(57)【要約】  電気デバイス（３１４）へのユーザのアクセスを制御するためのシステム。システムは、モバイル通信デバイス（１０）とのワイヤレス通信のために動作可能な交換可能ユニット（２００）と、通信インターフェース（３０２）を有する電力制御ユニット（３００）と、モバイル通信デバイスのユーザが交換可能ユニットへのアクセスを許可されていることを検証するために検証要求を受信する外部ネットワークプロセッサとを含む。外部ネットワークプロセッサは、交換可能ユニットへのユーザのアクセスが許可されていることが検証された後に、モバイル通信デバイスに許可確認を送信する。
2017504994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気デバイスまたはシステムへのユーザのアクセスを制御するためのシステムであって、
モバイル通信デバイスとのワイヤレス通信のために動作可能な交換可能ユニットであって、前記交換可能ユニットは空中線および無線トランシーバを含み、前記無線トランシーバはピアツーピア通信規格を使用して前記モバイル通信デバイスと通信する、交換可能ユニットと、
前記交換可能ユニット、マイクロコントローラ、および電力制御回路との通信のための通信インターフェースを有する電力制御ユニットであって、前記電力制御回路は前記電気デバイスまたはシステムへの幹線電力接続からの電力を変化させるために前記マイクロコントローラからのコマンドを実装し、前記マイクロコントローラは前記交換可能ユニットおよび前記通信インターフェースを介して前記モバイル通信デバイスによって構成可能である、電力制御ユニットと、
通信ネットワークを介してアクセス可能な外部ネットワークプロセッサであって、前記外部ネットワークプロセッサは、前記モバイル通信デバイスのユーザが前記交換可能ユニットへのアクセスを許可されていることを検証するために、前記モバイル通信デバイスからの検証要求を受信するし、前記外部ネットワークプロセッサは、前記交換可能ユニットへの前記ユーザのアクセスが許可されていることが検証された後に、前記モバイル通信デバイスに許可確認を送信する、外部ネットワークプロセッサと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記外部ネットワークプロセッサは、前記ユーザが前記交換可能ユニットへのアクセスをもはや許可されていないことが決定された場合、前記交換可能ユニットへの前記ユーザのアクセスを無効化するためのコマンドを前記モバイル通信デバイスに送信する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記外部ネットワークプロセッサは、前記交換可能ユニットが前記電力制御ユニットと通信できないように、前記モバイル通信デバイスを介して前記交換可能ユニットを無効化する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記交換可能ユニットは少なくとも２つの電力ピンおよび少なくとも１つの信号ピンを含み、前記交換可能ユニットは前記電力制御ユニットの前記通信インターフェースに物理的に接続する、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記交換可能ユニットは、前記電力制御ユニットの前記通信インターフェースに係合するユニバーサルシリアルバスコネクタを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記通信インターフェースは、前記電気デバイスまたはシステムへの前記電力を変化させるためのコマンドを、前記交換可能ユニットを介してワイヤレスに受信する、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記通信インターフェースは、前記交換可能ユニットとの近距離無線通信のために構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記ピアツーピア通信規格はＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔである、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記マイクロコントローラは、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、前記モバイル通信デバイス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、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ピアツーピア通信規格はＢｌｕｅｔｏｏｔｈである、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電気デバイスまたはシステムは照明システムである、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記電気デバイスまたはシステムは自動販売機である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
モバイル通信デバイスおよび前記モバイル通信デバイスとワイヤレス通信する交換可能ユニットを用いて、電気デバイスまたはシステムへの電力を変化させるように適合された電力制御ユニットを再構成するための方法であって、
前記交換可能ユニットへのユーザのアクセスの妥当性を検査すること、
前記ユーザのアクセスの妥当性が検査された後に、前記ユーザが前記交換可能ユニットへのアクセスを許可されている旨の確認を、通信ネットワークを介して前記モバイル通信デバイスに送信すること、
前記交換可能ユニットを前記電力制御ユニットの極めて近接に移動することであって、前記電力制御ユニットは、前記電気デバイスまたはシステムへの電力を変化させるマイクロコントローラおよび電力制御回路を有する、移動すること、
前記交換可能ユニットで、前記交換可能ユニットへの前記ユーザのアクセスの妥当性が検査された後に、前記電力制御ユニットの前記マイクロコントローラを再構成するためのコマンドを前記モバイル通信デバイスから受信すること、および、
前記交換可能ユニットで受信された前記コマンドに従って、前記電力制御ユニットの前記マイクロコントローラを再構成すること、
を含む、方法。
【請求項１４】
前記交換可能ユニットを移動することは、前記交換可能ユニットを前記電力制御ユニットに物理的に取り付けることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記交換可能ユニットを移動することは、前記交換可能ユニットを前記電力制御ユニットにプラグインすることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記マイクロコントローラを再構成することは、近距離無線通信を使用することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記ユーザのアクセスの妥当性が検査されない場合、前記交換可能ユニットへのユーザの動作可能なアクセスを拒否することをさらに含む、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記交換可能ユニットへのアクセスを永続的に無効化するためのコマンドを、前記モバイル通信デバイスに送信することをさらに含む、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記モバイル通信デバイスによる前記交換可能ユニットへのアクセスを防止するために、前記モバイル通信デバイスの一部を再構成することをさらに含む、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記コマンドは、前記モバイル通信デバイスとのＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ通信リンクを使用して前記交換可能ユニットで受信される、請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
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、前記モバイル通信デバイス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ことをさらに含む、請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記コマンドは、前記モバイル通信デバイスとのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信リンクを使用して前記交換可能ユニットで受信される、請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記電気デバイスまたはシステムは照明システムを含む、請求項１３から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記電気デバイスまたはシステムは自動販売機を含む、請求項１３から２２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本出願は、２０１３年３月１５日出願の、「Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ，  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ」という名称の国際出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１３／０００２６０号、および２０１３年４月１２日出願の「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ，  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｗｉｔｈ  Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」という名称のオーストラリア出願第２０１３２０４６７１号に関する。上記で特定された各々の出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
[0002]  本発明は一般に、モジュラ式ワイヤレスピアツーピア通信リンクを使用して、標準的なスマートフォン、タブレット、または同様のアイテムをパーソナルコントローラとして動作できるようにすることによる、家庭用および商用アプリケーションにおける幹線電力、照明、および自動化の制御に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  多くの居住用および商用建物は、ボタン、スイッチ、またはリモートコントロールを使用して動作またはプログラミングが可能な、電力、照明、ドア、ゲート、シャッター、日よけ、自動販売機、およびブラインドの機構を有する。いくつかのインスタンスでは、これらのデバイスは、検出された周辺光の量に基づいて、または事前にプログラミングされたスケジュールに従って、自動的にタスクを実行することができる。
