(57)【要約】【課題】充電式バッテリを有する電子機器から切り離した無負荷状態を決定するとともに充電電力を電子機器に供給することができる充電器と当該電子機器との接続状態を決定するように構成された充電器具。【解決手段】主電源の自動的な接続及び切り離しを、無負荷状態での無駄なエネルギー消費を回避するために充電器の検出状態に応じて行う。状態検出を、電子機器に関連した一つ以上の信号線の電圧をモニタすることによって決定することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線及び少なくとも一つの信号線を有するケーブルを介して主電源によって給電される電気機器に対するエネルギー管理制御装置であって、
前記エネルギー管理制御装置は、
プロセッサベースの装置と、
前記ケーブルが前記電気機器に接続されたときに出力電力を前記ケーブルの前記電力線に供給するように構成したコンバータ回路と、
前記主電源及び前記コンバータ回路を接続又は切り離すように前記プロセッサベースの装置によって操作可能なスイッチと、
を備え、前記プロセッサベースの装置は、前記ケーブルが前記電気機器に接続されたか前記電気機器から切り離されたかを決定するために前記少なくとも一つの信号線の電圧をモニタするとともに前記ケーブルが前記電気機器から切り離されたと決定されたときに前記主電源と前記コンバータ回路とを切り離すよう前記スイッチを操作するように構成されるエネルギー管理制御装置。
【請求項２】
エネルギー蓄積素子を更に備え、前記プロセッサベースの装置は、さらに、前記エネルギー蓄積素子を用いて前記少なくとも一つの信号線に電圧を印加するとともに前記少なくとも一つの信号線の電圧を測定するように構成される請求項１に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項３】
前記エネルギー管理制御装置は、印加された電圧が測定された電圧と異なるときに前記ケーブルが前記電気機器に接続されたと決定するように構成される請求項２に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項４】
前記エネルギー蓄積素子は、前記コンバータ回路が前記主電源から切り離されたときに前記プロセッサベースの装置に給電するように操作可能である請求項２に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項５】
前記プロセッサベースの装置は、前記コンバータ回路が前記主電源から切り離されている間に前記少なくとも一つの信号線の電圧をモニタするように構成される請求項２に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項６】
前記ケーブルは、電力線と、一対の信号線と、接地線と、を有する請求項１に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項７】
前記ケーブルは、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）コネクタによって構成される請求項６に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項８】
前記一対の信号線は互いに短絡される請求項６に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項９】
前記プロセッサベースの装置は、前記ケーブルが切り離されていると決定されている間に低電力スリープモードで操作可能である請求項８に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１０】
前記プロセッサベースの装置は、
前記低電力スリープモードの間に短絡した信号線に関連した電圧をモニタし、
前記短絡した信号線の電圧のあらゆる変化を検出したときにウェークアップし、
検出した電圧の変化に基づいて前記コンバータ回路と前記主電源との接続及び切り離しを行うように前記スイッチを操作するように構成される請求項９に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１１】
前記プロセッサベースの装置は、前記短絡した信号線の電圧の検出した増大に基づいて前記コンバータ回路と前記主電源との切り離しを行うように前記スイッチを操作するように構成される請求項１０に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１２】
前記プロセッサベースの装置は、前記短絡した信号線の電圧の検出した減少に基づいて前記コンバータ回路と前記主電源との接続を行うように前記スイッチを操作するように構成される請求項１０に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１３】
エネルギー蓄積素子を更に備え、前記プロセッサベースの装置は、
前記ケーブルが切り離されていると決定されている間にウェークアップし、
前記エネルギー蓄積素子に関連した電圧を測定し、
測定された電圧が予め決定されたしきい値より低い場合、前記エネルギー蓄積素子を予め決定された電圧まで再充電するのに十分な時間中に前記コンバータ回路を前記主電源に接続するようスイッチを操作するように構成される請求項９に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１４】
前記プロセッサベースの装置は、前記ケーブルが前記電気機器に接続されているか否かを決定するために前記一対の信号線の第１の信号線の電圧をモニタするように構成され、前記エネルギー管理制御装置は、前記ケーブルが前記電気機器から切り離されているか否かを決定するために前記一対の信号線の第２の信号線の電圧をモニタするように構成される請求項６に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１５】
前記第１の信号線の電圧の第１の変化は、前記電気機器に対する前記ケーブルの接続を表し、前記第２の信号線の電圧の第２の変化は、前記電気機器からの前記ケーブルの切り離しを表し、前記電圧の第１の変化及び前記電圧の第２の変化は互いに異なる請求項１４に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１６】
前記プロセッサベースの装置は、前記ケーブルが前記電気機器に接続されたか否かを決定するために前記一対の信号線の一方のみの電圧をモニタするように構成される請求項６に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１７】
前記プロセッサベースの装置は、低電力スリープモードで操作可能であり、周期的にウェークアップし、前記ケーブルが前記電気機器に接続されているか否かを決定するために一つの信号線のみの電圧を検査するように構成される請求項１６に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１８】
前記プロセッサベースの装置は、前記一つの信号線のみの電圧を検査する前に前記主電源を前記コンバータ回路に接続するように構成される請求項１７に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項１９】
前記プロセッサベースの装置は、前記少なくとも一つの信号線の電圧をモニタする前に前記主電源を前記コンバータ回路に接続するように構成される請求項１に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２０】
前記電子機器は、充電式搭載電源を有する携帯電子機器であり、前記エネルギー管理制御装置は、前記充電式搭載電源用の充電器具として構成される請求項１に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２１】
前記携帯電子機器は、携帯電話、スマートホン、ノート型パソコン、ラップトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、ポータブルＤＶＤプレーヤ、オーディオ及びビデオメディアエンタテイメント装置、電子リーダ装置、携帯ゲーム装置、携帯グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）装置、デジタルカメラ装置並びにビデオデコーダ装置の少なくとも一つを備える請求項２０に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２２】
前記コンバータ回路を、交流主電源と直流主電源の一方に適合させる請求項１に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２３】
前記主電源に接続するように構成されたインタフェースプラグを更に備える請求項１に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２４】
前記インタフェースプラグは、車両の直流電源に前記車両に設けられた電力コンセントを介して接続するように構成される請求項２３に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２５】
前記車両は、乗用車、商用車、建設車両、軍の車両、オフロード車、海上船舶、飛行機、宇宙ビークル及びレクリエーショナル・ビークルの一つである請求項２４に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２６】
前記エネルギー管理制御装置は、電気コンセントとして構成される請求項１に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２７】
前記電気コンセントは、前記ケーブルに対する少なくとも一つのコネクタを有する請求項２６に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２８】
前記少なくとも一つのコネクタは、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）コネクタである請求項２７に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項２９】
前記電気コンセントは、壁コンセント、床用コンセント又は家具用コンセントの一つである請求項２７に記載のエネルギー管理制御装置。
【請求項３０】
