JP2014531883A - バッテリから負荷への電源の供給を制御する方法およびコントローラ - Google Patents

Abstract

第１のバッテリから少なくとも１つの負荷への電源の供給を制御するための、コントローラに実施される方法が提供される。コントローラは、負荷に対して少なくとも１つの対応する関連付けられた期間を示す許可データを含むデータベースに接続されるように構成される。方法は、データベースから許可データを読み取る工程と、負荷に関連づけられた期間中に第１のバッテリから負荷に電源を供給することを許可する工程とを含む。

Description

本発明は、バッテリから負荷への電源の供給を制御する方法およびコントローラに関する。

バッテリから１つ以上の負荷への電源の供給を制御するコントローラの開発および改善が、継続して要求されている。

本発明は、第１のバッテリから少なくとも１つの負荷への電源の供給を制御するための、コントローラにより実施される方法を提供することを課題とする。

本発明は、第１のバッテリから少なくとも１つの負荷への電源の供給を制御するための、コントローラにより実施される方法を提供する。コントローラは、該負荷に対して少なくとも１つの対応する関連付けられた期間を示す許可データを含むデータベースに接続されるように構成される。方法は、データベースから許可データを読み取る工程と、負荷に関連づけられた期間に第１のバッテリから該負荷への電源の供給を許可する工程とを含む。

「第１のバッテリ」は、コントローラが１つ以上のバッテリのみにより使用されるように構成されること、あるいは方法が必ず少なくとも２つのバッテリを組み込むことを必ずしも示唆するものではない。

さらに、「バッテリ」はバッテリとして機能する製品や要素を示すものといえる。例えば、この用語は１つの電源を供給するように直列または並列に一体的に接続される２つ以上の公知のバッテリまたはセルの組み合わせを示すものといえる。

データベースは、該負荷に対して少なくとも１つの対応する関連付けられたバッテリ容量レベルを示す許可データを含み、方法は、第１のバッテリのバッテリ容量レベルを検知する工程と、バッテリ容量レベルが、負荷に関連づけられたバッテリ容量レベルである場合に、第１のバッテリから該負荷に電源を供給することを許可する工程とをさらに含む。

語句「バッテリ容量レベル」は、バッテリに残存する充電レベル、あるいはバッテリによって実行可能な所定の作業量を含むものといえる。
方法は、第２のバッテリから該負荷に電源を供給することを許可する工程と、第２のバッテリが該負荷に電源を供給できない場合を検知する工程と、検知した場合に、第１のバッテリが該負荷に電源を供給することを可能にするとともに、第１のバッテリから上述したような該負荷への電源の供給を制御する工程とをさらに含む。

方法は、いずれのバッテリも該負荷に電源を供給することができない場合を検知する工程と、検知された場合に、コントローラがバッテリのいずれかが予め定められた閾値を超えて回復する場合を検知する操作を保持するように、コントローラに電源を供給する予備バッテリを活性化する工程とをさらに含む。

方法は、外部電源が、第１および第２のバッテリを充電することを可能にする工程をさらに含む。
方法は、第２のバッテリを充電させるに先立って第１のバッテリを充電させる工程をさらに含む。

方法は、許可データをコントローラのオンボード・ユーザ・インターフェースから受信する工程と、データベースに許可データを保存する工程とをさらに含む。
方法は、データ通信ネットワーク上で許可データを受信する工程と、データベースに許可データを保存する工程とをさらに含む。

方法は、バッテリおよび負荷のうちのいずれか一方の状態に関するメッセージデータを生成する工程と、このメッセージデータをデータ通信ネットワーク上で端末装置に送信する工程とをさらに含む。

方法は、バッテリまたは負荷のいずれかの有効または無効に関するメッセージデータを生成する工程と、このメッセージデータをデータ通信ネットワーク上で端末装置に送信する工程とをさらに含む。

本発明は、メインバッテリおよびバックアップバッテリから複数の負荷までの電源の供給を制御するための、コントローラにより実施される方法をさらに提供する。コントローラは、電源が前記負荷に供給される対応する関連付けられた期間を示すとともに負荷に対して対応する関連づけられたバッテリ容量レベルを示す許可データを含むデータベースに接続されるように構成される。方法は、データベースから許可データを読み取る工程と、メインバッテリから負荷に電源を供給する工程と、メインバッテリが負荷に対して電源を供給できない場合を検知し、そのような検知に応じてバックアップバッテリを有効にする工程と、バックアップバッテリのバッテリ容量レベルを検知する工程と、バッテリ容量レベルが負荷に関連付けられたバッテリ容量レベル以上である場合に、負荷に関連付けられた期間中にバックアップバッテリから負荷に電源を供給することを許可する工程とを含む。

本発明は、コントローラのプロセッサによって実行された場合にコントローラにここに定義され開示される方法を実施させるプロセッサ読み取り可能な命令を含む非一時的なプロセッサ読み取り可能媒体をさらに提供する。