【０００４】
[0004]  近年のスマートフォンの急激な普及により、高性能のコンピューティングデバイスが大衆の手に渡った。これらのデバイスはワイヤレス制御コマンドの生成および伝送が可能であるが、それらの汎用ワイヤレスシステムは、現在家庭用または商用の電化製品および機構で使用されている規格に適合しないため、プログラミングおよび／または制御コマンドを転送するためにこれらとネイティブに通信することができない。
【０００５】
[0005]  スマートフォンが典型的には２年の運用年数を有する一方で、制御可能な電力、照明、ドア、ゲート、日よけ、自動販売機、およびブラインドの機構は、通常、１０年以上の運用年数を有する。スマートフォンの回転率の高さが、製造業者に各々の後継世代を改良し続けるという圧力をかけている。したがってスマートフォンは、競争力を維持するために、最新の通信技術を統合する傾向がある。汎用スマートフォン通信プラットフォームを規定する統一規格がないことで、一製造業者が選択する通信技術をすべての製造業者が採用しない可能性がある。代わりに、一製造業者は他業者が行わない通信機能周辺の制限の追加を選択するか、または以前の規格に適合しない新しい技術を採用する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  制御可能な電力、照明、ドア、ゲート、シャッター、換気扇、日よけ、自動販売機、およびブラインドの機構の製造業者は、自社の製品をスマートフォンからネイティブに制御することが顧客にとって非常に有利であると気付き得ることが理解できよう。問題は、実行可能な技術を統合するのにかかるコストが、市場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全体にわたる異なる通信機能に対処するためにより多くの構成要素が必要になるにしたがって増加することである。この問題は、電力、照明、ドア、ゲート、日よけ、自動販売機、およびブラインドの機構の運用年数が長いため、結果として規格の運用年数が終了するまでに、いずれかの埋め込まれた通信規格が旧式になる可能性が非常に高くなるという事実で、さらに悪化する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]  好ましい一実施形態において、本発明は、制御およびワイヤレス通信機能を備える交換可能モジュールと、電力を供給し、交換可能モジュールとコマンドおよび情報を句関するように適合された、インターフェース接続を備える電力制御ユニットと、ピアツーピアワイヤレス通信リンクを介して交換可能モジュールと通信可能なバッテリ式パーソナルコントローラという、３つの部分を含む。本明細書における「好ましい」または「好ましくは」という用語は、単なる例示的なものと意図されることを理解されよう。
【０００８】
[0008]  交換可能モジュールは、好ましくは、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔおよび／またはネットワークＷｉ−Ｆｉ技術を使用する、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔアクセスポイント／グループ参加者および／またはソフトウェアアクセスポイント（SoftAP）として動作し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ＳＩＧクラス２．１＋ＥＤＲまたはそれ以降、および／または近距離無線通信（NFC）向けの追加サポートを含み得る。本明細書で使用する場合、「ネットワークＷｉ−Ｆｉ」とは、任意の補正、拡張、または所有権実装を含む、任意の「電気電子技術者協会（IEEE）８０２．１１規格に基づくワイヤレスローカルエリアネットワーク（WLAN）製品」としての、Ｗｉ−Ｆｉアライアンス定義を指す。本明細書で使用される場合、「Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ」という用語は、Ｗｉ−Ｆｉピアツーピア技術のＷｉ−ＦｉアライアンスＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ仕様および補正、拡張、または所有権実装をサポートするデバイスを指す。
【０００９】
[0009]  Ｗｉ−Ｆｉ  ＤｉｒｅｃｔおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈは、ピアツーピア通信技術である。交換可能モジュールに組み込み可能なピアツーピア通信方法は、２０１１年１２月２９日出願の「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ，  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ」という名称のＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１１／００１６６６号により詳細に記載されており、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【００１０】
[0010]  パーソナルコントローラは好ましくは、少なくともネットワークＷｉ−Ｆｉをサポートし、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈならびに／あるいは近距離無線通信（NFC）もサポートし得る、スマートフォンとして一般に知られた市販のセルラまたはモバイルフォンである。別段に記載されていない限り、パーソナルコントローラはスマートフォンに関して説明されるが、本発明はその限りではない。単なる例示のために、パーソナルコントローラは、他の手段によってアプリケーションプログラム（App）のダウンロードまたはインストールが可能であり、必要な機能を実行するためのＡｐｐを制御するためにユーザが対話可能な好適なインターフェースを有し、電力制御ユニットとの通信を確立するためのワイヤレス通信機能を有する、任意のポータブルデバイスとすることができる。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、ノート型パーソナルコンピュータ、ならびに、パーソナルプロセッサを有する眼鏡および腕輪式デバイスなどのウェアラブルアイテムを含む。
【００１１】
[0011]  交換可能モジュールは、好ましくは、Ｗｉ−ＦｉアクセスポイントをシミュレートすることまたはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ接続をネゴシエートすることによって、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔを使用するスマートフォンとのピアツーピア通信リンクを形成することができる。Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔモードで動作している交換可能モジュールは、ＷＬＡＮを必要とせずにスマートフォンと直接通信できることが理解され得よう。交換可能モジュールは、好ましくは、スマートフォンが通信のためにＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔを使用していない場合、ＳｏｆｔＡＰを介したＷｉ−Ｆｉアクセスポイントをシミュレートし、スマートフォンがそうでなければ標準的なＷｉ−Ｆｉアクセスポイントと接続するのと同様に、ピアツーピアで交換可能モジュールと接続できるようにする。スマートフォンが通信のためにＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔを使用する場合、交換可能モジュールおよびスマートフォンは、好ましくは、どちらがＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔグループの所有者の役割を負うことになるかをネゴシエートし、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔのピアツーピア接続を確立する。接続が確立されると、ユーザは、いかなる他のデバイス、仲介、またはネットワークも必要とせずに、選択された交換可能モジュールにコマンドを直接送信することができる。スマートフォンと交換可能モジュールとの間にピアツーピア通信リンクを形成するために、ＩＥＥＥ８０２．１１独立基本サービスセットのアドホックモードを使用することは、明確に除外される。
【００１２】
[0012]  好ましい一実施形態において、本発明は、任意選択によりＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよび／またはＮＦＣをサポートするための能力をＳｏｆｔＡＰおよび／またはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ接続に提供する、任意数の無線機、トランシーバ、およびコントローラから導出されるワイヤレス通信機能を、交換可能モジュールに提供する。コストおよび望ましい結果に応じて、ワイヤレス通信機能は、任意数の離散無線機、空中線、トランシーバ、およびコントローラを個別に、集合的に、あるいはシステムインパッケージ（SiP）またはシステムオンチップ（SoC）として使用すること、任意数の異なる規格の離散トランシーバおよびコントローラの機能を集約する組み合わせまたは「コンボ」チップをＳｉＰまたはＳｏＣとして使用すること、あるいは、コンボチップ、ＳｉＰ、ＳｏＣ、および／または離散無線機、空中線、トランシーバ、およびコントローラの組み合わせを使用することによって、達成され得る。交換可能モジュールは、単数または複数のワイヤレス帯域、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利用することが可能であり、その方法は当業者に周知であるため本明細書では説明しない。選択されるハードウェア構成要素に応じて、交換可能モジュールは、外部スプリッタの必要性を排除するための共有アンテナサポートおよび共有信号受信経路も含むことができる。
【００１３】
[0013]  Ａｐｐは好ましくは、交換可能モジュールの任意の動作態様を構成し、機能を制御するために使用される。スマートフォンと交換可能モジュールとの間にリンクが確立されると、ユーザは好ましくは、ワイヤレスデータ経路を使用できるＡｐｐを活動化することができる。ユーザはＡｐｐを使用して、好ましくは、デバイスの命名、暗号化キーの設定、パスワードの入力、任意のＷｉ−Ｆｉ特有パラメータの構成、あるいは必要または望ましい可能性のある任意の他のパラメータの構成などの、交換可能モジュールの動作パラメータを設定することができる。この手順が完了すると、ユーザは好ましくは、「再始動」するように交換可能モジュールにコマンドを出すことが可能であり、この時点で、指定されているパラメータに従ってそれ自体を構成することになる。次いで交換可能モジュールは、その接続要件に完全に準拠し得るスマートフォンとの通信リンクを確立するのみとなる。これは、Ｗｉ−Ｆｉプロテクテッドアクセスを含むＳｏｆｔＡＰおよび／またはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔの任意のネイティブセキュリティ手段に加えて、セキュリティ手段を含むことができる。
