(57)【要約】  パーソナルコントローラ（１０）で無線リンクを通してホスト機器（３００）を制御する装置および方法。装置は、ピアツーピア通信規格によりパーソナルコントローラ（１０）と通信するよう構成された無線通信制御モジュール（２０２）を有する。装置は、電源ピンおよび信号ピンを有するプラグおよびレセプタクルインタフェース（２０６）を介してホスト機器（３００）に接続する。装置は、リードリレー（２１６）を用いて作動信号をシミュレーションし、ホスト機器（３００）に機能を実行させる。【選択図】図４
2015524177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサ、ユーザ・インタフェース、および無線通信送受信機を有するパーソナルコントローラとの無線通信リンクを通して電気器具を制御する装置であって、
アンテナおよび無線送受信機を有し、前記無線送受信機はピアツーピア通信規格を用いてパーソナルコントローラと通信するよう構成される、前記パーソナルコントローラとの無線通信に作動可能な無線通信制御モジュールと、
少なくとも２つの電源ピンおよび少なくとも１つの信号ピンを有し、電気器具のレセプタクルに物理的に接続するよう構成されるインタフェース接続部と、
前記無線制御モジュールを通して前記パーソナルコントローラから通信された命令の少なくとも一部に基き、前記インタフェース接続部を通して電気器具を制御するよう構成されたマイクロコントローラを備え、
前記電気器具を通して電力を供給される、
装置。
【請求項２】
前記マイクロコントローラが前記無線制御モジュールを２つ以上のモードで作動するよう構成され、前記マイクロコントローラは第１のモードでピアツーピア通信規格を用いて前記無線制御モジュールを作動するよう構成され、前記マイクロコントローラは第２のモードでピアツーピア通信でない規格を用いて前記無線制御モジュールを作動するよう構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マイクロコントローラが、前記第１のモードおよび前記第２のモードで同時に前記無線制御モジュールを作動するよう構成された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記マイクロコントローラが、前記第２のモードで作動する間ネットワーククライアント装置として機能するよう構成された、請求項２または請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記マイクロコントローラが、
前記パーソナルコントローラがネットワークＷｉ−Ｆｉ装置である場合、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントをシミュレーションすること、または
前記パーソナルコントローラがＷｉ−Ｆｉダイレクト装置である場合、前記マイクロコントローラまたは前記パーソナルコントローラのどちらがグループオーナの役割を想定するかに関して前記パーソナルコントローラと取り決めること
のいずれかにより前記パーソナルコントローラとのピアツーピア無線通信リンクを開くよう構成された、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記ピアツーピア通信規格がＷｉ−Ｆｉダイレクトである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記インタフェース接続部が、前記電気器具の前記レセプタクルに係合するよう構成されたＵＳＢプラグを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記電気器具が警報システム監視装置である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記電気器具がガレージ扉開放機である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記電気器具が一体式表示装置を有さない、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
プロセッサ、ユーザ・インタフェース、および無線通信送受信機を有するパーソナルコントローラとの無線通信リンクを通して電気器具を制御する装置であって、
アンテナおよび無線送受信機を有し、前記無線送受信機はピアツーピア通信規格を用いてパーソナルコントローラと通信するよう構成される、前記パーソナルコントローラとの無線通信に作動可能な無線通信制御モジュールと、
少なくとも１つの信号ピンを有し、電気器具のレセプタクルに物理的に接続するよう構成されるインタフェース接続部と、
前記無線制御モジュールを通して前記パーソナルコントローラから通信された命令の少なくとも一部に基き、前記インタフェース接続部を通して前記電気器具を制御するよう構成され、前記信号ピンのうち少なくとも１つを通して、前記電気器具に機能を実行させる前記電気器具と通信するあらゆるデータなしに作動信号のみを送信するよう構成されたマイクロコントローラと、を備える、
装置。
【請求項１２】
前記マイクロコントローラは第１のモードでピアツーピア通信規格を用いて前記無線制御モジュールを作動するよう構成され、前記マイクロコントローラは第２のモードでピアツーピア通信でない規格を用いて前記無線制御モジュールを作動するよう構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記マイクロコントローラが、前記第１のモードおよび前記第２のモードで同時に前記無線制御モジュールを作動するよう構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記マイクロコントローラが、前記第２のモードで作動する間ネットワーククライアント装置として機能するよう構成された、請求項１２または請求項１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記マイクロコントローラが、
前記パーソナルコントローラがネットワークＷｉ−Ｆｉ装置である場合、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントをシミュレーションすること、または
前記パーソナルコントローラがＷｉ−Ｆｉダイレクト装置である場合、前記マイクロコントローラまたは前記パーソナルコントローラのどちらがグループオーナの役割を想定するかに関して前記パーソナルコントローラと取り決めること
のいずれかにより前記パーソナルコントローラとのピアツーピア無線通信リンクを開くよう構成された、請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記ピアツーピア通信規格がＷｉ−Ｆｉダイレクトである、請求項１１〜請求項１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記インタフェース接続部が、前記電気器具の前記レセプタクルに係合するよう構成されたＵＳＢプラグを有する、請求項１１〜請求項１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記電気器具が警報システム監視装置である、請求項１１〜請求項１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記電気器具がガレージ扉開放機である、請求項１１〜請求項１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記電気器具が一体式表示装置を有さない、請求項１１〜請求項１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記インタフェース接続部が少なくとも２つの電源ピンを有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項２２】
前記インタフェース接続部が電源ピンを有さない、請求項１１に記載の装置。
【請求項２３】
前記電気器具に電力を供給するため使用されるあらゆる電源から独立し、前記装置に電力を供給するため使用される電源をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項２４】
プロセッサ、ユーザ・インタフェース、および無線通信送受信機を有するパーソナルコントローラとの無線通信リンクを通して電気器具を制御する装置であって、
アンテナおよび無線送受信機を有する、パーソナルコントローラとの無線通信に作動可能な無線通信制御モジュールと、
少なくとも１つの信号ピンを有し、電気器具のレセプタクルに物理的に接続するよう構成されるインタフェース接続部と、
電気リレーおよび／または固体リレーと、
前記無線制御モジュールを通して前記パーソナルコントローラから通信された命令の少なくとも一部に基き、前記インタフェース接続部を通して前記電気器具を制御するよう構成され、前記電気リレーおよび／または前記固体リレーが前記信号ピンのうち少なくとも１つを通して前記電気器具へ作動信号を送信し、前記電気器具に機能を実行させるよう制御するマイクロコントローラと
を備える、装置。
【請求項２５】
