気装置への電気を完全に遮断することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４２】
前記ワイヤレス・コントローラを用い、前記ワイヤレス・ピアツーピア通信リンクを介して、前記電力制御デバイスに第２のコマンドを送信するステップをさらに含み、前記第２のコマンドが、前記ワイヤレス・コントローラによって送信された先のコマンドを上書きする、請求項３５に記載の方法。
【請求項４３】
ユーザ音声コマンドを受け取り、前記ユーザ音声コマンドを前記電力制御デバイスに送信される前記コマンドに変換するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
前記ワイヤレス・コントローラによって送信されたいかなるコマンドも使用することなく、電気ソケットの能動端子への電気の供給を手動で変化させるステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４５】
前記電力制御デバイスにおいて第２のコマンドを受信するステップと、前記第２のコマンドを無線周波を介してリモート電気装置に送信するステップとをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４６】
前記デバイスによって消費されている電力を測定するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４７】
前記電気装置によって消費されている前記電力が所定の最大限界に達した場合、前記電気装置への電気の前記供給を終了するステップをさらに含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記電力制御デバイスが、前記コントローラによって指定された期間の間、電力を接続するようにプログラムされる、請求項３５に記載の方法。
【請求項４９】
前記電力制御デバイスが、前記接続されたデバイスが使用中である場合、電力を切断しないようにプログラムされる、請求項３５に記載の方法。
【請求項５０】
前記電力制御デバイスの範囲内に１つまたは複数のコントローラが存在するかどうかを確認するために、前記電力制御デバイスから発見メッセージを送信するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５１】
前記電力制御デバイスと前記ワイヤレス・コントローラの間の前記通信リンクが、前記電力制御デバイスとの間でオープンされる唯一の通信リンクである、請求項３５に記載の方法。
【請求項５２】
電気装置への電気の供給を制御するために、プロセッサと、メモリと、ユーザ・インタフェースと、ワイヤレス通信送受信機とを有するコントローラとのピアツーピア・リンクを介して前記電気装置を制御するための電力制御デバイスであって、
メモリを有するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサからのコマンドを実施して、前記電気装置への電気の前記供給を変化させるように構成された電力制御回路と、
前記コントローラと双方向ピアツーピア通信を行うように動作可能なワイヤレス通信送受信機であって、前記マイクロプロセッサが、前記コントローラとのコンタクトを開始して、前記コントローラとのピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするために、発見メッセージを常に送信するように構成される、ワイヤレス通信送受信機と
を備える、電力制御デバイス。
【請求項５３】
前記マイクロプロセッサが、前記デバイスの無線範囲内に前記コントローラが存在するかどうかを確認するために、所定の時間間隔で前記発見メッセージを送信するように構成される、請求項５２に記載のデバイス。
【請求項５４】
前記コントローラが、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトを利用して通信を行い、前記マイクロプロセッサが、前記コントローラから問い合わせメッセージを受信して、前記コントローラと前記デバイスの間のグループ・オーナーの役割を前記コントローラが担うか、それとも前記デバイスが担うかについて、前記コントローラとネゴシエーションを開始するように構成される、請求項５２に記載のデバイス。
【請求項５５】
前記マイクロプロセッサが、前記マイクロプロセッサと前記コントローラの間で前記安全なリンクがひとたびオープンされた後は、前記コントローラに対してのみ通信を行うように構成される、請求項５２に記載のデバイス。
【請求項５６】
電気装置への電気の供給を制御するために、前記電気装置をリモート制御するための方法であって、
ワイヤレス・コントローラと電力制御デバイスの間の安全な双方向ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするステップであって、前記電力制御デバイスが、前記電気装置への電気の前記供給を制御し、前記電力制御デバイスが、前記ワイヤレス・コントローラとのコンタクトを開始して、前記コントローラとの前記ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするために、発見メッセージを常に送信する、ステップと、
前記ワイヤレス・コントローラのユーザ・インタフェースに前記電力制御デバイスのステータスを表示するステップと、
前記電気装置への電気の前記供給を変化させるために、前記ワイヤレス・コントローラを用い、前記ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクを介して、前記電力制御デバイスにコマンドを送信するステップと、
前記コマンドを前記電力制御デバイスにおいて受信するステップと、
前記コマンドに従って、前記電気装置への電気の前記供給を変化させるステップと
を含む方法。
【請求項５７】
前記電力制御デバイスと前記ワイヤレス・コントローラの間の前記通信リンクが、前記電力制御デバイスとの間でオープンされた唯一の通信リンクである、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
電気装置への電気の供給を制御するために、プロセッサと、メモリと、ユーザ・インタフェースと、ワイヤレス通信送受信機とを有するコントローラとのピアツーピア・リンクを介して前記電気装置を制御するための電力制御デバイスであって、
メモリを有するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサからのコマンドを実施して、前記電気装置への電気の前記供給を変化させるように構成された電力制御回路と、
前記コントローラと双方向ピアツーピア通信を行うように動作可能なワイヤレス通信送受信機であって、前記マイクロプロセッサが、前記デバイスが前記コントローラに接続されている間、グループ・オーナーの役割を前記コントローラが担うか、それとも前記マイクロプロセッサが担うかについて、前記コントローラとネゴシエーションを行うように構成される、ワイヤレス通信送受信機と
を備える、電力制御デバイス。
【請求項５９】
前記マイクロプロセッサが、前記デバイスの無線範囲内に前記コントローラが存在するかどうかを確認するために、所定の時間間隔で発見メッセージを送信するように構成される、請求項５８に記載のデバイス。
【請求項６０】
電気装置への電気の供給を制御するために、前記電気装置をリモート制御するための方法であって、
ワイヤレス・コントローラと電力制御デバイスの間の安全な双方向ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするステップであって、前記電力制御デバイスが、前記電気装置への電気の前記供給を制御し、前記ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクの前記オープンが、前記ワイヤレス・コントローラと前記電力制御デバイスが互いに接続されている間、グループ・オーナーの役割を前記ワイヤレス・コントローラが担うか、それとも前記電力制御デバイスが担うかについて、前記コントローラとネゴシエーションを行うことを含む、ステップと、
前記ワイヤレス・コントローラのユーザ・インタフェースに前記電力制御デバイスのステータスを表示するステップと、
前記電気装置への電気の前記供給を変化させるために、前記ワイヤレス・コントローラを用い、前記ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクを介して、前記電力制御デバイスにコマンドを送信するステップと、
前記コマンドを前記電力制御デバイスにおいて受信するステップと、
前記コマンドに従って、前記電気装置への電気の前記供給を変化させるステップと
を含む方法。
【請求項６１】
前記電力制御デバイスと前記ワイヤレス・コントローラの間の前記通信リンクが、前記電力制御デバイスとの間でオープンされた唯一の通信リンクである、請求項６０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス間でワイヤレス・ピアツーピア通信リンクを利用するシステムのためのコントローラとしての役割を果たす、スマートフォン、タブレット、ノートブック、ラップトップ、ネットブック、およびウルトラブック・コンピュータ、ならびに類似の製品などの、標準的なＷｉ−Ｆｉデバイスを使用して、家庭用および商用の商用電源（ｍａｉｎｓ  ｐｏｗｅｒ）、照明およびオートメーションを制御する技術に関する。参照しやすいように、スマートフォンとの関連で本発明を説明するが、本発明がそのように限定されるものではないことを理解されたい。
【背景技術】
【０００２】
近年、商用電源から給電される機器、照明システム、ならびにビルの暖房および冷房を制御するために使用されるワイヤレス技術に、著しい発展があった。これらのシステムは、通常は、大規模なビルに導入され、ローカル環境全体を効率的に制御する。
【０００３】
コンピュータをインターネットに接続するため、およびモデム、プリンタなどの周辺装置を共用するための、家庭用ワイヤレス・ネットワークが普及したことで、ワイヤレス・ホーム・オートメーションのためのレディメードのフレームワークが生み出された。ほとんどの場合、これらのネットワークは、Ｗｉ−Ｆｉアライアンス仕様に準拠した、一般に「Ｗｉ−Ｆｉ」として知られている、ワイヤレス技術を使用する。より特殊化したシステムは、一般的なＷｉ−Ｆｉアーキテクチャ以外の独自仕様のネットワークを使用し、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、その他の仕様に準拠している。本質的に、ネットワーク構成は、類似しているが、互換性がない。
【０００４】
従来のＷｉ−Ｆｉネットワークは、典型的には、ワイヤレス・アクセス・ポイントとして知られる特定の制御デバイスの存在に基づいている。これらのデバイスは、ワイヤレス・ネットワークを物理的にサポートし、ネットワークにおいてデバイス間でブリッジングおよびルーティングを実行し、ネットワークにデバイスを追加すること、またはネットワークからデバイスを取り除くことを可能にする。典型的なホームＷｉ−Ｆｉネットワークは、通常、ブロードバンド・インターネット・サービスのための電話ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）への有線接続を含み、数々のコンピュータ、プリンタ、タブレット、スマートフォン、および類似のデバイスが、アクセス・ポイントにワイヤレスで接続される。接続されたデバイスは、互いに直接的に通信を行うことはなく、すべての通信のためのゲートウェイとしての役割を果たすアクセス・ポイントを介して通信を行う。
【０００５】
Ｗｉ−Ｆｉネットワークに基づいたホーム・オートメーションでは、最も基本的なシステムであっても、ワイヤレス・アクセス・ポイントと、ＰＣなどのユーザ・インタフェース・デバイスとが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すべての通信は、ネットワークのアクセス・ポイントを通過しなければならないので、何らかの理由で、アクセス・ポイントが動作不能になった場合、ホーム・オートメーション・システム全体が機能しなくなる。他の高トラフィック・デバイスが取り付けられた場合、データ待ち時間がホーム・オートメーション機能を阻害するレベルまで、アクセス・ポイントが過負荷になることもあり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
好ましい一実施形態では、本発明は、２つの部分を含み、それらは、接続された電気または電子デバイスに電力を供給するために使用される、標準的な商用電源コンセントに差し込む電力制御デバイスまたはユニットと、短距離ワイヤレス・リンクを介して電力制御ユニットと通信を行うことができるバッテリ給電式ハンドヘルド・コントローラである。
【０００８】
電力制御ユニットは、システムの所望の要件に固有の機能を有するデバイスである。コントローラは、スマートフォンとして知られる電話のクラスに属する、コンピューティング能力、グラフィックス・ディスプレイ、およびワイヤレス通信機能を有する、市販のセルラフォンまたはモバイルフォンとすることができる。本発明のコントローラとしてスマートフォンを使用するのが好ましい理由は、スマートフォンのオペレーティング・システム上にアプリケーション・プログラムをロードし、実行することができるからである。
【０００９】
コントローラは、ユーザと電力制御ユニットの間のインタフェースである。適切なコマンドをコントローラに入力することによって、ユーザは、電力制御ユニット機能を起動することができる。好ましい一適用例では、電力制御ユニットの変形であるスイッチ・ユニットは、コントローラを介してユーザが発行したコマンドに応答して、取り付けられた電気または電子デバイスへの商用電源の接続／切断を制御する単一の機能を有することができる。この事例では、スイッチ・ユニットは、見えない所にあることができるが、依然として、スイッチ・ユニットとコントローラの間のワイヤレス・リンクを介して制御することができる。コントローラも、基本的に、取り付けられたデバイスに商用電源を接続するように、または取り付けられたデバイスから商用電源を切断するようにスイッチ・ユニットに命令する、単純なデバイスでありさえすればよい。コントローラは、好ましくは、スマートフォンまたはタブレットなどの手持ち型モバイル・デバイスであり、一般には、デスクトップ・コンピュータなどの据え置き型のデバイスではない。
【００１０】
別の好ましい実施形態では、本発明は、永続的に有線接続されたホーム・オートメーション・システムと調和してより広範な機能を有する、電力制御ユニットを有することができる。この場合、コントローラは、より複雑であることができ、グラフィックス・インタフェースを含むことができ、そのため、ユーザは、所望の機能を容易に制御することができる。
【００１１】
電力制御ユニットは、好ましくは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト（Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ）技術を利用して、ワイヤレス通信機能を実行することができる。本明細書で使用される場合、「Ｗｉ−Ｆｉダイレクト」とは、Ｗｉ−ＦｉアライアンスのＷｉ−Ｆｉダイレクト仕様のことであり、この仕様は、ときどき改正される。「Ｗｉ−Ｆｉダイレクト・デバイス」という用語は、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト技術を使用して別のデバイスとの通信を開始するように構成されたデバイスのことを指す。
【００１２】