前記電気コンセントは、複数のケーブルの各々に対する複数のコネクタを有する請求項２６に記載のエネルギー管理制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１１年１１月７日に出願された米国仮特許出願第６１／５５６，５７７号の利益を主張し、その全開示は、参照することにより全体がここに含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
発明の分野は、一般的には、能動的な使用中でないときに電化製品及び電気機器のエネルギー消費を最小にする電子制御装置に関し、更に詳しくは、携帯電子機器とともに用いる電力コンバータ及び充電装置の電子制御装置、システム及び方法に関する。
【０００３】
様々な理由のために、電気的なエネルギー消費は、住宅用顧客及び企業顧客によってますます調べられるようになっている。使用中に消費する電気エネルギーの量を減少させる全てのタイプの電化製品を提供するために近年は更に多くの努力が行われた。そのような電化製品は、商業界で歓迎され、電力の住宅用顧客及び企業顧客の両方に対して非常に望ましい。従来の電化製品に比べて電気的なエネルギー消費が減少する電化製品を提供する際に飛躍的な発展を遂げたが、更なるエネルギー消費の節約に対する要求が依然としてある。
【０００４】
限定されずかつ包括的でない実施の形態を、以下の図面を参照しながら説明し、この場合、特記されない限り種々の図面を通じて同様な参照番号は同様な部分を言及する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、主電源及び携帯電子機器に接続するバッテリ充電器具を有する例示的なシステムを線形的に示し、充電器は、充電状態を検出するとともにバッテリ充電が必要でないときに主電源を切り離す充電器具用の制御素子を有する。
【図２】図２は、図１に示す充電器具の第１の例示的な実現を更に線形的に示す。
【図３】図３は、図２に示す例示的な充電器具の充電状態検出を示す例示的な時間に対する電圧のプロットである。
【図４】図４は、例示的な充電器具の他の実施の形態を線形的に示す。
【図５】図５は、図４に示す充電器具の充電状態検出を示す第１の例示的な時間に対する電圧のプロットである。
【図６】図６は、図４に示す充電器具の充電状態検出を示す第２の例示的な時間に対する電圧のプロットである。
【図７】図７は、例示的な充電器具の他の実施の形態を線形的に示す。
【図８】図８は、図７に示す充電器具の充電状態検出を示す第１の例示的な時間に対する電圧のプロットである。
【図９】図９は、例示的な充電器具の他の実施の形態を線形的に示す。
【図１０】図１０は、図９に示す充電器具の充電状態検出を示す第１の例示的な時間に対する電圧のプロットである。
【図１１】図１１は、充電器具の第１の例示的な状態検出アルゴリズムを示す。
【図１２】図１２は、充電器具の第２の例示的な状態検出アルゴリズムを示す。
【図１３】図１３は、電化製品の状態検出形態を含む壁コンセントの実施の形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
様々な携帯又は移動式電子機器が知られるとともに広く用いられている。そのような携帯又は移動式電子機器は、特に、携帯電話、スマートホン、ノート型パソコン、ラップトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、ポータブルＤＶＤプレーヤ、オーディオ及びビデオメディアエンタテイメント装置(audio and video media entertainment devices)、電子リーダ装置(electronic reader devices)、携帯ゲーム装置、携帯グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）装置、デジタルカメラ装置並びにビデオデコーダのような装置を含む。そのような装置は、世界中の家電ユーザのスコアによって便利に享受され、非常に望ましい。
【０００７】
そのような携帯電子機器は、一般的には、場所から場所へと容易に移動される軽量かつ比較的小型なハンドヘルド装置である。そのような携帯電子機器は、典型的には、内部又は搭載充電式バッテリ電源(internal or on-board rechargeable battery power supplies)を有する。搭載電源のために、装置を動作させるために電源コード等を必要とせず、装置は、搭載電源のエネルギー蓄積に対応する限られた時間中に外部電源の任意の位置から独立して十分に動作可能である。限られた時間は、装置の実際の使用に応じて変化しうる。
【０００８】
時々充電器と称される電力アダプタ又はコンバータは、そのような携帯電子機器に使用可能である。充電器は、携帯電子機器と外部電源とを相互接続する電源コードを有する。そのような充電器は、例えば、通常の電源出力を通じた商業用又は住宅用電源のような外部電源からの交流電力を、電子装置を給電するための適切な直流電力に変換することができる。他の例として、コンバータは、車両バッテリ給電システム(vehicle battery power system)のような高電圧外部直流電源からの電力を、電子装置を動作させるための適切な直流電力に変換することができる。携帯電子機器が充電器及び関連のコードを通じてそのような外部電源に接続されるとき、電力が、外部電源を通じて装置のバッテリを再充電し及び／又は装置に給電するために充電器を通じて外部電源から利用できる。
【０００９】
多数の消費者は、そのような装置のための充電器を壁コンセントにそれぞれ差し込むとともに充電器が携帯電子機器に実際に接続されて使用されているか否かに関係なく充電器を差し込んだままにする傾向がある。充電器が壁コンセントを通じて主電源に接続されずに携帯電子機器に接続されない場合は、充電器の無負荷状態(no-load state)又は無負荷状況(no-load condition)と時々称される。
【００１０】
多数の消費者は、従来の充電器が外部電源に接続され又は差し込まれているときに無負荷状態で電力を継続的に消費することを実現しそこなう。換言すれば、外部電源に差し込まれたままである場合、従来の充電器は、電力を変換するように動作し、したがって、携帯機器が充電器に接続されていないときでも電力を消費する。無負荷状態のそのようなエネルギー消費は何の利益もない。それは、単なる無駄な電力であり、場合によっては、よくない無駄な電力である。その理由は、それは完全に回避することができ、非常に一般的であり、かつ、頻繁に見落とされるからである。
【００１１】
従来の充電器は、携帯電子機器のために（一つ以上の）バッテリを充電するのに必要なエネルギーよりも多くのエネルギーを使用する傾向もある。この理由は、充電器を典型的には装置のバッテリを充電するのに実際に必要な期間より著しく長い期間に亘って動作させるからである。多くの消費者は、多数のタイプの充電器が電子機器の一つ以上のバッテリの十分な充電が達成された後でも電力を取り出し続けていることを知らないおそれがある。場合によっては、バッテリが充電されているときをユーザに示すために表示灯等が設けられるが、最も用心深い消費者しかバッテリの充電を近くで監視するとともにそのような表示灯に即座に応答しない。
【００１２】
さらに、大抵の携帯電子機器は、最近では、能動的な使用中でないときにしばしばアイドル状態と称される低電力状態に入る。そのようなアイドル状態は、バッテリ電力を節約するために設けられ、バッテリを再充電する必要が生じる前に機器の長時間の使用を可能にする。多くの場合において、そのようなアイドル状態に入るとき、電子機器は、パワーを落とすとともにそれ自体の電源を切ることを観察者に見せることができる。しかしながら、しばしば、装置は、アイドル状態において正確に「オフ」にはしない。これは、多分多くの消費者の直観に反し、機器が充電器に接続されている間にアイドル状態に入り得るので、上述した問題によって悪化する。これが生じるとき、アイドル状態の電子機器は、接続されている場合には充電器を通じた外部電源からの電力を消費する。
【００１３】
多くの消費者は、最近では、複数の携帯電子機器を所有することがあり、その携帯電子機器に対する複数の充電器を所有することもある。各メンバーが一つ以上の装置及び充電器を所有する家庭に対して、その多くは、充電のために使用されないときに外部電源に差し込まれたままであり、問題が増大する。そのような携帯電子機器の商用利用者の増大(proliferation)は、多くの場合において、複数の充電器を所有して複数の充電器を異なる場所（例えば、家及び職場）に保持し、しばしば充電器を差し込むよう消費者を導く。旅行のときには、充電器を持っていき、就寝中に電子機器を充電するために充電器を差し込むことが消費者に知られている。
【００１４】
一部の報告によれば、典型的な家庭の一年あたりの典型的な電気エネルギー消費の１０〜１５％は、アイドル状態、スタンバイ状態又は充電器の場合における無負荷状態のときの電子機器及び電子器具によって消費される電力に起因しうる。その結果、一年当りに数百ドルが、能動的な使用中でないときに種々の電子器具及び電子機器に給電するためにそのような家庭で消費されうる。そのような電力消費は、時々「待機電力」(vampire power)と称される。その理由は、それが多くの消費者にとって怪しまれず、かつ、本質的に悪影響を及ぼす寄生であるからである。家電製品の一見際限のない増大がある場合、そのような問題は、関心が増大する。典型的な家庭に対して、待機電力の問題に寄与する電子機器及び電子器具の数は、時間とともに大きくなりそうであり、そのようなこれらの問題は、時間とともに大きくなりそうである。
【００１５】
エネルギー消費者にそのような問題を教育するとともに知らせるための努力が行われたが、与えられる最も典型的な救済策は、無駄なエネルギー消費を回避するために能動的な使用中でないときに充電器を含む電子機器及び電子器具をプラグから抜くよう消費者にアドバイスを行うことである。しかしながら、多くの消費者にとって、これは都合が悪く、一部の場合においては、実行が難しいアドバイスである。
【００１６】