前記マイクロコントローラが前記無線制御モジュールを２つ以上のモードで作動するよう構成され、前記マイクロコントローラは第１のモードでピアツーピア通信規格を用いて前記無線制御モジュールを作動するよう構成され、前記マイクロコントローラは第２のモードでピアツーピア通信でない規格を用いて前記無線制御モジュールを作動するよう構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記マイクロコントローラが、前記第１のモードおよび前記第２のモードで同時に前記無線制御モジュールを作動するよう構成された、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記マイクロコントローラが、前記第２のモードで作動する間ネットワーククライアント装置として機能するよう構成された、請求項２５または請求項２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
前記マイクロコントローラが、前記第１のモードで前記パーソナルコントローラと通信するよう構成された、請求項２５〜請求項２７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２９】
前記マイクロコントローラが、
前記パーソナルコントローラがネットワークＷｉ−Ｆｉ装置である場合、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントをシミュレーションすること、または
前記パーソナルコントローラがＷｉ−Ｆｉダイレクト装置である場合、前記マイクロコントローラまたは前記パーソナルコントローラのどちらがグループオーナの役割を想定するかに関して前記パーソナルコントローラと取り決めること
のどちらかにより前記パーソナルコントローラとのピアツーピア無線通信リンクを開くよう構成された、請求項２５〜請求項２８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３０】
前記ピアツーピア通信規格がＷｉ−Ｆｉダイレクトである、請求項２５〜請求項２９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３１】
前記インタフェース接続部が、前記電気器具の前記レセプタクルに係合するよう構成されたＵＳＢプラグを有する、請求項２４〜請求項３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３２】
前記電気器具が警報システム監視装置である、請求項２４〜請求項３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３３】
前記電気器具がガレージ扉開放機である、請求項２４〜請求項３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３４】
前記電気器具が一体式表示装置を有さない、請求項２４〜請求項３３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３５】
前記インタフェース接続部が少なくとも２つの電源ピンを有する、請求項２４に記載の装置。
【請求項３６】
前記インタフェース接続部が電源ピンを有さない、請求項２４に記載の装置。
【請求項３７】
電気器具に電力を供給するため使用されるあらゆる電源から独立し、前記装置に電力を供給するため使用される電源をさらに備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項３８】
無線パーソナルコントローラで複数の電源ピンおよび信号ピンを受け入れるよう構成されたレセプタクルを有する電気器具を作動させる方法であって、
レセプタクル内へ少なくとも２つの電源ピンおよび少なくとも１つの信号ピンを持つインタフェース接続部を有する装置を挿入し、前記装置は無線通信制御モジュールおよび前記無線通信制御モジュールを用いてパーソナルコントローラと通信するよう構成されたマイクロコントローラを有することと、
前記無線通信制御モジュールにより前記パーソナルコントローラから電気器具を作動させるよう命令を受信することと、
データを送信しないが、前記信号ピンのうち少なくとも１つを用いて前記電気器具へ作動信号のみを送信し、前記パーソナルコントローラから受信された前記命令に従い前記電気器具に機能を実行させることと
を含む、方法。
【請求項３９】
前記レセプタクル内に挿入された前記装置が、電気リレーおよび／または固体リレーを有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記レセプタクル内に挿入された前記装置が、前記電気器具の前記レセプタクルに係合するよう構成されたＵＳＢプラグを有する、請求項３８または請求項３９のいずれかに記載の方法。
【請求項４１】
前記パーソナルコントローラが前記装置と通信するのにＷｉ−Ｆｉダイレクトを利用していない場合、前記装置にＷｉ−Ｆｉアクセスポイントの役割を割り当てることと、
前記パーソナルコントローラが通信するのにＷｉ−Ｆｉダイレクトを利用している場合、前記装置および前記パーソナル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の役割を想定するかを前記装置と前記パーソナルコントローラの間で取り決めることとを含む、
前記装置と前記パーソナルコントローラの間のピアツーピア無線通信リンクを開くことをさらに含む、請求項３８〜請求項４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記パーソナルコントローラからの前記命令が、ピアツーピア通信規格を用いて受信される、請求項３８〜請求項４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記ピアツーピア通信規格がＷｉ−Ｆｉダイレクトである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記パーソナルコントローラから受信される前記命令がＷＬＡＮを介する、請求項３８〜請求項４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
前記電気器具が警報システムである、請求項３８〜請求項４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
前記電気器具がガレージ扉開放機である、請求項３８〜請求項４４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年５月１日出願の米国仮出願第６１／６４１，１６６号、２０１２年５月２９日出願の米国仮出願第６１／６５２，４８５号、２０１２年７月３１日出願の米国仮出願第６１／６７８，０２０号、および２０１２年８月２日出願の米国仮出願第６１／６７８，８１０号の受益を主張する。前述の出願のそれぞれの全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般的に、標準のスマートフォン、タブレットまたは同様の商品が無線ピアツーピア通信リンクおよび／または無線ローカルエリアネットワークを用いてパーソナルコントローラとしてはたらくのを可能にする、家庭内および商業用装置の交換可能な無線通信および制御モジュールのシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの住居および商業用建物が、ボタン、スイッチまたはリモコンを用いて作動またはプログラム可能な電力、照明、扉、ゲート、シャッタ、日よけおよびブラインドメカニズムを有する。無線制御の現在の方法は、通常サブ１ＧＨｚ技術を使用して開／閉、オン／オフ、または他のコマンドを装置のメインメカニズム内に組み込まれた受信器に送信するハンドヘルド装置を含む。リモート制御コマンドを受信すると、メカニズムは他のアクションのなかから、扉の開閉、ブラインドの上げ下げ、照明の点灯または消灯、または電流を制御してもよい。
【０００４】
近年、スマートフォンの急増で民衆は強力な計算装置を手にした。これらの装置が無線制御コマンドを生成し送信することが可能である一方で、それらの全体的な無線システムは家庭内または商業用電化製品およびメカニズムで現在使用される規格と互換性がないので、それらはコマンドを実行するためそのようなものと自然に通信できない。異なる通信機能を有し、または他のオペレーティングシステムに対し異なる通信規格をより効率的に使用するよう最適化されているかもしれない複数のスマートフォンオペレーティングシステムが存在するという事実が、共通する通信方法を配備する可能性を妨げる。これは、全てのアプリケーションにわたり全てのスマートフォンと広範に作動可能な、電力、扉、ゲート、日よけまたはブラインドシステム内に組み込むのに適切な１つの通信規格を規定するのを困難にする。
【０００５】