本発明は、ここに定義され開示されるような方法を実施するように構成されるコントローラまで及ぶ。

本発明によるバッテリから少なくとも１つの負荷への電源の供給を制御するためのコントローラを示す機能ブロック図。 コントローラによって使用される、少なくとも１つの負荷に対して定義される許可を示す表であって、これにより、バッテリから負荷への電源の供給が許可される表。 使用時のコントローラを概略的に示す部分正面図。 コントローラ読み取り可能なプログラムのコントローラスレッド形成部を示す機能フローチャート。 別のコントローラスレッドのための機能フローチャート。 別のコントローラスレッドの機能フローチャート。 コントローラがメインバッテリおよびバックアップバッテリから３つの負荷への電源の供給の制御に使用される方法を示すフローチャート。 コントローラがメインバッテリおよびバックアップバッテリから３つの負荷への電源の供給の制御に使用される方法を示すフローチャート。 コントローラがメインバッテリおよびバックアップバッテリから３つの負荷への電源の供給の制御に使用される方法を示すフローチャート。 コントローラが配電システムのメイン電源およびバックアップバッテリから負荷への電源の供給の制御に使用される方法を示すフローチャート。 別例によるコントローラを示すハイレベル・ブロック図。 さらなる別例によるコントローラを示すハイレベルの図。 実施形態によるデータ通信ネットワーク上のコントローラと接続することで使用されるウェブ・ブラウザ用のグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を示す図。 実施形態によるデータ通信ネットワーク上のコントローラと接続することで使用されるウェブ・ブラウザ用のグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を示す図。 実施形態によるデータ通信ネットワーク上のコントローラと接続することで使用されるウェブ・ブラウザ用のグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を示す図。

本発明によるバッテリから負荷への電源の供給を制御するためのコントローラは、様々な形態にて示される。以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について詳述することが好適であろう。本明細書を提供する目的は、当業者に本発明を実地に応用させる方法を指示することにある。しかしながら、本明細書の所定の特徴は、上述した広い開示の普遍性に代わるものではないものと明白にいえる。

図面において、本発明によるコントローラ１０は、より詳細に後述するように、通常２つのバッテリ１２およびバッテリ１４から複数の負荷までの電源の供給を制御する。
広く、コントローラ１０は、コントローラ１０を有効にするための、マイクロプロセッサ１６の形態のプロセッサ、Ｉ／Ｏポート１８、パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）モジュール２０、２つのＵＳＢポート２２およびＵＳＢポート２４、通信モジュール２６、ＧＰＳモジュール２７、データメモリまたはデータベース２８、プログラムメモリ３０、電源インタフェース・モジュール３２および公知の周辺要素を含む。

１つのＵＳＢポートは、ミニＰＣＩポート、ミニＰＣＩｅポート、あるいは記憶装置を接続するのに好適な他のポートタイプである。一実施形態において、このＵＳＢポートは、通信モジュール２６の一部をなす。

２つのバッテリ１２およびバッテリ１４は電源インタフェース・モジュール３２に接続され、太陽電池モジュール３４（および／または風力発電モジュール）は、電源インタフェース・モジュール３２に接続される。したがって、電源インタフェース・モジュール３２には、充電コントローラ、バッテリ管理コントローラ等が組み込まれ、太陽電池モジュール３４とバッテリ１２およびバッテリ１４との間の好適なインターフェースおよび動作を管理する。

この例において、および説明の目的のために、負荷は２つの外部負荷、すなわちＩＰカメラ３６および補助負荷３８（例えば光源）と、内部負荷、すなわち通信モジュール２６とを含む。ＩＰカメラ３６は、イーサネット（登録商標）・ポート上で電源をＩＰカメラ３６に提供するためにＰｏＥモジュール２０に接続され、また、１つのＵＳＢポート２２に接続される。補助負荷３８は、Ｉ／Ｏモジュール１８の５ボルトの出力端子に接続される。バッテリ電源を消費するように構成される任意の数の他の要素や製品によって負荷を形成することができることが認識されるであろう。

通信モジュール２６は、有線または無線のデータ通信ネットワーク上の任意の公知のプロトコルを介して端末装置４２と通信するための通信インターフェースを含む。したがって、通信モジュール２６をインターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ等上の通信に使用することができる。通信モジュール２６は、指向性または無指向性アンテナ等の例えば２．４ＧＨｚ乃至５．８ＧＨｚの間の広範囲の周波数にわたる通信用の代替可能な無線送信機を含む。端末装置４２は、パソコンや、携帯電話、タブレット・デバイス等のようなインターネット対応のモバイル通信デバイスである。

外部データ記憶装置４４は別のＵＳＢポート２４に接続される。ポート２４はモジュール２６と一体的である。外部データ記憶装置４４はカメラポートによって電源が供給されるＵＳＢメモリデバイスである。これに代えて、より大容量のメモリデバイスにより、ＵＳＢカメラポートはデータのみを提供し、電源はコントローラの補助出力から供給される。この構造体において、メモリはコントローラの管理を受け、様々なパラメータがユーザに利用可能である。例として、周期的にのみ電源を供給され、カメラからデータダンプを受信し、続いて電力消費を最小限にするために無効とされるＵＳＢ記憶装置が挙げられる。

この目的のために、コントローラ１０は、カメラ３６、２つのバッテリ１２およびバッテリ１４、並びにＰＶモジュール３４とともに、例えばセキュリティーカメラ応用において使用することができるスタンド・アロンのバッテリで電源が供給されるカメラユニットを形成する。