様々な理由のために、電気コンセントは常に容易に接近可能ではなく、所定の位置における充電器を含むがそれに限定されない機器装置(appliance device)のプラグへの差し込みは、簡単に困難になりうる。そのような場合、一度充電器が電力コンセントに差し込まれると、充電器を引き抜くためのユーザのやる気は最小になる。実際には、熱烈な家電製品の使用者にとって、家電製品を充電するための十分なコンセントを見つけることは、特に旅行のときには困難になりうる。また、特に、頻繁に充電する必要がある頻繁に使用される携帯電子機器に対して、多くの消費者は、充電器を使用の度に抜き差しするよりも充電器を通常の位置に差し込んでそのままの位置にする方が簡単であると思っている。身体障害を持つ一部の消費者に対して、彼らは、たとえ所望したとしてもエネルギーを節約するために充電器を抜き差しすることができないことがある。最終的には、当然、待機電力の消費の問題に単に気付かないままであり、それを十分理解せず、それを正しく評価せず、又は単にそれを無視することを選択した一部の人々が存在する。
【００１７】
電気自動車システムから携帯電子機器に給電を行うアダプタ及び充電器も利用され、同様な問題及び結果を有する。今日、近代的自動車には、典型的には、車両の種々の位置に複数のそのような携帯電子機器を収容するために車両の至る所に分配された複数の電力コンセントが設けられる。しかしながら、多くの車両所有者が、所定の期間に亘ってイグニッションオフ(ignition off)しながら駐車している間に車両バッテリを枯渇する接続した携帯電子機器のためにバッテリが切れた事態に出くわした。そのような驚きは、当然歓迎されず、これは、多くの消費者がどのようにして携帯機器及び／又はその充電器又はアダプタが実際に動作するかを理解しそこなうかもしれない他の領域(another area)である。そのような混乱は、多分、車両中の一部のタイプの携帯機器をその充電器／アダプタとともに用いるときに車両バッテリの枯渇のあらゆる機会を最小にするためにイグニッションがオフに切り替えられたときを認識するとともに充電器／アダプタそれ自体の電源が切られるように設計されるときにのみ増大する。一部の機器が確実にそのように有効に機能するが、機器の全てがそのように有効に機能せず、問題が残ったままである。
【００１８】
同様に、最近の車両は、車両バッテリが枯渇するのを防止するために機器を切り離すインテリジェント形態(intelligent feature)を有することができる。例えば、接続された機器を、車両イグニッションがオフに切り替えられた後の所定の期間経過後に自動的に切り離すことができる。しかしながら、そのような形態は、典型的には、車両のユーザによって意識して又は意識せずに(knowingly or unknowingly)オン又はオフに切り替えられることがある。したがって、それにもかかわらず、混乱及び問題は、車両バッテリの不注意による電力の枯渇を防止するための非常に良好に設計された車両システム形態を無効にする結果となる。
【００１９】
種々の用途において記載されたタイプの無駄の多いエネルギー消費に対応する種々のシステム及び方法が提案されてきたが、簡単であり、実用的であり、便利であり、かつ、廉価である解決が提供されていないと思われる。更に正確に言えば、そのような問題に対処する現存するシステム及び方法は、複雑であり、不必要に高価であり、非実用的であり、又は、不便であり、人的エラーに影響されると思われる。
【００２０】
無負荷状態のときに充電器を外部電源（例えば、交流電源又は車両バッテリ）から切り離す例示的な電気装置及び機器制御装置、システム及び方法を、以下説明する。そのようなものとして、充電器は、無負荷状態を検出するとともに充電器それ自体を外部電源から切り離すことができる。その結果、充電器を、無負荷状態で電力を不必要に消費することなく外部電源に関連した電力コンセントに差し込んだままにすることができる。
【００２１】
以下で詳細に説明するように、充電器具は、充電器具が携帯電子機器に接続されているか否かを知的に(intelligently)検出することができ、充電器が携帯電子機器から切り離されているとき、充電器は、もはや電力を無駄に消費しないように自動的にオフに切り替えられて外部電源から切り離される。さらに、充電器具は、充電器具が携帯電子機器に再接続されているか否かを知的に検出することができ、したがって、充電器具の使用が要求又は所望されるときに主電源に再接続する。そのような接続及び再接続が比較的簡単かつ低コストで行われる。
【００２２】
プロセッサベースの制御装置で実現する際に、本発明による制御装置、システム及び方法は、充電機器の無駄な無負荷電力消費を削減し、電気機器又は電気器具を主電源から抜く必要をなくす。電子機器のユーザは、これまでのように充電器を便利に使用し続けることができ、十分なエネルギー節約を達成しているにも関わらず充電器を電源から抜く必要がない。これまで説明した電子機器及び電子器具のいずれかは、それ以外のものと同様に役立つことができる。ここで説明する機器及び器具は、例示にすぎず、限定のためではなく説明のために規定される。上述したエネルギー消費問題と同様なエネルギー消費問題を示すあらゆる電気器具又は電気機器は、本開示で特に参照するか否かに関係なく開示した発明の概念から利益を得ることができる。
【００２３】
充電器具又は充電機器のような電気機器を操作する制御装置、システム及び方法を、以下で説明し、電気機器は、電気機器が携帯電子機器に接続されているか否かを検出し、そのような検出に基づいて、充電器の外部電源への接続又は充電器の外部電源からの切り離しを知的に行うことができ、その結果、電気機器は、外部電源からの電力を消費しない。充電機器及び方法の例示的な実施の形態は、開示して例においては特に、規格化された入力部を通じて携帯機器に接続する標準ケーブルを通じて携帯機器に充電電力を供給することができるバッテリ充電器を対象とするが、他の変形も可能である。例えば、以下で説明するインテリジェント充電形態を、壁コンセント又は車両バッテリシステムの電源コンセントに組み込み、壁コンセント又は電源コンセントが電子機器又は他の受電装置に接続されたか否かに関する情報を提供するとともに無駄な電力消費を回避することができる。
【００２４】
予測される実施の形態において、バッテリ充電器は、特に、充電器を通じたバッテリ充電が必要でないときには、ここでは時々主電源と称する外部電源からバッテリ充電器それ自体を切り離す。これは、要求に応じてバッテリ充電器具が主電源から切り離され又は主電源に再接続できるようにするために電力の充電が要求される（又は要求されない）ときを表す制御入力を能動的にモニタすることによって達成される。議論のために、携帯機器が、携帯機器に適合する標準充電ケーブル又はコードを用いてバッテリ充電器に接続されるときに、電力の充電が必要となり又は要求される。標準ケーブルに存在する信号線の少なくとも一つをモニタすることによって、特に、信号線の一つ以上をモニタするとともに電圧変化を検出することによって、携帯電子機器への標準ケーブルの接続及び携帯電子機器からの標準ケーブルの切り離しを、容易に検出することができる。この場合、充電器に対するこのような検出を、主電源に対する切り離し及び再接続を制御する充電器制御装置に基づいて実現することができる。
【００２５】
次に図１を見ると、充電器具１００を含むシステムを示す。充電器具１００は、外部電源１０２を携帯電子機器１０４に結び付けて相互接続する。
【００２６】
図示した例に示す充電器具１００は、標準コンセントを介して主電源１０２に接続可能なプラグ１０６と、制御回路１０８と、ケーブル又はコード１１０と、電子機器１０４に設けられたはめ合いコネクタを介した携帯電子機器１０４との電気的な接続を確立するコネクタ１１２と、を有する。制御回路を、電力を電子機器１０４に供給するケーブル１１０を直接受け入れるように適合させることができる壁コンセント又は電力コンセントを介して電源に組み込むこともできる。すなわち、壁コンセントを、例えば、ユニバーサル・シリアル・バス（“ＵＳＢ”ポート）又は必ずしも中間のプラグ１０６を含むことなく主電源との直接的な接続を確立する他のインタフェースによって構成することができる。そのような実施の形態において、後に説明する任意の電力変換及びモニタリングを、壁コンセント又は電力コンセントに組み込むことができる。しかしながら、プラグ１０６を有する通常のアダプタとして設けるかインテリジェント電力コンセント又はレセプタクルとして設けるかに関係なく、制御形態は、種々の例示的な実施の形態に関連して後に説明するのと同様な方法で動作する。
【００２７】
後に説明するように充電器具１００の検出した状態に応じて、制御回路１０８は、制御回路１０８それ自体を主電源１０２から切り離して電気的に絶縁し、かつ、電力の充電が必要とされるときに主電源１０２に再結合することができる。すなわち、制御回路１０８は、携帯電子機器１０４の内部又は搭載バッテリ電源１１４を充電するために外部の主電源１０２からの電力を必要とする（又は必要としない）かを知的に決定することができ、したがって、充電器１００が電子機器１０４によって必要とされないときに電力を無駄にすることなく充電器具１００を操作することができる。したがって、充電器１００は、主電源１００から切り離されたときに電力を消費しないのでゼロパワー充電器(zero power charger)と時々称される。
【００２８】
主電源１０２は、例えば、住宅の電力システムに共通している１２０Ｖ，６０Ｈｚの単相電力のような交流（ＡＣ）電源電圧を供給することができるが、異なる電圧、異なる周波数で動作し又は種々の数の相を有する他のタイプの交流電源も可能である。主電源１０２が、例えば、１２Ｖ〜１５Ｖの車両用電力システムの一つ以上のストレージ・バッテリのような直流（ＤＣ）電源でもよいことが確認された。車両システムにおいて、主電源１０２に対応する一つ以上のバッテリを、主電力システム又は車両のアクセサリ及び補助アプリケーションを動作させる補助電力システムの一部とすることができる。一つのタイプのインタフェースプラグ(interface plug)を図１に示すが、充電器１００及び主電源１０２を種々のタイプの交流主電源及び直流主電源に接続するために異なる構成のインタフェースプラグが必要となることが確認された。そのようなインタフェースプラグは、一般的に既知であり、ここでは更に説明しない。
【００２９】