コントローラは、好ましくは、Ｗｉ−ＦｉまたはレガシＷｉ−Ｆｉ（ｌｅｇａｃｙ  Ｗｉ−Ｆｉ）をサポートする、一般にスマートフォンとして知られる、セルラフォンまたはモバイルフォンである。本明細書で使用される場合、「レガシＷｉ−Ｆｉ」とは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ／ｎ  Ｗｉ−Ｆｉ仕様のことである。コントローラは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト仕様、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの他のワイヤレス通信仕様もサポートすることができる。別段示されない限り、コントローラは、スマートフォンであるとして説明されるが、本発明は、そのようには限定されない。単なる例ではあるが、コントローラは、アプリケーション・プログラムをダウンロードすること、または他の手段によってインストールすることができ、ユーザとの適切なインタフェースを有することができる、任意のポータブル・デバイスとすることができ、そのため、ユーザは、アプリケーション・プログラムと対話して、必要な機能をアプリケーション・プログラムに実行させることができ、またレガシＷｉ−Ｆｉおよび／またはＷｉ−Ｆｉダイレクト機能が電力制御ユニットとの間で通信を確立することを可能にすることができる。そのようなデバイスの例は、タブレット、ラップトップ、およびノートブック・パーソナル・コンピュータである。
【００１３】
Ａｐｐｌｅ，Ｉｎｃ．  ｉＯＳ、Ｇｏｏｇｌｅ，Ｉｎｃ．  Ａｎｄｒｏｉｄ、またはＭｉｃｒｏｓｏｆｔ，Ｉｎｃ．  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティング・システムをサポートするほとんどのスマートフォンは、他の任意のコンピュータがＷｉ−Ｆｉネットワークに接続するのと同じ方法で、ユーザが適切なＷｉ−Ｆｉアクセス・ポイントに接続し、次にインターネットに接続することを可能にする、ＩＥＥＥ８０２．１１もサポートする。このＩＥＥＥ８０２．１１は、最小のワイヤレス通信規格となっているが、スマートフォンは、今やＷｉ−Ｆｉダイレクトをネイティブにサポートし始めている。レガシＷｉ−Ｆｉばかりでなく、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト機能も含むスマートフォンの場合、電力制御ユニットとスマートフォンの間の好ましい通信方法は、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト・ピアツーピア通信リンクである。
【００１４】
ワイヤレス・リンクを実施するために使用できる、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、近距離無線通信（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などの、利用可能な他のワイヤレス規格も存在する。あるいは、規制のない無線周波数帯域の１つにおいて動作する単純な周波数偏移変調（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）システムも使用することができる。
【００１５】
特に、ほとんどのスマートフォンは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ワイヤレス仕様のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  ＳＩＧ  ｃｌａｓｓ  ２．１＋ＥＤＲ以降もサポートすることに留意されたい。Ｗｉ−Ｆｉダイレクトと同様に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）も、ピアツーピア・ワイヤレス通信方法であり、本明細書で説明される本発明の独創性および機能を変化させることなく、本発明のいくつかの実施形態に同様の機能を提供するために使用することができる。
【００１６】
好ましい一態様における本発明は、電気装置への電気の供給を制御するために、コントローラとのピアツーピア・リンクを介して電気装置を制御するための電力制御デバイスを提供する。コントローラは、プロセッサと、メモリと、ユーザ・インタフェースと、ワイヤレス通信送受信機とを有する。デバイスは、メモリを有するマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサからのコマンドを実施して、電気装置への電気の供給を変化させるように構成された電力制御回路と、コントローラと双方向ピアツーピア通信を行うように動作可能なワイヤレス通信送受信機とを含む。マイクロプロセッサは、コントローラがレガシＷｉ−Ｆｉデバイスである場合は、Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイントをシミュレートすることによって、またはコントローラがＷｉ−Ｆｉダイレクト・デバイスである場合は、マイクロプロセッサとコントローラのどちらがグループ・オーナーの役割を担うかについて、コントローラとネゴシエーションを行うことによって、コントローラとのピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするように構成される。
【００１７】
本明細書で使用される場合、「アクセス・ポイントをシミュレートする」（またはその同義表現）とは、別のデバイスとのコンタクトを開始するために、発見メッセージ（または「ｐｉｎｇ」）が送信される役割のことを指す。
【００１８】
別の好ましい態様では、本発明は、電気装置への電気の供給を制御するために、電気装置をリモート制御するための方法を提供する。方法は、ワイヤレス・コントローラと電力制御デバイスの間の安全な双方向ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするステップであって、電力制御デバイスが、電気装置への電気の供給を制御し、ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするステップが、コントローラが電力制御デバイスと通信するためにＷｉ−Ｆｉダイレクトを利用しない場合は、Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイントの役割を電力制御デバイスに割り当てることを含み、またはコントローラが通信するためにＷｉ−Ｆｉダイレクトを利用する場合は、電力制御デバイスとコントローラのどちらがＷｉ−Ｆｉダイレクト・グループ・オーナーの役割を担うかについて、電力制御デバイスとコントローラの間でネゴシエーションを行うことを含む、ステップと、ワイヤレス・コントローラのユーザ・インタフェースに電力制御デバイスのステータスを表示するステップと、電気装置への電気の供給を変化させるために、ワイヤレス・コントローラを用い、ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクを介して、電力制御デバイスにコマンドを送信するステップと、コマンドを電力制御デバイスにおいて受信するステップと、コマンドに従って、電気装置への電気の供給を変化させるステップとを含む。
【００１９】
別の好ましい態様では、本発明は、電気装置への電気の供給を制御するために、コントローラとのピアツーピア・リンクを介して電気装置を制御するための電力制御デバイスを提供する。コントローラは、プロセッサと、メモリと、ユーザ・インタフェースと、ワイヤレス通信送受信機とを有する。電力制御デバイスは、メモリを有するマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサからのコマンドを実施して、電気装置への電気の供給を変化させるように構成された電力制御回路と、コントローラと双方向ピアツーピア通信を行うように動作可能なワイヤレス通信送受信機とを含む。マイクロプロセッサは、コントローラとのコンタクトを開始して、コントローラとのピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするために、発見メッセージを常に送信するように構成される。
【００２０】
別の好ましい態様では、本発明は、電気装置への電気の供給を制御するために、電気装置をリモート制御するための方法を提供する。方法は、ワイヤレス・コントローラと電力制御デバイスの間の安全な双方向ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするステップであって、電力制御デバイスが、電気装置への電気の供給を制御し、電力制御デバイスが、ワイヤレス・コントローラとのコンタクトを開始して、コントローラとのピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするために、発見メッセージを常に送信する、ステップと、ワイヤレス・コントローラのユーザ・インタフェースに電力制御デバイスのステータスを表示するステップと、電気装置への電気の供給を変化させるために、ワイヤレス・コントローラを用い、ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクを介して、電力制御デバイスにコマンドを送信するステップと、コマンドを電力制御デバイスにおいて受信するステップと、コマンドに従って、電気装置への電気の供給を変化させるステップとを含む。
【００２１】
別の好ましい態様では、本発明は、電気装置への電気の供給を制御するために、コントローラとのピアツーピア・リンクを介して電気装置を制御するための電力制御デバイスを提供する。コントローラは、プロセッサと、メモリと、ユーザ・インタフェースと、ワイヤレス通信送受信機とを有する。デバイスは、メモリを有するマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサからのコマンドを実施して、電気装置への電気の供給を変化させるように構成された電力制御回路と、コントローラと双方向ピアツーピア通信を行うように動作可能なワイヤレス通信送受信機とを含む。マイクロプロセッサは、デバイスがコントローラに接続されている間、グループ・オーナーの役割をコントローラが担うか、それともマイクロプロセッサが担うかについて、コントローラとネゴシエーションを行うように構成される。
【００２２】
別の好ましい態様では、本発明は、電気装置への電気の供給を制御するために、電気装置をリモート制御するための方法を提供する。方法は、ワイヤレス・コントローラと電力制御デバイスの間の安全な双方向ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするステップであって、電力制御デバイスが、電気装置への電気の供給を制御し、ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクをオープンするステップが、ワイヤレス・コントローラと電力制御デバイスが互いに接続されている間、グループ・オーナーの役割をワイヤレス・コントローラが担うか、それとも電力制御デバイスが担うかについて、コントローラとネゴシエーションを行うことを含む、ステップと、ワイヤレス・コントローラのユーザ・インタフェースに電力制御デバイスのステータスを表示するステップと、電気装置への電気の供給を変化させるために、ワイヤレス・コントローラを用い、ピアツーピア・ワイヤレス通信リンクを介して、電力制御デバイスにコマンドを送信するステップと、コマンドを電力制御デバイスにおいて受信するステップと、コマンドに従って、電気装置への電気の供給を変化させるステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ワイヤレス・ネットワークのブロック図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態による、ワイヤレス・ピアツーピア・グループのブロック図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態による、スマートフォンの斜視図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態による電力制御ユニットを示し、図４Ａは電力制御ユニットの正面立面図、図４Ｂは電力制御ユニットの側面立面図、図４Ｃは電力制御ユニットの底面図である。
【図５】図４Ａの電力制御ユニットの機能的電子部品を示すブロック図である。
【図６】本発明の別の好ましい実施形態による、スイッチ・ユニットの機能的電子部品を示すブロック図である。
【図７】本発明のまた別の好ましい実施形態による、調光ユニットの機能的電子部品を示すブロック図である。
【図８】本発明のさらなる好ましい実施形態による、調光壁面スイッチの機能的電子部品を示すブロック図である。
【図９】本発明の別の好ましい実施形態による、スイッチ・ストリップ（ｓｗｉｔｃｈ  ｓｔｒｉｐ）の機能的電子部品を示すブロック図である。
【図１０】図３のスマートフォンと複数の電力制御ユニットを示すシステム絵図である。
【図１１】住宅内における電力制御ユニットの様々な実施形態の使用を示す絵図である。
【図１２】家庭用娯楽ユニットを制御するために使用される電力制御ユニットを示す絵図である。
【図１２Ａ】図１２の電力制御ユニットへのプラグの接続を示す拡大図である。
【図１３】家庭用天井ファンを直接的に制御するために使用される本発明の別の好ましい実施形態を示す概略的な絵図である。
【図１４】ユーザと図３のスマートフォン上にロード可能なアプリケーション・プログラムとの間の一連のイベントを示すフロー図である。
【図１５】本発明の別の好ましい実施形態による、リモート制御ユニットの機能的電子部品を示すブロック図である。
【図１６】リモート・デバイスと、リモート制御ユニットと、複数のスマートフォンを示すシステム絵図である。
【図１７】本発明の別の好ましい実施形態による、家庭用天井ファンおよびガレージ・ドアをリモート制御するために使用される図３のスマートフォンを示す概略的な絵図である。
【図１８】本発明の好ましい一実施形態による、電力節約ユニットの機能的電子部品を示すブロック図である。
【図１９】ガレージ・ドアを閉じるためにアプリケーション・プログラムによって音声起動が使用される一連のイベントを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の代替実施形態は、本明細書を検討することから、また本明細書で開示される本発明を実施することから、当業者に明らかになろう。本明細書および実施例は、もっぱら例示的なものと見なされることが意図されており、本発明の真の範囲および主旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。
【００２５】
図１は、ネットワーク制御ユニットまたはハブとしてアクセス・ポイント１２を有する、典型的なワイヤレス・ネットワーク１０のブロック図である。アクセス・ポイント１２にワイヤレスで接続された３つのネットワーク・クライアントが示されているが、ネットワーク・クライアントの数は、アクセス・ポイント１２の能力によってのみ制限される。ネットワークは、例えば、アクセス・ポイント１２と、ネットワーク・クライアント１４（タブレット）と、ネットワーク・クライアント１６（電力制御デバイス）と、ネットワーク・クライアント１８（スマートフォン）とを有することができる。ネットワークを介するすべての通信は、アクセス・ポイント１２を通過しなければならない。スマートフォンが電力制御デバイスと通信を行う場合、スマートフォンは、実際にはアクセス・ポイントと通信を行い、アクセス・ポイントは、スマートフォンからのメッセージを電力制御デバイスに渡す。タブレットが電力制御デバイスに送信するメッセージについても、同じことが行われる。したがって、（１）通信を行うのにネットワークが利用可能であるためには、アクセス・ポイント１２は常に動作していなければならず、（２）ネットワーク・クライアントとアクセス・ポイントの間の最小無線伝送距離によって定義されるエリアにネットワークは制限され、（３）最小ネットワークは、アクセス・ポイントと、少なくとも１つのネットワーク・クライアントとを必要とし、（４）少なくとも１つのネットワーク・クライアントは、アクセス・ポイント動作を構成し、維持できなければならないことが分かる。
【００２６】