スマートフォンは通常２年の稼働寿命を有する一方で、制御可能な電力、照明、扉、ゲート、日よけまたはブラインドメカニズムは通常１０年を超える稼働寿命を有する。スマートフォンの速い入替は、製造者にそれぞれの連続する世代を向上し続けるよう圧力をかける。従ってスマートフォンは、競争力を保つため、最新の通信技術を組み込む傾向がある。統一されない規格が全体的なスマートフォン通信プラットフォームを規定し、１つの製造者が選択する通信技術は全ての製造者に採用されないかもしれない。あるいは、１つの製造者が他がしない制限をその通信機能周辺につけることを選択するかもしれず、または前の規格と互換性がない新しい技術を採用するかもしれない。
【０００６】
制御可能な電力、照明、扉、ゲート、シャッタ、日よけおよびブラインドメカニズムの製造者が、顧客にとってスマートフォンから自然に彼らの製品を制御することが非常に有益であるとわかりうることが理解できる。問題は、可能にする技術の組込にはコストがかかり、マーケット内の異なるスマートフォンオペレーティングシステムおよびハンドセット構成にわたり異なる通信機能に対処するには多くの構成要素が必要なので、コストが増加することである。電力、照明、扉、ゲート、日よけおよびブラインドメカニズムの稼働寿命が長いことで、高確率で組込通信規格がメカニズムの稼働寿命が終わる前に旧式になりうるという事実が、これを一層ひどくする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
望ましい実施形態で、本発明は３つの部分、つまり制御および無線通信機能を有する交換可能なモジュール、電力を供給および交換可能なモジュールとコマンドおよび情報を交換するようになされたインタフェース接続部、および無線通信リンクを介して交換可能なモジュールと通信可能な電池式パーソナルコントローラを有する。
【０００８】
交換可能なモジュールは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトおよび／またはネットワークＷｉ−Ｆｉ技術を用いて、個別または同時のどちらかで適応可能なＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置およびネットワークＷｉ−Ｆｉ装置として作動するよう構成されるのが望ましく、ブルートゥースＳＩＧクラス２．１＋ＥＤＲ以降の追加のサポートを有してもよい。本明細書で使用される“ネットワークＷｉ−Ｆｉ”の語は、あらゆる”電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格に基いた無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）製品”のようなＷｉ−Ｆｉアライアンスの定義をいい、あらゆる改善、拡張または保護された実施を含む。本明細書で使用される“Ｗｉ−Ｆｉダイレクト”の語は、Ｗｉ−Ｆｉピアツーピア技術のＷｉ−ＦｉアライアンスＷｉ−Ｆｉダイレクト仕様および改善、拡張または保護された実施をサポートするよう構成された装置をいう。
【０００９】
Ｗｉ−Ｆｉダイレクトおよびブルートゥースは、ピアツーピア通信技術である。交換可能なモジュール内に組み込んでもよいピアツーピア通信方法は、２０１１年１２月２９日出願の国際出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１１／００１６６６号、”Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ，Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ”にさらに詳細が記載され、その全ての開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。ネットワークＷｉ−Ｆｉは、装置がＷＬＡＮを通して通信するのを可能にする通信技術である。交換可能なモジュール内に組み込んでもよい適用可能なネットワークおよびピアツーピア通信方法は、２０１２年８月１５日出願の国際出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１２／０００９５９号、”Ａｄａｐｔａｂｌｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ，Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ”にさらに詳細が記載され、その全ての開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００１０】
パーソナルコントローラは、少なくともネットワークＷｉ−Ｆｉをサポートし、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトおよび／またはブルートゥースおよび／または近距離無線通信（ＮＦＣ）もまたサポートしているかもしれないスマートフォンとして一般的に知られる、市販のセルラーまたは携帯電話であることが望ましい。別に記載する場合を除いて、パーソナルコントローラをスマートフォンに関して記載するが、本発明はそれに限定されない。例示のみの目的で、パーソナルコントローラは、他の手段アプリによりダウンロードまたはインストール可能なあらゆる持ち運び可能な装置であってもよく、必要とされる機能を実行するためアプリを制御するのにユーザが対話可能な適切なインタフェースを有し、および交換可能なモジュールと通信を確立する無線通信機能を有してもよい。パーソナルコントローラの例は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、ウルトラブックおよびノートブックパーソナルコンピュータを含む。
【００１１】
交換可能なモジュールは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトおよび／またはネットワークＷｉ−Ｆｉを用いてスマートフォンと通信リンクを形成可能であるのが望ましい。交換可能なモジュールがＷＬＡＮに接続されるとき、同一のＷＬＡＮにまた接続されたＷｉ−Ｆｉ機能を有するあらゆるスマートフォンが、適切なアプリを使用して交換可能なモジュールと通信することが可能であることが理解できる。このようにして、ユーザは彼らのスマートフォンにコマンドを入力し、それをＷＬＡＮを介して適切な交換可能なモジュールへ送信することが可能である。スマートフォンはＷＬＡＮアクセスポイントの近くにあることが可能であり、またはスマートフォンは離れた箇所にあって、そう構成されている場合はインターネットを介してＷＬＡＮアクセスポイントと通信することが可能である。
【００１２】
Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置として作動する交換可能なモジュールが、ＷＬＡＮの必要なしにスマートフォンと直接通信可能であることが理解できる。このケースでは、スマートフォンが通信するのにＷｉ−Ｆｉダイレクトを使用していない場合、交換可能なモジュールはＷｉ−ＦｉアクセスポイントまたはＳｏｆｔＡＰとして見える。またはスマートフォンが通信するのにＷｉ−Ｆｉダイレクトを使用する場合、交換可能なモジュールおよびスマートフォンは、どちらがＷｉ−Ｆｉダイレクトグループオーナの役割を想定するかを取り決め、ピアツーピア接続を確立する。一度ピアツーピア接続が確立されたら、ユーザは、あらゆる他の装置、中間物またはネットワークの必要なしに選択された交換可能なモジュールへ直接コマンドを送信することが可能である。
【００１３】
１つの望ましい実施形態で本発明は、任意選択的にブルートゥースをサポートする能力とともに個別にまたは同時にネットワークＷｉ−ＦｉおよびＷｉ−Ｆｉダイレクト接続を提供する、あらゆる数の無線機、送受信機およびコントローラから生じる無線通信機能を有する交換可能なモジュールを提供する。コストおよび所望の実行結果により、無線通信機能を、個別に、集合的に、またはパッケージ内のシステム（ＳｉＰ）として、またはチップ上のシステム（ＳｏＣ）としてのどれかであらゆる数の無線機、アンテナ、送受信機およびコントローラを使用することにより、ＳｉＰまたはＳｏＣとして異なる規格の多数の個別の送受信機およびコントローラの機能を統合する組み合わせまたは“コンボ”チップを使用することにより、または、コンボチップ、ＳｉＰ、ＳｏＣおよび／または個別の無線機、アンテナ、送受信機およびコントローラの組み合わせを使用することにより得てもよい。交換可能なモジュールは、１つまたは複数の無線帯域、物理チャネル、仮想チャネル、モードまたは他の共存技術およびアルゴリズムを使用してもよく、その方法は当業者は既知であり、本明細書に記載しない。選択されたハードウェア構成要素によって、外部のスプリッタの必要をなくすため、交換可能なモジュールはまた、共用アンテナサポートおよび共用信号受信パスを有してもよい。
【００１４】
１つの望ましい実施形態で本発明は、第１のモードでＷｉ−Ｆｉダイレクトピアツーピア接続を提供し、第２のモードでネットワークＷｉ−Ｆｉ装置として作動し、クライアントとしてＷＬＡＮに接続するようユーザが構成可能な、無線通信を有する交換可能なモジュールを提供する。
【００１５】