広く、本発明の方法により、コントローラ１０は、電源がバッテリ１２およびバッテリ１４から負荷２６、負荷３６、および負荷３８に供給される方法を制御し、さらにＰＶモジュール３４のような外部電源によってバッテリが充電される方法を制御する。特に、一方のバッテリ１２は、負荷２６、負荷３６、および負荷３８に連続して電源を供給するメインバッテリとして機能し、他方のバッテリ１４は、メインバッテリ１２が利用不可能な場合、例えばメインバッテリが故障するか消耗した場合等に、負荷２６、負荷３６、および負荷３８に電源を供給するバックアップバッテリとして機能する。

電源がバックアップバッテリによって供給される場合に、コントローラ１０は、負荷２６、負荷３６、および負荷３８のために予め構成される許可または規則に従って負荷２６、負荷３６、および負荷３８への電源の供給を制御する。これらはより詳細に後述する。コントローラ１０によって実施されると、許可または規則の場合、メインバッテリ１２が電源を供給するのと同様にバックアップバッテリ１が負荷２６、負荷３６、および負荷３８に連続して電源を供給する場合と比較してバックアップバッテリが消耗される期間が延びる。

データベース２８は、負荷２６、負荷３６、および負荷３８のそれぞれに対して、電源が負荷に供給される関連付けられた期間を示す許可データ４６を含む。すなわち、許可データ４６は、各負荷２６、負荷３６、および負荷３８がいつスイッチを入れられ、あるいはスイッチを切られるかを決定する各負荷２６、負荷３６、および負荷３８に対する予定された期間を有するスケジューラを形成する。セキュリティーカメラ３６の場合には、ユーザは夜間を昼間より危険性が高いと考え、バックアップバッテリが負荷への電源供給のために有効とされる場合にのみ、夜間にカメラのスイッチをオンにするように予定するであろう。

ある場合には、負荷は、ユーザの優先度に応じて同じ期間中にスイッチをオンにするように予定される。しかしながら、バックアップバッテリ１が消耗すると、別の負荷に対して１つの負荷を優先させることが有用である。したがって、許可データ４６は各負荷の対応するバッテリ容量レベルを示し、コントローラは、バックアップバッテリ４のバッテリ容量レベルを検知し、バッテリ容量レベルがその負荷に関連付けられたバッテリ容量レベルを超える場合にのみ、バックアップバッテリから負荷への電源の供給を許可することができる。

図示のために、図２は、バックアップバッテリ１４から負荷２６、負荷３６、および負荷３８に電源を供給するための許可を設定する表を示す。列５３において、カメラ３６のための期間６０が設定される。同様に、期間６２および期間６４は通信モジュール２６のために設定され、期間６６および期間６８は補助負荷３８のために設定される。期間６０、期間６２、期間６４、期間６６、および期間６８は、日付、開始時間および終了時間を含む。

列５４、列５６、および列５８は、バッテリ容量範囲１００％乃至８０％、８０％乃至６０％、および６０％乃至４０％にそれぞれ相当する。オン／オフ・フラグは列５４、列５６、および列５８に１または０によって入力され、１は、その列においてバッテリ容量範囲内で負荷への電源供給が許可されることを示す。

したがって、３つの負荷に対する３つの期間６０、期間６２、および期間６６が重複する場合において、バックアップバッテリ容量が１００％乃至８０％の間にあるときは、電源は、スケジュールごとに３つのすべての負荷に供給される。バッテリ容量が８０％乃至６０％の間にある場合に、電源はカメラ３６および通信モジュール２６にのみ供給され、バッテリ容量が６０％乃至４０％の間にある場合に、電源はカメラにのみ供給される。たとえ負荷２６、負荷３６、および負荷３８がスケジュールによって同時に切り替わるように予定されていても、これは生じる。すなわち、バックアップバッテリ１４が消耗されると、バッテリ容量に関するフラグが予定された許可を無効にする。

図３はハウジング１１を含むコントローラ１０を概略的に示す部分正面図である。ハウジング１１は、屋外でコントローラ要素を収容するために密閉してシールすることができるか「耐候性」であり、支持体に取り付けるための取り付けブラケット１３を含む。取り付けブラケット１３は、支持体からのハウジング１１の迅速な離脱を促進するために迅速離脱タイプのコネクタを含む。

アダプタプレートの形態の取り付け構造体１７は、ＩＰカメラの補足的な取り付け構造体と協働するようにハウジング１１に設けられる。ＰｏＥポート２０はアダプタプレート１７に隣接して配置される。

通信モジュール２６のアンテナ１９およびアンテナ２１は、ハウジング１１の頂部を通して突出する。アンテナ１９は単純な設計である。ハウジング１１は、拡張ＬＡＮ内において部位特定のＷｉ−Ｆｉネットワークや指向性の二方向ブリッジまたはノードを設けるべく、無数の異なるアンテナタイプの取り付けを促進する。同様に、３Ｇアンテナは部位特定の指向性の設計に代えられてもよい。

保存型バッテリ１４もハウジング１１内に収容される。メインバッテリ１２はハウジング１１の外部に配置され、これにより、容易にアクセスおよび交換が可能である。
図４は、バッテリ１２およびバッテリ１４の充電する順序の制御のためのコントローラプログラムの１つのスレッドを示す機能フローチャートである。工程７２で、スレッドが実行される。工程７４で、ＰＶモジュールからの充電電流の利用可能性が検知される。コントローラは工程７６でバックアップバッテリ１４が充電に利用可能であるかどうか確認し、可能である場合に、工程７８でバックアップバッテリ１４の充電を許可するように設定されているかどうか確認する。工程８０で、コントローラ１０はバックアップバッテリ１４が充電を必要としているかどうかを判断し、必要とする場合に、工程８２で、バックアップバッテリ１４を充電する。工程８４で、コントローラ１０は、バッテリが完全に充電されているかどうかを確認し、完全に充電されていない場合に工程７６に移行する。