図２は、グループ・オーナー２０（例えば、電力制御デバイスまたはユニット）と、ピアツーピア・クライアント２２（タブレット）と、ピアツーピア・クライアント２４（スマートフォン）とを有する、ワイヤレス・ピアツーピア・グループのブロック図である。このケースでは、ピアツーピア・クライアントはどちらも、アクセス・ポイントのサービスを必要とせずに、グループ・オーナー（電力制御ユニット）にワイヤレスで直接的に接続することができる。電力制御ユニットについては以下でさらに詳細に説明する。グループ・オーナーは、タブレットとスマートフォンが同時にグループ・オーナーとの通信リンクを有することができるように、必要に応じて、１：Ｎ接続を設定することができる。代替として、グループ・オーナーは、１：１接続しか行えないように自らを制限することができ、その場合、グループ・オーナーは、一時に１つのピアツーピア・クライアントとの通信リンクを確立するだけである。例えば、図２において、グループ・オーナーとしての電力制御ユニットは、デバイス間で確立されたグループ・オーナー・アクセス・ルールに応じて、タブレットもしくはスマートフォンと通信を行うことを、またはどちらとも通信を行わないことを選択することができる。したがって、（１）ピアツーピア通信を確立するためには、アクセス・ポイント１２などの第３のデバイスは必要とされないこと、（２）「必要に応じて」、通信リンクが形成されること、および（３）グループ・オーナーの位置付けに課される唯一の制限は、通信リンクを確立する必要がある場合に、クライアントを無線範囲内に移動させ得ることであることが分かる。
【００２７】
好ましい一実施形態では、電力制御ユニットは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト仕様にある機能を使用して、Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイントの機能を実行し、スマートフォンなどのレガシＷｉ−ＦｉデバイスからＷｉ−Ｆｉアクセス・ポイントに見えるように構成される。このモードでは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト・デバイスは、ＩＥＥＥ８０２．１１仕様をサポートするレガシＷｉ−Ｆｉデバイスと通信を行うことができる。この機能によって、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト・デバイスは、必要に応じて、レガシＷｉ−Ｆｉデバイスとのピアツーピア・リンクを形成することができる。
【００２８】
Ｗｉ−Ｆｉダイレクトは、電力制御ユニットとコントローラとして動作するスマートフォンとの間の通信を簡略にする数々の利点を有する。重要な利点として挙げられるのが、ワイヤレス通信を確立する必要がある場合に、スマートフォンと電力制御ユニットが互いの無線範囲内に存在するという要件さえ満たせば、それらを任意の場所に配置できる、モビリティおよびポータビリティである。また、電力制御ユニットの無線機が、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト仕様に従って動作するように構成される場合、電力制御ユニットは、レガシＷｉ−ＦｉまたはＷｉ−Ｆｉダイレクト通信をサポートする任意のデバイスに接続し、それと通信することができる。さらなる利点として、各電力制御ユニットの識別情報およびサービスをスマートフォンのグラフィカル・ディスプレイに表示することができ、接続が確立されているかどうかをユーザが判定できるようになることがある。Ｗｉ−Ｆｉダイレクトは、トランスポートされるメッセージに対するＷｉ−Ｆｉダイレクト暗号化機能を通して、スマートフォンと電力制御ユニットの間の安全な通信を提供することができ、システムが安全であること、また資格のあるデバイスしか互いに通信できないことを保証する。Ｗｉ−Ｆｉダイレクトは、近隣およびワイヤレス範囲内に存在する他のスマートフォンおよび電力制御ユニットとは関係なく、スマートフォンと電力制御ユニットの間にユーザが決定した固有のワイヤレス通信リンクが設定されるように、ピアツーピア通信を支援する。
【００２９】
好ましい一実施形態では、電力制御ユニットは、好ましくはＷｉ−Ｆｉダイレクト・グループ・オーナー（ＧＯ）としてのみ動作するように設定される、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト無線機を有する。Ｗｉ−Ｆｉダイレクト・デバイスは、１：Ｎ（ＧＯ：Ｎ個のデバイス）グループをなすように他のデバイスに接続することができるが、電力制御ユニットに組み込まれる場合、その機能は１：１またはピアツーピア接続に制限される。このモードでは、レガシＷｉ−Ｆｉデバイスはいずれも、レガシＷｉ−Ｆｉアクセス・ポイントから受信したかのように、デバイス発見メッセージを受信し、電力制御ユニットによって権利を与えられた場合、通信リンクを設定することができる。Ｗｉ−Ｆｉダイレクト・デバイスとレガシＷｉ−Ｆｉデバイスの間の通信リンクの確立に関する複雑な詳細は、Ｗｉ−Ｆｉアライアンス仕様に定義されており、通信システム・プロトコルに関する当業者によって理解される。
【００３０】
スマートフォンの開発が続けられ、これまでにない速さで新しいモデルがリリースされている中で、利用可能になり始めた機能強化の１つに、レガシＷｉ−Ｆｉに加えて、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトが含まれるようになったことがある。本発明の好ましい一実施形態では、電力制御ユニット無線機が、デバイス発見メッセージに対するＷｉ−Ｆｉダイレクト応答を受信した場合、２つのデバイスは、ときどき改正されるＷｉ−ＦｉアライアンスのＷｉ−Ｆｉダイレクト仕様に従って、どちらのデバイスがグループ・オーナーになるかについてネゴシエーションを行い、１：１またはピアツーピアＷｉ−Ｆｉダイレクト通信リンクが確立される。Ｗｉ−Ｆｉダイレクト仕様によれば、どのＷｉ−Ｆｉダイレクト・デバイスでもグループ・オーナーになることが可能であるが、デバイスの能力に応じて、ネゴシエーション手順が、この役割を実行するのに最も適したデバイスを決定する。電力制御ユニットは、１１０ボルトの家庭用システムの場合は最大で１８７５ワット、または２４０ボルトの家庭用システムの場合は最大で２４００ワットという、大量の電力を制御することができるので、接続されるデバイスはいずれも、識別され、認可され、デバイス自体と電力制御ユニットの間の通信リンクを１：１に制限される必要がある。
【００３１】
図３は、ワイヤレス・リンクを使用して、電力制御ユニットと通信を行う、スマートフォン１００の斜視図である。コントローラは、電力制御ユニットをオンまたはオフに切り換えることを可能にする単純なデバイスから、これまで利用可能できなかった広範な機能をユーザに提供する、好ましい一実施形態で使用される高度なコントローラまで、多くの形態を取ることができる。
【００３２】
スマートフォン１００は、好ましくは、例えば、Ａｐｐｌｅ，Ｉｎｃ．によるｉＰｈｏｎｅ、ＲＩＭ  Ｌｔｄ．、Ｇｏｏｇｌｅ，Ｉｎｃ．によるＢｌａｃｋｂｅｒｒｙ、ＨＴＣ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ、Ｓａｍｓｕｎｇ、Ｓｏｎｙ  Ｅｒｉｃｓｓｏｎ、ＬＧ他によるＡｎｄｒｏｉｄベースの製品、およびＮｏｋｉａ他によるＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ベースの製品など、市販のスマートフォンである。選択されたスマートフォンの基本機能として、接触感知グラフィカル・スクリーン・インタフェース、互換性のある無線送受信機（ＴＸ／ＲＸ）、およびワイヤレスで接続された電力制御ユニットに対する制御インタフェースを提供する、個々のスマートフォンに固有のアプリケーション・プログラム（Ａｐｐ）を実行する能力が挙げられる。本明細書で使用される場合、「コントローラＡｐｐ」という用語は、ワイヤレスで接続された電力制御ユニットに対する制御インタフェースを提供するアプリケーション・プログラムを指すために使用される。コントローラＡｐｐの機能は、どのスマートフォンでも基本的に同じであるが、各コントローラＡｐｐ自体は、ｉＯＳ、ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ  ＯＳ、Ａｎｄｒｏｉｄ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）  Ｐｈｏｎｅ、または別の適用可能なオペレーティング・システムを始めとする、コントローラＡｐｐがその上で動作するつもりのスマートフォン・オペレーティング・システムと互換性がある必要がある。好ましくは、スマートフォンは、Ｗｉ−Ｆｉ機能を備え、Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイントまたは「ホットスポット」を介して、ユーザがインターネットに接続することを可能にする。
【００３３】
図４Ａから図４Ｃ、および図５は、形態２００を有する電力制御ユニット、および一括して電力制御ユニットと呼ばれる機能的電子部品３００の好ましい一実施形態を示している。機能的電子部品については以下でさらに詳細に説明する。ボディまたは筐体２０２は、好ましくは、内部に格納された高電圧回路からユーザを保護するために、また電力制御ユニット２００とスマートフォン１００の間の通信のために使用される無線周波数電力の容易な移動を可能にするために、プラスチックで作成される。
【００３４】
電力制御ユニット２００の前面２０４は、ＮＥＭＡ  １−１５およびＮＥＭＡ  ５−１５の有極性または無極性プラグを受け入れるように設計された、２つのスロット２１０、２１２および半円ホール２１４をもつソケット２０８を有する。電力制御ユニットの後面は、同一面上にない２つの平行な平たいブレード２１８、２２０および円形の接地ピンまたはプロング（ｐｒｏｎｇ）２２２をもつプラグ２１６を有する。ブレードおよびプロングは、好ましくは、ＮＥＭＡ  ５−１５Ｐ北米商用電源プラグに準拠し、どのようなＮＥＭＡ  ５−１５Ｒソケットまたはコンセントにも挿入することができる。スロットおよびホールは、好ましくは、ＮＥＭＡ  ５−１５Ｒ北米電源ソケットまたはコンセントに準拠し、どのようなＮＥＭＡ  １（２プロング）またはＮＥＭＡ  ５（３プロング）プラグも受け入れる。
【００３５】
電力制御ユニットは、好ましくは、定格電流が１５アンペア、定格電圧が１２５ボルトである。説明する電力制御ユニットは、好ましくは、北米のほとんどの国および他の３８か国において使用されている、米国電機製造者協会（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）の仕様に従う。電力制御ユニットは、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な国のプラグおよびソケット要件、ならびに電流および電圧要件に従って構成できることを理解されたい。
【００３６】
図５は、電力制御ユニット３００を構成する機能的電子部品のブロック図を示している。電力制御ユニットへの機械的接続部は、Ａｐ（アクティブ）、Ｎｐ（ニュートラル）、およびＥｐ（アース）で表される商用電源プラグ端子である。電力制御ユニットのための電力は、電力供給ユニット（ＰＳＵ）３０２によって、商用電源から直接的に取り出される。電力制御ユニットの機能は、好ましくは、スマートフォン１００の指示の下で、マイクロ・コントローラ・ユニット（ＭＣＵ）３０４によって決定される。
【００３７】
ＭＣＵ３０４とスマートフォン１００の間のコマンドおよび応答は、無線機３０６およびアンテナ３０８によってサポートされる無線周波数ワイヤレス・リンクを介して伝達される。取り付けられる電気または電子デバイスを接続するために使用される電力制御ユニットの出力ソケットは、Ａｓ（アクティブ）、Ｎｓ、およびＥｓである。ＮｐおよびＥｐ入力プラグ端子は、ＮｓおよびＥｓ出力ソケットに直接的に接続される。Ａｐプラグ端子は、電力制御回路３１０を介して、Ａｓ出力ソケットに接続され、電力制御回路３１０は、ＭＣＵ３０４によって制御され、電力制御ユニットが、ユーザからのスマートフォン１００を介した命令の下で、取り付けられた機具またはデバイスに商用電源を接続すること、およびそれらから商用電源を切断することを可能にする。切断スイッチ３１２は、電力制御回路３１０にＡｐをＡｓから切断させることによって、ユーザが手動で電力制御ユニット３００をオフにすることを可能にする。接続スイッチ３１４、電力制御回路３１０にＡｐをＡｓに接続させることによって、ユーザが手動で電力制御ユニット３００をオンにすることを可能にする。
【００３８】
図４Ａから図４Ｃを参照すると、電気または電子デバイスは、デバイスと商用電源を提供するソケットまたはコンセントとの間に電力制御ユニット３００が接続されるように、電力制御ユニットのソケットまたはコンセントにプラグを差し込む。このようにして、電力制御ユニット３００は、接続されたデバイスに供給される商用電源を、電力制御回路３１０を使用して、制御することができる。
【００３９】
電力供給ユニットＰＳＵ３０２は、好ましくは、商用電源が供給される商用電源のコンセントまたはソケットに電力制御ユニットが差し込まれている場合は、常に給電される。ＰＳＵ３０２は、最大１２５ボルトになり得る高電圧の商用電源を、ＭＣＵ３０４、電力制御回路３１０、および無線機３０６に給電するのに適した電圧に変換する。
【００４０】
ＭＣＵ３０４は、好ましくは、電力制御ユニットの動作および機能を定義するファームウェア・プログラムを内蔵する。電力がＭＣＵに印加された場合、ＭＣＵは、電力制御回路３１０が開かれ、取り付けられた機具またはデバイスに電力が送られないことを保証する。その後、ＭＣＵは、無線機３０６を起動し、付近のスマートフォンと通信しようと試みる。
【００４１】
互いに通信を行えるようになる前に、スマートフォン１００と電力制御ユニット３００は、ワイヤレス規格のペアリング手順を使用してペアにされる。これは一度だけ行えばよく、その後は、スマートフォン１００が電力制御ユニット３００のワイヤレス範囲内に入るたびに、スマートフォン１００は、シリアル・データ・コマンドおよび応答の交換を使用して、対話を開始することができる。したがって、スマートフォン１００は、電力制御ユニット３００にコマンドを送信することができ、電力制御ユニット３００は、ＭＣＵ３０４およびそのファームウェアの制御の下で、それらのコマンドを実行する。
【００４２】
スマートフォン１００は、ペアを組む電力制御ユニット３００とのワイヤレス・リンクを設定するように構成することができるが、電力制御ユニット３００にその機能の１つまたは複数を実行させるコマンドは、好ましくは、コントローラＡｐｐによって決定される。コントローラＡｐｐは、好ましくは、スマートフォン１００が電力制御ユニット３００と交換するコマンドおよび応答を決定する。
【００４３】
コントローラＡｐｐは、ユーザによって、スマートフォンの接触感知グラフィックス・スクリーン１０２（図３）を介して起動され、制御される。コントローラＡｐｐは、特定のデバイスに事前ロードしておくことができ、またはワイヤレス・ネットワーク、インターネット、またはコンピュータを介して、適切なサーバからダウンロードすることができる。
【００４４】
コントローラＡｐｐは、好ましくは、ユーザによってスマートフォンのグラフィックス・スクリーン１０２を介して入力されたユーザの要求を、特定のコマンドに変換するようにプログラムされ、設計され、特定のコマンドは、スマートフォン１００の送信機から、電力制御ユニットの無線機３０６を介して、電力制御ユニットのＭＣＵ３０４に転送される。
【００４５】
図３を参照すると、ユーザによる使用をさらに容易にするために、コントローラＡｐｐは、好ましくは、その制御インタフェースを、グラフィックスとテキストの組み合わせとして、グラフィックス・スクリーン１０２に提示する。グラフィックス・スクリーン１０２も、好ましくは、接触感知型であり、コントローラＡｐｐが、選択肢のグラフィカル・ピクチャをユーザに提示でき、ユーザがグラフィックス・スクリーンのどこをどのように触って応答したかを決定することによって、ユーザがどの選択肢を望んでいるかを決定できるようにする。コントローラＡｐｐによって提示されるグラフィカル・ピクチャの一例が、図１３（コントローラＡｐｐ１０６）に示されている。一般に、コントローラＡｐｐは、ユーザが、グラフィックス・スクリーン内のコントローラＡｐｐを表すアイコンの付近に触れることによって起動される。オペレーティング・システムは、好ましくは、グラフィックス・スクリーンを使用する現在動作中のＡｐｐとしてコントローラＡｐｐをロードするので、ユーザはペアを組む電力制御ユニットに命令を送ることができる。
【００４６】