車両並びに車両電気システムに接続した種々の電気機器及び電気器具に関連して、車両を、種々の例示的な実施の形態において、乗用車（例えば、道路使用のために設計されたオートバイ、自動車、トラック及びバス）、商用車（例えば、トラクタートレーラー、郵便車、輸送車、ごみ収集車及び運送業者、フォークリフト）、建設車両（例えば、掘削機、バックホー、ブルドーザー、ローダー、地ならし機(earthmoving equipment)、選別機(graders)、ローラー、ダンプトラック）、軍事用に設けられたあらゆるタイプの車両、オフロード使用のために設計された車両（例えば、トラクター及び他の農耕用作業車、四輪駆動車両、スポーツタイプの車両、オール・テライン・ビークル、ダート・バイク、デューンバギー、ロッククローラー(rock crawlers)、サンドレール(sandrails)、スノーモービル、ゴルフカート）、種々のタイプの海上船舶（例えば、船、ボート、潜水艦、水上バイク及び他の船舶）、種々のタイプの飛行機（例えば、航空機及びヘリコプター）、宇宙ビークル（例えば、ミサイル、ロケット、衛星及びシャトル）、レクリエーショナル・ビークル（例えば、ＲＶ及びキャンパートレーラー(camper trailers)）、又は、機械的、電気的及び他のシステム及びサブシステムによって推進及び／又は給電される、人又は物を搬送する他のモードとすることができる。
【００３０】
一部の実施の形態において、図１に線形的に示すような「主電源」１０２を、携帯電子機器であってもなくてもよい他の電子機器によって実現できるとも考えられる。すなわち、所定のタイプの電子機器は、既知の接続ポート及びプロトコルを用いて他の電子機器に給電することができる。したがって、第１の電子機器を（充電器を介するか否かに関係なく）交流電源又は直流電源に接続し、第１の装置が出力電力を第２の電子機器１０４に供給できるようにすることが可能になる。すなわち、充電器１００と主電源１０２との間の間接的な接続を、場合によっては他の電子機器を介して確立することができる。そのような状況において、コンバータ回路１１６を、適切な充電電力を装置１０４に供給するために利用しても利用しなくてもよい。一例として、スマートホンのような携帯電子機器を、ＵＳＢポート又は他のインタフェースを介してコンピュータに接続することができ、これによって、コンピュータは、コンピュータをそれ自体の電力コード又はドッキング・ステーションを用いて携帯電子機器に接続したときにそれ自体のストレージ・バッテリ又は主電源から携帯電子機器に電力を供給することができる。
【００３１】
適切な充電器１００とともに用いた場合に携帯電子機器１０４が種々のタイプの主電源１０２に接続できることは明らかである。そのようなものとして、携帯電子機器１０４の所有者は、異なる主電源１０２とともに使用するために異なる充電器を都合よく所有することができる。これに関連して、充電器１００を携帯電子機器１０４に搭載しても搭載しなくてもよいが、どちらかといえば、（一つ以上の）充電器１００を、必要に応じて機器１０４とは別に購入することができる。さらに、標準ケーブル１１０及びコネクタを互換性のある電子機器１０４とともに利用するとき、単一の充電器１００は、充電電力を複数の電子機器１０４に供給することができる。同様に、充電器１００を、二つ以上の機器１０４を同時に充電するように構成することができ、そのような場合、後に説明するような状態検出形態を、複数の機器１０４についての充電器１００の状態を検出するために利用することができる。
【００３２】
図示した例の制御回路１０８は、充電器１００を介して主電源１０６に接続したときにバッテリ充電電力を標準ケーブル１１０に内に含まれる電力線を通じて携帯機器１０４に供給するＡＣ／ＤＣコンバータ（又はコンバータ回路）１１６を有する。しかしながら、他の実施の形態において、利用される主電源に応じてコンバータ回路１１６をＤＣ／ＤＣコンバータにすることができることを理解されたい。
【００３３】
図のようなケーブル１１０は、電力線１１８と、共通接地１２０と、信号線１２２及び１２４と、を有する。他の実施の形態において、他の数の信号線を設けることができる。ケーブル１００は、所望の場合には携帯機器１０４及び充電器１００の制御回路１０８の機械的及び電気的な接続を確立するためにケーブル１１０の一端又は両端にコネクタを有することができる。携帯電子機器１０４及び充電器１００に、機械的及び電気的な接続を確立するためにケーブルに設けられるコネクタに対するはめ合わせコネクタを設ける。そのようなコネクタを、様々な既知のプラグ及びソケットタイプのコネクタ又は従来既知の他のタイプのコネクタの一つとすることができる。他の予測される実施の形態において、ケーブル１１０を、ユーザが携帯電子機器１０４との機械的及び電気的な接続の形成及び切り離しのみに関係するように充電器１００に永久に予め取り付けることができる。
【００３４】
図示した充電器具１００は、従来と同様なラッチリレーのようなスイッチ１２６を更に有する。スイッチ１２６は、一つ又は二つの極を有することができ、例えば、機器又はコントローラ１２８をモニタすることによって付与される制御信号に応答して主電源１０２をコンバータ回路１１６から切り離し又は主電源１０２をコンバータ回路１１６に接続するためにそれぞれ開位置又は閉位置となるように選択的に動作可能である。スイッチ１２６が図１に示すように開いているとき、コンバータ回路１１６は、主電源１０２から電気的に絶縁される。その結果、主電源１０２からコンバータ回路１１６に電流が流れず、主電源１０２からの電力が消費されない。しかしながら、スイッチ１２６が閉じられると、電気的な経路が主電源１０２とコンバータ回路１１６との間に完成され、これによって、電流が主電源１０２からコンバータ回路１１６に流れることができ、出力電力が電力線１１８を介してケーブル１１０に供給される。次に、ケーブル１００の電力線１１８は、ケーブル１１０が機器１０４に接続された時に電子機器１０４のバッテリ１１４を充電するために充電電力を供給することができる。
【００３５】
充電器１００は、時々コントローラと称されるモニタリング装置１２８を更に有し、それは、図１に示すように、主電源１０２がスイッチ１２６によってコンバータ回路１１６から切り離されている間に、連続運転(continuous operation)のためのエネルギーをエネルギー蓄積装置１３０から取得する。種々の予測される実施の形態において、エネルギー蓄積装置１３０を、コンデンサ又はバッテリとすることができる。一つの予測される実施の形態のエネルギー蓄積装置１３０を、好適には、一般的に同様なサイズのバッテリより少ない蓄積容量を有する超コンデンサとするが、バッテリを含むがそれに限定されない他のエネルギー蓄積装置を他の実施の形態で用いることもできる。
【００３６】
主電源１０２をスイッチ１２６を介して接続したとき、エネルギー蓄積素子１３０は、コンバータ回路１１６の再充電出力部１３２を介して再充電される。コントローラ１２８は、エネルギー蓄積素子１３０が後に説明する状態検出形態に給電を行うことができるようにするために主電源１０２とコンバータ１１６との接続及び切り離しを行うようスイッチ１２６を操作する。
【００３７】
図の例において、コントローラ１２８は、プロセッサ１３４及び記憶装置１３６を有するプログラマブルプロセッサベースの装置であり、記憶装置１３６は、実行可能命令、指令及び制御アルゴリズム並びに充電器１００を操作するための他のデータ及び情報を格納する。プロセッサベースの装置のメモリ１３６を、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びＲＡＭとともに用いられるフラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ）、プログラマブル読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）及び電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を含むがそれに限定されない他の形態のメモリとすることができる。
【００３８】
ここでは、用語「プロセッサベースの装置」は、装置の機能を制御するための図示したようなプロセッサ又はマイクロプロセッサを含む装置だけでなく、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブル論理コントローラ、縮小命令セット（ＲＩＳＣ）回路、特定用途向け集積回路及び他のプログラマブル回路、論理回路、その等価物のような等価素子、並びに後に説明する機能を実行することができる他の任意の回路又はプロセッサをさす。上記のプロセッサベースの装置は、例示にすぎず、したがって、用語「プロセッサベースの装置」の定義及び／又は意味を決して制限することを意図するものではない。
【００３９】
図１に示す例示的な実施の形態のコントローラ１２８は、第１の信号線１２２のあらゆる電圧変化を検出するために第１の信号線１２２の電圧状態をモニタする。すなわち、コントローラ１２８は、エネルギー蓄積素子１３０を介して第１の信号線１２２に第１の電圧で電圧を印加するとともにコントローラ１２８に対するフィードバック入力によって電圧を測定することができる。ケーブル１１０が携帯機器１０４に接続されると、第１の信号線１２２上のモニタされた電圧は、印加された電圧と異なる。したがって、コントローラ１２８は、第１の信号線１２２上のこの電圧変化を検出し、それに応じて、主電源１０２をコンバータ回路１１６に再接続するようリレー１２６を操作する。外部主電源１０２からの電力は、コンバータ回路１１６によって、ケーブル１１０の電力線１１８を通じて携帯機器１０４に配送される。同時に、エネルギー蓄積素子１３０は、その全容量まで再充電される。
【００４０】
ケーブル１１０が携帯機器１０４から切り離され又は除去されると、第１の信号線１２２の電圧は再び変化する。この変化は、携帯機器１０４のバッテリ１１４が充電されている間に第１の信号線１２２をモニタし続けるコントローラ１２８によって検出される。ケーブル１１０の携帯電子機器１０４からの切り離しに応答して、コントローラ１２８は、主電源１０２をコンバータ回路１１６から切り離すようリレー１２６を操作する。この時点では、コンバータ回路１１６は、外部主電源１０２から電力を受信せず、コントローラ１２８は、モニタリングのためにのみ、エネルギー蓄積素子１３０によって給電される。このように、充電器１００は、携帯機器１０４が充電器１００から切り離されている（すなわち、ケーブル１１０が電気機器１０４から切り離されている上述した無負荷状態である）間にはエネルギーを浪費しない。
【００４１】
充電器１００の状態検出を信号線１２２，１２４の一つ以上の電圧をモニタリングすることによって可能にし、そうでなければ、コントローラ１２８が充電器１００の状態の検出した変化に応答して同様な機能を提供する種々の例を、以下説明する。コントローラ１２８は、携帯機器１０４がケーブル１１０の接続によって充電器１００に結合されているかケーブル１１０の切り離しによって充電器１００から切り離されているかを有効に決定することができる。ケーブル１１０及び携帯機器１０４のそのような結合及び切り離しを決定することによって、電力を、機器１０４が接続されているときのみ充電器１００を通じて機器１０４に供給することができ、機器が切り離されている間のエネルギー消費を有効に削減することができる。