【００１４】
[0014]  好ましい一実施形態において、スマートフォンと交換可能モジュールとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈピアツーピア接続を使用して、ＳｏｆｔＡＰまたはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔアクセスポイント／グループ参加者として交換可能モジュールの構成に関する情報を入力すること、あるいは、ＳｏｆｔＡＰまたはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔのピアツーピア接続を確立することができる。別の好ましい実施形態において、交換可能モジュールとスマートフォンとの間のＢｌｕｅｔｏｏｔｈピアツーピア接続をピアツーピア通信チャネルとして使用し、電力制御ユニットの制御、プログラミング、またはデータの交換を行うことができる。
【００１５】
[0015]  電力制御ユニットは好ましくは、ワイヤレス交換可能モジュールを介してパーソナルコントローラから送られる命令に少なくとも部分的に基づいて、電力制御回路を介して電気装置に供給される電力を変化させる、交換可能モジュール、電力制御回路、およびマイクロプロセッサを受け入れるように適合された、インターフェース接続を用いて構成される。好ましい一実施形態において、電力制御ユニットは好ましくは、光および近接のうちの少なくとも１つを感知するセンサモジュールを含み得、マイクロコントローラは、交換可能モジュールを介してパーソナルコントローラから送られる命令に少なくとも部分的に基づき、さらにセンサモジュールによってマイクロコントローラに送信される信号に少なくとも部分的に基づいて、電力制御回路を介して電気装置に供給される電力を変化させるように構成され、センサモジュールからの信号は、所定のトリガイベントの発生を決定するためにマイクロコントローラによって使用される。
【００１６】
[0016]  好ましい一実施形態において、電力制御ユニットは好ましくは、電力の測定および記録機能を伴うように構成され得、ここからのデータは、交換可能モジュールのワイヤレス通信リンクを介してＡｐｐと交換することができる。
【００１７】
[0017]  電力制御ユニットは、機械スイッチ、スイッチ、またはボタン、あるいは容量性／近接タッチパッドなどの、露出したヒューマンインターフェースを有することができる。好ましい一実施形態において、破壊行為の出現を減少させ、高度な耐候性ユニットを作成するために、露出したヒューマンインターフェースを一切有さないことが望ましい場合がある。
【００１８】
[0018]  交換可能モジュールの動作態様を構成することに加えて、好ましくは、ワイヤレス通信媒体として動作する交換可能モジュールを介して、電力制御ユニットとのデータ交換、制御、およびその様々な機能のプログラミングを行うために、Ａｐｐを使用することにもなる。好ましい一実施形態において、これは、電気装置に供給される電力を変化させるために、電力制御ユニットにおけるスケジュールを設定するための機能を含むことができる。好ましい一実施形態において、これは、電力制御ユニット内に埋め込まれた周辺光センサから決定された周辺光しきい値に対する特定の応答を設定するための機能を含むことができる。別の好ましい実施形態において、これは、電力制御ユニット内に埋め込まれた近接検出器から決定された近接イベントに関して特定の応答を設定するための機能を含むことができる。
【００１９】
[0019]  好ましい一実施形態において、電力制御ユニットは、好ましくは、電力制御ユニットへのアクセス、プログラミング、または制御がＡｐｐに認められる前に、Ａｐｐとの良好なハンドシェイクまたはネゴシエーションを必要とする、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアセキュリティ手段の形の、追加のアクセス制御を含むことができる。
【００２０】
[0020]  インターフェース接続は、好ましくは、交換可能モジュールが電力制御ユニットと結合できるようにするために具体的に設計された物理コネクタである。インターフェース接続は、好ましくは、交換可能モジュールと電力制御ユニットとの間でコマンドおよび情報を渡すことができるようにするものである。好ましい一実施形態において、インターフェース接続は、好ましくは、交換可能モジュールがそのシステムを実行させるために、電力制御ユニットから交換可能モジュールに電力を供給することもできる。
【００２１】
[0021]  電力制御ユニットおよびインターフェース接続は、スマートフォンとのワイヤレス通信は有利であるが、ワイヤレス通信規格の永続的な埋め込みが望ましくない可能性のある、電力、照明、および自動化の制御システム、電気器具、およびアプリケーションのうちの多くの形に組み込み可能であることを理解されたい。例は、ドア機構、ゲート機構、電動式ブラインドおよび日よけ機構、電動式スクリーン機構、照明スイッチ、照明コントローラ、電力制御機構、サーモスタットおよび空調ユニットなどの温度調節器、換気扇、自動販売機、スプリンクラー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、電力量計、周辺コンピュータ機器、家庭用電化製品、大型家電製品、車両、および警報システムを含むが、これらに限定されない。
【００２２】
[0022]  好ましい一実施形態において、インターフェース接続は、ユニバーサルシリアルバス（USB）プラグ／コンセントを使用することによって実行可能であるが、本発明の真の範囲および趣旨を逸脱することなく、他の好適なインターフェースが使用可能であることを理解できよう。単なる例を挙げると、全天候型インターフェース接続は好ましくは、ＵＳＢインターフェースの代わりに光データリンクと組み合わされた、近距離場磁気共鳴または場結合ワイヤレス電力伝送などのワイヤレス電力伝達結合を使用することによって、達成可能である。別の例を挙げると、インターフェース接続は、半二重または全二重を実行する短距離ワイヤレストランシーバと組み合わされた、近距離場磁気共鳴または場結合ワイヤレス電力伝送などのワイヤレス電力伝達結合を用いて、達成可能である。別の例を挙げると、電力およびデータ結合は、完全に金属接触を用いて達成可能である。
【００２３】
[0023]  別の好ましい態様において、本発明は、電気デバイスまたはシステムへのユーザのアクセスを制御するためのシステムを提供する。システムは、モバイル通信デバイスとのワイヤレス通信のために動作可能な交換可能ユニットを含み、交換可能ユニットは空中線および無線トランシーバを含み、無線トランシーバはピアツーピア通信規格を使用してモバイル通信デバイスと通信する。システムは、交換可能ユニット、マイクロコントローラ、および電力制御回路との通信のための通信インターフェースを有する電力制御ユニットをさらに含み、電力制御回路は電気デバイスまたはシステムへの幹線電力接続からの電力を変化させるためにマイクロコントローラからのコマンドを実装し、マイクロコントローラは交換可能ユニットおよび通信インターフェースを介してモバイル通信デバイスによって構成可能である。システムは、通信ネットワークを介してアクセス可能な外部ネットワークプロセッサも含み、外部ネットワークプロセッサは、モバイル通信デバイスのユーザが交換可能ユニットへのアクセスを許可されていることを検証するために、モバイル通信デバイスからの検証要求を受信する。外部ネットワークプロセッサは、交換可能ユニットへのユーザのアクセスが許可されていることが検証された後に、モバイル通信デバイスに許可確認を送信する。
【００２４】
[0024]  別の好ましい態様において、本発明は、モバイル通信デバイスおよびモバイル通信デバイスとワイヤレス通信する交換可能ユニットを用いて、電気デバイスまたはシステムへの電力を変化させるように適合された電力制御ユニットを再構成するための方法を提供する。方法は、交換可能ユニットへのユーザのアクセスの妥当性を検査すること、ユーザのアクセスの妥当性が検査された後に、ユーザが交換可能ユニットへのアクセスを許可されている旨の確認を、通信ネットワークを介してモバイル通信デバイスに送信すること、交換可能ユニットを電力制御ユニットの極めて近接に移動することであって、電力制御ユニットは、電気デバイスまたはシステムへの電力を変化させるマイクロコントローラおよび電力制御回路を有する、移動すること、交換可能ユニットで、交換可能ユニットへのユーザのアクセスの妥当性が検査された後に、電力制御ユニットのマイクロコントローラを再構成するためのコマンドをモバイル通信デバイスから受信すること、および、交換可能ユニットで受信されたコマンドに従って、電力制御ユニットのマイクロコントローラを再構成することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】[0025]本発明の好ましい一実施形態で使用するためのスマートフォンを示す斜視図である。
【図２】[0026]本発明の好ましい一実施形態に従った、電力制御ユニットおよび交換可能モジュールの機能要素を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
[0027]  本発明の代替実施形態は、本明細書に開示された本発明の仕様および実施の考察から当業者に明らかとなろう。仕様および例は、本発明の真の範囲および趣旨が以下の特許請求の範囲によって示される例示としてのみみなされることが意図される。
【００２７】
[0028]  図１は、交換可能モジュール（以下でより詳細に説明）を介して電力制御ユニットと通信するためにワイヤレスリンクを使用する、スマートフォン１０の斜視表現である。スマートフォン１０は、好ましくは市販されている従来のスマートフォンである。好ましくはスマートフォンが含む基本機能のいくつかは、タッチセンサ式グラフィカルスクリーンインターフェース１２、互換性無線トランシーバ、ならびに電力制御ユニットのために交換可能モジュールおよび制御インターフェースを構成するための手段を提供する個々のスマートフォンに特有のＡｐｐを実行する機能である。以下の例において、当業者であれば特定コーディングに関する考察の必要なしに説明される実施形態の機能を理解および再生成することができるように、各Ａｐｐのための特有のコーディングは簡単にするために省略されている。
【００２８】
[0029]  スマートフォン１０は、好ましくは、少なくともネットワークＷｉ−Ｆｉを介して通信するための技術を含む、ワイヤレス通信技術の範囲にわたって動作する。加えてスマートフォン１０は、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよび／またはＮＦＣのサポートを含むことができる。本発明の好ましい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するが、具体的には本発明の適用例の特定要件に応じて、少なくともネットワークＷｉ−Ｆｉ、他のワイヤレス通信の方法およびシステムを組み込んだスマートフォンを使用することができる。