スマートフォンとユーザの間のインタフェースとして接触感知グラフィックス・スクリーン１０２の使用を検討する際に重要なポイントとなるは、言語の相違に応じてグラフィカル提示を容易に変更できることである。アイコン画像は同じにしておくことができる一方で、グラフィカル・インタフェースは、グラフィックス・スクリーンに表示されたグラフィックスを変更することによって、例えば、英語などのアルファベット言語のテキストを、例えば、日本語などの表意文字言語で置き換えることが可能である。スクリーンに表された根底の機能は、好ましくは、表示に使用される言語に係わらず、接触によるユーザの選択に応答する。
【００４７】
コントローラＡｐｐと電力制御ユニットの好ましい対話の一例について以下で説明する。この例のためには、ペアリングは、単一のペアをなすワイヤレス接続であると仮定される。スマートフォンの標準的な機能は、グラフィックス・スクリーン１０２に表示された適切なアイコンまたはユニットの物理的ボタンを選択することによってアクセスできるページが階層をなしている。ほとんどのアイコンは、世界時間カレンダ、電話帳、ＧＰＳナビゲーション・システム、およびスマートフォンの電話機能など、特定のＡｐｐを表している。
【００４８】
コントローラＡｐｐは、好ましくは、グラフィックス・スクリーン１０２上のアイコンによって表され、そのアイコンが選択された場合、スマートフォンのオペレーティング・システムが、グラフィックス・スクリーン１０２にユーザ・インタフェースを提示するコントローラＡｐｐを起動する。ユーザは、利用可能な機能から必要な機能を選択することができ、適切なグラフィカル表現に触れることによって、その機能を実行させることができる。
【００４９】
スマートフォン１００が電力制御ユニット３００を起動する例示的な一連のイベントについて以下で説明する。言及を容易にするため、限定することなく、ただ１つの電力制御ユニットがスマートフォンによってあらかじめ決定されたものとして存在することが仮定される。
【００５０】
スマートフォン１００の接触感知グラフィックス・スクリーン１０２上のコントローラＡｐｐアイコンにユーザが触れると、スマートフォンのオペレーティング・システムが、コントローラＡｐｐを起動する。コントローラＡｐｐは、スマートフォン１００の無線機を起動し、無線機は、ワイヤレス範囲内にあるすべての電力制御ユニットのステータスを要求する。電力制御ユニット３００は、電力制御ユニットのタイプを含むメッセージで、スマートフォン１００に応答する。ペアリング・プロセス中の１つのオプションとして、ユーザが電力制御ユニットを容易に識別できるように、電力制御ユニットに名前を割り当てることが行われる。これは、複数の電力制御ユニットが存在するより複雑な配置の場合に特に有益である。「ＴＶ」または「ステレオ」などの名前は、ＴＶおよびステレオを制御するそれぞれの電力制御ユニットに関連付けて、識別を容易にすることができる。
【００５１】
電力制御ユニットは、その機能が、取り付けられた電子機具またはデバイスへの電力供給をオン／オフするという点で単純なデバイスと言えるが、これを行うようにユーザがコントローラＡｐｐを用いて電力制御ユニットに命令できるようにする方法は、電力制御ユニットの機能を大きく拡張する。
【００５２】
再び図５を参照すると、単純なレベルでは、ユーザは、コントローラＡｐｐ、スマートフォン・オペレーティング・システム、ワイヤレス通信リンク、およびＭＣＵ３０４を使用して、電力制御回路３１０を閉じさせて、取り付けられたデバイスに電力を接続することができ、または閉じられている場合は、電力制御回路３１０を開かせて、取り付けられたデバイスから電力を切断することができる。コントローラＡｐｐは、好ましくは、電力制御ユニットが時系列に実行する一連のイベントを定義するコマンドを電力制御ユニットに送信することによって、より複雑な機能を構築するようにも構成される。一例は、カウントダウン・タイマである。
【００５３】
適用例によっては、電力の単純なスイッチ・オンおよびスイッチ・オフは適切ではない。例えば、電力制御ユニットが、布地のしわをなくすのに使用される家庭用アイロンに給電するために使用される場合、アイロンの使用は断続的である。しかし、アイロン掛けが済んだ後にアイロンが点けたままであることが高い頻度で起こり、それが、火事の危険または子供および動物が火傷を負う危険につながることはよく知られている。また、アイロンは電力を消費するので、ユーザおよび環境の両方にとって損失になる。
【００５４】
電力制御ユニットをカウントダウン・タイマとして使用するため、ユーザは、コントローラＡｐｐにおいて利用可能な機能のリストの中からカウントダウン・タイマ機能を選択する。その後、コントローラＡｐｐは、電力制御ユニットに取り付けられた機具に給電する時間の長さを選択するようにユーザに要求する。今度も、ユーザは、接触感知グラフィックス・スクリーンを使用し、例えば１時間など事前に設定された時間間隔を選択することによって、または例えば２０分などの期間を数字キーボードに示された数字を用いて入力することによって、期間を選択する。
【００５５】
ユーザが、期間が事前に設定されたカウントダウン・タイマを起動すると、コントローラＡｐｐは、取り付けられた機具にユーザが指定した期間だけ電力を接続し、その後、電力を切断するための命令を、ＭＣＵ３０４に送信する。ＭＣＵ３０４内のファームウェアは、コントローラＡｐｐからのコマンドを解釈し、指定された期間だけ電力制御回路３１０を閉じることによって、要求された機能を実行する。
【００５６】
いつでも、カウントダウン・タイマを終了させたい場合には、ユーザは、先に説明したようにコントローラＡｐｐを使用して、切断要求を電力制御ユニットに送信することによって、そうすることができる。代替として、ユーザが電力制御ユニットに接近できる場合は、切断スイッチ３１２を押すことによって、カウントダウン・タイマを終了させることができ、切断スイッチ３１２は、ＭＣＵ３０４に電力制御回路３１０を即座に切断させ、したがって、カウントダウン・タイマ機能を終了させる。この終了機能は、スマートフォンが電力制御ユニットとの間に確立されたワイヤレス・リンクを有するかどうかに係わりなく、ユーザがいつでも利用可能なようにプログラムすることができる。
【００５７】
１つまたは複数のアプリケーション・プログラムを使用して、多くの高水準の機能を電力制御ユニットのユーザに提供できることを理解されたい。１つの例示的な機能は、期間タイマであり、電力制御ユニットは、所定のクロック時刻から所定の期間にわたって、接続されたデバイスに電力を接続する。単一または複数の日次開始および停止タイマ、選択日タイマ、反復タイマ、組み合わせタイマ、および他の多くの機能が、すべて可能であり、本発明の範囲内にあることが企図されている。
【００５８】
電力制御ユニット３００は、スマートフォン１００とは独立に動作するクロック／カレンダ機能を含む必要がないことを理解されたい。このようにしても、スマートフォン１００が圏外にあるため、またはオフにされたために、電力制御ユニット３００がスマートフォン１００と通信できない場合に、電力制御ユニット３００のタイマ機能が妨げられることはない。ユーザによってタイマ機能が開始されると、ＭＣＵ３０４は、好ましくは、タイマ機能をスマートフォンのコントローラＡｐｐから受信した時刻に対してタイミング要件を決定する。
【００５９】
コントローラＡｐｐによるさらなる介入なしに、ＭＣＵファームウェアが機能を実行できるように、現在の時刻および日付を含む情報が、特にＭＣＵファームウェアに転送される。ＭＣＵ３０４とコントローラＡｐｐの間の通信が停止した場合、通信リンクが再確立されたときに、絶対時刻パラメータが、好ましくは、更新されるが、これは、電力制御ユニットの動作にとって必要な基準ではない。いくつかの好ましい実施形態では、電力制御ユニットは、バッテリがバックアップするハードウェアのクロック／カレンダ機能を含み、このクロック／カレンダ機能は、より複雑な機能を実施することを可能にし、商用電源に障害が生じた場合に機能を再開することを可能にする。
【００６０】
本発明の１つまたは複数の好ましい実施形態では、コントローラＡｐｐは、電力制御ユニットを、通信リンクが確立されたときに機能を自動的に実行し、通信リンクが途絶えたときに機能を自動的に停止するようにプログラムすることができる。このタイプの動作を使用して、ユーザは、スマートフォンとの間に通信リンクが確立されたときに、電力制御ユニットにラジオまたは他の音楽音源を自動的に起動させ、スマートフォンが通信圏外に移動したときに、電力制御ユニットに接続デバイスの動作を自動的に停止させることができる。そのような機能の組み合わせを使用することによって、ユーザは、部屋に入ったときに音楽演奏または照明を自動的にオンにすることができ、部屋を出るときにそれらを自動的にオフにすることができる。
【００６１】
それに加えて、または代替として、電力制御ユニット３００は、スマートフォンから受信した機能を記憶し、ユーザが接続スイッチ３１４を押したときに、それらを実行することができる。例えば、コントローラＡｐｐを使用して、ユーザは、３０分カウントダウン・タイマとして動作するように電力制御ユニットをプログラムすることができ、そのカウントダウン・タイマは、コントローラＡｐｐによって開始することができる。ユーザは、接続スイッチ３１４を押すことによって、所望の動作を電力制御ユニットが開始する、または繰り返すことを可能にするオプションも有することができる。ひとたびプログラムされると、電力制御ユニットは、スマートフォンとのさらなるどのような通信も必要とせずに、接続スイッチが押されるたびに、例えば３０分の期間にわたって、取り付けられた機具またはデバイスを商用電源に接続することができる。いつでも、ユーザは、スマートフォンを使用して、機能を終了または変更できることを理解されたい。切断スイッチ３１２は、それを使用不可にできず、動作中の機能をいつでも終了させるように構成できることに留意されたい。
【００６２】
接続スイッチを押すことによって開始されるカウントダウン・タイマについての上述の説明は、電力制御ユニットのいずれか１つまたは複数に送信でき、電力制御ユニットが、コントローラＡｐｐとは独立に、プログラムされた動作を開始および終了することを可能にする、複雑な機能の一例にすぎない。電力制御ユニットの機能を構築するために、好ましくは、計算集約的なシステムが使用されるが、その結果として、接続スイッチを単に押すだけでプログラムされたタスクを実行できるデバイスが得られる。別の時には、要求されるタスクが異なることがあり、その場合、電力制御ユニットは、（ａ）コントローラＡｐｐを使用して、独立に動作する新しい機能を有するように再プログラムすることができ、（ｂ）スマートフォンのオペレーティング・システム上で動作するコントローラＡｐｐを使用して、ユーザによって直接的に制御することができ、および／または（ｃ）提示されたコントロールの組み合わせを押すことによって、記憶された動作とは無関係にすることができる。
【００６３】
説明される電力制御ユニットは、数々の基本機能を有する単純なデバイスとすることができることが当業者には明らかであろう。これらの基本機能は、複雑な機能を形成するために、様々な方法で１つまたは複数の時間パラメータと組み合わせることができる。複雑さのほとんどは、スマートフォンのオペレーティング・システム上で動作するコントローラＡｐｐにあるが、複雑な機能を形成するために、電力制御ユニットにおいて基本機能が利用可能なことがある。
【００６４】
ひとたび製品が市場に投入されると、どのような変化も、最悪の場合、先行バージョンの陳腐化をもたらすことがあり、または新たに利用可能な機能が要件となった場合には、ユニットを取り替える必要性が出てくることがあるので、製品の動作の態様を最初からすべて提供するのが好ましい。
【００６５】
本発明の好ましい一実施形態では、電力制御ユニットは、１つまたは複数の機能を更新または追加できるように構成することができる。電力制御ユニットの制御機能は、再プログラム可能なメモリに記憶することができ、再プログラム可能なメモリは、好ましくは、電力が途絶えてもデータを保持する半導体メモリであるが、他のタイプの永続メモリとは異なり、必要な場合には、新しいデータで再プログラムすることができる。時間が経つにつれて、電力制御ユニットに、デバイスの先行バージョンでは提供されなかった追加機能が必要になることが予見されている。再プログラム可能なメモリを使用して、ＭＣＵ３０４および／または無線機３０６のための電力制御ユニット・プログラムを記憶することによって、新しい機能プログラムおよび／またはアプリケーション・プログラムを、スマートフォンから電力制御ユニットに転送することが可能である。
【００６６】
この動作は、通常は、個別の電力制御ユニットの機能を変更したいかどうかを判断するユーザの制御の下で行われる。しかし、この機能は、ＭＣＵまたは無線機ファームウェアをアップグレードする必要がある場合は、コントローラＡｐｐアップグレードを使用して実施することもできる。ある場合には、アップグレードは必要ないことがあるが、別の場合には、拡張機能がきわめて必要なことがある。これを行うために、ユーザは、新しい電力制御ユニットの機能コードおよび／またはアプリケーション・コードを適切なサーバからダウンロードする、コントローラＡｐｐの特別な手順を起動する。その後、コントローラＡｐｐは、ＭＣＵと連携して、新しいファームウェアをワイヤレス通信リンクを介して電力制御ユニットに転送し、そこで、新しいファームウェアは、再プログラム可能なメモリに記憶される。電力制御ユニットの機能ファームウェア内の特定の転送メカニズムが、新しいファームウェアをロードし、その後、動作をこの新しいファームウェアに移転して、効果的に電力制御ユニットの機能を更新する、システム・リセットを実行する。電力制御ユニットのファームウェアが更新されるのと同時に、スマートフォンと電力制御ユニットの機能が互換性を保つことを保証するために、コントローラＡｐｐも更新することができる。
【００６７】
この機能をどのように使用できるかの一例は、元の電力制御ユニットに、オン／オフ・スイッチ、またはオン／（遅延期間）／オフ・カウントダウン・タイマの機能だけが提供された場合である。後のある時点において、最初の２つの機能の他に、２４時間ごとに新しいオン／（遅延期間１）／オフ／（遅延期間２）／オン機能を繰り返すプログラム可能なイベント・タイマも含む、別のコントローラＡｐｐを開発することができる。電力制御ユニットの物理的ハードウェアは、この機能を提供することが可能なことがあるが、後で開発されるコントローラＡｐｐは、電力制御ユニットが製造された時点では利用可能でなかったので、後で開発されるコントローラＡｐｐは、元のＭＣＵプログラムには含まれていない。上で説明した再プログラミング機能を使用することによって、後で開発されるコントローラＡｐｐは、電力制御ユニットが、製造時にプログラムされた元の２つの機能ばかりでなく、３つすべての機能を認識し、処理するように、電力制御ユニットを更新することができる。これは、従来の単純な制御デバイスには見出せない機能を提供する。
【００６８】
２つ以上のスマートフォンが電力制御ユニットの各々とペアを組むことができるように、各スマートフォンは、ＭＣＵによって個々に「認識」される。ペアを組む各スマートフォンが、異なる１組の機能または「ユーザ・プロファイル」を有することができることは明らかであり、「ユーザ・プロファイル」は、特定のユーザが電力制御ユニットにどのような動作を要求するかを記述したものである。
【００６９】
電力制御ユニットが、そのワイヤレス機能を介して、特定のスマートフォンと通信できるようになる前に、通常は、２つのデバイスは、互いに「ペア」にされる。このプロセスは、将来の機会に、電力制御ユニットが、承認されていない他のデバイスとは対照的に、スマートフォンを識別し、認可されたデバイスとして受け入れることができるように、スマートフォンと電力制御ユニットの間の関連付けを確認する。電力制御ユニット３００の場合、電力制御ユニット３００を商用電源コンセントに差し込み、ユーザが切断スイッチ３１２を押したまま１０秒よりも長く保持することによって、電力制御ユニット３００は、好ましくは、「ペアリング・モード」に入れられる。ペアリング間隔は１０秒前後とすることができることを理解されたい。スマートフォンも「ペアリング・モード」にある場合、スマートフォンは、「ペア」を組む電力制御ユニット３００からの要求を認識し、両方のデバイスは、「ペアリング」プロセスを完了するために、情報を交換する。スマートフォン上で動作するコントローラＡｐｐは、「ペアリング」プロセスが完了したとき、ユーザに通知する。ペアリングは、特定の電力制御ユニットを制御するためにユーザが使用することを望む各スマートフォンについて、通常一度だけ必要とされる。好ましくは、各電力制御ユニットは、望ましい場合は、２つ以上のスマートフォンと「ペア」を組むことができる。他の「ペアリング」方法も可能であることを理解されたい。