交換可能なモジュールは、その最終構成に関係なくＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置モードで最初機能するよう設定されたその無線通信を有することが望ましい。Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置モードはピアツーピア接続なので、交換可能なモジュールに電力がかけられるとすぐにスマートフォンがそれを認識可能であり、無線通信リンクが確立可能である。一度リンクが確立されると、ユーザは、スマートフォンと交換可能なモジュールの間のデータパスを使用するスマートフォンアプリを起動することが可能である。スマートフォンアプリを用いて、ユーザは、ネットワークＷｉ−ＦｉまたはＷｉ−Ｆｉダイレクト装置、装置名に必要とされる操作パラメータを設定、暗号化キーを設定、パスワードおよび他の必要条件を入力することが可能である。この手順が完了したとき、ユーザは交換可能なモジュールに“再起動”するよう命令可能であり、そのときそれは、セットアッププロセス中に規定されたパラメータにより自身を構成する。
【００１６】
ユーザが交換可能なモジュールをＷｉ−Ｆｉダイレクト装置として作動するよう選択した場合、それは再起動後そのように継続するだろう。交換可能なモジュールは、通信リンクの確立前にその接続の必要条件を完全に満たすことが可能なスマートフォンにのみ接続するだろう。これは、Ｗｉ−Ｆｉプロテクテッド・アクセスのようなＷｉ−Ｆｉダイレクトのあらゆる本来のセキュリティ手段に加えて、セキュリティ手段を有してもよい。
【００１７】
ユーザが交換可能なモジュールをネットワークＷｉ−Ｆｉ装置として作動するよう選択した場合、スマートフォンアプリはＷＬＡＮに接続するため交換可能なモジュールに必要なパラメータを構成するだろう。交換可能なモジュールが再起動するとき、それは接続し、ＷＬＡＮ上のクライアント装置として見えるだろう。それは、同一のＷＬＡＮにまた接続可能な装置にのみアクセス可能であろう。
【００１８】
どちらのモードでも、スマートフォンアプリを交換可能なモジュールの機能の制御に使用するのが望ましい。ネットワークＷｉ−Ｆｉモードで、スマートフォンアプリはＷＬＡＮアクセスポイント経由で選択された交換可能なモジュールと通信する。Ｗｉ−Ｆｉダイレクトモードで、スマートフォンアプリはピアツーピアで選択された交換可能なモジュールと直接通信する。
【００１９】
ユーザが交換可能なモジュールをＷｉ−Ｆｉダイレクト装置およびネットワークＷｉ−Ｆｉ装置の両方として同時に作動するよう選択した場合、交換可能なモジュールが再起動するとき、それはＷＬＡＮ上のクライアント装置として、およびＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置として見えるだろう。そのように、交換可能なモジュールは、同時にＷＬＡＮ接続にアクセスするのを許可しなければならず、よって他のＷＬＡＮ装置のアクセスを妨げることなく、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト接続によりサードパーティが機能を制御するのを許可可能である。
【００２０】
１つの望ましい実施形態で、スマートフォンと交換可能なモジュール間でブルートゥースピアツーピア接続を使用して、個別または同時のどちらかで作動するネットワークＷｉ−Ｆｉ装置および／またはＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置としての交換可能なモジュールの構成についての情報を入力してもよい。
【００２１】
インタフェース接続部は、特に交換可能なモジュールをホスト装置のレセプタクル内へ差し込むことを可能にするよう設計された物理コネクタであるのが望ましい。ホスト装置のインタフェース接続部は、家庭内または商業用電化製品、メカニズムまたは装置内に組み込むのが望ましく、そこではスマートフォンとの無線通信が望ましいが、無線通信規格を永続的に組み込むのは有益でない。例は、限定されないが、ガレージ扉メカニズム、ゲートメカニズム、電動ブラインドおよび日よけメカニズム、電動スクリーンメカニズム、照明スイッチ、照明コントローラ、コンセント、電力制御メカニズム、サーモスタットおよび空調ユニットのような室温調整機器、スプリンクラおよび散水システム、ポンプ、プール濾過システム、ガス計量および制御機器、周辺コンピュータ機器、大衆消費電子製品、白物家電、車両および警報システムを含む。１つの望ましい実施形態で、インタフェース接続部を汎用シリアルバス（ＵＳＢ）コネクタの使用により実行可能であるが、本発明の真の範囲および趣旨から逸脱することなく他の適切なコネクタを使用可能であることが理解できる。インタフェース接続部は、装置から交換可能なモジュールへ電力を送るのと同時に、交換可能なモジュールと装置間でコマンドおよび情報が渡されるのを可能にするのが望ましい。
【００２２】
１つの望ましい態様で本発明は、交換可能なモジュールを家庭内または商業用電化製品、メカニズムまたは装置に差し込み、標準のスマートフォン、タブレットまたは同様の商品が無線ピアツーピア通信リンクおよび／または無線ローカルエリアネットワークを通してパーソナルコントローラとしてはたらくことを可能にする、通信インタフェースを提供する手段を提供する。
【００２３】
他の望ましい態様で、本発明は、パーソナルコントローラとの無線通信リンクを通して電気器具を制御する装置を提供する。パーソナルコントローラは、プロセッサ，ユーザ・インタフェース，および無線通信送受信機を有する。装置は、パーソナルコントローラとの無線通信に作動可能な無線通信制御モジュールを有する。無線通信制御モジュールはアンテナおよび無線送受信機を有し、無線送受信機はピアツーピア通信規格を用いてパーソナルコントローラと通信するよう構成される。装置はまた、少なくとも２つの電源ピンおよび少なくとも１つの信号ピンを有するインタフェース接続部も有し、インタフェース接続部は電気器具のレセプタクルに物理的に接続するよう構成される。装置はまた、インタフェース接続部を通して電気器具を制御するよう構成されたマイクロコントローラも有し、電気器具は無線制御モジュールを通してパーソナルコントローラから通信された命令の少なくとも一部に基き、装置は電気器具を通して電力を供給される。
【００２４】
他の望ましい態様で、本発明は、パーソナルコントローラとの無線通信リンクを通して電気器具を制御する装置を提供し、パーソナルコントローラはプロセッサ、ユーザ・インタフェース、および無線通信送受信機を有する。装置は、パーソナルコントローラとの無線通信に作動可能な無線通信制御モジュールを有する。無線通信制御モジュールはアンテナおよび無線送受信機を有し、無線送受信機はピアツーピア通信規格を用いてパーソナルコントローラと通信するよう構成される。装置はさらに、少なくとも１つの信号ピンを有するインタフェース接続部も有し、インタフェース接続部は電気器具のレセプタクルに物理的に接続するよう構成される。装置はまた、無線制御モジュールを通してパーソナルコントローラから通信された命令の少なくとも一部に基き、インタフェース接続部を通して電気器具を制御するよう構成されたマイクロコントローラを有し、マイクロコントローラは、信号ピンのうち少なくとも１つを通して、電気器具に機能を実行させる電気器具と通信するあらゆるデータなしに作動信号のみを送信するよう構成される。
【００２５】
さらに他の望ましい態様で、本発明は、プロセッサ、ユーザ・インタフェース、および無線通信送受信機を有するパーソナルコントローラとの無線通信リンクを通して電気器具を制御する装置を提供する。装置は、パーソナルコントローラとの無線通信に作動可能な無線通信制御モジュールを有し、無線通信制御モジュールはアンテナおよび無線送受信機を有する。装置はさらに、少なくとも１つの信号ピンを有するインタフェース接続部を有し、インタフェース接続部は電気器具のレセプタクルに物理的に接続するよう構成される。装置はまた、電気リレーおよび／または固体リレー、および無線制御モジュールを通してパーソナルコントローラから通信された命令の少なくとも一部に基き、インタフェース接続部を通して電気器具を制御するよう構成されたマイクロコントローラを有する。マイクロコントローラは、電気リレーおよび／または固体リレーが信号ピンのうち少なくとも１つを通して電気器具へ作動信号を送信し、電気器具に機能を実行させるよう制御する。
【００２６】
さらに他の望ましい態様で、本発明は、無線パーソナルコントローラで複数の電源ピンおよび信号ピンを受け入れるよう構成されたレセプタクルを有する電気器具を作動させる方法を提供する。方法は、レセプタクル内へ少なくとも２つの電源ピンおよび少なくとも１つの信号ピンを持つインタフェース接続部を有する装置を挿入し、装置は無線通信制御モジュールおよび無線通信制御モジュールを用いてパーソナルコントローラと通信するよう構成されたマイクロコントローラを有するステップと、無線通信制御モジュールによりパーソナルコントローラから電気器具を作動させるよう命令を受信するステップと、データを送信しないが、信号ピンのうち少なくとも１つを用いて電気器具へ作動信号のみを送信し、パーソナルコントローラから受信された命令に従い電気器具に機能を実行させるステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の１つの望ましい実施形態で使用するスマートフォンの斜視図である。
【図２】本発明の１つの望ましい実施形態による交換可能なモジュールの機能構成要素のブロック図である。