【００２９】
[0030]  次に図２を参照すると、本発明の好ましい実施形態が、交換可能モジュール２００、電力制御ユニット３００、および相互依存インターフェース接続と共に示されている。
【００３０】
[0031]  交換可能モジュール２００は、好ましくはワイヤレス通信２０２、メモリが埋め込まれたシステムマイクロコントローラ２０４、インターフェース接続２０６、および空中線２０８を有する。いくつかの好ましい実施形態において、システムマイクロコントローラ２０４は、埋め込まれたメモリに加えて、またはその代わりに、外部メモリをサポートすることが好ましい場合がある。
【００３１】
[0032]  システムマイクロコントローラ２０４とスマートフォン１０との間のコマンドおよび応答は、ワイヤレス通信２０２および空中線２０８によってサポートされている無線周波数ワイヤレスリンクを介して送られる。ワイヤレス通信２０２は、好ましくは、任意選択によりＢｌｕｅｔｏｏｔｈをサポートするための機能を備えたＳｏｆｔＡＰおよび／またはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ接続を提供する、任意数の無線機、トランシーバ、およびコントローラを含む。ワイヤレス通信の例は、２０１２年８月１５日出願の「Ａｄａｐｔａｂｌｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ，  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称のＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１２／０００９５９号に記載されており、そのコンテンツ全体が参照により本明細書に組み込まれている。コストおよび望ましい動作機能に応じて、ワイヤレス通信２０２は、Ｗｉ−Ｆｉ無線のみ、Ｗｉ−Ｆｉ無線の組み合わせ、または、Ｗｉ−Ｆｉ無線、ワイヤレス無線、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線の任意の組み合わせを含むことができる。ワイヤレス通信機能は、個別に、集合的に、あるいはＳｉＰまたはＳｏＣとして、任意数の離散無線機、空中線、トランシーバ、およびコントローラを使用することで、ＳｉＰまたはＳｏＣとして異なる規格のいくつかの離散トランシーバおよびコントローラの機能を集約する組み合わせまたは「コンボ」チップを使用することで、あるいは、コンボチップ、ＳｉＰ、ＳｏＣ、および／または離散無線機、空中線、トランシーバ、およびコントローラの組み合わせを使用することで、達成可能である。交換可能モジュールは、単数または複数のワイヤレス帯域、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利用することが可能であり、その方法は当業者によって理解されるため、本明細書では説明しない。選択されるハードウェア構成要素に応じて、交換可能モジュールは、外部スプリッタの必要性を排除するための共有アンテナサポートおよび共有信号受信経路も含むことができる。
【００３２】
[0033]  ワイヤレス通信２０２がピアツーピアＷｉ−Ｆｉ規格、好ましくはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔを使用して動作する場合、いかなる仲介ハードウェアも必要なしに、ピアツーピアベースでネットワークＷｉ−ＦｉまたはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔをサポートするデバイスと通信可能である。ワイヤレス通信２０２は、好ましくは、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔグループ参加者およびＷｉ−Ｆｉ  ＤｉｒｅｃｔアクセスポイントまたはＳｏｆｔＡＰの両方として、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ仕様に従って動作し、交換可能モジュールが、発見中にネットワークＷｉ−Ｆｉデバイスに対してＷｉ−Ｆｉアクセスポイントとして出現できるようにする。Ｗｉ−Ｆｉ  ＤｉｒｅｃｔアクセスポイントまたはＳｏｆｔＡＰとして発見された後、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔデバイスは、時々改正されるＩＥＥＥ  ８０２．１１仕様をサポートするネットワークＷｉ−Ｆｉデバイスとピアツーピア通信することができる。このインスタンスでは、ネットワークＷｉ−Ｆｉデバイスは、あたかもＷｉ−Ｆｉアクセスポイントからのように、交換可能モジュールからデバイス発見メッセージを受信することになり、あたかも標準的なＷｉ−Ｆｉアクセスポイントに接続しているかのように、交換可能モジュールとのピアツーピア通信リンクを確立することができる。Ｗｉ−Ｆｉ  ＤｉｒｅｃｔデバイスとネットワークＷｉ−Ｆｉデバイスとの間に通信リンクを確立する手順は、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熟練した実践者によって理解されよう。
【００３３】
[0034]  スマートフォンが発達し続けるにつれて、新しいモジュールは、ネットワークＷｉ−Ｆｉに加えてＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔのサポートを含め始めている。好ましい一実施形態において、交換可能モジュールがデバイス発見メッセージに対するＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ応答を受信した場合、スマートフォンおよび交換可能モジュールは、いずれのデバイスがＷｉ−ＦｉアライアンスＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ仕様に従ってグループ所有者の役割を負うことになるかをネゴシエートし、ピアツーピアＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ通信リンクが確立される。Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ仕様は、任意のＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔデバイスをグループ所有者とすることが可能であり、ネゴシエーション手順は、デバイスの機能に応じてこの役割を実行するのに最適なデバイスを決定する。
【００３４】
[0035]  Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔは、交換可能モジュール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化するいくつかの利点を有する。重要な利点は移動性および携帯性を含み、スマートフォンおよび交換可能モジュールは、ワイヤレス通信リンクを確立するために互いの無線レンジ内にあるだけでよい。Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔは、Ｗｉ−Ｆｉプロテクテッドアクセスプロトコルなどの手段および移送されるメッセージのための暗号化を介したセキュア通信を提供し、システムが条件付きデバイスに対してセキュアなままであることを保証する。最も重要なことに、Ｗｉ−Ｆｉ  ＤｉｒｅｃｔまたはＳｏｆｔＡＰを実行する交換可能モジュールは、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ことを決して意図していなかった場合であっても、ネットワークＷｉ−Ｆｉのみを備えるスマートフォンが、交換可能モジュールとのピアツーピアデータ交換に携わることができるようにする。これは、スマートフォンと交換可能モジュールの両方が、同じＳＳＩＤおよび同じチャネル数を使用しながらも、アドホックモード用に構成されることが必要な、ネットワークＷｉ−Ｆｉのアドホックモードからの明確な脱却である。
【００３５】
[0036]  システムマイクロコントローラ２０４は、好ましくは、交換可能モジュール２００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組み込み、ワイヤレス通信２０２の動作を指定および制御すること、ならびに、電力制御ユニット３００とスマートフォン１０上で実行しているＡｐｐとの間でのデータ接続３１８を介したデータ交換を容易にすることを含む、すべてのプログラムコードおよびシステム要素の実行に対する責任を負う。システムマイクロコントローラ２０４は、好ましくはＡｐｐから受信する任意のプログラムデータを記憶するための不揮発性メモリを含む。いくつかの好ましい実施形態において、複数のマイクロコントローラが使用可能である。
【００３６】
[0037]  交換可能モジュール２００が製造される場合、システムマイクロコントローラ２０４は、好ましくは交換可能モジュールをＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔアクセスポイント／グループ参加者として動作させるためのファームウェアを保持する。交換可能ユニットに最初に電力が供給されたとき、システムマイクロコントローラ２０４は、好ましくはワイヤレス通信２０２をＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔモードで始動させ、ワイヤレスレンジ内にあるスマートフォンによって検出可能な発見メッセージの伝送を開始する。
【００３７】
[0038]  Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔアクセスポイント／グループ参加者として動作している交換可能モジュールは、Ｗｉ−Ｆｉ  ＷＬＡＮを必要とせずに、スマートフォンと直接通信できることが理解できよう。交換可能モジュール２００は、スマートフォン１０が通信のためにＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔを使用していない場合、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントとして出現するか、または、スマートフォン１０が通信のためにＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔを使用している場合、いずれのデバイスがＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔグループの所有者の役割を負うことになるかに関してスマートフォン１０とネゴシエートする。次いでユーザは、ピアツーピア通信リンクを確立し、いずれの他のデバイスも必要とせずに、選択された交換可能モジュールに直接、および、交換可能モジュールを介して電力制御ユニット３００に、コマンドを送信するかまたはこれらとデータを交換することが可能である。