【００７０】
電力制御ユニットが製造されるとき、好ましくは、唯一の動作機能は、単純なスイッチング・デバイスとしてもののであり、接続スイッチ３１４を押すことで、電力制御回路３１０が、取り付けられたデバイスを商用電源に接続する。接続は、切断スイッチ３１２が押されるまで維持され、切断スイッチ３１２を押すことで、電力制御回路３１０が、取り付けられたデバイスを商用電源から切断する。
【００７１】
上で説明したように、ユーザは、コントローラＡｐｐを使用して、カウントダウン・タイマ機能を有するように電力制御ユニットをプログラムすることができる。電力制御ユニットは、電気機器および機具への電力を制御するために、単純なカウントダウン・タイマとして手動で構成することもできる。カウントダウン・タイマを手動でプログラムするため、ユーザは、好ましくは、切断スイッチ３１２を押したまま保持し、１０秒以内に、接続スイッチ３１４を押してから放す。接続スイッチ３１４を放すと、電力制御ユニット３００は、単なる例として、初期遅延が３０分の、カウントダウン・タイマ・プログラム・モードに入る。その後、ユーザが切断スイッチ３１４を放した場合、電力制御ユニット３００は、接続スイッチ３１４が押されてから放されるたびに、遅延が３０分のカウントダウン・タイマ機能を実行する。他の時間間隔も同様の方法でプログラムできることを理解されたい。
【００７２】
電力制御ユニットをリセットするために、接続スイッチと切断スイッチの両方が、好ましくは、同時に５秒よりも長く押される。５秒の期間が終了すると、記憶された機能は、いずれもキャンセルされ、電力制御ユニットは、基本機能に戻り、基本機能は、電力制御ユニット３００の例では、好ましくは、取り付けられた機器および／または機具を商用電源に接続するための、オン（接続スイッチ３１４）およびオフ（切断スイッチ３１２）電源切り換えデバイスである。
【００７３】
コントローラＡｐｐが、機能コマンドを電力制御ユニットに送信するたび、この機能は、好ましくは、メモリに記憶され、それまでのコマンドに取って代わる。開始スイッチが押されたとき、起動されるのは、いつも最後に記憶された機能である。いくつかの例では、異なる機能を一時的に起動するのが便利であるが、それでも、一次機能をメモリに保持された機能にしておくことが便利であることが分かる。これは、コントローラＡｐｐの一時機能モードを使用することによって可能であり、このモードでは、コントローラＡｐｐは、適切な機能コマンドを電力制御ユニットに送信することによって、必要とされる機能を直接的に順序付ける。この例では、電力制御ユニットは、機能コマンドを記憶せず、コントローラＡｐｐから受信するつど、機能コマンドを実行する。機能が終了した場合、または電力制御ユニットがスマートフォンとの通信リンクを失った場合、最後に記憶された機能が再起動される。一時機能モードは、好ましくは、スマートフォンと電力制御ユニットの間の通信リンクがアクティブである間だけ、有効であり続ける。
【００７４】
ここで図６を参照すると、本発明の別の好ましい実施形態による、スイッチ・ユニット４００が示されている。スイッチ・ユニット４００は、電力制御回路３１０がリレー４１０として形成されていることを除いて、電力制御ユニット３００に類似している。
【００７５】
多くの場合、接続された機具またはデバイスへの商用電源の接続および切断を実行するには、単純で低コストのリレーが適している。複雑な電力制御機能を除いて、電力制御ユニット３００の機能および能力のすべてを、スイッチ・ユニット４００も利用可能とすることができる。したがって、スイッチ・ユニット４００は、様々な電子デバイスおよび機具への電力を制御するための単純でコスト効率のよい方法を提供する。
【００７６】
本発明の別の好ましい実施形態では、電力制御ユニットは、壁面コンセント・スイッチ・ユニットとして形成することができ、壁面コンセント・スイッチ・ユニットは、図６に示されたのと類似の方法で構成することができる。壁面コンセント・スイッチの機能は、好ましくは、スイッチ・ユニット４００と同じである。
【００７７】
壁面コンセント・スイッチは、好ましくは、標準的な壁面電気コンセントを物理的に置き換えたものである。壁面コンセント・スイッチは、類似した方法で建物の壁内の電気回路に接続し、電源コンセント・ソケットにおいて電気をオンにするスイッチ４１４に類似したスイッチと、電源コンセント・ソケットへの電気をオフにするスイッチ４１２に類似したスイッチとを有する。
【００７８】
壁面コンセント・スイッチも、上で説明したスイッチ・ユニット４００と類似した方法で、スマートフォンのオペレーティング・システム上で動作するコントローラＡｐｐに接続することができる。スイッチ・ユニットが利用可能な機能のすべては、壁面コンセント・スイッチも利用可能とすることができる。
【００７９】
ここで図７を参照すると、本発明の別の好ましい実施形態による、調光ユニット５００が示されている。調光ユニット５００は、電力制御回路３１０が調光器５１０を含むことを除いて、電力制御ユニット３００に類似している。
【００８０】
調光ユニットは、取り付けられた照明に転送される電力の量を制御し、変化させるために使用され、照明は、スマートフォン１００を使用するユーザの制御の下で、光出力を完全オンから完全オフまで変化させることを可能にする、適切な特性を有する。ＭＣＵ５０４のファームウェアは、好ましくは、特に調光ユニットのためにプログラムされる。
【００８１】
調光ユニットの好ましい機能は、接続された個々の照明または照明システムによって発せられる光の量を制御することである。ＭＣＵ５０４およびそのファームウェアの制御の下にある調光器５１０を使用して、取り付けられた照明に転送される電力の量が調節される。調光器５１０に提示される電気的負荷は、照明タイプおよび構成に応じて、抵抗性、誘導性、または容量性とすることができるので、調光ユニットは、リーディング・エッジ調光とトレーリング・エッジ調光の両方を提供することができる。
【００８２】
電力制御ユニット３００と同様に、ユーザは、好ましくは、スマートフォンのオペレーティング・システム上で動作するコントローラＡｐｐを用いて、調光ユニット機能を制御する。コントローラＡｐｐが、無線機５０６を介して、ＭＣＵ５０４との通信を確立すると、コントローラＡｐｐは、照明調光ユニットを制御すべきことを認識する。
【００８３】
スイッチおよびタイマ機能をユーザに提示する代わりに、スマートフォンのグラフィックス・スクリーン上の調光ユニット・アイコンに触れたときに、コントローラＡｐｐは、調光ユニットに適用可能な１組の機能を提示する。ペアリングが行われるとき、ユーザは、正しい調光アルゴリズムが使用されるように、調光ユニットに接続される照明のタイプを指定するように求められることがある。その後の起動時に、コントローラＡｐｐは、好ましくは、必要であれば照明タイプの選択を変更することを可能にする。
【００８４】
調光ユニット５００の好ましい基本機能は、照明スイッチと類似した方法で、取り付けられた照明をオフの場合はオンにし、オンの場合はオフにすることである。同時に、取り付けられた照明システムから発せられる光の量を表すグラフィカル表現を、グラフィックス・スクリーン１０２（図３）に表示することができる。グラフィックス・スクリーン１０２を使用して、ユーザは、自分が、（ａ）光の強度を変化させたいこと、（ｂ）自分の特定のタッチ入力に応じて、光の強度を強めたい、または弱めたいこと、（ｃ）自分が光の強度を変化させたい割合を指定したいこと、および（ｄ）機能が完了したときに発せられる光の量を指定したいことを、コントローラＡｐｐに知らせることができるタッチ・ジェスチャを入力することができる。
【００８５】
スマートフォンのオペレーティング・システムと通信リンクとを使用するコントローラＡｐｐは、好ましくは、ＭＣＵ５０４および要求された機能のファームウェアに命令し、その後、要求された機能が、それらの命令に従って実行される。
【００８６】
調光ユニット５００の基本機能は、電力制御ユニット３００の基本機能と同じ方法で拡張できることを理解されたい。コントローラＡｐｐおよびグラフィックス・スクリーン１０２を介してユーザが利用可能なオプションは、調光機能を指定された時刻まで遅延させること、照明を指定された時刻にオフにすること、照明を指定された時刻にオンにすること、およびその後の時刻にオフにすることを可能にすることができる。これらおよび他の機能は、コントローラＡｐｐのグラフィックス表示およびスマートフォンの接触感知グラフィックス・スクリーン１０２を介して、ユーザが選択することができる。
【００８７】
調光ユニット５００は、電力制御ユニット３００に関して上で説明したのと同じ機能の多くをサポートするように構成することができる。例えば、スマートフォンとの通信リンクの接続および切断は、照明システムに電力を接続する、および照明システムから電力を切断する調光ユニット５００のための制御機能とすることができる。電力制御ユニット３００について上で説明したタイマ機能は、調光ユニット５００とともに動作するように構成することができ、調光ユニット５００は、異なるユーザ・プロファイルを有する複数のペアを組むスマートフォンをサポートすることができる。
【００８８】
調光ユニット５００は、望ましい場合は、照明基部または独立型照明に直接的に組み込むことができることを理解されたい。
【００８９】
図８は、壁面調光ユニット６００のブロック図である。壁面調光ユニット６００は、標準的な家庭用壁面調光プレートの背後に物理的に取り付けられ、交換可能であることを除いて、好ましくは、調光ユニット５００と同じ機能を有する。壁面調光ユニット６００は、組み込みによって調光機能を既存の照明設備に与えることを可能にする。
【００９０】
壁面調光ユニット６００は、好ましくは、標準的な壁面電気照明スイッチを物理的に置き換えたものである。壁面調光ユニット６００は、建物の壁内の電気回路に接続し、照明をオンにするスイッチ６１４と、照明をオフにするスイッチ６１２と有し、通常の照明スイッチと類似した方法で機能する。
【００９１】
壁面調光ユニット６００も、調光ユニット５００と類似した方法で、スマートフォンのオペレーティング・システム上で動作するコントローラＡｐｐに接続することができる。調光ユニットが利用可能な機能のすべては、壁面調光ユニット６００も利用可能とすることができる。広いエリアの照明を個別に制御するための多重回路調光ユニットを提供するために、単一の壁面プレートの背後に複数の壁面調光ユニットを取り付けることができることを理解されたい。
【００９２】
図９は、スイッチ・ストリップ７００のブロック図である。スイッチ・ストリップ７００は、好ましくは、共通のＰＳＵ７０２と、ＭＣＵ７０４と、無線機７０６とを有する単一の筐体内に格納された、複数のスイッチ・ユニットから構成される。ＭＣＵ７０４は、複数のリレー７１０、７１１から７１６を制御することによって、複数の商用電源コンセントＡＳ１、ＮＳ１、ＥＳ１からＡＳＮ、ＮＳＮ、ＥＳＮを制御するように構成される。
【００９３】
図９を参照すると、構成部品ＰＳＵ７０２、ＭＣＵ７０４、無線機７０６、アンテナ７０８、リレー７１０、切断スイッチ７１２、および接続スイッチ７１４は、好ましくは、スイッチ・ユニット４００について上で説明したのと同じ機能を実行する。
【００９４】
スイッチ・ストリップ７００は、好ましくは、標準的な壁面コンセントまたはソケットにプラグを差し込み、スイッチ・ストリップを単一のコンセントに接続された複数のスイッチ・ユニットと見なすことができるように、スイッチ・ストリップのコンセント（１）から（Ｎ）は、好ましくは、リレー７１０（１）からリレー７１６（Ｎ）によって制御される。これは、スマートフォンのオペレーティング・システム上で動作するコントローラＡｐｐを介して、各スイッチ・ストリップ・コンセントが個別に制御できることを除いて、市販の多くの配電盤に類似した概念である。
【００９５】
スイッチ・ユニット４００について上で説明した機能のすべては、好ましくは、スイッチ・ストリップ７００の各コンセントが利用可能である。加えて、コントローラＡｐｐを使用して、ユーザは、好ましくは、各スイッチ・ストリップ・コンセントに意味をもつ表記で個別に名前を付けることができ、例えば、コンセント１が「ＴＶ」になり、コンセント２が「ステレオ」になるなどである。スイッチ・ストリップ自体には、「娯楽ユニット」など、包括的な名前を与えることができる。
【００９６】
スマートフォンのコントローラＡｐｐと、関連するファームウェアを有するＭＣＵ７０４とは、コンセントのグループに単一の機能を適用できるように、好ましくは、コンセントをグループ化することができる。このようにすることで、スマートフォンのグラフィックス・スクリーン１０２に一度触れるだけで、５分経ったら、ＰＣ、スキャナ、およびプリンタの電源をオフにするなど、別々のコンセントを同時に制御することができる。異なるプログラムに従って、コンセントの異なるサブグループを制御することができる。
【００９７】
コンセント・リレーを調光器回路５１０と適切なＭＣＵファームウェアとで置き換えることによって、スイッチ・ストリップ７００のコンセントの１つまたは複数が、調光ユニットの機能を提供できることも理解されよう。
【００９８】
図１０および図１１は、好ましくは複数の電力制御ユニット２００とともに単一のスマートフォン１００を利用する代表的なシステムを示している。
【００９９】
図１０を参照すると、スマートフォン１００は、電力制御ユニット２００とワイヤレスで通信を行い、好ましくは、中央ハブをもたないピアツーピア・システムである。好ましくは、ただ１つのワイヤレス通信接続は、スマートフォンと電力制御ユニットの各々との間の双方向リンクである。好ましくは、各電力制御ユニット２００は、無線機３０６などのワイヤレス・インタフェースを含む。
【０１００】
本発明の好ましい実施形態は、コントローラとしてスマートフォンを、具体的には、少なくとも従来のＷｉ−Ｆｉを含む、より好ましくはＷｉ−Ｆｉダイレクトも同様に含むスマートフォンを使用するが、本発明の適用例の特定の要件に応じて、近距離無線通信（ＮＦＣ）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの他のワイヤレス通信システムも使用することができる。ＮＦＣは、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３近接型カード規格を拡張したものである。ＮＦＣは、０．２ｍ未満の通信距離を有し、データ速度は、約４２４Ｋｂｉｔ／ｓであるが、本発明のいくつかの好ましい実施形態のデータ通信要件にとっては、より適切であり得る。
【０１０１】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）は、適切に構成されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイスが、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトに類似した方法で、ピアツーピア接続を形成することを可能にし、そのような状況では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ワイヤレス・リンクは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト・ワイヤレス・リンクに取って代わり、同じまたは類似の機能を実行することができる。
【０１０２】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）とＷｉ−Ｆｉダイレクトは、同じ周波数帯域に共存することができ、ほとんどのスマートフォンは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）と従来のＷｉ−Ｆｉ機能の両方を有する。Ｗｉ−Ｆｉダイレクト仕様が、接続デバイスのうちの１つがＷｉ−Ｆｉダイレクト規格をサポートすることしか要求しないことに鑑みて、従来のＷｉ−Ｆｉをサポートするスマートフォンのきわめて大きな設置基盤は、本発明の好ましい実施形態がＷｉ−Ｆｉダイレクト規格をサポートすることを暗示している。