【００４２】
次に図２を見ると、一つの例示的な実現の更なる詳細が記載されている。本例の標準ケーブル１１０（図１）は、バッテリ充電器１００に接続するＵＳＢコネクタ１５０を有するユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）ケーブルである。そのようなＵＳＢケーブルインタフェースは、図２に示すように、電力線１５２及びコネクタ１５０においてＶbusとして示す対応する接点と、二つの信号線１５４及び１５６並びに図２に示すようなコネクタ１５０においてＤ−及びＤ＋として示す対応する接点と、アースライン１５８及び図２にＧＮＤとして示すコネクタ１５０における対応する接点と、を有する。コネクタ１５０が機器１０４に接続されると、機器１０４の対応する接点は、コネクタ１５０のＶbus接点、Ｄ−接点及びＤ＋接点に電気的に接続される。
【００４３】
コンバータ回路１１６が主電源１０２（図１）に接続されると、コンバータ回路１１６は、図２でＶchargeとして示す電圧１６０をＶbus電力線１５０に出力する。本例において、ＵＳＢ仕様は、Ｖcharge１６０を５Ｖの直流に規定する。信号線１５４及び１５６（Ｄ−及びＤ＋）は、本例ではバッテリ充電器１００内で互いに短絡される。USB-IF Battery Charging Specificationによれば、信号線１５４及び１５６のこのような短絡状態を、携帯機器１０４がDedicated Charger Port又は専用充電装置(dedicated charger device)に接続されたことの表示として（図示したコネクタ１５０に対するはめ合わせコネクタを設けた）携帯電子機器１０４によって用いることができる。
【００４４】
短絡された信号線１５４及び１５６は、バイアス抵抗Ｒ１及びＲ２によりＶcap１６２に等しい電圧にバイアスがかけられる。Ｖcap１６２は、エネルギー蓄積装置１３０又は図２の例の超コンデンサによって供給される電圧に相当する。本例では、Ｖcap１６２は３．６Ｖに設定されるが、所望の場合には他の電圧を用いることができる。携帯機器１０４がコネクタ１５０を介して接続されるとき、信号線１５４及び１５６（Ｄ−及びＤ＋）は、それにしたがってＶcapすなわち３．６Ｖにバイアスがかけられる。このようなバイアス電圧は、Ｒ１とＲ２との間のノードに接続した入力ポート１６４でコントローラ１２８（本例ではマイクロプロセッサ）によって検知される。一例において、Ｒ１は、１０ｋΩに選択され、Ｒ２は、１．０ＭΩに選択される。
【００４５】
コントローラ１２８は、マイクロプロセッサを有し、典型的には、超低電力消費装置(very low power consuming device)である。適切なマイクロプロセッサ装置は、アリゾナ州チャンドラーに所在するマイクロチップテクノロジー(www.microchip.com)によって製造された品番ＰＩＣ１６ＬＦ１８２３を有するマイクロコントローラを含むがそれに限定されないコントローラ１２８としての使用で知られている。プログラムで、マイクロコントローラ１２８は、携帯機器１０４が存在しない（すなわち、ケーブル１１０が携帯機器１０４に接続されていない）ときに大抵の時間をディープスリープモードで費やす。ディープスリープモードにおいて、そのようなマイクロコントローラ１２８は、図２でＶｄとしても示す入力部１６６で電源電圧から１μＡの電流のほんの一部だけを取り出す。Ｖｄがエネルギー蓄積装置１３０（本例では、超コンデンサ）によって供給されるので、Ｖcap１６２がエネルギー蓄積装置１３０を再充電する必要があるレベルまで減少する前に非常に長い時間を要する。
【００４６】
マイクロコントローラ１２８の入力ポート１６４は、そのあらゆる電圧変化によってマイクロプロセッサ１２８をディープスリープモードからウェークアップするようにプログラムで構成する。そのようなポートプログラミング形態は、既知であり、ここでは更に説明しない。
【００４７】
携帯機器１０４が存在しない場合、大きさＶcapの安定電圧がマイクロコントローラ１２８の入力ポート１６４に存在する。携帯機器１０４が接続される（すなわち、ケーブル及びコネクタ１５０が携帯電子機器１０４にはめ合わされる）と、信号線１５４及び１５６（Ｄ−及びＤ＋）は、共に電圧Ｖcapからほぼ０Ｖの電圧まで降下する。その結果、入力ポート電圧も同様に降下する。入力ポート１６４を介して検出されるこの電圧変化によってマイクロコントローラ１２８をウェークアップする。プログラムで、マイクロコントローラ１２８は、入力電圧が携帯機器１０４が存在することを表す値（すなわち、図示したＵＳＢの例における約５Ｖ）に変化したことを確認する。一度これが確認されると、マイクロコントローラ１２８は、主電源１０２を充電器１００のコンバータ回路１１６に接続するためにリレー１２６（図１）を操作するための信号指令として電圧を出力ポート１６８で出力する。次に、電圧１６０（Ｖcharge）が、ＡＣ／ＤＣコンバータから出現し、充電電力をＶbusラインすなわち電力ライン１５２に供給する。さらに、電圧Ｖchargeは、電圧レギュレータ１７０及びダイオード１７２を通じてエネルギー蓄積装置１３０（本例では、超コンデンサ）を再充電する。電圧レギュレータ１７０は、Ｖcharge（本例では、５Ｖ）をＶcap（３．６Ｖ）まで下げ、ダイオード１７２は、コンバータ回路１１６がリレースイッチ１２６によって主電源１２０から切り離されている間に超コンデンサ１３０が電圧レギュレータ１７０に対して放電するのを防止する。
【００４８】
一度スイッチ１２６がコンバータ回路１１６を主電源１０２に接続すると、マイクロコントローラ１２８は、入力ポート１６４に存在する電圧の大きさをモニタし続ける。この入力電圧は、ケーブル１１０及びコネクタ１５０が携帯機器１０４から取り外されて無負荷状態となったときにＶcapの値（本例では、３．６Ｖ）に戻る。一度マイクロコントローラ１２８がこの無負荷状態又は状況を検知すると、マイクロコントローラ１２８は、リレースイッチ１２６が主電源１０２をコンバータ回路１１６から切り離すように出力ポート１６８の出力電圧を設定する。この時点のマイクロプロセッサ１２８は、ディープスリープモードに戻り、携帯機器１０４との再接続又は充電器１００とも互換性のある他の携帯機器１０４とのあり得る接続に対応する充電器１００の状態の他の変化を待つ。
【００４９】
非常に長い期間の後にのみ電子機器１０４が再接続され（又は他の携帯機器が接続され）るあり得る状況を説明する(account for)ために、マイクロコントローラ１２８は、短時間の規則的な間隔でウェークアップするようプログラムで構成される。この時限ウェークアップ形態は、市販のマイクロプロセッサ／マイクロコントローラでよく見られる。ウェークアップ期間中、マイクロコントローラ１２８は、入力ポート１６４の電圧を測定することによってＶcapの値を測定する。Ｖcapの値がしきい値（例えば、２．５Ｖ）以下であることが分かった場合、マイクロコントローラ１２８は、一定の又は予め決定された期間中に主電源１０２をコンバータ回路１１６に接続するためにリレースイッチ１２６を操作する。この期間中、コンバータ回路１１６は、超コンデンサを、電圧レギュレータ１７０を通じて本例では３．６Ｖまで再充電する。一定の期間の終了時に、マイクロコントローラ１２８は、時限ウェークアップ形態をリセットした後にディープスリープモードに戻る。
【００５０】
それに対し、マイクロコントローラ１２８がウェークアップした後に、マイクロプロセッサが代わりに許容されるＶcapの値（すなわち、予め決定されたしきい値又は本例における２．５Ｖより上）を測定する場合、マイクロプロセッサは、時限ウェークアップ形態をリセットした後にディープスリープモードに直ちに戻る。
【００５１】
図２の例のデモンストレーションを図３に示す。USB-IF Battery Charging Specificationに適合する携帯電話の形態の試験電子機器(test electronic device)１０４を、信号線１５６（図２のラインＤ＋）に対して短絡する信号線１５４（図２のラインＤ−）にＲ２（１０ＭΩ抵抗）を通じて３．５Ｖを印加した試験回路に接続した。Ｄ−の電圧が測定され、図３において時間に対してプロットして示す。図３からわかるように、電圧変化及び電圧の大きさは、マイクロコントローラ１２８によって容易に検出可能である。測定された電圧は、充電器１００が携帯機器１０４に接続されたときに（Ｖcapに等しい）約３．６Ｖの安定した電圧から約ゼロに減少し、充電器１００が携帯機器１０４から切り離されたときに電圧が再び上昇するように見える。したがって、コントローラ１０４は、任意の時点における携帯機器１０４に接続されている又は接続されていない充電器１００の状態を検出することができ、無負荷状態が存在するときの無駄な電力消費を回避するためにリレースイッチ１２６を操作することができる。
【００５２】
図４は、携帯機器１０４がUSB-IF Battery Charging Specificationに適合せず、機器１０４が専用バッテリ充電器に接続されているか否かを決定するために携帯機器１０４の製造業者によって採用された他の方法を用いる他の例示的な実施の形態を示す。
【００５３】
図４に示すように、携帯機器の製造業者のバッテリ充電器検出方法は、Ｖcharge１６０（本例では、約５Ｖ）が電力線１５２すなわちＶbusに出現した後の信号線１５４及び１５６（Ｄ−及びＤ＋）の電圧の測定を含む。そのために、抵抗網を設け、一例では、図示した抵抗網の抵抗の値を、Ｒ１＝７５ｋΩ，Ｒ２＝４９．９ｋΩ，Ｒ３＝４３．２ｋΩ及びＲ４＝４９．９ｋΩとする。分析によって抵抗網が２．７Ｖを信号線Ｄ−に印加するとともに２．０Ｖを信号線Ｄ＋に印加することが容易に分かる。各信号線のこれらの電圧の検出後、携帯機器１０４は、充電を開始することを許可する。
【００５４】
前例（図２）にあるように、携帯機器１０４が接続されていないとき及びスイッチ１２６が開いているとき、Ｖchargeは０Ｖであり、Ｖcap（約３．６Ｖ）が、抵抗Ｒ及び第２のダイオード１８０を通じて信号線Ｄ−に印加される。図４に示す本例において、Ｒを１１ｋΩに選択し、スイッチ１２６が閉じられてコンバータ回路１１６が主電源１０２に接続されたときにエネルギー蓄積装置１３０（本例では、超コンデンサ）がＶbusに出現する５Ｖにさらされないようにするために、ダイオード２が存在する。