【００３８】
[0039]  好ましい一実施形態において、ワイヤレス通信２０２は好ましくは、Ｗｉ−Ｆｉ  ＤｉｒｅｃｔのサポートなしにＷｉ−ＦｉアクセスポイントをシミュレートするかまたはＳｏｆｔＡＰとして動作するように構成可能である。その場合、スマートフォンは好ましくは、あたかもＷｉ−Ｆｉアクセスポイントに接続しているかのように、交換可能モジュール２００とのピアツーピア通信リンクを確立することができるが、たとえスマートフォン１０がＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔをサポートしている場合であっても、交換可能モジュールとＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ接続をネゴシエートすることはできない。
【００３９】
[0040]  交換可能モジュール２００を構成し、電力制御ユニット３００を制御するための好ましい方法は、関連する製品Ａｐｐを介して容易にされる。製品Ａｐｐのためのインストール命令は、好ましくは交換可能モジュールまたは電力制御ユニットに含まれる。製品Ａｐｐは好ましくは、すべてのスマートフォンプラットフォームに共通の同じ集中型ａｐｐストアインストール方法を採用する。
【００４０】
[0041]  図１を参照すると、好ましい一実施形態において、スマートフォン１０は、スマートフォンが適切なａｐｐストアから交換可能モジュールの関連製品Ａｐｐを自動的にダウンロードできるようにする製品識別子を、交換可能モジュールのワイヤレス信号から決定できる場合がある。
【００４１】
[0042]  製品Ａｐｐは、好ましくは、交換可能モジュールとの最良の通信リンクをシームレスに提供するために、ワイヤレス要素と無線技術との任意の混合と通信する。好ましい一実施形態において、製品Ａｐｐは好ましくは、交換可能モジュール２００とのワイヤレス信号リンクを開始、検索、および確立するために、スマートフォン１０のワイヤレス通信を制御する。製品Ａｐｐは好ましくは、スマートフォンのタッチスクリーン１２上にグラフィカル要素を介して、事前構成済みおよび新規の交換可能モジュールを表示する。
【００４２】
[0043]  製品Ａｐｐが始動したとき、好ましくはレンジ内の交換可能モジュールについてスキャンし、初期に構成する必要のある任意の新規の交換可能モジュールを識別する。この時点で、スマートフォンと望ましい新規の交換可能モジュールとの間にいまだにピアツーピア接続が確立されていない場合、製品Ａｐｐは好ましくは、ユーザが望ましい新規の交換可能モジュールとのピアツーピア接続を確立できるようにする。次いで製品Ａｐｐは好ましくは、スマートフォンのタッチスクリーン１２をヒューマンインターフェースとして使用する一連のデータ入力を介して、ユーザを先導する。製品Ａｐｐはシステムマイクロコントローラ２０４と通信し、初期の接続に使用された汎用パラメータを、交換可能モジュールを固有デバイスとして定義する特定パラメータに交換する。これらは、交換可能モジュールとスマートフォンとの間のすべてのデータ転送が保護されるように固有の暗号化キーを設定すること、交換可能モジュールの名前を固有の容易に認識可能な識別子に、たとえば「交換可能モジュール」などの製品名から「ジョンのワイヤレスキー」に設定すること、および、スマートフォンとのセキュアリンクを確立するために使用される交換可能モジュール内にパスワードを設定することを含み得る。
【００４３】
[0044]  製品Ａｐｐは好ましくは、これらの特定パラメータの記録を、今後の新規の交換可能モジュールの識別およびこれとの接続のためにスマートフォンメモリ内に維持する。
【００４４】
[0045]  セットアップ手順が完了すると、製品Ａｐｐは好ましくは、交換可能モジュールファームウェアに「再始動」するようコマンドを出す。アプリケーションファームウェアが再始動したとき、交換可能モジュールはユーザ指定データを使用して、それ独自の固有アイデンティティを作成することになる。このアイデンティティを設定するために使用されたスマートフォンは、新規の特定パラメータが既知であるため、その交換可能モジュールに自動的に接続することが可能となる。スマートフォンのオペレーティングシステムが可能な場合、製品Ａｐｐを使用して、好ましくはユーザが製品Ａｐｐ内のその特定のデバイスを選択するごとに交換可能モジュールとの通信リンクを自動的に確立することができる。
【００４５】
[0046]  交換可能モジュールが構成されると、任意の他のスマートフォンは、その時点でその特定の交換可能モジュールに固有の特定パラメータをユーザが知っている場合のみ、これと接続することができる。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  Ｄｉｒｅｃｔデバイスを検索する場合、「セキュア」であるという特徴を備える構成済みの交換可能モジュールをみつけることになる。これに接続するためにユーザは、その交換可能モジュールに割り振られた特定パスワードを知らなければならず、そうでなければ通信リンクを確立できないことになる。パスワードを知っており、要求されたときにスマートフォンに入力した場合、第２のスマートフォンと交換可能モジュールとの間の通信リンクが確立されることになる。
【００４６】
[0047]  製品Ａｐｐは好ましくは、アプリケーションの性質に応じて追加のセキュリティ要件を有し得る電力制御ユニット３００を制御するために依然として必要である。好ましい一実施形態において、電力制御ユニット３００は好ましくは、製品Ａｐｐに対して電力制御ユニットへのアクセス、プログラミング、または制御の許可が認められる以前に、製品Ａｐｐとの正常なハンドシェイクまたはネゴシエーションを必要とする、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアのセキュリティ手段の形のアクセス制御を含むことができる。単なる例を挙げると、これは、電力制御ユニットがそのメモリ内に保持されているパスワードに照らして検証する、製品Ａｐｐが電力制御ユニットと交換する単純なパスワードを用いて行うことができる。製品Ａｐｐおよび電力制御ユニットがセキュア接続を正常にネゴシエートした場合、製品Ａｐｐは好ましくは、接続を確立するために使用された必要なパラメータを製品Ａｐｐメモリ内に記憶し、それらのパラメータを使用して後続のハンドシェイクを自動的に完了することができる。
【００４７】
[0048]  好ましい一実施形態では、製品Ａｐｐに対して電力制御ユニットへのアクセス、プログラミング、または制御の許可が認められる以前に、電力制御ユニットとのセキュアなハンドシェイクまたはネゴシエーションを完了するための責任を、好ましくは製品Ａｐｐではなく交換可能モジュールが負うことができる。
【００４８】
[0049]  好ましい一実施形態において、電力制御ユニットのセキュリティ手段は、通信チャネルを確立するための定義された数の試行がセキュリティ手段の要件を満たすのに失敗した後、好ましくは電力制御ユニットにすべての通信を一時的にある期間無効化させることができる。単なる例を挙げると、スマートフォン１０および交換可能モジュール２００がセキュアな通信リンクを形成している可能性がある場合であっても、交換可能モジュール２００とのセキュアな通信リンクを形成するために、電力制御ユニット３００が必要とする製品Ａｐｐに正しくないピン番号を３回入力すると、いずれかの交換可能モジュールとの通信リンクを確立するそれ以上のすべての試行を、電力制御ユニット３００に２４時間中断させる可能性がある。
【００４９】
[0050]  交換可能モジュール２００についての動作パラメータは、好ましくは電力が切断された後にシステムマイクロコントローラ２０４によって不揮発性メモリ内に保持される。電力が回復すると、システムマイクロコントローラ２０４はすべての動作パラメータに電力を投入し、電力が除去される前に動作していたようにプログラミングして、適切な動作パラメータを不揮発性メモリから回復させる。したがってシステムマイクロコントローラ２０４は、好ましくは最後の変更を覚えている（記憶している）適合するデフォルト設定で構成される。
【００５０】
[0051]  交換可能モジュール２００を完全にリセットすることが必要な場合があり得ることが想定される。製品Ａｐｐは、好ましくは交換可能モジュールと通信し、工場出荷時のデフォルト構成に再初期化するようにコマンドを出すことが可能である。この場合、交換可能モジュールにロードされているすべてのユーザ定義パラメータは失われ、工場出荷時のデフォルト状態に戻されて、新規のユーザ定義パラメータを受け取るように準備される。
【００５１】
[0052]  電力制御ユニット３００を完全にリセットすることが必要な場合があり得ることが想定される。製品Ａｐｐは、好ましくは交換可能モジュール２００を介して電力制御ユニット３００と通信し、工場出荷時のデフォルト構成に再初期化するように電力制御ユニットにコマンドを出すことが可能である。この場合、電力制御ユニットにロードされているすべてのユーザ定義パラメータは失われ、工場出荷時のデフォルト状態に戻されて、新規のユーザ定義パラメータを受け取るように準備される。
【００５２】
[0053]  好ましい一実施形態において、交換可能モジュールが機械スイッチ、スイッチ、ボタン、または容量性／近接タッチパッドなどの露出したヒューマンインターフェースを有する場合、ユーザは、好ましくはヒューマンインターフェース要素を使用して、交換可能モジュールまたは電力制御ユニットに、工場出荷時のデフォルト構成に再初期化させるか、あるいはスマートフォンまたは製品Ａｐｐを使用せずにシステムをリブートさせることができる。
【００５３】
[0054]  好ましい一実施形態において、工場出荷時のデフォルト構成への再初期化、あるいは交換可能モジュール２００または電力制御ユニット３００のリブートは、好ましくは、製品Ａｐｐからの命令と、タッチパッド、ボタン、またはスイッチなどのヒューマンインターフェースとの物理的対話との組み合わせを必要とする場合がある。
【００５４】
[0055]  好ましい一実施形態において、ワイヤレス通信２０２は、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔおよび／またはＳｏｆｔＡＰ機能に加えて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機能を含むことができる。製品Ａｐｐは、スマートフォン１０と交換可能モジュール２００との間のピアツーピアのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信リンクを使用して、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔおよび／またはＳｏｆｔＡＰ通信リンクを確立するためのパラメータを入力すること、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔおよび／またはＳｏｆｔＡＰ通信リンクをオープンすること、あるいは、それ自体で、製品Ａｐｐと電力制御ユニット３００との間でデータを交換するためのピアツーピア通信リンクとして動作することが可能である。好ましい一実施形態において、製品Ａｐｐは、好ましくはユーザが、交換可能モジュール２００とスマートフォン１０との間の好ましいピアツーピア通信方法として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを指定できるようにすることができる。同様に、望ましい場合、ＮＦＣを含めることおよび使用することができる。