【０１０３】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＷｉ−Ｆｉダイレクトは、本発明の好ましい実施形態とともに使用可能な双方向通信ネットワークの２つの例であるにすぎない。将来的には、他の仕様、方法、技術、またはプロトコルに基づいた双方向通信システムが開発され、本発明の好ましい実施形態とともに使用可能になることが予見されている。ピアツーピアのような構成は、１つもしくは複数の基地局、またはワイヤレス・ルータもしくはアクセス・ポイントなどの他の仲介デバイスを必要としなくなるので、ピアツーピア通信リンクは、好ましい方法である。したがって、本発明の好ましい一実施形態では、コントローラと電力制御ユニットの間の通信がピアツーピア形式の通信となるように、そのような仲介デバイスは、特に排除される。好ましい一実施形態では、従来のアドホック・ワイヤレス技術の使用も排除されるが、それは、そのような技術が他の場合なら提供できるどのような利益と比べても、そのような技術が明らかに複雑であるからである。
【０１０４】
ピアツーピア通信は、ネットワーク全体にわたる多くの利点を提供する。例えば、直接通信ネットワークは、従来の集中サーバ・ベースのネットワークと比べて、より高いレベルのセキュリティを提供し、またユーザが、コントローラから、ワイヤレス・グループに他のデバイスを選択的に追加（「プラグイン」）し、および／またはワイヤレス・グループ内のデバイスを選択的に除外する機会を提供する。
【０１０５】
本発明に適したワイヤレス通信方法のすべては、双方向プロトコルを含み、無線機３０６は、送信機（ＴＸ）および受信機（ＲＸ）を含むので、全二重通信をサポートできることに留意されたい。ガレージ・ドア・コントローラ内の「送信機」など、単純なワイヤレス通信を使用して、機能のいくつかを実行することが可能である。しかし、そのような機能をサポートするために、コントローラと電力制御ユニットの間で情報を交換する必要がある。
【０１０６】
コストおよび所望の動作機能に応じて、電力制御ユニットは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト無線機だけ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線機だけ、または両方の技術を含むことができる。コントローラＡｐｐは、電力制御要素とユーザが制御空間を移動するときに最良の通信リンクをシームレスに提供する無線技術とを任意に混合したものと通信することができる。これは、制御空間を、コントローラから近い小さな半径に、または大きな半径に制限することを可能にし、ユーザが本発明の好ましい一実施形態を構成し、使用する方法において、より大きな柔軟性をユーザに提供する。
【０１０７】
図１１は、住宅環境におけるシステムの好ましい一実施形態である。このシステムは、それが望ましければ、非住宅環境に適合させ得ることを理解されたい。図１１に示されるように、電力制御ユニットは、所望の適用例に応じて、異なるように構成することができる。単なる例であるが、ガレージ・ドア２６、天井ファン２８、作り付け屋内照明３０、および／または屋外照明３２は、スマートフォン１００と連携する、フェイスプレートの背後に取り付けられた（上で説明した壁面調光ユニット６００に類似した）電力制御ユニット３００を用いて、操作することができる。独立型ランプ３４、娯楽機器３６、および／または事務機器３８は、スマートフォン１００と連携する、スイッチ・ユニットとして構成されたそれぞれの電力制御ユニット３００を用いて、操作することができる。電力制御ユニットは、それが望ましければ、特定の適用例のために構成できることを理解されたい。例えば、ガレージ・ドア２６は、フェイスプレートの背後に取り付けられたユニットの代わりに、スイッチ・ユニットを用いて制御することができる。加えて、システムとともに使用するために、他のスマートフォンを構成することができるが、好ましくは、ある時点で、ただ１つのスマートフォンしかシステムにアクセスすることができない。
【０１０８】
図１２を参照すると、娯楽機器３６への電力を制御するためのスイッチ・ユニット４００として形成された電力制御ユニットとともに使用される、スマートフォン１００が示されている。ユーザは、テレビまたはステレオ機器など、１つまたは複数の製品の電源を入れ、または切るために、スイッチ・ユニット４００を操作することができる。このような方法で娯楽機器を操作することで、「スタンバイ」モードにあるときの娯楽機器による電力消費がなくなり、したがって、エネルギー・コストが低下する。
【０１０９】
図１２Ａは、プラグ４０とともに使用するために構成されたスイッチ・ユニット４００の拡大図を示している。プラグ４０は、テーブル・タップまたは個々の電気製品への電気接続とすることができる。図１２Ａに示されるように、スマートフォン１００は、好ましくは、娯楽機器３６とではなく、スイッチ・ユニット４００と直接的に通信を行う。
【０１１０】
図１３を参照すると、天井ファン２８への電力を制御するための壁面取り付け電力制御ユニット３００とともに使用される、スマートフォン１００が示されている。図１３に示されるように、ユーザは、スマートフォン１００上のコントローラＡｐｐ１０６を用いて、特定の部屋または製品を選択することができる。例えば、ユーザは、コントローラＡｐｐで「天井ファン」を選択し、起動時刻に関して、または一日の異なる時間に応じた速度に関して、壁面取り付け電力制御ユニット３００をプログラムすることができる。代替として、ユーザは、時刻を再プログラムすることなく、スマートフォン１００を用いて、天井ファンを起動もしくは停止すること、またはその速度を変更することができる。
【０１１１】
夜間の気温は涼しいので、冷却効果を小さくするために、好ましくは、天井ファンの速度を低下させる必要があることがよく知られている。しかし、寝室の場合、これは、ファン速度を変更するために、朝早い時間に起床することを必要とする。したがって、壁面取り付け電力制御ユニット３００は、気温センサを含むことができ、気温センサは、壁面取り付け電力制御ユニット３００が、コントローラＡｐｐにおいてユーザによって選択されたパラメータを併用しながら、身体的に不快にならない最大の冷却効果をもたらすために、気温と同期して、天井ファンの速度を変化させることを可能にする。
【０１１２】
図１４は、ユーザの命令に従って電力制御ユニットを起動するために、ユーザが取るアクションを含む、方法８００のフロー図である。そのようなアクションは、好ましくは、特定の電力制御ユニット用としてコントローラＡｐｐによって提示される利用可能な選択肢に触れることによって、その電力制御ユニットに伝えられる。図１４を参照すると、ステップ８０２において、ユーザが、スマートフォンのスイッチをオンにし、スマートフォンのオペレーティング・システムが、数々のアイコンをグラフィックス・スクリーン上に表示する。ユーザは、スマートフォンのオペレーティング・システムに応じて、コントローラＡｐｐ用のアイコンを見つけるために、表示のスクロールまたは改ページを行わなければならないことがある。見つかると、ステップ８０４において、ユーザは、コントローラＡｐｐのアイコンに触れ、コントローラＡｐｐが起動する。ステップ８０６において、コントローラＡｐｐは、無線機がアクティブであるかどうかを調べる検査を行い、アクティブでない場合は、無線機をオンにするようにユーザに要求する。実施によっては、コントローラＡｐｐは、無線機を自動的にオンにすることができる。ひとたびオンになると、コントローラＡｐｐは、ステップ８０８において、ワイヤレス通信範囲内に存在する電力制御ユニットを探して、その無線周波数をスキャンする。ステップ８１０において、電力制御ユニットが検出されなかった場合、コントローラＡｐｐは、ステップ８１２に進み、ユーザにその旨を伝える。１つまたは複数の電力制御ユニットが検出された場合、ステップ８１４およびステップ８１６において、コントローラＡｐｐは、その各々と通信を行って、それらの名前およびタイプを決定し、この情報をスマートフォンのグラフィカル・スクリーン上でユーザに表示する。ステップ８１８において、表示された電力制御ユニットのアイコンの１つをユーザが選択した場合、その後、ステップ８２０において、コントローラＡｐｐは、その特定の電力制御ユニットのためのオプション・ページを表示する。ステップ８２２において、アクティブな電力制御ユニットについての特定の機能をユーザが選択した場合、コントローラＡｐｐは、ステップ８２４に移動し、機能コマンドを電力制御ユニットに送信する。ステップ８２６において、コントローラＡｐｐは、電力制御ユニットから応答があったかどうかを検査し、応答が受信されなかった場合、ユーザに通知し、次のコマンドを待つ。機能が実行されたことを電力制御ユニットが確認した場合、ステップ８３０において、コントローラＡｐｐは、要求された機能が実行されたことをユーザに伝え、その後、次のコマンドを待つ。
【０１１３】
上で説明したステップは、本発明の範囲から逸脱することなく、異なる順序で実行すること、変更すること、またはあるステップを完全に省くことができることを理解されたい。
【０１１４】
様々なデバイスの機能を制御するための個別のワイヤレス・リモート・コントローラの使用が、急速に増加しており、数十年にわたって家電製品をリモート制御する際の主流であった赤外線リモート・コントローラに取って代わりつつある。いくつかのオーディオ機器メーカは、長年にわたってワイヤレス・リモート・コントローラを使用してきたが、ＴＶメーカなど、家電業界の他のセクションでは、赤外線コントロールを使用する傾向にあった。ほとんどの環境では、どちらも等しく良好に機能するのであるが、コントローラと制御対象デバイスの間に直接的な見通し線を必要としないので、ワイヤレス・リモート・コントローラの方が優れていると思われていたが、ワイヤレス・リモート・コントローラは、製造するのによりコストがかかり、指定された無線周波数帯域で動作させなければならず、他のワイヤレス・デバイスからの干渉を受けやすい。
【０１１５】
ガレージ・ドア開閉機などのいくつかの適用例では、赤外線コントロールの動作限界のため、もっぱらワイヤレス・リモート制御が使用される。今ではスマートフォンが普及しているので、１つのデバイスで個人のリモート制御の適用例のすべてを処理することには、大きな利点がある。しかし、日々ユーザがインタフェースを取るリモート制御されるデバイスのすべてを操作するためにユーザが持ち運ぶ必要があるただ１つの制御デバイスにスマートフォンが本当になった場合、同じ方法でサービスする必要がある設置されたワイヤレス制御されるデバイスが数億存在している。
【０１１６】
ここで図１５を参照すると、本発明の別の好ましい実施形態による、リモート制御ユニット９００が示されている。リモート制御ユニット９００は、リモート制御ユニット９００が、好ましくは１ＧＨｚ未満の無線機（Ｓｕｂ  １ＧＨｚ  ｒａｄｉｏ）である、追加の無線機９０７を含むことを除いて、電力制御ユニット３００に類似している。図１５に示されるように、外部プラグ接続Ａｐ、Ｎｐ、Ｅｐは、プラグ２１６（図４Ｂ）に対応し、ソケット接続Ａｓ、Ｎｓ、Ｅｓは、ソケット２０８（図４Ａ）に対応する。
【０１１７】
１ＧＨｚ未満の無線機である無線機９０７は、リモート・デバイスの要件に応じて、送信機のみとすることができ、または送信機と受信機とすることができる。無線機９０７は、数々の異なるキャリア周波数で動作するように、ＭＣＵ９０４によって構成することができ、それらのキャリア周波数上にデータを変調することができ、単なる例として、ガレージ・ドア開閉機、警報システム、および／またはスプリンクラ・システムなどのリモート・デバイス内の互換性のある無線受信機は、符号化データを受信し、復号し、それに基づいて動作することができる。
【０１１８】
無線機９０７は、ＦＳＫ、ＧＦＳＫ、ＭＳＫ、ＯＯＫ、または他の変調方法が可能なことがあり、免許不要の産業科学医療（ＩＳＭ）周波数を含む広い周波数範囲で動作できることがある。これらの仕様は、ほとんどのワイヤレス・センサ・ネットワーク、ホームおよびビルディング・オートメーション、警報およびセキュリティ・システム、ならびに産業用モニタリングおよび制御に適用可能であるが、特定の周波数および変調仕様を有するシステム互換送受信機が必要とされる適用例が存在することもある。これらの状況では、本明細書で説明する実施形態の範囲内で、特定の無線機９０７を提供することができる。
【０１１９】
ごく一般的ないくつかとして、ガレージ・ドア開閉機、境界ゲート、音楽システム、ブラインド、および映画投影スクリーンとの間で、ワイヤレス・リモート通信を現在使用している、多くの適用例が存在する。ガレージ・ドア開閉機だけを考えてみても、システムおよび関連するワイヤレス・コントローラの数は、全世界で、十億にはならないとしても、数億にはなる。スマートフォンを使用して、ガレージ・ドアを制御するには、スマートフォンがガレージ・ドア開閉機と通信できることが好ましい。残念なことに、ガレージ・ドア開閉機は、ほとんどが独自仕様の基本変調方法を用いる単純なワイヤレス通信システムを使用する。それと比べて、スマートフォンは、全世界のすべてのメーカの製品どうしの連携動作を保証する厳格な国際規格および認証に準拠した、レガシＷｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの、複雑なワイヤレス・システムを使用する。
【０１２０】
近所のガレージなど、隣接するワイヤレス制御設備からの干渉を防ぐため、ローリング・コードなどの複雑なデータ・セキュリティ方式を使用して、（ａ）各設備を個別にすることができ、また（ｂ）傍受された無線送信が犯罪目的で使用されることを防止することができる。システム設計に応じて、リモート・サービスが要求する場合は、ＭＣＵ９０４および／または無線機９０６は、必要な数学的計算を実行して、正しい制御コードを提供することができる。
【０１２１】
図１６は、Ｎ個のスマートフォン１００と通信できる、リモート制御ユニット実施形態として示された、単一の電力制御ユニット２００’のシステム絵図である。図１６に示されるように、単一の電力制御ユニットは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト・ピアツーピア通信を１：１で使用して、他のいかなるワイヤレス・ネットワーク・インフラストラクチャも必要とせずに、多くのスマートフォンによって制御することができる。図１６に示される実施形態では、電力制御ユニット２００’は、無線通信を使用して、スマートフォン１００と個別に通信することができる。電力制御ユニット２００’は、上で説明されたリモート制御ユニット９００に類似したリモート制御ユニット実施形態として提供することができ、好ましくは、１ＧＨｚ未満の無線機を含み、この無線機は、スマートフォン１００の１つまたは複数によって制御される、例えば設置されたレガシ・システムなどの、リモート・デバイス４２と通信するために使用される。図１６に示されるシステムは、以下ではリモート制御ユニット９００の観点から説明されるが、システムはそのように限定されないことを理解されたい。
【０１２２】
リモート制御ユニットとして使用される場合、リモート制御ユニット９００は、好ましくは、スマートフォンと通信するためのＷｉ−Ｆｉダイレクト無線機と、リモート・デバイスとワイヤレスで通信するための１ＧＨｚ未満の無線機との、２つの無線送受信機を含む。リモート・システムがガレージ・ドア開閉機である場合、設置されたレガシ・システム・リモート・デバイス４２は、ドアの開閉機構である。典型的なレガシ・システムでは、「クリッカ（ｃｌｉｃｋｅｒ）」と呼ばれることがある、特別なリモート・コントローラが、ドアを「上げる」および「下げる」コマンドをリモート・デバイス４２に送信するために使用される。この場合、リモート・コントローラは、知られた個々のリモート・コントローラから無線信号および埋め込みデータを受信し、復号し、それに基づいて動作するだけの、ガレージ・ドア・コントローラと自然なペアになる。図１６に表されたシステムを用いる場合、リモート制御ユニット９００は、ガレージ・ドア開閉機とともに提供された標準的なリモート・コントローラをエミュレートし、特定のリモート・コントローラと同じ機能を実行することができる。
【０１２３】