【図３】本発明の１つの望ましい実施形態の、図２の交換可能なモジュールとホスト装置の間のインタフェース接続部のブロック図である。
【図４】図１のスマートフォンおよびその図２の交換可能なモジュールとの相互作用のシステムの図示である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本明細書中に開示される本発明の仕様の検討および実践から、別の本発明の実施形態が当業者に明らかになる。本明細書および例は例示としてのみ検討されることを意図し、本発明の真の範囲および趣旨は続く請求項により示す。
【００２９】
図１は、交換可能なモジュール（詳細を後述）と通信する無線リンクを使用するスマートフォン１０の斜視図である。スマートフォン１０は、市販されている従来のスマートフォンが望ましい。スマートフォンが有するのが望ましいいくつかの基本機能は、接触感応グラフィカルスクリーンインタフェース１２、互換性がある無線送受信機および交換可能なモジュールの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特有のアプリケーションプログラム（アプリ）を実行する能力である。当業者は特有のコーディングを記述する必要なく記載された実施形態の機能を理解および再現可能であるので、後述の例で、それぞれのアプリ特有のコーディングは簡略化のため省略する。
【００３０】
スマートフォン１０は、少なくともネットワークＷｉ−Ｆｉを介して通信する技術を含む無線通信技術の範囲にわたり作動するよう構成されるのが望ましい。スマートフォン１０はまた、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトおよび／またはブルートゥースおよび／またはＮＦＣを追加でサポートしてもよい。望ましい本発明の実施形態はスマートフォンをそのコントローラとして使用し、特にスマートフォンは少なくともネットワークＷｉ−Ｆｉを組み込むが、本発明のアプリケーションの特定の必要条件によって他の無線通信方法およびシステムを使用可能である。
【００３１】
ここで図２を参照すると、本発明の望ましい実施形態による交換可能なモジュール２００が示されている。交換可能なモジュール２００は、無線通信部２０２、永久クロックカレンダ２０４、インタフェース接続部２０６、組込メモリを有するシステムマイクロコントローラ２０８、アンテナ２１０、ホスト装置と通信するための外部データおよびコントロールバス２１２、および電源装置接続部２１４を有する。いくつかの望ましい実施形態で、システムマイクロコントローラ２０８は組込メモリに加え、または組込メモリの代わりに、外部のメモリをサポートするのが望ましいかもしれない。
【００３２】
永久クロックカレンダ２０４は、主電源の停電が起こる場合にリアルタイムが正確に保持されるのを可能にする電池またはスーパー・キャパシタの手段によってバックアップ電源を有するのが望ましい。いくつかの望ましい実施形態で、交換可能なモジュール２００があらゆる時間または日付に依存する動作を実行しない場合、永久クロックカレンダ２０４を省略してもよい。
【００３３】
システムマイクロコントローラ２０８とスマートフォン１０の間のコマンドおよび応答は、無線通信部２０２およびアンテナ２１０がサポートする無線周波無線リンクを通して通信される。無線通信部２０２は、個別または同時にネットワークＷｉ−ＦｉおよびＷｉ−Ｆｉダイレクト接続のどちらかを提供し、任意選択的にブルートゥースをサポートする能力を有するあらゆる数の無線機、送受信機およびコントローラを有するのが望ましい。無線通信の例は、２０１２年８月１５日出願の国際出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１２／０００９５９号に記載されている。コストおよび所望の運用面の機能によって、無線通信部２０２は、Ｗｉ−Ｆｉ無線機のみ、Ｗｉ−Ｆｉ無線機の組み合わせ、またはＷｉ−Ｆｉ無線機とブルートゥース無線機の組み合わせを有してもよい。無線通信機能を、個別に、集合的に、またはＳｉＰまたはＳｏＣとしてのどちらかで、あらゆる数の個別の無線機、アンテナ、送受信機およびコントローラを使用することにより、ＳｉＰまたはＳｏＣとして異なる規格の多数の個別の送受信機およびコントローラの機能を統合する組み合わせまたは”コンボ”チップを使用することにより、またはコンボチップ、ＳｉＰ、ＳｏＣおよび／または個別の無線機、アンテナ、送受信機およびコントローラの組み合わせを使用することにより得てもよい。交換可能なモジュールは、１つまたは複数の無線帯域、物理チャネル、仮想チャネル、モードまたは他の共存技術およびアルゴリズムを使用してもよく、その方法は当業者はすでに既知であり、本明細書に記載しない。選択されたハードウェア構成要素によって、外部のスプリッタの必要をなくすため、交換可能なモジュールはまた、共用アンテナサポートおよび共用信号受信パスを有してもよい。
【００３４】
Ｗｉ−Ｆｉダイレクト仕様により無線通信部２０２が作動するとき、それはあらゆる中間のハードウェアの必要なしに、ネットワークＷｉ−ＦｉまたはピアツーピアベースでＷｉ−Ｆｉダイレクトをサポートする装置と通信可能である。無線通信部２０２は、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトグループの参加装置およびＷｉ−ＦｉダイレクトアクセスポイントまたはＳｏｆｔＡＰの両方として、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト仕様により作動するよう構成され、交換可能なモジュールが、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントとして発見される間ネットワークＷｉ−Ｆｉ装置に見えるのを可能にするのが望ましい。Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントとして発見された後、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト装置は、時折修正として、ＩＥＥＥ８０２．１１仕様をサポートするネットワークＷｉ−Ｆｉ装置とピアツーピアで通信することが可能である。この場合では、ネットワークＷｉ−Ｆｉ装置は、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントからのように交換可能なモジュールから装置発見メッセージを受信し、それがＷｉ−Ｆｉアクセスポイントに接続していた場合でも、交換可能なモジュールとピアツーピア通信リンクを確立することが可能である。Ｗｉ−Ｆｉダイレクト装置とネットワークＷｉ−Ｆｉ装置の間の通信リンクの確立手順はＷｉ−Ｆｉアライアンス仕様に定義され、通信システムプロトコルの当業者は理解しているであろう。
【００３５】
Ｗｉ−Ｆｉダイレクトは、コントローラとして作動する交換可能なモジュールとスマートフォンの間の通信を単純化する多数の利点を有する。重要な利点は可動性および可搬性を含み、スマートフォンと交換可能なモジュールは無線通信リンクを確立するのに互いに無線範囲内にある必要があるだけである。Ｗｉ−Ｆｉダイレクトは、Ｗｉ−Ｆｉプロテクテッド・アクセスプロトコルおよび送られるメッセージの暗号化のような手段を通して安全な通信を提供し、システムが認定された装置に安全であり続けることを確実にする。最も重要なのは、スマートフォンネットワークＷｉ−Ｆｉがオンデマンドのピアツーピア通信をサポートするよう意図されなかった場合でも、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトが、ネットワークＷｉ−Ｆｉのみのスマートフォンが交換可能なモジュールとのピアツーピアのデータ交換に携わることを可能にすることである。
【００３６】
スマートフォンの進化が続くにつれ、新しいモデルはネットワークＷｉ−Ｆｉに加えＷｉ−Ｆｉダイレクト対応を始めている。交換可能なモジュールが装置発見メッセージへのＷｉ−Ｆｉダイレクト応答を受信する本発明の１つの望ましい実施形態で、スマートフォンおよび交換可能なモジュールは、どの装置がＷｉ−ＦｉアライアンスＷｉ−Ｆｉダイレクト仕様によるグループオーナの役割を想定するかを取り決め、１：１またはピアツーピアＷｉ−Ｆｉ直接通信リンクが確立される。Ｗｉ−Ｆｉダイレクト仕様はあらゆるＷｉ−Ｆｉダイレクト装置がグループオーナになることを可能にし、装置の機能によって、取り決め手順はこの役割を実行するのに最も適切な装置を決定する。
【００３７】
システムマイクロコントローラ２０８はファームウェアプログラムを組み込むのが望ましく、ファームウェアプログラムは、交換可能なモジュール２００の動作および機能を定義し、無線通信部２０２の動作、永久クロックカレンダ２０４の問い合わせ、インタフェース接続部２０６の管理、および外部のデータおよびコントロールバス２１２を通したホスト装置へのデータおよび制御メッセージの転送の規定を含む全てのプログラムコードおよびシステム構成要素を実行する義務を想定する。システムマイクロコントローラ２０８は、製品アプリから受信されるあらゆるプログラムデータを格納する不揮発性メモリを有するのが望ましい。いくつかの望ましい実施形態で、永久クロックカレンダ２０４は、システムマイクロコントローラ２０８の組込機能であってもよい。いくつかの望ましい実施形態で、不揮発性メモリはシステムマイクロコントローラ２０８の外部であってもよい。いくつかの望ましい実施形態で、２つ以上のマイクロコントローラを使用してもよい。