【００５５】
図４の例において携帯機器１０４が充電器に接続されるとき、マイクロコントローラ１２８の入力ポート１６４は、電圧を突然変化させ、マイクロプロセッサをウェークアップする。マイクロコントローラ１２８は、主電源１０２をコンバータ回路１１６に接続して電圧Ｖcharge（本例では、約５Ｖ）を電力線１５２すなわちＶbusに印加するようスイッチ１２６に命令を出し続ける。この時点において、抵抗網は、信号線１５４及び１５６（Ｄ−及びＤ＋）に補正電圧(correct voltage)を印加し、それは、携帯機器１０４によって検知される。その後、携帯電子機器１０４は、バッテリ１１４（図１）の充電を開始することを許可する。
【００５６】
その後、マイクロコントローラは、信号線１５６すなわちＤ＋に接続された第２の入力ポート１８２の電圧をモニタする。携帯電子機器１０４がケーブル１１０又はＵＳＢコネクタ１５０から切り離されたとき、信号線１５６（Ｄ＋）の電圧は、大きさが変化し、それによって、マイクロプロセッサによって簡単に測定される。その後、マイクロコントローラ１２８は、主電源１０２を切り離してディープスリープモードに戻るようスイッチ１２６に命令を出し続ける。
【００５７】
そのようなものとして、マイクロコントローラ１２８は、充電器の状態の第１の変化（すなわち、ケーブル１１０を介した携帯電子機器１０４への充電器の接続）を検知するために第１の信号線１５４の電圧の変化をモニタし、充電器の状態の第２の変化（すなわち、ケーブル１１０の切り離しによる携帯電子機器１０４からの充電器の切り離し）を検知するために第２の信号線１５６の電圧の変化をモニタする。しかしながら、この配置を、他の実施の形態において効果的に逆にすることができることを理解されたい。
【００５８】
図４に示す例のデモンストレーションを図５に示す。上述したような携帯機器の製造業者のバッテリ充電器検出方法を有する試験電子装置１０４を、図４に関連して説明した制御回路に接続した。Ｖbus，Ｄ−及びＤ＋の電圧が測定され、図５において時間に対してプロットして示す。
【００５９】
図５の時点１の前において、抵抗によるＶcapからのバイアスのみがＶbas，Ｄ−及びＤ＋に出現する。抵抗分割器網(resistor divider network)のために、Ｖbas，Ｄ−及びＤ＋の電圧は互いに異なる。
【００６０】
時点１において、携帯機器１０４が充電器に接続され、Ｖvas，Ｄ−及びＤ＋の三つの全ての電圧は、１Ｖより十分小さい値まで降下する。Ｄ−の電圧変化は大きく、この時点でマイクロコントローラ１２８をウェークアップする。コントローラ１２８は、スイッチ１２６を閉じるよう指令を出し、時点２において、コンバータ回路１１６は、約５ＶをＶbusに印加する。その結果、Ｄ−及びＤ＋の電圧は、抵抗網によって決定される値に即座に変化する。
【００６１】
時点３において、電子装置１０４は、Ｄ＋がＤ−の電圧にほぼ等しい値まで降下することによって応答する。
【００６２】
時点４において、電子装置１０４は、充電電力を引き出し始める。
【００６３】
時点５において、電子装置１０４は、手動によってバッテリ充電器から切り離され、無負荷状態となる。時点５においてＤ−の電圧が変化しないことに留意されたい。しかしながら、Ｄ＋の電圧は、抵抗網が決定する約２Ｖの値まで即座に再び降下する。マイクロコントローラ１２８は、第２の入力ポート１８２（図４）におけるこの電圧変化を容易に検出し、スイッチ１２６が開くようにスイッチ１２６に指令を出し、コンバータ回路１１６を主電源１０２から切り離すことができる。
【００６４】
時点６において、主電源１０２は切り離され、Ｖbas，Ｄ−及びＤ＋の全ての電圧は、時点１より前の電圧に戻る。
【００６５】
したがって、図２〜５は、バッテリ充電器とともに使用される種々の異なる形態の携帯電子機器１０４に信号線のモニタリングを適用できることを示す。
【００６６】
図６は、信号線のモニタリングを用いることによって携帯機器の接続及び切り離しを検出するために更に別の形態を用いることができることを示す。図６のプロットを生成するために用いられる回路は、Ｒ２を約１１ｋΩに選択するとともにＲ１を０Ωにした点を除いて図２に示すとともに上述した回路と同一である。USB-IF Battery Charging Specificationに適合する携帯電話の形態の試験電子機器を回路に接続し、Ｖbus，Ｄ−及びＤ＋の電圧が測定され、図６にプロットした。
【００６７】
上述したように、時点１は、バッテリ充電器への電子機器の接続時に対応する。時点２は、Ｖbusに対するバッテリ充電器のＶcap（本例では、約３．６Ｖ）の印加に対応する。時点３は、電子機器１０４が有効な専用充電ポートに接続されたことを検出したときの電子機器１０４の応答に対応する。時点４は、携帯電子機器１０４が手動によりバッテリ充電器から切り離されて無負荷状態となったことに対応する。
【００６８】
時点１での入力ポート１６４（図２）の電圧変化の結果、マイクロコントローラをウェークアップすることによって電子機器の接続の検出を可能にし、時点４での入力ポート１６４の電圧変化の結果、電子機器の充電器からの切り離しの検出を可能にする。
【００６９】
図６は、マイクロコントローラによって信号線をモニタしながら携帯機器と充電器との接続及び切り離しの検出の更に別の方法を設定できることを示唆する。入力部１６４を介したマイクロプロセッサの電圧変化形態のウェークアップを用いる代わりに、マイクロコントローラ１２８の時限ウェークアップ形態を用いることができる。例えば、予め決定された間隔で（例えば、１分ごとに）、マイクロコントローラ１２８は、プログラムでウェークアップするとともに主電源１０２をスイッチ１２６を介して接続することができる。２秒を超える時間後、マイクロコントローラ１２８は、入力ポート１６４のＤ−の電圧を測定することができる。測定した電圧がゼロに近い場合、マイクロコントローラ１２８は、携帯機器が接続されるとともに充電を継続する必要があると判断を下すことができる。図６の時点１の前又は時点４の後で見つけられる値である３．６Ｖにほぼ等しい値の電圧が測定される場合、マイクロコントローラ１２８は、携帯機器が接続されていないとともにマイクロコントローラ１２８が時限ウェークアップモードに戻ることができると判断を下すことができる。
【００７０】
このケースを、接続している携帯機器１０４が図６の例で用いられたようなUSB-IF Battery Charging Specificationに適合する携帯電話である以下の例で更に詳細に考察する。さらに、信号線Ｄ−及びＤ＋に印加されるバイアス電圧は、抵抗網を介してＶchargeから生じ、Ｖcapのみがマイクロプロセッサを給電する。形態を図７に示す。
【００７１】
図７に示す形態のマイクロコントローラ１２８は、ディープスリープの時限期間後にウェークアップし、スイッチ１２６を介して主電源１０２を使用する。その後、マイクロコントローラ１２８は、入力ポート１６４で信号線Ｄ−をモニタし、図８にプロットした動作を観察する。
【００７２】
図８に示すように、Ｖcharge（本例では、約５．０Ｖ）は、時間＝０秒で出現する。互いに短絡されるＤ−及びＤ＋は、抵抗網によって約２．５Ｖの値までバイアスがかけられる。時点１の短時間後、電子機器１０４は、充電を開始し、Ｄ−（及びＤ＋）をほぼ０Ｖまで降下させることによって応答する。マイクロプロセッサ１２８は、この０Ｖの値を検出し、信号線Ｄ−のモニタを継続しながら充電の許可を継続する。
【００７３】
時点２において、携帯電子機器は、一部のデータ活動(data activity)を、短絡した信号線Ｄ−及びＤ＋で行う(exert)。携帯電子機器は、時点３において手動で充電器から切り離されるまで充電を継続する。その後、Ｄ−は、約２．５Ｖの値に戻る。マイクロコントローラ１２８は、入力部１６４でこの変化を検出する。マイクロコントローラ１２６は、スイッチ１２６を開いて主電源を切り離すようスイッチ１２６に指令を出す。１０秒の点において、主電源が切り離され、マイクロコントローラは、時限ディープスリープモードに戻る。
【００７４】
この同一の時限ウェークアップ技術を、図５に示す挙動を有する図４の例に適用することができる。主電源接続後、Ｄ＋で測定した電圧が、図５の時点３と時点５との間に見られた値と等しい値である場合、充電を継続する。それに対し、Ｄ＋で測定した電圧が、時点５と時点６との間でみられた値と等しい値である場合、マイクロプロセッサは、携帯機器が接続されておらずに携帯機器が時限ディープスリープモードに戻ることができると結論を下す。
【００７５】
抵抗網への接続を決定するためにそれ自体の方法を用いる製造業者の携帯電話を接続する図４に示す例を、図９に示す形態に示すように変形する。
【００７６】
図９において、マイクロプロセッサ上の一つの入力ポート１６４のみが用いられ、入力ポート１６４は、モニタされる唯一の信号線であるＤ＋に接続される。図９の他の全ては、図４に対して規定したものと同一である。本例の挙動を図１０に示す。
【００７７】
Ｖcapによって付与されるバイアスによって、時点１の前において図１０に示すようなＶbus、Ｄ−及びＤ＋で示す電圧を生成する。ちょうど時点１において、携帯電子機器１０４がバッテリ充電器に接続される。
【００７８】
時限ディープスリープモードからのウェークアップの後に、マイクロプロセッサ１２８は主電源を接続し、Ｖchargeがちょうど時点２においてＶbusに出現する。
【００７９】
時点３において、電子機器１０４が応答し、Ｄ＋の電圧の値は、約３Ｖまで上昇する。マイクロプロセッサ１２８は、この電圧値を検出し、主電源電力を供給し続ける。それに対し、マイクロプロセッサ１２８が約２Ｖ以下の電圧値を検出した場合、マイクロコントローラ１２８は、主電源を切り離し、時限ディープスリープモードに戻る。
【００８０】
時点４において、携帯電子機器１０４は充電プロセスを開始する。
【００８１】
時点５において、電子機器１０４は、手動によりバッテリ受電器から切り離される。Ｄ＋で検出される電圧の値は２Ｖまで降下する。この電圧値に応答したマイクロプロセッサは、時点６で主電源を切り離し、その後、時限ディープスリープモードに戻る。
【００８２】
図１１は、上述した例示的な回路のコントローラ１２８を含むが必ずしもそれに限定されない上述したプロセッサベースの制御装置によって実行されるとともに実現されるプロセスのアルゴリズム２００の例示的なフローチャートを示す。プロセッサベースの制御装置は、例示的なアルゴリズムにより、充電ケーブルが電子機器１０４に接続されたか電子機器１０４から切り離されたかを決定するために既に説明したような一つ以上の信号線の電圧変化を検出することによって、携帯電子機器に対する充電器の実際の接続及び携帯電子機器からの切り離しに応答することができる。