工程７８で許可が設定されていない場合、あるいは、工程８０でバックアップバッテリ１４が充電を必要としない場合、あるいは、工程８４でバックアップバッテリ１４が完全に充電されている場合に、コントローラ１０は続いて工程８６でメインバッテリ１２が利用可能であるかどうか確認する。工程８８で、コントローラは、メインバッテリ１２を充電させる許可が設定されているかどうか確認し、許可が設定されている場合に、工程８９でメインバッテリ１２が充電を必要とするかどうかを確認する。充電を必要とする場合に、バッテリは工程９０で充電される。工程９２で、コントローラ１０は、メインバッテリ１２が完全に充電されたかどうかを確認し、完全に充電されていない場合に、工程７６に移行する。

工程８８で許可が設定されていない場合、あるいは工程８９でメインバッテリ１２が充電を必要としない場合、あるいは工程９２でメインバッテリ１２が完全に充電された場合に、スレッドは続いて繰り返される。

したがって、バックアップバッテリ１４がメインバッテリ１２に先だって常に充電されることになる。
図５は、コントローラ１０が電源供給用のバッテリ１２およびバッテリ１４のうちの一方を有効にするための別のスレッド１００を示す。スレッドは工程１０２で実行される。工程１０４で、コントローラ１０はメインバッテリ１２が利用可能であるかどうかを確認し、利用可能である場合に、工程１０６でメインバッテリ１２が有効とされるように許可が設定されているかどうかを確認し、許可が設定されている場合に、工程１０８で容量確認が行われる。容量確認はバッテリの容量を試験する工程を含む。メインバッテリ１２に容量がある場合に、メインバッテリ１２は、工程１１０でコントローラ１０によって制御されると負荷に電源を供給することが可能になる。

メインバッテリ１２が工程１０４で利用可能でない場合、あるいは工程１０６で許可が設定されていない場合、あるいは工程１０８でメインバッテリ１２の容量がない場合に、工程１１２でコントローラ１０によって通知が生成されるとともにデータ通信ネットワーク４０上の端末装置４２に送信され、コントローラ１０がバックアップバッテリ１４に供給を切り換えたことをユーザに報知する。

工程１１４で、コントローラ１０は、バックアップバッテリ１４が利用可能かどうかを確認する。コントローラ１０は、工程１１６でバックアップバッテリ１４が利用可能な場合にバックアップバッテリ１４を有効にするように許可が設定されているかどうかを確認する。バックアップバッテリが利用可能な場合に、コントローラ１０は工程１１８で、容量確認を行う。バックアップバッテリ１４に容量がある場合に、バックアップバッテリ１４は、工程１２０でコントローラ１０によって制御されると負荷に電源を供給することが可能になる。

バックアップバッテリ１４に対する許可が工程１１６で設定されていない場合、あるいは工程１１８でバックアップバッテリ１４に容量がない場合に、コントローラ１０は、工程１２２で、ハイバネーションモードに入り、工程１２４で、タイマーを活性化する。タイマーが終了すると、スレッドは工程１０２の開始に移行し、バッテリのうちの任意の一方が利用可能になったかどうかを確認するために繰り返される。

図６は、データベース２８において予め構成された許可データ４６に基づいて、負荷のオンおよびオフを切り替えるためのスレッドを示す機能フローチャート１３０である。スレッドは工程１３２で実行される。工程１３４で、コントローラは関連する出力（ピンまたはポート）を選択し、これにより負荷は電源を受容する。工程１３６で、コントローラ１０はスケジューラが既存のコントローラのシステム時間に相当する負荷に対して関連付けられた期間を含むかどうかを確認し、含む場合に、工程１３８でバックアップバッテリ１４が負荷への電源の供給を許容する容量レベルにあるかどうかを確認する。バックアップバッテリが容量レベルにある場合、コントローラは工程１４０で負荷に電源を供給する。スレッドはコントローラ１０が次の出力を選択する工程１４４に移行し、電源がその出力に供給されるべきかどうかを判断するために次の出力のための処理を繰り返す。コントローラが工程１３８でバッテリ容量が低すぎるため負荷への電源の供給ができないと判断すると、工程１４２で続いてメッセージが生成されるとともにネットワーク上で端末装置に送信される。

メッセージ（通知、警戒、警告）を生成するとともに電子メール、ＳＭＳ等を介してユーザ端末装置に送信する工程がプロセスのいずれかのポイントに組み込まれてもよいものといえる。例えば、通知は、負荷がまもなくシャットダウンすることや、電池容量が所定のバッテリ容量レベル未満であることや、あるいはバッテリ電源が回復されること等をユーザに報知するために生成される。