これを達成できる１つの方法は、リモート制御ユニット９００が、適切な無線周波数と、リモート・デバイスを操作するのに必要なコードとを学習することである。この方法は、関与するシステムのタイプに依存し、映画スクリーンを上げ下げするような単純なシステムの場合、リモート制御ユニット９００は、使用される単純なデータ・コードを学習することができる。しかし、ローリング・セキュリティ・コードを含む、ガレージ・ドア開閉機などの安全システムの場合、コードはそのつど異なるので、これではうまくいかない。このデータ機構は、制御コードの記録および再生を意図的に妨げ、リモート・コントローラの動作を「学習」することを妨害する。
【０１２４】
しかし、図１６に示されるシステムは、元のメーカが有する知識を用いずに設置されることはないので、動作周波数、キャリア変調方法、およびコード生成方法は、すべて分かることが予見されている。問題は、大量のレガシ・システムを交換する必要なしに、スマートフォンを用いて操作できるように、レガシ・システムをいかにアップグレードするかである。
【０１２５】
本発明のこの実施形態では、リモート制御ユニット９００は、好ましくは、その再プログラム可能なメモリに、リモート・デバイス４２の動作パラメータを記憶する機能を有する。これらのパラメータを使用して、ＭＣＵ９０４（図１５）は、元のワイヤレス・リモート制御の機能をエミュレートすることができ、リモート・デバイス４２がそれらの機能を同じ方法で実行するように、１ＧＨｚ未満の無線機９０７を使用して、正しいコマンドをリモート・デバイス４２に送信することができる。
【０１２６】
しかし、これを行うには、リモート制御ユニット９００は、好ましくは、第１に、これまで作成された、または作成される可能性がある、あらゆるリモート・デバイスと選択的に通信できなければならず、第２に、制御する必要があるリモート・デバイスと自然なペアになるように選択的にプログラムできなければならないことが分かる。
【０１２７】
本発明のこの実施形態では、すべてのリモート制御ユニット９００は、好ましくは、工場出荷時には同じであり、好ましくは、リモート・デバイス４２との通信を可能にする記憶情報を必ずしも有しているわけではない。個々のリモート制御ユニットがシステム内に設置されるとき、リモート制御ユニットは、通常の方法でスマートフォンとペアにされ、スマートフォンは、その後、ワイヤレス通信リンクを使用して、スマートフォン１００とリモート制御ユニット９００との間でデータが転送されることを可能にする。ユーザは、スマートフォン１００を使用して、利用または設置のための特定のコントローラＡｐｐをダウンロードすることができる。スマートフォン１００の接触感知グラフィックス・スクリーン１０２を使用して、ユーザは、リモート・デバイス４２を完全に記述するシステム記述情報を、コントローラＡｐｐに入力することができる。システム記述情報は、コントローラＡｐｐがリモート・デバイス４２の動作パラメータを決定できるように、好ましくは、ＤＩＰスイッチ設定、モデル・タイプなど、任意の特定のパラメータも含む。これらのパラメータは、スマートフォン１００からワイヤレス通信リンクを介して転送され、リモート制御ユニット９００の再プログラム可能なメモリに記憶され、そこで、パラメータは、リモート・デバイス４２を制御するためのシステム操作機能の一部になる。
【０１２８】
この説明では、スマートフォン１００からリモート制御ユニット９００に動作パラメータを送信することを仮定しているが、同じ方法で完全な機能プログラムを送信することを排除してはいない。制御機能の複雑さに応じて、セキュリティ目的で、更新目的で、またはリモート・デバイス４２が異なる基本動作プログラムを必要とする新しいモデルであるために、完全な動作プログラム・エンティティを転送することが好ましいことがある。コントローラＡｐｐから受信したパラメータを使用して、リモート制御ユニット９００は、リモート・デバイス４２を操作するのに必要な、制御周波数、データ、およびコードを完全にエミュレートすることができる。代替として、特定のメーカについては、スマートフォンの接触感知スクリーン上でコントローラＡｐｐによってユーザに提示されたリストから実際のリモート・コントローラ・タイプを選択することが可能であり、またはリモート・デバイスに対応するバーコードをスキャンすることができる。適用例の複雑さおよびリモート・デバイスのタイプに応じて、元の設定パラメータの他に、追加の情報をリモート・デバイスから物理的に獲得する必要があることがあり、情報のすべてがひとたびコントローラＡｐｐに入力されると、リモート制御ユニット９００は、元のワイヤレス・リモート・コントローラをエミュレートするように、スマートフォン１００によってプログラムされる。
【０１２９】
リモート制御ユニット９００が、リモート・デバイス４２に適合するようにプログラムされると、同じコントローラＡｐｐ、または特定機能のコントローラＡｐｐを使用して、設置されたレガシ・システムを間接的に制御することができる。他のスマートフォンも、設置されたレガシ・システムを操作する必要がある場合、スマートフォンは、通常の方法でリモート制御ユニット９００とペアを組むことができる。ユーザは、ユーザがリモート制御ユニット９００を介してリモート・デバイス４２を制御することも可能にする、適切なコントローラＡｐｐをダウンロードすることもできる。
【０１３０】
リモート制御ユニット９００とペアを組み、リモート・デバイス４２のためのコントローラＡｐｐを実行している、どのスマートフォンも、リモート・デバイスを制御することができる。例えば、図１７を参照すると、天井ファン２８を制御するための第１の電力制御ユニット２００’と、ガレージ・ドア２６の開閉を制御するための第２の電力制御ユニット２００’とともに使用される、スマートフォン１００が示されている。図１７に示されるように、ユーザは、スマートフォン１００上のコントローラＡｐｐ１０６を用いて、特定の部屋または製品を選択することができる。例えば、ユーザは、コントローラＡｐｐ上で「ガレージ・ドア」を選択し、スマートフォン１００を用い、（好ましくはリモート制御ユニット９００として構成される）電力制御ユニット２００’を通して、ガレージ・ドア２６を開閉することができる。ガレージ・ドア開閉機の例では、ユーザは、スマートフォンのスクリーンに触れて、ガレージ・ドアのコントローラＡｐｐを起動する。コントローラＡｐｐ１０６は、利用可能な例を表示し、この例の場合、ガレージ・ドア２６を開閉できる単一ボタン・リモート・コントローラのエミュレーションが仮定されている。ユーザは、スクリーン上の開／閉ボタン表現に触れて、この機能を起動する。スマートフォンは、ワイヤレス通信システムを使用して、開／閉コマンドをリモート制御ユニットに送信する。リモート制御ユニットは、開／閉コマンドが要求されていると判断し、１ＧＨｚ未満の無線システムを使用して、適切なコマンドをリモート・デバイスに送信し、リモート・デバイスは、閉じている場合はガレージ・ドア２６を開き、または開いている場合はガレージ・ドア２６を閉じることによって、コマンドに応答する。
【０１３１】
図１７の参照を続けると、ユーザは、同じスマートフォン・コントローラを使用して、コントローラＡｐｐ上で「天井ファン」を選択し、スマートフォン１００を用い、天井ファン２８とともに使用するために特に構成された電力制御ユニット２００’を通して、天井ファンを起動し、止め、または天井ファンの速度を変更することができる。
【０１３２】
上で説明したシステムは、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの方法で拡張できることを理解されたい。単なる例であるが、押しボタン・スイッチを使用して単一の機能を起動するようなシステムの場合、１ＧＨｚ未満の無線機は、電気機械式リレー接点セットで置き換えることができる。この機能は、時にはガレージ・ドア開閉システムにおいて利用可能であり、リレー接点セットを含むリモート制御ユニットが、ガレージ・ドアを制御するのに使用される押しボタン・スイッチに取って代わることを可能にする。しかし、ワイヤレス・リモート制御の置き換えとは異なり、リモート・デバイスとリモート制御ユニットの間の接続は、物理的に設置する必要があり、一方、ワイヤレス接続は、その必要がない。
【０１３３】
図１５に見られるように、リモート制御ユニット９００は、電力制御ユニット３００が電力制御回路３１０を有するのと同じ方法で、電力制御回路９１０を含む。リモート制御ユニット９００は、リモート・デバイスと通信するために無線機９０７を含むが、電力制御ユニット３００に関して説明した電力制御機能のすべてを依然として提供することができる。電源ソケットＡｓ、Ｎｓ、Ｅｓに照明または機具のプラグを差し込み、特定のリモート制御ユニットに適用可能な適切なコントローラＡｐｐをロードすることによって、電源オン／電源オフ、照明オン／照明オフ、照明の調光などの機能も、リモート制御ユニット９００を介して提供することができる。図１５は、スイッチ３１２、３１４などの外部スイッチを示していないが、これは、リモート制御ユニットに課される制約ではなく、特定のリモート制御ユニットが外部スイッチを必要とする場合は、外部スイッチを提供することができる。
【０１３４】
リモート制御ユニット９００は、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な方法で構成できることを理解されたい。例えば、リモート制御ユニット９００の電子サブシステムを、別個の商用電源コンセントが必要とされない照明スイッチ壁面プレートの背後に設置することができる。電力制御回路９１０は、照明空間に照明調光機能または照明オン／オフ機能を提供するために利用することができる。
【０１３５】
リモート制御ユニット９００は、まったく異なる１組の制御機能および／または動作を有する別の独立した制御システムとの無線または有線インタフェースを提供することができる。この場合、リモート制御ユニット９００は、他のシステムとスマートフォンとの間のインタフェースを提供することができる。サーバからスマートフォン１００を介して機能サブセットをダウンロードし、それをリモート制御ユニット内の再プログラム可能なメモリに転送できることによって、スマートフォンによる制御を受け入れるいかなる能力も元来は有さないシステムが、置き換えを行う代わりに、拡張された機能を有することができる。
【０１３６】
本発明の別の実施形態では、リモート制御ユニット９００内の無線機９０６は、まったく異なるワイヤレス機能をサポートする代替の無線機で置き換えることができる。例えば、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｚ−Ｗａｖｅなどの他の規格に準拠した、利用可能な多くの特定のアプリケーション・デバイスが存在する。特定の機能を実行するデバイスを有することが役立つことがあるが、本発明の好ましい一実施形態で使用されるようなＷｉ−Ｆｉダイレクト・システムを用いて、これらの機能を再現することが適用可能ではないことがある。これらの状況では、リモート制御ユニットに適切な無線機９０７を提供することによって、スマートフォン１００と異なる通信仕様に準拠するリモート・デバイスとの通信経路を提供することが可能であることが分かる。
【０１３７】
１ＧＨｚ未満の無線機のための機能をリモート制御ユニットにロードし、実行できるように、適切なコントローラＡｐｐをスマートフォンにダウンロードできたように、レガシＷｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイスとは互換性のない、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）デバイスなどの他のシステムの場合も、同じことを行うことができる。
【０１３８】
ここで図１８を参照すると、本発明の別の好ましい実施形態による、電力節約ユニット１０００が示されている。電力節約ユニット１０００は、電力測定回路１０２０が含まれることを除いて、電力制御ユニット３００に類似している。
【０１３９】
電力節約ユニット１０００は、プラグ２１６（図４Ｂ）に対応する外部プラグ接続Ａｐ、Ｎｐ、Ｅｓと、ソケット２０８（図４Ａ）に対応するソケット接続Ａｓ、Ｎｓ、Ｅｓとを含む。
【０１４０】
電力測定回路１０２０は、商用電源コンセント・プラグＡｐ、Ｎｐ、Ｅｐから送られる電気の電気パラメータを測定することを可能にする。これらのパラメータは、瞬時電圧、電流、および電力、ＩｒｍｓおよびＶｒｍｓ、平均実電力および見掛け電力、ならびにエネルギー−パルス変換が利用可能なように、ＭＣＵ１００４から利用可能である。
【０１４１】
無線機１００６を使用して、測定される電気パラメータの一部または全部を、通信リンクを介してスマートフォン１００に送信することができる。ひとたびスマートフォンに記憶されると、コントローラＡｐｐは、必要であれば、追加の計算または変換を実行し、ユーザが見られるように、結果をスマートフォンの接触感知スクリーン上にグラフィカル形式で表示することができる。これらのパラメータを適切に処理することで、取り付けられたデバイスまたは機具によって使用されている瞬時電力などの情報を表示することが可能になる。経時的な電力使用、使用される総電力、および傾向分析も、好ましくは電力節約ユニット１０００によって測定され、ユーザに表示できる、基本電気データの有益な表現のいくつかである。スマートフォンのインターネット機能を使用することによって、コントローラＡｐｐは、電力会社の料率および料金にアクセスし、使用量と費用の比較をユーザに提供することができる。
【０１４２】
取り付けられた機具またはデバイスによって使用されている電気の瞬時電気パラメータを測定し、送信するのに加えて、電力節約ユニット１０００は、好ましくは、取り付けられた器具またはデバイスが使用されていないときに、スタンバイまたは「待機」電力を自動的にオフにすることによって、電力を節約することもできる。
【０１４３】
コントローラＡｐｐと、スマートフォン１００と電力節約ユニット１０００の間のワイヤレス通信リンクとを使用して、ユーザは、閾値電力限界を設定することができる。これは、任意の取り付けられた機具またはデバイスをスタンバイ・モードに入れ、その後、瞬時電力を測定し、記録するように電力節約ユニットに命じることによって達成することができ、または代替として、スタンバイ電力限界が分かっていれば、ユーザが、スマートフォンのグラフィックス接触スクリーンを介して、手動でスタンバイ電力限界を入力することができる。閾値電力限界は、好ましくは、スタンバイ電力限界よりも高いが、閾値電力限界よりも低い瞬時電力測定値は、取り付けられたデバイスがオフにされたことを意味すると見なせるように、動作電力よりは低い。
【０１４４】
電力節約ユニット１０００は、好ましくは、取り付けられた機具またはデバイスから電力が常に利用可能である一日のうちの時間を決定するようにユーザに要求する、自動シャットダウン・モードを有する。この時間の間、取り付けられた機具は、それ自体の電源スイッチを介して、またはコントローラＡｐｐのスイッチ・オン・コマンドもしくはスイッチ・オフ・コマンドを使用する電力節約ユニット１０００を介して、要求された通りにオンまたはオフにすることができる。便宜的に、この期間を平常時間と呼ぶ。平常時間外の時間は、シャットダウン時間と呼ばれる。これらの異なる時間がどのように決定されるかについての一例を挙げると、通常のオフィス環境を考えた場合、例えば、午前６時から午後６時までは従業員がオフィスにいることが予想されるので、この期間が、コントローラＡｐｐによって、平常時間として電力節約ユニット１０００に設定される。デフォルトでは、午後６時から午前６時までの期間（夜間時間）は、シャットダウン時間である。
【０１４５】
電力節約ユニット１０００が、例えば、ＰＣ、プリンタ、およびスキャナを含むことができる、コンピュータ・ワークステーションに電気を供給する場合、平常時間中は常に電力が利用可能であり、コンピュータ・ワークステーションをオンにして、通常通りに使用することができる。午後６時になると、電力節約ユニット１０００は、取り付けられた機具またはデバイス、このケースでは、コンピュータ・ワークステーションによって使用されている電力の量を検査する。測定された電力がスタンバイ限界を超過している場合、それは、コンピュータ・ワークステーションがまだ使用されていることを意味しており、何のアクションも取られない。
【０１４６】