【００５５】
[0056]  好ましい一実施形態において、交換可能モジュール２００は、ワイヤレスピアツーピア接続のセキュアな初期化を容易にし得る、ボタン、スイッチ、容量性パッド、または近接センサなどのヒューマンインターフェースを組み込むことができる。
【００５６】
[0057]  好ましい一実施形態において、交換可能モジュールは、製品ＡｐｐがＮＦＣをサポートしているスマートフォンとのＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、または他のピアツーピア通信リンクを自動的に確立するために使用可能な、ＮＦＣ機能を含むことができる。このプロセスは一般に「ブートストラップ」と呼ばれ、当業者に知られた通信を初期化するための確立された方法である。
【００５７】
[0058]  好ましい一実施形態において、関連付けられた電力制御ユニットへのアクセスを防止する方法として、製品Ａｐｐが交換可能モジュール２００と通信するための機能をリモートに無効化することが非常に望ましい場合がある。単なる例を挙げると、これは、保守作業者によって使用される交換可能モジュールが、パーク内の照明に対する責任を負う様々な電力制御ユニットにアクセスおよびプログラミングできるようにすることがもはや望ましくないと施設マネージャが決定した場合に、有利な可能性がある。
【００５８】
[0059]  製品Ａｐｐは、好ましくは製品Ａｐｐ内の固有のフィールドまたはパラメータを介して個々のユーザを識別するための機能を含むことができる。交換可能モジュールとのワイヤレス通信リンクを確立する前に、製品Ａｐｐは好ましくは、個別のユーザを固有に識別する製品Ａｐｐ内のフィールドまたはパラメータが依然として許可されていることを外部サーバを用いて検証するために、スマートフォン通信を使用して外部サーバにアクセスすることができる。製品Ａｐｐによって報告された詳細がサーバによって許可されているものと決定された場合、サーバは好ましくは製品Ａｐｐに確認応答を送信し、製品Ａｐｐが交換可能モジュールとのワイヤレス通信リンクを確立できるようにする。製品Ａｐｐによって報告されたフィールドまたはパラメータがサーバの許可データベース内にない場合、サーバは好ましくは、製品Ａｐｐがいずれの交換可能モジュールとのワイヤレス通信リンクも確立しないようにするためのコマンドを製品Ａｐｐに送信することが可能であり、好ましくは製品Ａｐｐのメモリ内に記憶されたすべてのデータを製品Ａｐｐに消去させることが可能である。望ましいセキュリティのレベルに応じて、この動作は、交換可能モジュールとのあらゆるワイヤレス通信リンクの確立前に実行可能であるか、あるいは、単なる例として毎日、毎週、または毎月などのより一般的な単位で実行可能である。
【００５９】
[0060]  本発明の範囲を逸脱することなく、いくつかの異なるセキュリティ手段が実装可能である。好ましい一実施形態において、個別のユーザがもはや許可されていないことを製品Ａｐｐが外部サーバから決定した場合、製品Ａｐｐがいずれの電力制御ユニットとの通信からも交換可能モジュールを永続的に無効にするための「ロック」コマンドを交換可能モジュールに送信することができるように、製品Ａｐｐは好ましくは、ユーザが既知の交換可能モジュールとのワイヤレス接続を確立できるようにする。
【００６０】
[0061]  前述の工程は、本発明の範囲を逸脱することなく、異なる順序で実行する、変更する、あるいはある工程を追加するかまたは全体を省略することができることを理解されよう。当業者であれば、前述のシステムは本発明の範囲を逸脱することなく様々に変更可能であることも理解されよう。単なる例を挙げると、交換可能モジュールとのピアツーピアリンクを確立するために、スマートフォンのオペレーティングシステムが製品Ａｐｐにスマートフォンのワイヤレス通信を制御させることができない場合、ユーザは、スマートフォンによって提供されるいずれかの機構を使用して、製品Ａｐｐを始動させる前に交換可能モジュールとのワイヤレスピアツーピア通信リンクを確立することができる。単なる別の例を挙げると、ワイヤレス通信２０２およびシステムマイクロコントローラ２０４の要素を、単一の構成要素、ＳｏＣまたはＳｉＰに集約または分離することができる。別の例を挙げると、スマートフォンがピアツーピアＷｉ−Ｆｉの所有権実装またはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔの適応を使用する場合、交換可能モジュールは好ましくは、交換可能モジュールとスマートフォンとの間に無線通信リンクを正常に形成するために、特にそのピアツーピアＷｉ−Ｆｉの所有権実装またはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔの適応に対するハンドシェイク、認証、ネゴシエーション、または構成の要件を実行するための、必要なハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアを組み込むことができる。
【００６１】
[0062]  引き続き図２を参照すると、本発明の好ましい実施形態に従った電力制御ユニット３００が示されている。電力制御ユニット３００は、インターフェース接続３０２、万年クロックカレンダー３０４、センサモジュール３０６、メモリが埋め込まれたシステムマイクロコントローラ３０８、電力測定３１０、および電力制御回路３１２を有する。いくつかの好ましい実施形態において、システムマイクロコントローラ３０８にとって、埋め込まれたメモリに加えて、またはその代わりに外部メモリをサポートすることが好ましい場合がある。
【００６２】
[0063]  万年クロックカレンダー３０４は、好ましくは、幹線電力の停止が発生した場合にバッテリまたはスーパーキャパシタをリアルタイムで正確に維持できるようにすることによる、電力バックアップを含む。万年クロックカレンダー３０４の絶対時刻および日付パラメータは好ましくは、通信リンクが確立されたときに、スマートフォン１０の時刻および日付パラメータと同期される。いくつかの好ましい実施形態において、電力制御ユニット３００がいずれのクロックまたは日付依存動作も実行しない場合、万年クロックカレンダー３０４は省略可能である。いくつかの好ましい実施形態において、万年クロックカレンダー３０４をシステムマイクロコントローラ３０８に統合することができる。
【００６３】
[0064]  好ましい一実施形態において、電力制御回路３１２は好ましくは、電力制御ユニット３００を建物または構造の電気幹線あるいは車両または船舶の電気システムに直接統合できるようにする、ターミナルブロックなどの好適な物理インターフェースを含む。好ましい一実施形態において、電力制御回路３１２は好ましくは、電気装置３１４を電力制御ユニット３００に接続するための好適な物理インターフェースを含む。電力制御ユニット３００は、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な国または適用例の電流および電圧要件に従って構成可能であることを理解されよう。
【００６４】
[0065]  好ましい一実施形態において、電力制御ユニット３００は、例を挙げると、ドア機構、ゲート機構、電動式ブラインドおよび日よけ機構、電動式スクリーン機構、照明スイッチ、照明コントローラ、電力制御機構、サーモスタットおよび空調ユニットなどの温度調節器、換気扇、自動販売機、スプリンクラー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、電力量計、周辺コンピュータ機器、家庭用電化製品、大型家電製品、車両、および警報システムなどの電気装置に、全面的に統合することができる。
【００６５】
[0066]  インターフェース接続３０２は、好ましくは、交換可能モジュール２００がインターフェース接続２０６を介して電力制御ユニット３００と結合し、データ接続３１８および電力接続３１６を確立できるようにするために、具体的に適合された物理媒体である。インターフェース接続２０６およびインターフェース接続３０２の結合は、好ましくは、交換可能モジュール２００内のシステムマイクロコントローラ２０４と電力制御ユニット３００内のシステムマイクロコントローラ３０８との間での、データ接続３１８を介した複合コマンド、制御情報、およびデータの交換のためのコンジットを形成する。
【００６６】
[0067]  交換可能モジュール２００と電力制御ユニット３００との間の機械および電気接続は、好ましくは極めて信頼性が高い、適度な信号接続を有する、異なるシステム要件を満たすように十分柔軟性がある、および使用し易いように、適合される。多くの結合システムはこれらの要件を満たしていること、および好適な結合システムは特定アプリケーションの動作要件を満たすように実装可能であることが理解できよう。
【００６７】
[0068]  好ましい一実施形態において、交換可能モジュール２００のインターフェース接続２０６および電力制御デバイス３００のインターフェース接続３０２に統合される結合は、好ましくはＵＳＢ  Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｒｓ  Ｆｏｒｕｍによって指定されたユニバーサルシリアルバス（USB）規格タイプＡプラグ／コンセントとすることができる。ＵＳＢ規格タイプＡプラグ／コンセントは、２つの電力ピン（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−）を指定する。電力制御ユニットは好ましくは、ＵＳＢ規格タイプＡソケットピン１および４を介して交換可能モジュールに電力を提供し、ピン２および３を介してデータを交換する。認定ＵＳＢデバイスまたは同様のデバイスによって使用される高速パケットデータ技法を介した、ダイヤルアップモデムによって使用されるものと同様の非同期シグナリング方法およびプロトコルが、サポート可能である。
【００６８】
[0069]  別の好ましい実施形態において、ＵＳＢ規格タイプＡプラグ／コンセントは、電力制御ユニットと交換可能モジュールとの間に１０の物理接続を提供する、ＵＳＢマイクロＢ  ＵＳＢ３．０プラグ／コンセントに置き換えることができる。本発明の範囲を限定することなく、１つのピンをＶｃｃに、２つのピンを接地に割り振り、適用例に応じてシリアルとパラレルの混合のデータ転送を介したレベル依存型の情報交換のための単純な制御信号を提供することが可能な７つの信号相互接続を残しておくことができる。
【００６９】