【００３８】
交換可能なモジュール２００が製造されるとき、システムマイクロコントローラ２０８は、ネットワークＷｉ−Ｆｉ装置およびＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置として交換可能なモジュールを作動するファームウェアを保持するのが望ましい。初めて交換可能なモジュールに電力がかけられたとき、システムマイクロコントローラ２０８は、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置モードで交換可能なモジュールを開始し、発見メッセージまたは無線範囲内でスマートフォンが検出可能な”ｐｉｎｇ”の送信を始めるのが望ましい。
【００３９】
Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置として作動する交換可能なモジュールが、Ｗｉ−Ｆｉ  ＷＬＡＮの必要なしにスマートフォンと直接通信可能であることが理解できる。交換可能なモジュール２００は、スマートフォン１０がＷｉ−Ｆｉダイレクトを使用していない場合はＷｉ−Ｆｉアクセスポイントとして見えるか、スマートフォン１０がＷｉ−Ｆｉダイレクトをサポートする場合はどちらの装置がＷｉ−Ｆｉダイレクトグループオーナの役割を想定するかについてスマートフォン１０と取り決めるかどちらかである。それからユーザは、ピアツーピア通信リンクを確立し、あらゆる他の装置の必要なしに選択された交換可能なモジュールに直接コマンドを送信可能である。
【００４０】
交換可能なモジュールを制御する望ましい方法は、関連する製品アプリを通すことである。製品アプリのインストール命令は、交換可能なモジュールと共に内蔵されることが望ましい。製品アプリは、全てのスマートフォンプラットフォームに共通の同一の集中型アプリ格納インストール方法を採用するのが望ましい。
【００４１】
途切れなく最良の通信リンクを提供するため、製品アプリは、あらゆる無線構成要素および無線技術の混合と通信してもよい。１つの望ましい実施形態で、交換可能なモジュールと共に無線通信リンクを開始、検索、および確立するため、製品アプリがスマートフォン１０無線通信を制御しうるのが望ましい。製品アプリは、スマートフォンタッチスクリーン１２上のグラフィカル構成要素を介して予め構成された、および新しい交換可能なモジュールを表示するのが望ましい。
【００４２】
製品アプリが開始するとき、交換可能なモジュールをスキャンし、最初に構成される必要があるあらゆる新しい交換可能なモジュールを識別するのが望ましい。この時点で製品アプリが、ユーザが、新しい交換可能なモジュールとピアツーピア接続を確立し、そうである場合、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置のみにとどまる、クライアントとしてＷＬＡＮに接続してネットワークＷｉ−Ｆｉ装置になる、または無線通信部２０２にサポートされる場合Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置およびネットワークＷｉ−Ｆｉ装置として同時に作動することを決定することを可能にするのが望ましい。
【００４３】
ユーザが、新しい交換可能なモジュールがＷｉ−Ｆｉダイレクト装置であることを望む場合、彼らが製品アプリ内でこの選択肢を選択することが望ましい。それから製品アプリは、ヒューマンインタフェースとしてスマートフォンのタッチスクリーン１２を用いて、ユーザを一連のデータ入力へ導く。製品アプリはシステムマイクロコントローラ２０８と通信し、一意のＷｉ−Ｆｉダイレクト製品として交換可能なモジュールを定義する特定のパラメータへの最初の接続に使用される一般的なパラメータを置き換える。これらは、交換可能なモジュールとスマートフォンの間の全てのデータ転送が保護されるよう一意の暗号化キーの設定、例えば「無線スイッチ」のような製品名から「ガレージ扉」へといった交換可能なモジュール名の一意の容易に認識可能な識別子への設定、自身の権利において個別の装置になるための交換可能なモジュールの一意のＷｉ−ＦｉアドレスＩＤの設定、およびスマートフォンと安全なリンクを確立するのに使用される交換可能なモジュール内のパスワードの設定を含んでもよい。
【００４４】
製品アプリは、将来の新しい交換可能なモジュールの識別および接続のため、これらの特定のパラメータの記録をスマートフォンのメモリ内に保持するのが望ましい。
【００４５】
一度セットアップ手順が完了すると、製品アプリは交換可能なモジュールファームウェアに”再起動”するよう命令するのが望ましい。アプリケーションファームウェアが再起動するとき、交換可能なモジュールは、それ自身の一意のＷｉ−Ｆｉダイレクト識別情報を事前設定および生成するため、ユーザがロードしたデータを使用する。その新しい特定のパラメータの情報を持つので、この識別情報を設定するため使用されたスマートフォンは、その交換可能なモジュールに自動的に接続可能である。それからユーザがその特定の装置を選択する毎に、望ましくは交換可能なモジュールとの通信リンクを自動的に確立するよう製品アプリが使用可能である。
【００４６】
一度交換可能なモジュールが構成されたら、ユーザがその特定の交換可能なモジュールに現在一意の特定のパラメータを知っている場合のみ、あらゆる他のスマートフォンは接続可能である。第２のスマートフォンがＷｉ−ＦｉアクセスポイントまたはＷｉ−Ｆｉダイレクト装置を検索する場合、それは、例えば「ガレージ扉」として、それが「安全」である特徴とともに識別された交換可能なモジュールを見る。それに接続するため、ユーザはその交換可能なモジュールに割り当てられた特定のパスワードを知っていなければならず、そうでなければ通信リンクを確立できない。パスワードが知られていて要求時にスマートフォンに入力された場合、第２のスマートフォンと交換可能なモジュールの間の通信リンクが確立される。交換可能なモジュールを制御するのに製品アプリが必要とされるのがなお望ましく、アプリケーションの性質によって、製品アプリは追加のセキュリティの必要条件を有してもよい。
【００４７】
Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置として新しくインストールされた交換可能なモジュールを構成する代わりに、それをネットワークＷｉ−Ｆｉ装置にするようユーザが選択する場合、これは要求された選択肢として選択され、製品アプリはクライアントとして交換可能なモジュールが接続可能な１つまたは複数のＷＬＡＮがあるかどうか判断する。製品アプリは望ましいネットワークを確認するようユーザに要求し、交換可能なモジュールがクライアントとしてＷＬＡＮに接続できるように、ネットワークパスワードのようなあらゆる必要なネットワークパラメータを確認および／または入力するようユーザに要請する。
【００４８】
製品アプリは、望ましくはスマートフォンを介してシステムマイクロコントローラ２０８と通信し、ネットワークＷｉ−Ｆｉ装置としてそれ自身を確立するため交換可能なモジュールに必要とされるパラメータを設定する。全ての適切なパラメータが把握されアップデートされたとき、製品アプリは、交換可能なモジュールにネットワークＷｉ−Ｆｉ装置としてそのファームウェアを再起動するよう命令する。それから交換可能なモジュールはクライアントとしてＷＬＡＮに接続し、スマートフォン製品アプリによってのみＷＬＡＮアクセスポイント経由でアクセス可能であることが望ましい。それからネットワークＷｉ−Ｆｉクライアントとして実行している交換可能なモジュールを、他のスマートフォンが同一のＷＬＡＮに接続されている限り、それらが制御可能である。１つの望ましい実施形態で、交換可能なモジュールが承認なしにネットワーク上の他の装置により制御されることを防ぐよう、交換可能なモジュールが、パスワード保護、製品アプリとＳｏCｋｅｔ層、または他の手段のような追加のセキュリティ手段を有することが望ましいかもしれない。
【００４９】
一度交換可能なモジュールがＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置またはネットワークＷｉ−Ｆｉ装置として構成されたら、それの電源が切られた後でもそのモードでそれが作動し続けることが望ましい。それぞれのモードについての全ての特定の作動パラメータが不揮発性メモリ内に保存され、電力がなくなった場合も保持されることが望ましい。電力が復旧されたとき、システムマイクロコントローラ２０８は電源が切られる前に実行していたのと同様のＷｉ−Ｆｉモードへ電源が入り、不揮発性メモリから適切なファームウェアおよび作動パラメータが復元される。
【００５０】
同時にＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置およびネットワークＷｉ−Ｆｉ機能を実行する、交換可能なモジュールが望ましいアプリケーションが存在する。この状況で、ユーザは製品アプリにより両方のモードを起動し、どちらかのモードを使用することを可能にする。一方でユーザは、製品アプリによりモードのうちの１つの停止を選択することが可能であり、または所望に応じてＷｉ−ＦｉモードをＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置からネットワークＷｉ−Ｆｉへ、またはその逆へ変更することが可能である。