コントローラ１０は、ユーザがコントローラ１０にアクセスしコントローラ１０を構成することを可能にするスレッドを含む。例えば、コントローラ１０がウェブ・サービスをホスティングすることにより、ＧＵＩがインターネット上でアクセス可能となり、これにより許可の設定や、コントローラ１０からの保存されたデータのダウンロード等が可能となる。ＧＵＩにより、ユーザは、さらにデータベースの既存の予め構成された許可を無視したり、負荷を手動でオンおよびオフしたり、バッテリおよび負荷の状況を視認することができる。さらに、ユーザはＧＵＩによって複数の受信者を選択し、どのメッセージをどの受信者のもとに送るかを明示することができる。

メッセージは、クライアントのバックエンド・サーバやデータを読み取ることができる他のデバイスへのＳＭＳ、電子メール、あるいは他の通知のようなユーザ定義可能なメッセージフォーマットにある。

各バッテリはセルを含み、例えばバッテリは４つのリン酸鉄リチウムセルを含みバッテリパックを形成する。各バッテリパックは関連付けられたバッテリ管理モジュールを含み、バッテリに対する安全な電圧および電流の範囲を制御する。一実施形態において、バッテリ管理モジュールは、バッテリの各セルを独立して監視するとともに、充電処理中に互いに対するセル容量の過剰な先行または遅延を軽減するためにセルに対する充電を制御するように構成することができる。さらに、セルを個別に監視することによって、セルのうちいずれかが低下した場合にユーザに送信するメッセージをコントローラ１０に生成させることができる。

コントローラ１０はさらにＰＶモジュール３３の形態の予備電源を含み、これは定格が比較的小さく、バッテリ電源や外部電源がいつ回復するかをコントローラ１０が検知することができるようにハイバネーションモード中にコントローラをアクティブに保持するためにちょうど十分な電源を供給することができる。

図７は、一方のバッテリ（Ｂ２）がバックアップまたは保存型バッテリ１４であり、他方のバッテリがメインバッテリ１２（Ｂ１）である２つのバッテリによりコントローラ１０が使用される方法を示すフローチャート１５０である。

まず、工程１５２で、電源は、メインバッテリ１２によってカメラ３６、通信モジュール２６、および補助負荷３８に供給され、これらはスイッチをオンにされる。コントローラ１０は、工程１５４で、メインバッテリ１２が消耗されることを検知し、工程１５６でメインバッテリ１２を無効にする。コントローラ１０は、工程１５８でバックアップバッテリ１４が電源供給の許可を有するかどうかを検知し、許可を有さない場合は、工程１６０ですべての負荷のスイッチを切り、ハイバネーションまたはスリープモードに入る。あるいは、コントローラは工程１６８でバックアップバッテリ１４を有効にし、メッセージを生成するとともに端末装置４２に送信する。

工程１６６で、コントローラ１０は負荷を制御し、これにより、負荷は負荷のためのスケジュール通りにオンとなる。他の期間において、コントローラ１０はハイバネーションモードに入る。コントローラ１０は、工程１６４でバックアップバッテリが予め構成された閾値容量未満に低下することを検知し、これに応じて工程１６４で、負荷が負荷のためのスケジュール通りにオンであったとしても、データベース２８において負荷に対するバッテリ容量の許可に設定されるような負荷のいくつかを無効にする。

コントローラは、工程１７０でバックアップバッテリ容量が動作閾値容量未満に低下することを検知すると、工程１７２でハイバネーションモードに入り、バックアップバッテリ１４が動作容量に回復または充電されているかどうかを、予め構成された間隔で確認する。工程１７４で、ハイバネーションモード時に、小型のＰＶモジュール３３によって充電される予備電池によって電源がコントローラに供給される。

コントローラは、工程１７６でバックアップバッテリが充電され動作することを検知し、許可通りに負荷に電源を供給させ、負荷がバックアップ電源により動作している旨のメッセージを端末装置４２に送信し、そうでない場合は、コントローラは、工程１８０でハイバネーションモードに保持される。

コントローラ１０は、工程１８８でバックアップバッテリが充電されていることを検知し、工程１８６で負荷の許可通りに負荷への電源が制御される。コントローラ１０は、工程１８４でバックアップバッテリの容量を確認し、工程１８２でバックアップバッテリの充電を継続し、工程１９２で負荷の許可による負荷への電源の供給の制御を継続する。

コントローラ１０は、工程１９４でバックアップバッテリ容量が完全に回復されることを検知し、これに応じて工程１９６でメインバッテリの充電を有効にする。工程１９８で、コントローラは、メインバッテリが完全に充電されたかどうかを確認し、十分に充電されていない場合に、工程２００でメインバッテリの充電を継続するか、工程２０２でバックアップバッテリを無効にするとともにメインバッテリが、電源を供給することを可能にする。メインバッテリは工程２０４で全容量が回復し、工程２０６で処理は処理の開始に戻る。

状態、作用、トリガ等に関連するメッセージが生成され、処理の任意の工程の前後、あるいは工程中にユーザのもとに送信される。
図８は、通常の状態時に負荷に対して電源を供給するための配電システムや電源が供給されたデータケーブル等の外部電源とともにバックアップバッテリによりコントローラ１０が使用される方法を示すフローチャート１５０である。

工程２１２で、電源は外部電源から、例えばメイン電源から負荷に供給される。コントローラは、工程２１４でメイン電源が利用可能ではないことを検知すると、これに応じて工程２０６でバックアップバッテリから電源を供給させ、メッセージを生成するとともに端末装置４２へ送信し、補助負荷のスイッチを切る。