[0070]  ＵＳＢコネクタは便利な結合インターフェースを提供するが、本発明はそれに限定されない。交換可能モジュール２００と電力制御ユニット３００との間の相互接続方法は、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な異なるプラグおよびコンセントのタイプまたは結合技法によって実行可能であることを理解されよう。単なる例を挙げると、データ接続３１８を提供するための光データリンクまたは短距離半二重ワイヤレスと組み合わされた電力接続３１６を提供するために、全天候型およびワイヤレスのインターフェース接続が、近距離場磁気共鳴または場結合ワイヤレス電力伝送などのワイヤレス電力伝達によって達成可能である。
【００７０】
[0071]  好ましい一実施形態において、交換可能モジュール２００は完全に電源内蔵式であり、電力接続３１６を必要としない場合がある。
【００７１】
[0072]  引き続き図２を参照すると、システムマイクロコントローラ３０８は好ましくは、電力制御ユニット３００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組み込み、万年クロックカレンダー３０４の問い合わせ、センサモジュール３０６の制御および管理、電力測定３１０の問い合わせ、電力制御回路３１２の動作、ならびにデータ接続３１８を介した交換可能モジュール２００とのデータの交換を含む、すべてのプログラムコードおよびシステム要素を実行するための責任を負う。システムマイクロコントローラ３０８は、好ましくは任意のプログラムデータを記憶するための不揮発性メモリを含む。いくつかの好ましい実施形態において、万年クロックカレンダー３０４はシステムマイクロコントローラ３０８の埋め込まれた機能とすることができる。いくつかの好ましい実施形態において、不揮発性メモリはシステムマイクロコントローラ３０８の外部にあるものとすることができる。いくつかの好ましい実施形態において、複数のマイクロコントローラが使用され得る。
【００７２】
[0073]  ユーザは、最も簡単な形式の製品Ａｐｐを使用して、スマートフォン１０と交換可能モジュール２００との間のワイヤレス通信リンクを介して、および、交換可能モジュール２００と電力制御デバイス３００との間のインターフェース接続を介して、電気装置３１４に電力を供給するかまたはこれを切断するために電力制御回路３１２を作動させるコマンドを、システムマイクロコントローラ３０８に出すことが可能である。製品Ａｐｐは好ましくは、より複雑な機能およびスケジューリングを用いて電力制御ユニット３００をプログラミングする。プログラミングされた時間依存動作は、好ましくは、カウントダウンタイマなどのトリガイベントからの時限シーケンスとして、あるいは、連続または定義期間内の所定の日付および／または時刻での指定されたタスクとして、システムマイクロコントローラ３０８によって実行される。単数または複数の毎日の開始および停止時間、選択されたデイタイマー、反復タイマー、週単位タイマー、組み合わせタイマー、特定日タイマー、および多くの他の機能は、本発明の範囲内ですべて可能であり企図される。
【００７３】
[0074]  好ましい一実施形態において、システムマイクロコントローラ３０８は、好ましくは、電力制御ユニット３００の地理的位置に基づいて任意の所与の日付の日の出または日の入りの時間を計算できるようにする、日の出／日の入りアルゴリズムまたは天文学的アルゴリズムを用いて構成可能である。電力制御ユニットの地理的位置は、製品Ａｐｐ内でユーザによって手動で選択または入力された位置から決定可能であるか、あるいは製品Ａｐｐは、スマートフォン１０の汎用位置報告サービスから、その絶対的な地理的位置を確定することができる。ａｐｐがスマートフォンの汎用位置報告サービスからその絶対的な地理的位置を確定するための機能は、当業者にとって既知であるため、本明細書では説明しない。製品Ａｐｐは好ましくは、経度および緯度の値をシステムマイクロコントローラ３０８に転送し、日の出／日の入りアルゴリズムまたは天文学的アルゴリズムを使用して所与の位置についての日の出および日の入りの時間を計算できる。そのように、ユーザは、日々の絶対時間または時間の変動を知る必要なしに、日の出および日の入りに従って電力制御ユニット３００をスケジューリングまたはプログラミングすることができる。地理的位置に基づいて電力の制御をスケジューリングするための方法の例は、２０１２年８月１５日出願の、「Ａｄａｐｔａｂｌｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ，  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称のＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１２／０００９５９号により詳細に記載されている。
【００７４】
[0075]  好ましい一実施形態において、電気装置３１４は好ましくは、色混合のプロセスを介して異なる色のスペクトルを生成することが可能な有色発光ダイオード（LED）のアレイを含むことができる。色混合は、典型的には、赤、緑、および青のＬＥＤの組み合わせの光出力の強度を変更することによって特定の色を生成することに関与する。本発明は有色ＬＥＤのアレイを使用するための機能を予想するが、具体的に赤、緑、および青のＬＥＤの使用に限定されるものではなく、望ましい色混合およびスペクトル機能を達成するために、白および／または有色発光技術の任意の混合を使用することができる。
【００７５】
[0076]  ユーザが色を選択または変更するために、製品Ａｐｐは好ましくは、付属の照明要素が生成可能な色のスペクトルの近似を表す視覚インターフェースを提供する。ユーザが製品Ａｐｐにおいて色を選択する場合、製品Ａｐｐは好ましくは、ユーザが選択した色の近似を現在の輝度レベルで送達するために必要な付属の照明要素における構成色の強度を計算する。製品Ａｐｐは好ましくは、製品Ａｐｐにおいてユーザによって選択された近似を最も忠実に表す照明色を生成するために、付属の照明要素内の各構成色に必要な電力を供給するように電力制御回路３１２を変化させるコマンドを、交換可能モジュール２００を介してシステムマイクロコントローラ３０８に出す。
【００７６】
[0077]  好ましい一実施形態において、構成色混合の計算は、好ましくは製品Ａｐｐではなくシステムマイクロコントローラ３０８によって処理することができる。
【００７７】
[0078]  好ましい一実施形態において、照明要素の形の電気装置３１４は、セグメント化された発光技術のアレイを含むことが可能であり、そこからの光の強度は、好ましくはシステムマイクロコントローラ３０８および電力制御回路３１２によって別々および個別に制御することができる。
【００７８】
[0079]  好ましい一実施形態において、電力制御ユニット３００は、好ましくはセンサモジュール３０６を含むことができる。図２に示されるように、センサモジュール３０６は好ましくは、周辺光センサおよび近接検出器を含む。特に記載がない限り、センサモジュール３０６は周辺光センサおよび近接検出器を含むかのように説明されるが、本発明はその限りではない。周辺光の正確な測定、および電力制御回路３１２を作動させるためのトリガイベントが発生したかどうかを判別するためにシステムマイクロコントローラ３０８が使用可能なしきい値設定によって、様々なタスクの自動化が大幅に容易になり得ることが理解できよう。単なる例を挙げると、これは、電力制御回路３１２に接続された照明または他のデバイスを、夕暮れおよび／または夜明けにオンおよびオフに切り替えるためのしきい値として、周辺光レベルを設定することであり得る。別の例を挙げると、これは、機械式のブラインドまたは日よけを上げ下げするためのしきい値として、周辺光レベルを設定することであり得る。
【００７９】
[0080]  好ましい一実施形態において、ユーザは好ましくは製品Ａｐｐを介して、システムマイクロコントローラ３０８が関連付けられたタスクを実行するためのトリガとして使用可能な周辺光しきい値を設定することができる。周辺光しきい値は製品Ａｐｐ内に事前に記憶可能であるか、または、製品Ａｐｐがしきい値として使用するために、交換可能モジュール２００を使用する電力制御ユニット３００とのワイヤレス通信リンクを介して、センサモジュール３０６から即時周辺光測定を行うことができる。しきい値として製品Ａｐｐ内に設定されたいずれの周辺光レベルも、好ましくは電力制御ユニット３００の不揮発性メモリ内に記憶され、トリガイベントのしきい値に合致する条件をセンサモジュール３０６が報告しているものとシステムマイクロコントローラ３０８が判別したときに電力制御回路３１２を作動させるために、システムマイクロコントローラ３０８によって使用可能である。
【００８０】
[0081]  システムマイクロコントローラ３０８は、好ましくは、誤判定条件の可能性を低減させるように設計された、時間ベースの修正子、フィルタ、および／またはプロセスと組み合わせることが可能な、複数の異なるしきい値、トリガ、およびシーケンシングを処理することができる。単なる例を挙げると、システムマイクロコントローラ３０８は、指定された周辺光しきい値で電力制御回路３１２を始動させるために、製品Ａｐｐによってプログラミング可能である。システムマイクロコントローラ３０８は、好ましくは、周辺光しきい値が合致しておらず、一時的にセンサモジュール３０６をカバーする何かなどの中間条件によって発生していないことを保証するために、ある期間にわたってセンサモジュール３０６からの測定値を分析する。別の例を挙げると、システムマイクロコントローラ３０８は、特定時刻後にトリガイベントとしてしきい値を使用するようにのみ、製品Ａｐｐによってプログラミングすることができる。その場合、ユーザは、たとえば午後５時を過ぎた周辺光測定値を使用するようにのみ、電力制御ユニットを設定することができる。別の例を挙げると、センサモジュール３０６がスペクトル分析機能を含む場合、しきい値は周辺光測定のスペクトル分析に基づいて指定可能である。これは、人工照明からの干渉のない自然光のレベルから周辺光しきい値が決定できる、当業者に知られたフィルタリングの形である。別の例を挙げると、システムマイクロコントローラ３０８は、時間ベースの修正子を使用して、指定された周辺光しきい値で電力制御回路３１２をオンに切り替え、異なる周辺光しきい値でオフに切り替えるように、プログラミングすることができる。これは、異なるしきい値の測定が発生する実際の時刻の設定、または、システムマイクロコントローラ３０８が次のしきい値イベントについてスキャニングを開始する、１つのしきい値イベント後の期間の指定によるものとすることができる。
【００８１】
[0082]  好ましい一実施形態において、センサモジュールは好ましくは単一の集積構成要素であるが、いくつかの実施形態では、離散周辺光センサおよび／または離散近接センサを使用することが好ましい可能性がある。いくつかの好ましい実施形態において、近接検出器を省略し、ボタンまたはスイッチに置き換えることができる。いくつかの好ましい実施形態において、周辺光センサは省略可能である。
【００８２】