【００５１】
Ｗｉ−Ｆｉモードが変更される毎に、電源が切断されまたは消失した場合に、システムマイクロコントローラ２０８が新しいモードについてのパラメータを保持するのが望ましい。電力が復旧されたとき、システムマイクロコントローラ２０８は電源が切られる前に以前作動していたのと同様のＷｉ−Ｆｉモードに電源が入り、不揮発性メモリから適切な作動パラメータが復元される。
【００５２】
交換可能なモジュールが現在のＷｉ−Ｆｉモードが適切でないかもしれない、または元のＷＬＡＮがもう利用可能でないかもしれない新しいホスト装置へ移されるかもしれない場合がありうると考えられる。製品アプリは、交換可能なモジュールと通信可能で、それに工場の初期設定構成に再初期化するよう命令可能であることが望ましい。このケースでは、交換可能なモジュール内にロードされた全てのユーザが定義したパラメータは失われ、それは工場の初期設定状態に戻され、新しいユーザが定義したパラメータを受信する準備が整う。
【００５３】
１つの望ましい実施形態で、交換可能なモジュールがネットワークＷｉ−Ｆｉ装置として構成され、クライアントとして特定のＷＬＡＮに接続できない場合、スマートフォン１０がピアツーピア接続を確立するのを可能にするため、交換可能なモジュールは自動的にＷｉ−Ｆｉダイレクトモードにデフォルト設定する。
【００５４】
交換可能なモジュールは、ボタンまたはスイッチのような機械的手段を組み込んでもよく、ユーザはこれを始動してスマートフォンまたは製品アプリを使用することなく交換可能なモジュールを工場の初期設定構成に再初期化させることが可能である。
【００５５】
１つの望ましい実施形態で、交換可能なモジュールは、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置およびネットワークＷｉ−Ｆｉ機能に加え、ブルートゥース通信機能を有してもよい。Ｗｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置またはネットワークＷｉ−Ｆｉ通信リンクを確立するパラメータを入力するため、スマートフォンと交換可能なモジュールの間のピアツーピアブルートゥース通信リンクを製品アプリが使用してもよく、またはスマートフォンと交換可能なモジュールの間のピアツーピアブルートゥース通信リンクは、それ自体で製品アプリと交換可能なモジュールの間の制御コマンドの転送のためのピアツーピア通信リンクとして作動してもよい。同様に、望ましい場合はＮＦＣを有しおよび使用することが可能である。
【００５６】
１つの望ましい実施形態で、交換可能なモジュールは、ピアツーピア接続の安全な初期化を容易にするボタンまたはスイッチのような機械的手段を組み込んでもよい。
【００５７】
図２を引き続き参照すると、１つの望ましい実施形態で、交換可能なモジュールは、ＮＦＣに対応するスマートフォン上のＷｉ−Ｆｉダイレクトアクセスポイント／グループ参加装置ピアツーピア通信リンクを自動的に確立するため新しい交換可能なモジュールと最初に通信するとき製品アプリが使用可能な、ＮＦＣタグを有してもよい。このプロセスは一般的に”ブートストラップ”と呼ばれ、当業者が公知の通信の初期化の確立された方法である。
【００５８】
望ましい実施形態で、インタフェース接続部２０６は、複雑なコマンドの転送ルートとして作動し、システムマイクロコントローラ２０８からホスト装置内の外部のプロセッサへ外部のデータおよびコントロールバス２１２を介してデータを制御してもよい。他の望ましい実施形態で、インタフェース接続部２０６は、外部のデータおよびコントロールバス２１２の電気信号構成要素を変えるためだけに作動し、それによってホスト装置内にイベントの状態を引き起こしてもよい。例示のみの目的で、これをガレージ扉開放機の配線構成の開／閉ボタンを押すような同一の状況を再現するために使用することが可能である。
【００５９】
前述のステップを、本発明の範囲から逸脱することなく、異なる順序で、変更して、またはあるステップを追加または全く省略して実行してもよいことが理解されるだろう。前述のシステムを、本発明の範囲から逸脱することなく多くの点で変更することが可能であることもまた当業者は理解するだろう。例示のみの目的で、無線通信部２０２、システムマイクロコントローラ２０８、永久クロックカレンダ２０４およびインタフェース接続部２０６の構成要素を、１つまたは種々のＳｏＣまたはＳｉＰに統合してもよい。
【００６０】
交換可能なモジュールとホスト装置の間の機械的および電気的接続を、非常に信頼性があり、適切な信号接続を有し、異なるシステムの必要条件を満たすのに十分な柔軟性があり、使用が容易であるようになすことが望ましい。これらの必要条件を満たす多くの電気プラグ／レセプタクルシステムがあるが、大部分はそれらの製造者が所有権を有し、または広く世界的に使用されていない。
【００６１】
１つの望ましい実施形態で、交換可能なモジュール２００内に組み込まれたプラグ／レセプタクルは、ＵＳＢインプリメンターズフォーラムにより規定されたような汎用シリアルバス（ＵＳＢ）規格タイプＡであることが望ましい。ＵＳＢ規格タイプＡプラグ／レセプタクルは、２つの電源ピン（Ｖｃｃおよび接地）および２つの信号ピン（データ＋およびデータ−）を規定する。ホスト装置は、ＵＳＢ規格タイプＡＳｏＣｋｅｔピン１および４（図２、２１４参照）を介して交換可能なモジュールに電力を供給し、ピン２および３（図２、２１２参照）を介して２つの制御信号を受け取ることが望ましい。ピン２および３は、電気リレーまたは固体リレーに接続するのが望ましく、その例は、ホスト装置からの信号電圧の極性に関係なく回路が閉じられるのを可能にする、交換可能なモジュール２００内のノーマルオープン（ＮＯ）リードリレー２１６である。このアプリケーションは、手動の押しボタン式スイッチの閉鎖を再現し、交換可能なモジュールがスマートフォンからのコマンドに応えて押しボタンの始動をシミュレーションするのを可能にする。
【００６２】
図３はホスト装置３００に差し込まれた交換可能なモジュール２００の図示であり、インタフェース接続部２０６はＵＳＢ規格タイプＡプラグ３０２およびＵＳＢ規格タイプＡレセプタクル３０４を介している。交換可能なモジュール２００の電力は、必要に応じて、ホスト装置３００の電源装置３０６により、プラグ３０２とレセプタクル３０４のピン１および４の相互接続を通して電源レギュレータ２１８へ供給されるのが望ましい。ホスト装置３００の制御ロジック３０８と交換可能なモジュール２００のＮＯリードリレー２１６の間の信号接続は、プラグ３０２とレセプタクル３０４のピン２および３の相互接続を通ることが望ましい。
【００６３】
交換可能なモジュール２００がホスト装置３００に差し込まれるとき、プラグ３０２とレセプタクル３０４の相互接続によりシステム全体が形成される。ＮＯリードリレー２１６はホストシステム制御ロジック３０８の一体式および機能部分となり、スマートフォン１０上で実行するアプリから交換可能なモジュールへ無線で送信されたコマンドは、ＮＯリードリレー２１６を閉じさせ、それによって制御ロジック３０８がホスト装置３００内の機能を実行させることが可能である。例示のみの目的で、ホスト装置がガレージ扉メカニズムであれば、スマートフォン１０はＮＯリードリレー２１６に閉に変調させ、それから再度開に変調することが可能である。制御ロジック３０８はそれぞれのパルスをガレージ扉を開くまたは閉じるコマンドとして解釈し、通常ガレージ内に設置された壁の据付ボタン、または無線クリッカーまたはリモコン上の開／閉ボタンと同様にはたらくことが可能である。
【００６４】
ＮＯリードリレー２１６の使用は非常に単純な制御メカニズムであり、外部のデータおよびコントロールバスとホスト装置３００のより複雑な実行が可能であることが理解できる。
【００６５】
１つの望ましい実施形態で、ＵＳＢ規格タイプＡプラグのピン２および３およびレセプタクルは、シリアルデータバスを形成可能であることが望ましく、それによって交換可能なモジュールとホスト装置の中央制御装置の間で交換可能なデータ量を明らかに増やす。ダイヤルアップモデムにより使用されるのと同様の非同期信号方法およびプロトコルから、認証されたＵＳＢ装置または類似の装置により使用される高速のパケットデータ技術までに対応可能である。
【００６６】
他の望ましい実施形態で、ＵＳＢ規格タイプＡプラグおよびレセプタクルを、ホスト装置と交換可能なモジュールの間に１０個の物理的接続具を提供するＵＳＢマイクロＢＵＳＢ３．０プラグおよびレセプタクルで置き換えてもよい。本発明の範囲を限定することなく、１本のピンをＶｃｃに、２本のピンを接地に割り当てて、７個の信号相互接続部を残すことが可能であり、それらがアプリケーションによってレベルセンシティブ情報交換についての単純な制御信号からシリアルおよびパラレルデータの混合物の転送までを提供可能である。
【００６７】