コントローラは、工程２１８でバックアップバッテリが２０％を消耗したことを検知し、工程２２０で通信モジュールがシャットダウンされるであろうとユーザに通知するメッセージを生成するとともに端末装置に送信する。コントローラは、工程２２２でバッテリが４０％消耗されることを検知し、また、コントローラは、工程２２４で負荷に対して設定される許可により負荷への電源の供給の制御を継続する。コントローラは、工程２２６でバックアップバッテリが６０％消耗されることを検知し、これに応じて工程２３０で通信モジュール２６がシャットダウンするメッセージを生成するとともに端末装置４２に送信し、通信モジュールをシャットダウンする。

コントローラは、工程２３２でバックアップバッテリが動作バッテリ容量レベル未満に消耗されたことを検知し、また、コントローラは、工程２３４でハイバネーションに入る。ハイバネーション中に予備電池および小さなＰＶモジュール３３によって電源がコントローラに供給され、コントローラは、工程２３８でメイン電源が回復されるかどうかを一定間隔で確認する。コントローラは、工程２４０でメイン電源が回復されることを検知すると、コントローラは、工程２４２で負荷に電源を戻し、負荷がメイン電源から電源を供給される旨のメッセージを端末装置に送信する。工程２４４で、バックアップバッテリが充電され、工程２４６で、バックアップバッテリは完全に充電され、処理は工程２４８で開始に戻る。

これらの実施形態において、履歴データやカメラのような現場計器からのデータは、端末装置からの後の検索のために、あるいはＦＴＰサーバにアップロード等するために、コントローラ１０に保存される。例えば、コントローラ１０はサードパーティーのデータをドライブ４４に保存する。ドライブ４４はＵＳＢドライブや他のＨＤ記憶装置である。ドライブ４４はＧＵＩを介してアクセス可能であり、これにより、データをアップロードすることができる。

一実施形態において、カメラはカメラポートによって電源が供給されるＵＳＢメモリデバイスに直接接続するＵＳＢポートを有する。これに代えて、ＵＳＢカメラポートはデータのみを提供し、電源はコントローラからカメラに補助出力によって供給されてもよい。そのような場合において、電源は、カメラからデータダンプを受信するべくＵＳＢポートに周期的にのみ供給され、続いてＵＳＢポートはバッテリからの消費電力を低減するために無効とされる。

リモートセキュリティーカメラ応用のようないくつかの応用において、バックアップバッテリ用およびメインバッテリ用にバッテリパックを使用することが有用であり、これらはそれぞれ１３．２ボルトのバッテリパックを形成するために４つの３．３ボルトのリン酸鉄リチウム（ＬｉＦＥＰ０４）セルを含む。しかしながら、コントローラ１０は多くのバッテリタイプのうちの任意の１つを使用して構成されてもよい。ＬｉＦＥＰ０４セルは鉛蓄電池やその変形と比較して、長いライフサイクルを有し、ディープサイクルであり、使用されていない場合に長期間容量レベルを保持することができる。

好適に、コントローラ１０により、ユーザは高度のバッテリ管理が可能であり、これにより、ユーザは、負荷がバックアップバッテリに依存する間、負荷の有用な動作可能時間を延ばすように負荷に対して許可を構成することができる。

コントローラは情報を提供し、情報はデータ通信ネットワーク上でユーザに送信され、これにより、ユーザはコントローラを遠隔管理し、ユーザにコントローラ、負荷、およびバッテリの状態、動作、トリガ等を報知することができる。さらに、ハイバネーションモードはＧＵＩを介してユーザによって引き起こされる。コントローラ１０に対する管理者権限は、ハイバネーションモードを活性化するために要求される。

コントローラ１０は、カメラのような現場計器と通信するための任意の公知の通信プロトコル、例えばＭｏｄＢｕｓプロトコルを使用するように構成される。これにより、複数のコントローラが、ＬＡＮ構成に配備され、例えばセキュリティ管理室で中央端末と通信することができる。ＧＵＩは、それによって１つのインターフェースから複数のカメラを管理することができるインターフェースを提供する。スケジュール、セッティングおよび他のパラメータは、カメラの複数のコントローラにコピーすることができる。１つのカメラシステムがマスタとして構成され、要求に応じてスレーブのカメラの機能を制御することができる。

図９は、コントローラ１０を組み込む構造体２５０を示す。ＧＰＳ２７、データ記憶装置４４が接続されるＵＳＢポート２４、およびカメラ３６は、通信モジュール２６を介してプロセッサ１６に間接的に接続される。カメラ３６はデータを通信モジュール２６に送信し、データは、ネットワーク４０に効果的に接続されるデータ記憶装置４４に送られる。データ記憶装置４４はＮＡＳであり、コントローラ１０によって制御される５Ｖの電源に接続される。例えば、ＮＡＳは、データを保存するために周期的にのみ電源を供給され、続いてバッテリからの消費電力を低減するためにスイッチを切られる。ＮＡＳ記憶装置は、カメラの観点から標的である。カメラはデータ検索を向上させるように構成されるデータストレージソフトウェアプロトコルを使用して、ドライブをフォーマットする。データはＷｉ−Ｆｉ・ＬＡＮ、３Ｇ・ＷＡＮ等を介してダウンロードされる。