[0083]  好ましい一実施形態において、センサモジュール３０６は、他の場合には機械また電子機械スイッチによって実行可能な任意のタスクを開始することができる。単なる例を挙げると電力制御ユニット３００は、機械スイッチが使用されたかのように電気装置３１４に供給される電力が変化したときに電力制御回路３１２を作動させるために、システムマイクロコントローラ３０８がトリガとして使用可能な、ユーザの手が電力制御ユニット３００に近づくことおよび／またはタッチすることなどの、近接イベントについて、センサモジュール３０６内の近接検出器を監視するように、製品Ａｐｐによってプログラミングすることができる。近接イベントは、近接検出器からの所定の距離内の近接などの、所定の近接しきい値よりも少ない近接の検出とすることができる。所定の距離は、たとえば単に、建物内の単一の部屋、通路、廊下、またはオープンエリア内のいずれかとして構成可能である。所定の距離は、具体的には、たとえば１ｃｍから１ｍまたはより好ましくは０ｃｍから１５ｃｍの、近接検出器からの範囲について較正可能である。近接イベントを検出すると、システムマイクロコントローラ３０８は、たとえば３０分などのユーザ定義期間、電気装置３１４に電力を供給するように、電力制御回路３１２を作動させることができる。そのように、また単なる例として、ユーザがタッチしたときまたは電力制御ユニットによって検出されたときに、設定された期間、照明などの何かを活動化させるために、電力制御ユニットを使用することが可能であり、それにより、照明を連続して動作させないことで大幅に電力が節約される。
【００８３】
[0084]  システムマイクロコントローラ３０８の処理機能を、万年クロックカレンダー３０４のタイミング機能およびセンサモジュール３０６の感知機能と組み合わせることによって、いくつかの高性能かつ複雑な自動化および制御スキームを、電力制御ユニット３００内にプログラミングできることが理解できよう。
【００８４】
[0085]  好ましい一実施形態において、電力制御ユニット３００はセンサモジュール３０６を含まない場合がある。
【００８５】
[0086]  好ましい一実施形態において、電力制御回路３１２は、単純なオン／オフ様式で単一電気装置３１４への電力の供給を変化させる、単一の半導体スイッチまたはリレー、あるいは電気機械リレーを含むことができる。別の好ましい実施形態において、電力制御回路３１２は、単純なオン／オフ様式で様々な電気装置または電気装置内の要素への電力の供給を変化させる、いくつかの半導体スイッチまたはリレー、電気機械リレー、あるいは任意の他の好適なスイッチングまたは電力制御技術を含むことができる。制御可能要素を備える電気装置の例は、個別に制御可能な照明発光源のアレイから形成される照明器具を含む。別の好ましい実施形態において、電力制御回路３１２は減光制御を含むことができる。減光制御は、照明要素または照明要素の構成要素に伝送される電力量を変化させるために使用され、システムマイクロコントローラ３０８によって指示されるように、光出力を完全オンから完全オフまでの範囲で、または適切であれば光の何らかの中間範囲で変化させることができるような、適切な特徴を有する。システムマイクロコントローラ３０８の制御下で電力制御回路３１２における減光を使用し、電気装置３１４内の照明要素に伝送される電力量を調整することができる。減光制御に提示される電気負荷は、光のタイプおよび配置構成に応じて、抵抗性、誘導性、または容量性であり得るため、減光ユニットは可変電力制御の立ち上がり、立ち下がり、パルス幅変調、または他の好適な方法を提供することができる。
【００８６】
[0087]  好ましい一実施形態において、電力制御ユニット３００は、いずれの埋め込まれた電力制御回路３１２も含まず、外部電力制御回路と全面的にインターフェースして、カスタム数およびタイプの回路が手近な適用例の特定の要件を満たすことができるようにする場合がある。
【００８７】
[0088]  電力制御ユニット３００が外部電力制御回路を制御する場合、これは、物理接続（たとえば単に、ワイヤード接続）を介して実行可能であるか、または代替として、ワイヤレス通信リンクを使用可能である。ワイヤレス通信リンクの使用には、外部電力制御回路の要件に応じて、送信器のみ、または送信器および受信器であり得る、サポート無線機の追加が使用な場合がある。サポート無線機は、いくつかの異なる搬送波周波数で動作するようにシステムマイクロコントローラ３０８によって構成可能である。照明、あるいはたとえば単にドアロック、換気扇、警報システム、ブームゲート、および／またはブラインドシステムなどのデバイスを動作させるために、リモート電力制御回路内の適合する無線受信器によって符号化データが受信、復号、および作用できるように、データはそれらの搬送波周波数で変調可能である。
【００８８】
[0089]  サポート無線機は、ＦＳＫ、ＧＦＳＫ、ＭＳＫ、ＯＯＫ、または他の変調方法が可能であり得、ライセンスフリーの産業科学医療用（ISM）周波数を含む広範な周波数レンジにわたって動作可能であり得るか、あるいはＺｉｇＢｅｅ、Ｚ−ｗａｖｅ、Ｔｈｒｅａｄ、ＣＳＲｍｅｓｈ、または等価の規格などの、特定の規格をサポートし得る。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の自動化、警報、およびセキュリティシステム、および工業用監視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備えるシステム適合トランシーバが必要な適用例があり得る。これらの状況では、本明細書で説明する実施形態内に特定のサポート無線機を提供することができる。
【００８９】
[0090]  前述の電力制御回路は、本発明の範囲を逸脱することなく、多くの方法で拡張可能であることを理解されよう。電力制御回路３１２は、プログラミングされたスケジュール、周辺光条件、および／または近接イベントに従って、電力制御ユニット３００が様々な外部デバイスを管理できるように、ブラインド、シャッター、日よけ、ゲート、換気扇、ドア、および照明などの電気装置を制御するように構成可能である。
【００９０】
[0091]  好ましい一実施形態において、電力測定３１０は、電力制御回路３１２を介して伝送される電力の電気パラメータを測定できるようにする。これらのパラメータはシステムマイクロコントローラ３０８が使用可能であり、瞬間電圧、電流、および電力、ＩｒｍｓおよびＶｒｍｓ、平均のリアルおよび見掛け電力、ならびにエネルギー−パルス変換を含むことができる。測定された電気パラメータの一部またはすべてを、交換可能モジュール２００を介したワイヤレス通信リンクを介して、スマートフォン１０に送信することが可能であり、次いで製品Ａｐｐは、必要であれば追加の計算または変換を実行し、その結果をユーザが閲覧するためのスマートフォンのタッチセンサ式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の好適な処理によって、付属のデバイスまたは電気器具によって使用されている瞬間電力などの情報を表示することができる。経時的な電力使用量、総使用電力、および傾向分析は、好ましくは測定されユーザに表示可能な、基本電気データのいくつかの有用な表現でもある。スマートフォンのインターネット機能を使用することで、製品Ａｐｐは電力会社の料率および課金にアクセスし、ユーザに使用量と料金の比較を提供することができる。
【００９１】
[0092]  電力測定３１０を含めることで、電力制御ユニット３００によって、単純な計測ではなくより高度な機能を提供することができる。好ましい一実施形態において、システムマイクロコントローラ３０８は、電力測定３１０を介して様々な電気パラメータを継続的に測定することが可能であり、電力制御回路３１２に電気装置３１４への電力を低減または切断させて、電力制御ユニット３００および電気装置の両方を保護するために、システムマイクロコントローラ３０８が起こり得るエラー条件を検出できるようにする。別の好ましい実施形態において、ユーザは製品Ａｐｐを介して、通常の動作しきい値を確立するための動作負荷の下で、電力測定３１０を使用するシステムマイクロコントローラ３０８に、電力制御回路３１２の測定を行わせることができる。システムマイクロコントローラ３０８は、定期的または継続的に電力測定３１０を監視し、通常の動作しきい値からの偏差が検出された場合、電力制御ユニット３００および電気装置の両方を保護するため、および／または、通常の動作しきい値からのいずれの偏差も製品Ａｐｐに報告するために、電力制御回路３１２に電気装置３１４への電力を低減または切断させることができる。単なる例を挙げると、これを使用して、電力制御回路３１２に接続された照明グループの動作負荷を測定し、ユーザが製品Ａｐｐを介して、各照明器具を検査する代わりに消費されている電力の変化に基づいて、いずれかの照明が故障したかどうかを判別できるようにすることが可能である。好ましい一実施形態において、電気装置３１４の通常の動作しきい値は、ユーザによって手動で製品Ａｐｐに入力することが可能であるか、または、製品Ａｐｐが外部サーバにアクセスして電気装置３１４の通常の動作しきい値をダウンロードした後、製品Ａｐｐは好ましくは、この通常の動作しきい値をシステムマイクロコントローラ３０８に伝送することが可能である。
【００９２】
[0093]  好ましい一実施形態において、電力制御ユニット３００はいずれの電力測定３１０も含まない場合がある。
【００９３】
[0094]  当業者であれば、前述のシステムは本発明の範囲を逸脱することなく、多くの方法で変更可能であることを理解されよう。単なる例を挙げると、要素は単一または様々なＳｏＣまたはＳｉＰに集約するかまたは分離することができる。センサモジュール３０６は、電力制御デバイス３００にワイヤ接続するか、またはワイヤレスに接続することができる。たとえばセンサモジュールを部屋の一部に配置する一方で、電力制御デバイスを部屋の別の部分に配置することができる。複数のセンサが利用可能である。たとえば周辺光センサを、構造または建物全体にわたって複数の部屋に位置決めすることができる。光または近接以外のセンサが使用可能である。たとえば所望であれば、動き、温度、磁場、重力、湿度、水分、振動、圧力、電場、および／または音響のセンサが使用可能である。センサモジュールは、光、近接、動き、温度、磁場、重力、湿度、水分、振動、圧力、電場、および／または音響のセンサの任意の組み合わせを含むことができる。
【００９４】
[0095]  本発明の態様は、様々な環境で使用可能である。たとえば単に本発明は、照明、ゲート、ブラインド、日よけ、ガレージドア、換気扇、プール、タイマー、コンセント、家庭用電化製品、コンピュータ、車両、電力計、自動販売機、および空調システムと共に使用するように適合可能である。
【００９５】
[0096]  当業者であれば、本明細書に開示された本発明の仕様および実践を考察することから、本発明の他の実施形態が明らかとなろう。仕様および例は、以下の特許請求の範囲に示される本発明の範囲および趣旨と共に、単なる例示とみなされることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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