他の望ましい実施形態で、交換可能なモジュールをホスト装置からかなりの距離に位置決めるのが望ましいかもしれない。これは、電気的インタフェースとして平衡したドライバおよび受信器を使用することにより達成されうる。短い距離については、単純なＣＭＯＳ電気的インタフェースが適切かもしれない。ＲＳ−４８５のようなデータ送信インタフェースを用いることにより、必要な場合は交換可能なモジュールとホスト装置を１２００メートルまで離し、１００ｋｂｉｔ／秒のボーレートをなお保持することが可能である。
【００６８】
１つの望ましい実施形態で、ホスト装置は、多数のインタフェース接続部を通して複数の交換可能なモジュールを同時にサポートしてもよい。これは、ホスト装置が、特定のスマートフォンモデルまたはオペレーティングシステムのためにそれぞれ構成されているかもしれない多数の交換可能なモジュールからコマンドを受け取ることを可能にし、それによって異なる通信機能、必要条件または制限を有する複数のスマートフォンが同一のホスト装置と対話することを可能にするであろう。
【００６９】
ＵＳＢコネクタは好都合なインタフェースを提供するが、本発明はそれに限定されない。本発明の範囲から逸脱することなく、交換可能なモジュールとホストの間の相互接続方法を、異なるプラグおよびレセプタクルのタイプの範囲で実行してもよいことが理解される。例えば、パーソナルコンピュータで一般的なマザーボード／ドーターボード接続を、交換可能なモジュールが適切な嵌合コネクタによりホストシステムに相互接続するエッチングフィンガを組み込んだプリント回路基板構体であることが望ましいような場合に使用可能である。電子システム相互接続方法の当業者は、マザーボード／ドーターボード接続システムを理解するであろう。
【００７０】
図４は、ネットワーク制御ユニットまたはハブのようなアクセスポイント４００を有するＷｉ−Ｆｉ  ＷＬＡＮのシステムの図示である。アクセスポイント４００は、インターネット接続部４０２を有する。アクセスポイント４００に無線接続された５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４００の機能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４００、ネットワーククライアント４０４（スマートＴＶ）、ネットワーククライアント４０６（コンピュータ）およびネットワーククライアント４０８（プリンタ）を有することが可能である。
【００７１】
ＷＬＡＮ上の全ての通信は、アクセスポイント４００を通過することが望ましい。スマートフォン１０と交換可能なモジュール２００が互いに通信するためには、それらが同一のネットワークの一部でなければならない。図４に示されるように、スマートフォン１０および交換可能なモジュール２００は、アクセスポイント４００のネットワーククライアントである。スマートフォン１０が交換可能なモジュール２００と通信するために、それはアクセスポイント４００と通信し、アクセスポイント４００はスマートフォン１０からのあらゆるメッセージを交換可能なモジュール２００へ通過させるだろう。コンピュータ４０６が交換可能なモジュール２００へ送信するあらゆるメッセージについて同じことが起こる。従って、（１）アクセスポイント４００は通信に利用可能なネットワークに対して連続的に作動する、（２）ネットワークは、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大無線伝送距離により形成されるエリアに限定される、（３）ネットワークは、アクセスポイントおよび少なくとも１つのネットワーククライアントを必要とする、および（４）少なくとも１つのネットワーククライアントが、アクセスポイント動作を構成および保持可能でなければならないことが理解できる。
【００７２】
Ｗｉ−Ｆｉ  ＷＬＡＮを通して通信する代わりに、交換可能なモジュール２００を、図４に示されるようにスマートフォン１０とピアツーピア通信リンクを確立し、それによってＷＬＡＮをバイパスするよう構成してもよい。その場合、スマートフォン１０はいずれの追加の装置のサービスを必要とすることなく、交換可能なモジュール２００に直接無線接続することが可能である。スマートフォン１０がまたＷｉ−Ｆｉダイレクト装置でもある場合、それは交換可能なモジュール２００と取り決めて、それらのどちらがグループオーナになるか決定することが可能である。許可される場合、２つ以上のクライアントが例えばアクセスポイント／グループオーナがハブであるハブとスポークの配置で同時にグループオーナと通信リンクを有することができるように、アクセスポイント／グループオーナは１：Ｎ接続を設定可能である。従って、（１）アクセスポイント４００のような第３の装置は、ピアツーピア通信が確立されるのを必要としない、（２）通信リンクは、”必要に応じて”ベースで形成してもよい、および（３）通信リンクを確立するため、そのスマートフォン１０が交換可能なモジュール２００の無線範囲内にある必要があることが理解できる。
【００７３】
当業者は、ネットワークＷｉ−Ｆｉ接続およびＷｉ−Ｆｉダイレクトピアツーピア接続が利便性およびセキュリティの異なる融合をもたらすことを理解できる。アクセスポイントがインターネット接続部を有する場合、ネットワークＷｉ−Ｆｉ装置として作動する交換可能なモジュールを、スマートフォンによりリモート制御してもよいが、それから交換可能なモジュールは外側の世界に露出されるようになり、ハッキングのような外部の脅威の被害を受けやすい。代わりに、限定された無線範囲およびピアツーピア基本設計概念に基くＷｉ−Ｆｉダイレクト接続は、交換可能なモジュールが無線範囲内のスマートフォンによってのみ制御されるので、より高いレベルのセキュリティを提供する。利便性とセキュリティの間のバランスは通常主観的なものであり、ホスト装置の主な役割に依存する。
【００７４】
例示のみの目的で、ネットワークＷｉ−Ｆｉ装置として実行する交換可能なモジュールを用いたスマートフォンの照明の制御は、システムが外部の攻撃により損なわれた場合でも、セキュリティリスクが低レベルで非常に好都合であるかもしれない。比較すると、ガレージ扉はシステムが損なわれた場合重要なセキュリティリスクをもたらすかもしれず、交換可能なモジュールのＷｉ−Ｆｉダイレクト構成を形成することをより望ましくする。
【００７５】
交換可能なモジュール内のＷｉ−ＦｉダイレクトおよびネットワークＷｉ−Ｆｉの同時作動が、より進化した構成をサポート可能であることが理解できる。例示のみの目的で、ガレージ扉メカニズムで交換可能なモジュール２００がＷｉ−ＦｉダイレクトおよびネットワークＷｉ−Ｆｉを同時実行することが望ましいかもしれず、それでは扉の開閉はＷｉ−Ｆｉダイレクト接続に限定される一方で、開閉されている扉の状態のレポートをネットワークＷｉ−Ｆｉ接続により送信可能であり、スマートフォンが、そのリモート接続に扉の状態の変更を許可することなく、扉が開いているか閉まっているかをリモートで判断するのを可能にする。
【００７６】
デュアルアクセスモードで交換可能なモジュールを用いる他の例で、交換可能なモジュール２００を、住居および／または商業建物の警報システムのステータスの監視および／またはレポートにネットワークＷｉ−Ｆｉを利用し、一方で望ましい場合は、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトまたはピアツーピア通信の他の形態を用いた通信への警報システムを起動および／または停止するためのアクセスを制限するよう構成してもよい。
【００７７】
製品アプリは、ユーザのアプリケーションおよび個人の好みに最適の、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト、ネットワークＷｉ−Ｆｉまたは同時作動の彼ら自身が所望する構成を、彼らが選択するのを可能にするのが望ましい。
【００７８】
前述の記載は例示のみの目的であり、本発明の範囲から逸脱することなく大幅に変更しうる。例えば、１つの交換可能なモジュールをホストに接続して、異なる作動規格を有する異なるスマートフォンと通信するよう使用しうるように、交換可能なモジュールを、複数の通信機能、必要条件または制限をサポートする能力を有して構成してもよい。
【００７９】
本発明の態様を、さまざまな環境で使用しうる。例示のみで、本発明を、照明、門、ブラインド、ガレージ扉、ファン、プール、タイマー、電源出力、大衆消費電子製品、コンピュータ、車両および空調システムでの利用に適用可能である。
【００８０】
本明細書中に開示される本発明の仕様および実践の検討から、他の本発明の実施形態が当業者に明らかになる。仕様および実施例は例示のみと考えるべきであり、本発明の真の範囲および趣旨は後述の請求項に示されることを意図する。
【図１】
2015524177.tif 000003
【図２】
2015524177.tif 000004
【図３】
2015524177.tif 000005
【図４】
2015524177.tif 000006
【国際調査報告】
2015524177.tif 000007
2015524177.tif 000008
2015524177.tif 000009
2015524177.tif 000010
2015524177.tif 000011
2015524177.tif 000012
2015524177.tif 000013