図１０は、コントローラ１０を組み込む別の構造体２５０を示す。構造体２５０において、ＵＳＢドライブの形態のデータ記憶装置４４が、カメラ３６に直接接続される。カメラ３６は、記憶装置４４に直接データを送信する。このＵＳＢ記憶装置４４は、同じケーブル上の電源およびデータを受容する。ＵＳＢ記憶装置４４は、カメラ３６からのＵＳＢ電源の制約にさらされるカメラ３６ユニットから所定の距離の位置に配置される。しかしながら、距離はコントローラ１０によって制御可能な５ｖ出力によりコントローラ１０から電源を供給することによって増加する。

ＵＳＢ記憶装置４４はカメラの観点から標的である。カメラ３６は、この構造体下で異なる組のプロトコルを応用する。プロトコルは、ＵＳＢデータ記憶装置４４のようなソリッドステートドライブの寿命を延ばすように構成される。データはＷｉ−Ｆｉ・ＬＡＮ経由で、あるいは物理的にＵＳＢデータ記憶装置４４を取り外すことによりＵＳＢデータ記憶装置４４からダウンロードすることができる。

特に、電源と通信が有線データケーブルを介してカメラに提供されるセキュリティーカメラの応用において、コントローラ１０は、データケーブルを介した電源および通信が故障した場合に、電源および通信の両者に対する有用なバックアップを供給する。ＰｏＥプロトコルに準拠したイーサネット（登録商標）ケーブルによって電源が供給されると同時に有線ネットワークが略失われるので、メッセージは無線ＬＡＮか３Ｇ・ＷＡＮによって送信される。

取り付けブラケット１３は、２つの部分を含むように構成される。一方の部分は、ハウジング１１に取り付けられ、他方の部分は支持構造体に取り付けられる。ハウジングが取り払われると、一方の部分は支持体に残され、これにより、カメラ部位のネットワークは支持体に残された両取り付けブラケット部分によって確立され、これにより再配備が促進される。

図１１は、コントローラ１０によって、あるいはコントローラ１０に接続される周辺機器によって生成されるＧＵＩを示し、ＧＵＩは、操作する者によって使用され、これによりバッテリに残存する容量や充電を判断する。図１１のＧＵＩは、コントローラ１０を組み込むシステムを使用して様々なパーティーの名称も示す。ＧＵＩにより、バッテリの様々な特性に対してどのパーティーが電子メールやＳＭＳを送信するかを選択することができる。

図１２は、コントローラ１０によって、あるいはコントローラ１０に接続される周辺機器によって生成されるＧＵＩを示し、ＧＵＩは、操作する者によって使用され、これにより、メインバッテリおよびバックアップバッテリ、あるいは保存型バッテリの充電状態を判断する。

図１３は、コントローラ１０によって、あるいはコントローラ１０に接続される周辺機器によって生成されるＧＵＩを示し、ＧＵＩは、操作する者によって使用され、これにより、コントローラ１０の様々な補助出力の状況を判断する。

コントローラ１０から遠隔でＧＵＩの各々を生成することができることが認識されるであろう。
上述した用語は開示の目的のためのものであり、これに制限されるものとみなされるべきではないものといえる。開示された実施形態は、本発明の例示を意図したものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、当業者が容易に想到する様々な変形および付加により実施されてもよい。

特許請求の範囲を含む明細書全体にわたって、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」およびその変形の「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」や「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」は、１つの整数または複数の整数を含み、他の任意の整数を排除するものではないと解釈される。

特許請求の範囲に記載される主題の様々な本質的に特に実地に応用される好適な典型的な実施形態がここに原文通りに且つ／または図示により開示される。もしあれば課題を解決するための手段に定義される主題を実施するために発明者に公知の最良のモードを含む。ここに開示された１つ以上の実施形態の変更（例えば変形および／または拡張）は、本明細書を読み取る際に当業者に明白になるであろう。発明者は、当業者が好適な変形を使用することを予期する。発明者は、ここに開示されるような所定の主題以外の主題が実施されることを意図する。したがって、法律によって可能になるように、主題は主題に対する主題のすべての均等物およびすべての改善を含むとともに、カバーする。さらに、上述した要素、動作およびそのすべての可能な変更のあらゆる組み合わせが、特にここに明示されない限り、明確に具体的に請求を放棄しない限り、あるいは文脈に明らかに反しない限り主題に包含される。

ここに開示される任意および全ての例や例示の言語（例、「等」）の使用は、１つ以上の実施形態を示すことのみを意図したものであり、特に記載がない限り任意の主題の範囲を制限するものではない。明細書における言語は、任意の定義されていない主題が課題を解決するための手段において定義された主題の実施に不可欠なものを示すものとして解釈されるべきではない。

したがって、本明細書の任意の部分（例、発明の名称、技術分野、背景技術、発明が解決しようとする課題、明細書本文、要約、図面等）の内容にかかわらず、明白な定義、断言や、主張等を介して明白に特定されない限り、あるいは本出願の任意の請求項、および／または本出願が優先権を主張する任意の出願の任意の請求項に対して文脈が明白に反しない限り、また、原文に記載されない限り、ａ．任意の所定の開示され、または図示された特徴、機能、動作や、要素、動作の任意の所定の順番、あるいは要素間の任意の所定の関係を含むことが要求されるものではない。
ｂ．特徴、機能、動作、あるいは要素は「不可欠」なものではない。
ｃ．任意の要素を一体的に形成、分離、および／または複製することができる。
ｄ．任意の動作を繰り返すことができ、任意の動作を複数の実体によって実施することができ、且つ／または任意の動作を複数の管轄において実施することができる。
ｅ．任意の動作や要素を特に除外することができる。動作の順序は変更可能であり、且つ／または、要素の相互関係は変更可能である。