しかし、測定された電力が閾値限界を下回っている場合、それは、コンピュータ・ワークステーションがオフにされており、使用されている電力は、スタンバイまたは待機電力だけであることを意味している。この状態にあることを電力節約ユニット１０００が判断した場合、電力節約ユニット１０００は、好ましくは、そのソケットＡｓ、Ｎｓ、Ｅｓから電源を切断し、電源は翌日の午前６時まで切断されたままであり、翌日の午前６時になると、電源が再接続され、コンピュータ・ワークステーションを日常業務に使用する準備がととのう。
【０１４７】
シャットダウン時間が開始しても、またはこの例では午後６時になっても、スタンバイ電力限界を超えている状況では、電力節約ユニット１０００は、提供されている瞬時電力をモニタリングし続ける。これによって、コンピュータ・ワークステーションは、中断なしに、電力の供給を受け続けることが可能になる。しかし、コンピュータ・ワークステーションがオフにされたことを、瞬時電力が閾値限界よりも低くなったことによって、電力節約ユニット１０００が検出した場合、電力が電源ソケットＡｓ、Ｎｓ、Ｅｓから切断され、電力節約ユニット１０００は、シャットダウン時間に入る。
【０１４８】
図１８には示されていないが、各電力節約ユニット１０００は、図５の電力制御ユニット３００について示されたのと同じ外部切断スイッチ３１２および接続スイッチ３１４を含むことができる。接続スイッチを押すと、電力節約ユニット１０００は、シャットダウン期間を終了して、電源ソケットＡｓ、Ｎｓ、Ｅｓに電力を印加し、それによって、電力が通常通り切断されている時間の間に、コンピュータ・ワークステーションを起動させることが可能になる。所定の時間の後、平常時間に達しない場合は、電力節約ユニット１０００は、瞬時電力の平常シャットダウン時間モニタリングに入る。シャットダウン時間中に、瞬時電力が閾値限界よりも低くなった場合、電力節約ユニットは、再び、電源ソケットＡｓ、Ｎｓ、Ｅｓへの電力を切断する。
【０１４９】
好ましくは、いつでも、一日のうちの時間に係わらず、電力節約ユニット１０００は、スマートフォン１００上で動作するコントローラＡｐｐによって、オンまたはオフに切り換えることができる。
【０１５０】
別の例では、電力節約ユニットは、所定の最大よりも少なく要求するデバイスにだけ電力を供給するように構成することができる。ユーザは、電力節約ユニット１０００に、取り付けられたデバイスによって使用されている電力をモニタリングし、所定の最大を超過した場合、その取り付けられたデバイスを切断するように命令することができる。商用電源故障またはデバイス障害の後、１次回路ブレーカを切るのに必要な電力レベルよりもはるかに低いレベルにおいて、取り付けられたデバイスを保護するために、類似の適用例を使用することができる。
【０１５１】
取り付けられたデバイスによって使用されている電力を測定できることで、任意の数の電力節約、制御、規制、および保護の適用例を考案することが可能であり、そのような適用例は当業者に明らかであり、その限られた例だけが提供されていることを理解されたい。上述の電力節約ユニット１０００の動作についての説明は例示的なものであり、本発明の範囲内で、他のより複雑な電力節約方法を考案できることも理解されよう。
【０１５２】
図１５を再び参照すると、本発明の別の好ましい実施形態では、２つのリモート制御ユニット９００が、１ＧＨｚ未満の無線機９０７を介して、互いにワイヤレスで通信することができる。無線機９０６は、好ましくは、スマートフォン１００とワイヤレスで通信するために使用されるが、１ＧＨｚ未満の無線機９０７を使用して、２つのリモート制御ユニットの間で全二重通信を確立できるように、当業者は、適切な独自仕様のコマンドおよび制御プロトコルを考案することができる。この実施形態では、２つのリモート制御ユニット９００の一方は、スマートフォン１００と通信できる必要がなく、なぜならば、スマートフォンとの通信は、他方のリモート制御ユニット９００を介して間接的に行うことができるからである。したがって、費用および電力を節約するために、リモート制御ユニット９００の一方から無線機９０６を省くことができる。
【０１５３】
本発明のこの好ましい実施形態のために使用される場合、マスタ・リモート制御ユニットという用語は、無線機９０６を含む、図１５に示されたリモート制御ユニット９００を指している。スレーブ・リモート制御ユニットという用語は、無線機９０６が取り除かれたリモート制御ユニット９００を指しているが、好ましくは、他のすべての点については同一である。
【０１５４】
マスタ・リモート制御ユニットおよびスレーブ・リモート制御ユニットは、好ましくは、１ＧＨｚ未満の無線機を使用して、互いにワイヤレスで通信する。マスタ・リモート制御ユニットは、好ましくは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトおよび無線機９０６を使用して、スマートフォン１００とワイヤレスで通信する。１ＧＨｚ未満の無線機は、使用国で合法的に動作させることができる限り、独自仕様要件を含む任意の所望の規格に準拠できることに留意されたい。
【０１５５】
本発明のこの実施形態は、指定された数のスレーブ・リモート制御ユニットと通信でき、それらを制御できる、１つのマスタ・リモート制御ユニットが存在する、単純なマルチデバイス電力制御グループを形成できるように決定される。この好ましい実施形態では、各マスタ・リモート制御ユニットは、単なる例として、自己完結型のグループとして機能する４つのスレーブ・リモート制御ユニットを制御するが、グループ内のスレーブ・リモート制御ユニットの数は、機能要件に応じて、４つよりも多く、または少なくすることができることが分かる。スレーブ・リモート制御ユニットは、単なる例として、電源オン／オフ、照明オン／オフ、または照明の調光などの、単純な機能を実行しさえすればよいので、非常に僅かな電力しか消費しない、非常に低コストのデバイスである。より複雑な機能は、スマートフォンのコントローラＡｐｐと連携して、必要であれば、４つのスレーブ・リモート制御ユニットの各々に基本機能コマンドを発行する、マスタ・リモート制御ユニットによって制御することができるが、最終的には、これらの基本コマンドのタイミングおよび順序は、ユーザが決定することができる。
【０１５６】
この実施形態で説明されるシステムは、好ましくは、最大で５つの別個の電力制御デバイス（マスタ１つ、スレーブ４つ）を提供し、それらは、マスタ・リモート制御ユニットのかなり近くに存在することによって、グループを構成することが予見されている。例えば、電力制御グループは、同じ部屋内または隣接する部屋内の照明および電源を制御することができるが、必ずしも家の全エリアにわたって制御できるわけではない。ユーザは、好ましくは、グループをなす最大で５つの電力制ユニットを個々に制御し、または他のより複雑な構成では、スマートフォン１００上で動作するコントローラＡｐｐを介して制御する。コントローラＡｐｐを使用して、ユーザは、異なる電源および照明構成を定義し、「帰宅」、「ＴＶ視聴」、「リラックス」など、認識可能な名前を割り当てることができるように、グループに対して１つまたは複数のプロファイルを設定することができる。例えば、「帰宅」プロファイルなどのプロファイルは、スマートフォン１００から起動され、このプロファイルは、玄関ドアを開ける前に、玄関ドアの外から、アパートメント内の適切な照明をオンにして、ユーザが入る前に、確実にアパートメントを明るくしておくことができる。この構成を使用して達成できる電源および照明機能の順列は非常に多く、与えられた例は、説明的なものにすぎず、限定的なものでないことは明らかである。
【０１５７】
スマートフォン１００および／またはコントローラＡｐｐは、アナログ音声コマンドのデジタル表現を解析し、ユーザが言った必要な機能を決定する、音声認識機能を含むことができる。コントローラＡｐｐは、選択された電力制御ユニットを、所定のプロトコルに準拠した一連の要求およびコマンドに自動的に関与させ、ユーザが言ったコマンドを電力制御ユニットに実行させる。コントローラＡｐｐの音声認識および起動機能によって制御される機能の一例は、適切に設置されたガレージ・ドアの開閉である。この場合、スマートフォン１００は、「ハンズフリー・モード」で動作していることができ、コントローラＡｐｐは、音声認識モードで動作している。ユーザがガレージから出発する準備ができたときに、ユーザが「オープン・ドア」と言うと、それが、スマートフォンが通話に使用されている場合と同じ方法で、通常のアナログ音声コマンドとしてスマートフォン１００によって受け取られる。コントローラＡｐｐは、アナログの「オープン・ドア」コマンドのデジタル形式を解釈し、ガレージ・ドア・コントローラとの間で一連の命令および検査を開始し、所定のプロトコルが守られていれば、ガレージ・ドア・コントローラによって、ガレージ・ドアが開かれる。スマートフォン１００とガレージ・ドア・コントローラの間の同様の一連のコマンドは、音声コマンド「クローズ・ドア」に応答するものであり、それによって、ガレージ・ドアが閉じられる。
【０１５８】
図１９は、ユーザが言ったコマンドがシステムによって認識されて、ガレージ・ドアが開くようにする、ユーザとスマートフォンの間、およびスマートフォンとガレージ・ドア・コントローラと連携するように使用される電力制御ユニットの間の、例示的なアクション、コマンド、および応答のフロー図としての方法１１００を示している。特に、方法１１００は、例示的なガレージＡｐｐを実行するステップを含み、ガレージＡｐｐは、ステップ１１０２の音声認識モードでは、コントローラＡｐｐのサブＡｐｐとすることができる。ステップ１１０４において、ユーザが「オープン・ドア」と言う。ステップ１１０６において、ガレージＡｐｐは、音声コマンドを処理し、「オープン・ドア」命令をワイヤレス・リンクを介してガレージ・ドア・コントローラに送信する。ドア・コントローラは、ガレージＡｐｐから要求を受信し、ステップ１１０８において、「オープン・ドア」コマンドを受信した旨の確認を用いて応答する。ステップ１１１０において、ガレージＡｐｐは、ドア・コントローラからの応答を待ち、応答が受信されない場合、または応答が正常でない場合は、その後、ステップ１１１２において、ガレージＡｐｐはステップ１１１４に進み、ユーザはドアを開く要求が失敗したことを通知され、要求は終了する。ドア・コントローラからの応答が正常である場合、ガレージＡｐｐはステップ１１１２からステップ１１１６に進み、音声合成を使用して、ガレージ・ドアを開く要求を確認するようユーザに求める。ステップ１１１８において、ユーザは、「オープン・ドア確認」と言うことによって応答し、それによって、ステップ１１２０において、ガレージＡｐｐは、「オープン・ドア確認」応答をガレージ・ドア開閉機に送信し、ガレージ・ドアを開くためのユーザ要求を完了する。ステップ１１２２において、ガレージ・ドア開閉機は、それが「オープニング・ドア」であることを確認し、その後、要求された機能を完了することに着手して、ガレージ・ドアを開く。
【０１５９】
上で説明したステップは、本発明の範囲から逸脱することなく、異なる順序で実行すること、変更すること、またはあるステップを完全に省くことができることを理解されたい。
【０１６０】
音声起動および制御は、上で説明した実施形態のいずれとでも利用できることを理解されたい。本発明のさらなる実施形態では、音声起動および制御の使用は、他の電力制御およびリモート制御の適用例にも組み込むことができる。それによって、例えば、音声コマンドを用いてリモート・デバイスを起動するために、音声認識機能を有するコントローラＡｐｐを、リモート制御ユニットと併せて使用することが可能である。本発明のこの実施形態は、既存の無線信号起動のリモート・ワイヤレス制御デバイスがその機能を実行するのに、そのリモート・ワイヤレス制御デバイスに対する変更を必要としないことを理解されたい。
【０１６１】
電力制御ユニットの音声認識および起動は、別のサードパーティ・アプリケーション・プログラム（Ａｐｐ）に組み込むことができ、コントローラＡｐｐだけが提供するよりも広範なサービスを実行するＡｐｐによる、電力制御ユニットの音声制御を可能にすることを理解されたい。
【０１６２】
本発明のシステムおよび方法は、様々な住宅環境および／または商業環境において適用できることを理解されたい。単なる例であるが、上で説明したようなコントローラを使用して、ガレージ・ドア開閉機ドライブを作動させることができるように、電力制御ユニットをガレージ・ドア開閉機ドライブに取り付けること、またはそれと統合することができる。上で説明したようなコントローラとともに使用するために、電力制御ユニットをアラーム・システムに取り付けること、またはそれと統合することもできる。上で説明したようなコントローラを使用して、カーテン、ブラインド、日よけ、または映画スクリーンを起動できるように、電力制御ユニットを電動カーテン、ブラインド、日よけ、または映画スクリーンに取り付けること、またはそれらと統合することができる。上で説明したようなコントローラを使用して、プール濾過システムもしくはプール／庭照明システムを起動し、および／またはその動作をプログラムできるように、電力制御ユニットをそれらのシステムに取り付けること、またはそれらと統合することができる。電力制御ユニットは、通常は水道の蛇口である入口から通常はホース接続部である出口までの水の流れを調節する、バッテリ動作の灌漑デバイスに組み込むことができる。そのようなデバイスは、通常は複雑な設定手順を有し、上で説明したようなコントローラは、バッテリ動作の灌漑デバイスを起動し、および／またはその制御をプログラムするために使用され得る。上で説明したようなコントローラを使用して、空調ユニットを起動できるように、電力制御ユニットを室内空調ユニットに取り付けること、またはそれと統合することができる。上で説明したようなコントローラを使用して、天井ファンを起動し、その速度を制御できるように、電力制御ユニットを室内天井ファンに取り付けること、またはそれと統合することができる。電力制御ユニットのグループ、調光制御ユニットのグループ、またはその両方からなるグループを使用して、住宅空間よりも広いＳＭＥまたは商業小売空間における照明を制御することができる。
【０１６３】
単一のコントローラを、複数のシステムとともに使用することができる。例えば、コントローラを使用して、１つもしくは複数の部屋の照明システム、電気暖房などの環境制御システム、警報システム、ガレージ・ドア開閉機、テレビもしくはステレオなどの機具、ならびに電気を必要とする他の任意の補助デバイスおよび／もしくはシステムのうちのいずれか１つまたは複数を制御することができる。
【０１６４】
本発明の別の好ましい実施形態では、スマートフォン自体が、音声認識および起動のために用意された機能を含むことができる。多くの適用例では、音声コマンドを用いて電力制御ユニットを起動する機能は、使用の容易性および安全性の両方にとって重要な機能である。
【０１６５】
本明細書で使用される場合、「電力制御ユニット」という語句は、例えば、電気装置またはシステムとコントローラとの間で動作する、仲介デバイスを表すために使用されることを理解されたい。単なる例であるが、上で説明したスイッチ・ユニット、調光ユニット、壁面調光ユニット、スイッチ・ストリップ、電力測定ユニット、リモート制御ユニット、および電力節約ユニットは、電力制御ユニットの例示的な形態である。
【０１６６】
好ましくは、好ましい実施形態の１つまたは複数におけるシステムは、ルータまたはアクセス・ポイントなしに動作するように構成される。本発明の別の好ましい実施形態では、システムは、コードレスとなる（すなわち、電気コードを使用せずに動作する）ように構成される。
【０１６７】
一実施形態に関して説明された特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用することができ、または適切ならば、他の実施形態の特徴と組み合わせること、もしくは交換することができる。
【０１６８】
本発明の他の実施形態は、本明細書を検討することから、また本明細書で開示された本発明を実施することから、当業者に明らかになろう。本明細書および実施例は、もっぱら例示的なものと見なされることが意図されており、本発明の真の範囲および主旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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