【００８３】
図１１に示すように、アルゴリズム２００は、ステップ２０２に示すように充電器におけるスイッチによる主電源の切り離しとともに開始する。コントローラは、ステップ２０４で低電力スリープ状態に入るが、ステップ２０６として示すようにスリープ状態において少なくとも一つの信号線をモニタするように構成される。
【００８４】
既に説明したように、モニタした信号線の電圧変化によって、コントローラは、低電力スリープ状態からウェークアップする。したがって、ステップ２０８で示すように、（一つ以上の）モニタした信号線の電圧が変化しない場合、コントローラは、スリープ状態のままであるが、信号線のモニタを継続する。
【００８５】
ステップ２０８で電圧変化を検出する場合、コントローラは、ウェークアップし、全出力での通常の動作状態に入る。その後、コントローラは、ステップ２１２で示すように（一つ以上の）信号線の電圧を測定し、ステップ２１４で示すように測定した電圧が電子機器が接続されていることを表すか電子機器が切り離されているかを表すかを決定することができる。上述した技術のいずれかを、このような充電器が携帯電子機器との接続状態を表しているか否か又は充電器が無負荷状態すなわちいかなる携帯電子機器と接続していないか否かの決定を行うために用いることができる。
【００８６】
ステップ２１４で充電器が電子機器に接続されていない（すなわち、充電器が無負荷状態である）と決定された場合、コントローラは、ステップ２０４で示すような低電力スリープ状態に入るところに戻る。
【００８７】
ステップ２１４で充電器が電子機器に接続されている（すなわち、充電器が充電のために電子機器に接続されている）と決定された場合、コントローラは、ステップ２１６で示すように、充電電力を接続された電子機器に充電器を通じて供給できるようにするために主電源に接続する。その後、コントローラは、ステップ２１８で示すように、上述した技術のいずれかを用いて（一つ以上の）信号線の電圧をモニタし続ける。電圧が、（一つ以上の）モニタしたライン上で再び変化するとき、コントローラは、上述した技術を用いて充電器の状態を決定することができる。
【００８８】
ステップ２２０において、充電器が電子機器から切り離されたと決定された場合、コントローラは、ステップ２０２で示すような主電源の切り離しに戻る。
【００８９】
ステップ２２０において、充電器が電子機器に接続されたままであると決定された場合、コントローラは、ステップ２１８に戻り、（一つ以上の）信号線の電圧をモニタし続ける。
【００９０】
アルゴリズム２００を用いることによって、コントローラは、携帯機器が接続されるまで低電力状態のままであり、その後、携帯電子機器が切り離されるまで通常の全電力動作状態のままである。すなわち、コントローラは、主電源が接続されるとともに（一つ以上の）信号線を継続的にモニタするために充電器に設けられたエネルギー蓄積装置から電力を取り出すときには常に電気的にアクティブのままである。しかしながら、エネルギー蓄積装置は、充電器が動作する際に充電器中にあるようなコンバータ回路によって再充電され、したがって、充電器中のエネルギー蓄積装置は、コントローラが後に低電力スリープ状態に入ったときに十分に充電される。
【００９１】
図１２は、上述した例示的な回路のコントローラ１２８を有するが必ずしもそれに限定されない上述したプロセッサベースの制御装置によって実行されるとともに実現されるプロセスの他のアルゴリズム３００の例示的はフローチャートである。
【００９２】
アルゴリズム２００（図１１）と同様に、図１２に示すアルゴリズム３００は、ステップ３０２に示すように充電器におけるスイッチによる主電源の切り離しとともに開始する。コントローラは、ステップ３０４で低電力スリープ状態に入る。
【００９３】
予め決定された期間が終了した後、コントローラは、ウェークアップし、ステップ３０６で示すように全出力での通常の動作状態に入る。その後、コントローラは、ステップ３０８で示すようにスイッチを介して主電源に接続し、ステップ３１０で示すように（一つ以上の）信号線の電圧を測定する。
【００９４】
その後、コントローラは、ステップ３１２において、測定した電圧が電子機器の接続と切り離しのいずれを表すかを決定することができる。上述した技術のいずれかを、このような充電器が携帯電子機器との接続状態を表しているか否か又は充電器が無負荷状態であるか否かすなわち充電器がいかなる携帯電子機器とも接続していないか否かの決定を行うために用いることができる。
【００９５】
ステップ３１２で充電器が電子機器に接続されていない（すなわち、充電器が無負荷状態である）と決定された場合、コントローラは、ステップ３０２における主電源の切り離しに戻り、ステップ３０４で示すような低電力スリープ状態に入る。
【００９６】
ステップ３１２で充電器が電子機器に接続されている（すなわち、充電器が充電のために電子機器に接続されている）と決定された場合、コントローラは、ステップ３１０において、上述した技術のいずれかを用いて（一つ以上の）信号線の電圧を測定し続ける。
【００９７】
アルゴリズム２００とアルゴリズム３００とを比較すると、アルゴリズム３００はコントローラをウェークアップするためにモニタ電圧に依存しないことがわかる。更に正確にいえば、コントローラは、モニタした信号線の電圧を測定するために周期的にウェークアップする。また、アルゴリズム３００は、電圧をモニタするために充電器中のエネルギー蓄積装置の電圧を利用せず、電圧を決定するために主電源に接続する。その結果、アルゴリズム３００は、実現するには幾分簡単であるが、アルゴリズム２００を実際に使用する場合よりも多くの電力を消費する。
【００９８】
ここでアルゴリズム２００及びアルゴリズム３００を説明したので、当業者はコントローラ１２８をプログラムすることができ又は図２〜１２に示すとともに図２〜１２に関連して説明したプロセス及び形態を実現するようにコントローラ１２８を構成できると考えられる。しかしながら、図１１及び１２に示すとともに説明した工程段階の全てが上述した利益の少なくとも一部を実現するために必ずしも必要でないことが確認された。さらに、説明したような順序のステップは必ずしも上述した特定の順序に限定されず、説明した機能の一部を他の順番のステップによって達成できることが確認された。明確に記載したステップ以外の他のステップを、説明したステップと組み合わせて実現することもできる。
【００９９】
図１３は、図示したように主電源１０２をレセプタクルコネクタ４０４，４０６及び４０８に接続する制御回路４０２を含む電気コンセント４００の例示的な実施の形態を示す。図１３の例において三つのレセプタクルを示すが、他の実施の形態において、それより多い又はそれより少ない数のレセプタクルを設けることができる。制御回路４０２は、制御回路１０８（図１）に対応し、図２〜１２に関連して上述した例示的な実施の形態のいずれかに従って動作することができる。制御回路４０２を、配線により主電源１０２に接続することができ、レセプタクルコネクタ４０４，４０６，４０８に対する開口を有するフェイスプレート４１０に取り付けることができる。フェイスプレート４１０を包囲するためにカバープレート（図示せず）を設けることもできる。コンセント４００を、設備(installation)のために図示したような部品として設けることができ、又は部品及び野外の設備のためのキットとして設けることもできる。コンセント４００を、エネルギー管理形態を提供しない現存するコンセントに対する改造交換用コンセント(retrofit replacement outlet)として設けることができる。
【０１００】
図１３の例に示すように、コンセント４０４は、通常の方法で交流主電源１０２に対する電気的な接続を確立するための標準的な３極電気コネクタを有する。レセプタクル４０６及び４０８は、例えば、上述した機器のいずれかを含む互換性のある携帯電子機器に対する直流電源コネクタを提供することができる。したがって、二つ以上の機器をレセプタクル４０６及び４０８を介してコンセント４００に接続することができる。
【０１０１】
さらに、レセプタクル４０６及び４０８は、ＵＳＢケーブルを介して電子機器に接続するように構成されたＵＳＢポート若しくはコネクタを有することができ、又は、機器製造業者の仕様を通じて電子機器のケーブルに接続するように構成されることができる。主電源１０２からの電力変換を、上述したように制御装置４０２で行い、変換された出力電力は、レセプタクルコネクタ４０６及び４０８に供給される。既に詳細に説明したように、制御装置４０２は、ケーブルが電子機器に接続されたか電子機器から切り離されたかを決定するために電子機器に関連する充電ケーブル又は電力ケーブルの一つ以上の信号線をモニタすることができる。したがって、制御装置４０２は、（一つ以上の）信号線の電圧をモニタすることができ、ケーブルが電子機器から切り離されたときにコンバータ回路を主電源から切り離し、したがって、無負荷状態で消費電力をゼロにすることができる。これを、ケーブルがレセプタクル４０６，４０８に差し込まれている間に行くことができ、したがって、電子機器のユーザは、不使用時に壁コンセント４００からケーブルを抜く必要がない。
【０１０２】
異なる実施の形態におけるレセプタクル４０６，４０８に対するケーブル接続を、個別にモニタし又は一緒にモニタすることができる。例えば、第１のレセプタクル４０６に取り付けらえたケーブルが第１の電子機器に接続されたと決定された場合、第２のレセプタクル４０８を、ケーブルが第２のレセプタクル４０８にも接続されたか否かに関係なく自動的にオンに切り替える（又はその逆を行う）ことができる。また、レセプタクル４０６及び４０８を、独立して操作可能にし、接続されたケーブルが電子機器に結合されたと決定されたときにのみ制御装置４０２を介して主電源に接続する。そのような状況において、レセプタクル４０６，４０８の一方を、レセプタクルの他方が電力を必要としている電子機器に結合されている間に無負荷状態であると決定することができる。したがって、レセプタクル４０６，４０８の一方を、制御装置４０２の操作により他方がオフに切り替えたままである間にオンに切り替えることができる。
【０１０３】