用語「ａ」、「ａｎ」、「ｓａｉｄ」、「ｔｈｅ」、および／または様々な実施形態を開示する文脈（特に添付の特許請求の範囲の文脈）における指示対象は、特に指定されるか明らかに文脈に反しない限り、単数および複数の両者をカバーするものと解釈される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｈａｖｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、および「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」は、特に記載がない限り開放型の用語（すなわち、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ， ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ」を意味する）として解釈される。

さらに、任意の数や範囲がここに開示される場合、特に記載がない限り、その数や範囲はおおよそである。ここに開示される値域は、特にここに記載がない限り、範囲内に相当する個別の値を個別に短縮して参照するものと意図したのみであり、個別の値およびその個別の値に定義される個別の副範囲が、ここに個別に開示されたもののように、明細書に組み込まれる。例えば、１乃至１０の範囲が記述される場合に、この範囲は、例えば、１．１、２．５、３．３３５、５、６．１７９、８．９９９９等のようなその間のすべての値を含み、また、例えば、１乃至３．６５、２．８乃至８．１４、１．９３乃至９等のようなその間のすべての副範囲を含む。

Claims (13)

1. 第１のバッテリから少なくとも１つの負荷までの電源の供給を制御するための、コントローラにより実施される方法であって、該コントローラは、該負荷に対して少なくとも１つの対応する関連付けられた期間を示す許可データを含むデータベースに接続されるように構成され、前記方法は、
   前記データベースから前記許可データを読み取る工程と、
   前記負荷に関連付けられた前記期間中に前記第１のバッテリから前記負荷に電源を供給することを許可する工程と、を含むことを特徴とする、コントローラにより実施される方法。
2. 前記データベースは、前記負荷に対して少なくとも１つの対応する関連付けられたバッテリ容量レベルを示す許可データを含み、前記方法は、
   前記第１のバッテリのバッテリ容量レベルを検知する工程と、
   前記バッテリ容量レベルが、前記負荷に関連付けられた前記バッテリ容量レベルである場合に、前記第１のバッテリから前記負荷に電源を供給することを許可する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 第２のバッテリから前記負荷に電源を供給することを許可する工程と、
   前記第２のバッテリが前記負荷に電源を供給できない場合を検知する工程と、
   検知した場合に、前記第１のバッテリが前記負荷に電源を供給することを可能にするとともに、前記第１のバッテリから請求項１または２に記載の前記負荷への電源の供給を制御する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. いずれのバッテリも前記負荷に電源を供給することができない場合を検知する工程と、
   検知された場合に、前記バッテリのいずれかが予め定められた閾値を超えて回復する場合を検知する動作を前記コントローラが保持するように、前記コントローラに電源を供給する予備バッテリを活性化する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 外部電源が前記第１および第２のバッテリを充電することを可能にする工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第２のバッテリを充電させるに先立って前記第１のバッテリを充電させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記許可データを前記コントローラのオンボード・ユーザ・インターフェースから受信する工程と、前記データベースに前記許可データを保存する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. データ通信ネットワーク上で前記許可データを受信する工程と、前記データベースに前記許可データを保存する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 前記バッテリおよび負荷のうちのいずれか一方の状態に関するメッセージデータを生成する工程と、同メッセージデータをデータ通信ネットワーク上で端末装置に送信する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記バッテリまたは負荷のいずれかの有効または無効に関するメッセージデータを生成する工程と、同メッセージデータをデータ通信ネットワーク上で端末装置に送信する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
11. メインバッテリおよびバックアップバッテリから複数の負荷までの電源の供給を制御するための、コントローラにより実施される方法であって、該コントローラは、電源が前記負荷に供給される対応する関連付けられた期間を示すとともに前記負荷に対して対応する関連づけられたバッテリ容量レベルを示す許可データを含むデータベースに接続されるように構成され、前記方法は、
    前記データベースから前記許可データを読み取る工程と、
    前記メインバッテリから前記負荷に電源を供給する工程と、
    前記メインバッテリが前記負荷に対して電源を供給できない場合を検知し、そのような検知に応じて前記バックアップバッテリを有効にする工程と、
    前記バックアップバッテリのバッテリ容量レベルを検知する工程と、
    前記バッテリ容量レベルが前記負荷に関連付けられたバッテリ容量レベル以上である場合に、前記負荷に関連付けられた期間中に前記バックアップバッテリから前記負荷に電源を供給することを許可する工程と、を含むことを特徴とするコントローラにより実施される方法。
12. 前記コントローラのプロセッサによって実行された場合に前記コントローラに請求項１または１１に記載の方法を実施させる、プロセッサ読み取り可能な命令を含むことを特徴とする非一時的なプロセッサ読み取り可能媒体。
13. 請求項１または１１に記載の方法を実施するように構成されるコントローラ。