レセプタクル４０４を、種々の実施の形態において、レセプタクル４０６，４０８と一笑に操作することができ、又は、レセプタクル４０４，４０６の状態に関連した独立して操作可能にすることもできる。すなわち、レセプタクル４０４を、レセプタクル４０６，４０８の一方が電子機器に結合されたときにのみオンに切り替えることができ、又は、制御装置４０２の観点から切替不可能(unswitchable)にして常にオンにすることもできる。更に別の実施の形態において、レセプタクル４０４を、レセプタクル４０６及び４０８に対して説明した制御以外の方法で関連の機器による不所望なエネルギー消費を管理するよう制御することができる。
【０１０４】
エネルギー管理インテリジェンス(energy management intelligence)をコンセント４００に組み込むことによって、電子機器ユーザは、待機電力問題に全く関係する必要がなく、困難な消費者教育問題及び／又は待機エネルギー問題を管理するための消費者の協力を必要としなくなる。種々の実施の形態において、電気コンセントを、壁コンセント、フロアコンセント又は家具用コンセントとして構成することができる。すなわち、例えば、コンセントを、住宅又は商用ビルの壁に取り付けることができ、コンセントを、住宅又は商用ビルの床に取り付けることができ、又はコンセントを、机、書棚のような家具又は娯楽施設(entertainment center)に取り付けることができる。種々の型のコンセントを、異なる数及び配置のレセプタクルを有する各用途（例えば、壁への取付、床への取付又は家具への取付）に対して設けることができる。当然、複数のタイプのレセプタクルを、異なる電気機器に対する更に別の個数のあり得る接続の変形を設けるために一緒に用いることができる。更に別の実施の形態において、コンセントを、車両中の任意の便利な位置に取り付けるための車両用電源コンセントとして形成することができる。
【０１０５】
更に別の実施の形態において、そのようなインテリジェントコンセント４００を、外部電力及び充電のために電子機器に便利な接続を行うようランプのような更に別のタイプの機器に組み合わせることができる。ランプのような他の機器に組み合わされたそのようなコンセントは、室内の更に別の魅力的な形態において拡張された個数の電力コンセントを設けるためにホテルの室内又はリゾートルームにおいて特に望ましくなり得る。
【０１０６】
最後に、上述したタイプのインテリジェントコンセントを、他の電子機器に設けることもできる。例えば、ノート型パソコン又はタブレット型コンピュータに、関連のケーブルを他の電子機器に実際に結合したときにのみ出力電力をレセプタクルコネクタに供給するインテリジェンスレセプタクル４０６又は４０８を設けることができる。
【０１０７】
発明の利益及び利点は、開示した例示的な実施の形態から明らかであると考えられる。しかしながら、同様な機能を達成するための別の適合も可能であることが認識される。
【０１０８】
電力線及び少なくとも一つの信号線を有するケーブルを介して主電源によって給電される電気機器に対するエネルギー管理制御装置の実施の形態を開示した。制御装置は、プロセッサベースの装置と、ケーブルが電気機器に接続されたときに出力電力をケーブルの電力線に供給するように構成したコンバータ回路と、主電源及びコンバータ回路を接続又は切り離すようにプロセッサベースの装置によって操作可能なスイッチと、を有する。プロセッサベースの装置は、ケーブルが電気機器に接続されたか電気機器から切り離されたかを決定するために少なくとも一つの信号線の電圧をモニタするとともにケーブルが電気機器から切り離されたと決定されたときに主電源とコンバータ回路とを切り離すようスイッチを操作するように構成される。
【０１０９】
任意に、エネルギー管理制御装置は、エネルギー蓄積素子を更に備えてもよく、プロセッサベースの装置は、さらに、エネルギー蓄積装置を用いて少なくとも一つの信号線に電圧を印加するとともに少なくとも一つの信号線の電圧を測定するように構成されてもよい。エネルギー管理制御装置は、印加された電圧が測定された電圧と異なるときにケーブルが電気機器に接続されたと決定するように構成されてもよい。エネルギー蓄積素子は、コンバータ回路が主電源から切り離されたときにプロセッサベースの装置に給電するように操作可能であってもよい。プロセッサベースの装置は、コンバータ回路が主電源から切り離されている間に少なくとも一つの信号線の電圧をモニタするように構成されてもよい。
【０１１０】
ケーブルは、電力線と、一対の信号線と、接地線と、を有することができる。ケーブルは、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）コネクタによって構成されてもよい。一対の信号線は互いに短絡されてもよい。プロセッサベースの装置は、ケーブルが切り離されていると決定されている間に低電力スリープモードで操作可能であってもよい。プロセッサベースの装置は、低電力スリープモードの間に短絡した信号線に関連した電圧をモニタし、短絡した信号線の電圧のあらゆる変化を検出したときにウェークアップし、検出した電圧の変化に基づいてコンバータ回路と主電源との接続及び切り離しを行うようにスイッチを操作するように構成されてもよい。プロセッサベースの装置は、短絡した信号線の電圧の検出した増大に基づいてコンバータ回路と主電源との切り離しを行うようにスイッチを操作するように構成されてもよい。
【０１１１】
プロセッサベースの装置は、短絡した信号線の電圧の検出した減少に基づいてコンバータ回路と主電源との接続を行うようにスイッチを操作するように構成されてもよい。エネルギー管理制御装置は、エネルギー蓄積素子を更に備えてもよく、プロセッサベースの装置は、ケーブルが切り離されていると決定されている間にウェークアップし、エネルギー蓄積素子に関連した電圧を測定し、測定された電圧が予め決定されたしきい値より低い場合、エネルギー蓄積素子を予め決定された電圧まで再充電するのに十分な時間中にコンバータ回路を主電源に接続するようスイッチを操作するように構成されてもよい。
【０１１２】
プロセッサベースの装置は、ケーブルが電気機器に接続されているか否かを決定するために一対の信号線の第１の信号線の電圧をモニタするように構成されてもよく、エネルギー管理制御装置は、ケーブルが電気機器から切り離されているか否かを決定するために一対の信号線の第２の信号線の電圧をモニタするように構成されてもよい。第１の信号線の電圧の第１の変化は、電気機器に対するケーブルの接続を表してもよく、第２の信号線の電圧の第２の変化は、電気機器からのケーブルの切り離しを表してもよく、電圧の第１の変化及び電圧の第２の変化は互いに異なる。
【０１１３】
プロセッサベースの装置は、ケーブルが電気機器に接続されたか否かを決定するために一対の信号線の一方のみの電圧をモニタするように構成されてもよい。プロセッサベースの装置は、低電力スリープモードで操作可能であってもよく、周期的にウェークアップし、ケーブルが電気機器に接続されているか否かを決定するために一つの信号線のみの電圧を検査するように構成されてもよい。プロセッサベースの装置は、一つの信号線のみの電圧を検査する前に主電源をコンバータ回路に接続するように構成されてもよい。
【０１１４】
プロセッサベースの装置は、少なくとも一つの信号線の電圧をモニタする前に主電源をコンバータ回路に接続するように構成されてもよい。
【０１１５】
電子機器は、充電式搭載電源を有する携帯電子機器であってもよく、エネルギー管理制御装置は、充電式搭載電源用の充電器具として構成されてもよい。携帯電子機器は、携帯電話、スマートホン、ノート型パソコン、ラップトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、ポータブルＤＶＤプレーヤ、オーディオ及びビデオメディアエンタテイメント装置、電子リーダ装置、携帯ゲーム装置、携帯グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）装置、デジタルカメラ装置並びにビデオデコーダ装置の少なくとも一つとすることができる。
【０１１６】
コンバータ回路を、交流主電源と直流主電源の一方に適合させる。エネルギー管理制御装置は、主電源に接続するように構成されたインタフェースプラグ(interface plug)を更に有することもできる。インタフェースプラグは、車両の直流電源に車両に設けられた電力コンセントを介して接続するように構成されてもよい。車両は、乗用車、商用車、建設車両、軍の車両、オフロード車、海上船舶、飛行機、宇宙ビークル及びレクリエーショナル・ビークルの一つとすることができる。
【０１１７】
エネルギー管理制御装置は、電気コンセントとして構成されてもよい。電気コンセントは、ケーブルに対する少なくとも一つのコネクタを有してもよい。少なくとも一つのコネクタは、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）コネクタであってもよい。電気コンセントは、壁コンセント、床用コンセント又は家具用コンセントの一つであってもよい。電気コンセントは、複数のケーブルの各々に対する複数のコネクタを有してもよい。
【０１１８】
この明細書は、ベストモードを含む発明を開示するとともに装置又はシステムの製造及び使用並びに任意に組み合わせた方法の実行を含む発明を当業者によって実施できるようにするための例を用いる。特許可能な発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が考え付く他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構成要素を有する場合又は特許請求の範囲の文字通りの言葉との違いがほとんどない等価な構成要素を有する場合には特許請求の範囲内にあるよう意図される。
【図１】
2015502129.tif 000003
【図２】
2015502129.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015502129.tif 000007
【図６】
2015502129.tif 000008
【図７】
2015502129.tif 000009
【図８】
2015502129.tif 000010
【図９】
2015502129.tif 000011
【図１０】
2015502129.tif 000012
【図１１】
2015502129.tif 000013
【図１２】
2015502129.tif 000014
【図１３】
2015502129.tif 000015
【国際調査報告】
2015502129.tif 000016
2015502129.tif 000017
2015502129.tif 000018