JP6246186B2 - プログラム可能な電気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力用のプログラム可能な装置に関する。具体的には、このプログラム可能な装置は、電気コンセントに有用であろう。更には、このプログラム可能な装置は、特に、家庭用電気コンセントに有用であろう。

電力は、電気装置に対する商用電源のターンオン及びターンオフを実現するための手動スイッチが通常は装備されている電気コンセントを通じて、テレビ受像機、ステレオシステム、トースター、オーブン、及びその他の家庭用及び非家庭用電気製品などの電気装置に供給されている。更には、照明は、ライトに対する電源のターンオン及びターンオフを実現する電気スイッチング装置（しばしば、ライトスイッチと単に呼称される）によって制御されている。

いくつかの電気スイッチング装置（電気コンセント、ライトスイッチ、及びその他の同様の電気スイッチング装置）は、電源を手動でスイッチオン及びオフするための手段を提供しているのみである。そして、このような手動スイッチは、多くの場合にユーザーが所望しているなんらの自動化されたスイッチングをも提供してはいない。このような自動化されたスイッチングは、電力の節約のために、建物に存在していない時にセキュリティのために電気装置及びライトをスイッチオン及びオフして人々の存在の効果をシミュレートするために、又はその他の目的のために、望ましいであろう。

自動化されたスイッチング装置は、機械的に又は電気的に動作する時間調節装置を含んでおり、これらの時間調節装置は、電気コンセントにプラグ挿入されることが可能であり、且つ、次いで、電力がランプなどの電気装置に対して供給及び切断されるタイミングを制御するように設定されることが可能である。電気コンセントにプラグ挿入される電気的又は機械的時間調節装置は、嵩張り、プログラムが困難であり、オン及びオフ電力供給期間の多数のプログラミング選択肢を有しておらず、且つ、しばしば、不正確であるという点において問題を有している。機械的装置に伴う別の問題点は、大量のノイズを生成し、高価であり、且つ、時間調節装置用のモーターを動作させる際に大量の電力を消費することから、エネルギー効率が悪いという点にある。

その他の装置は、大きく、複雑であると共に、高度な中央集中化された電力制御システムを含んでおり、これらの電力制御システムは、非常に高価であり、且つ、建設中の建物内における設置も複雑である。又、このような複雑な中央集中化された電力制御システムは、既に建設済みの建物内における設置（後からの取付け）も格段に複雑である。更には、これらのシステムは、しばしば、多くの制御選択肢を含むことから、プログラムも困難である。

上述のように、装置に伴う問題点は、電力の十分に効果的な節約が結果的に得られないという点にある。装置のいくつかは、製造者又はその他の者により、電力を節約する装置であると主張されているが、電力を節約する場合にも、節約される電力の量は、相対的に小さい。しばしば、装置は、その装置自体がその動作の際に過大な電力を消費することに起因し、電力の正味の節約を結果的にもたらさない。

従来技術による例示用の１つの装置が、下記特許文献１に開示されており、この場合に、装置は、主に安全な稼働に対処している。但し、装置は、相対的に複雑であり、且つ、多数の電気コンポーネントを含んでおり、この結果、動作の際に相対的に大量の電力を消費する装置となろう。更には、この特許文献の装置は、電源をスイッチオン及びスイッチオフするためのなんらの種類の時間調節メカニズムをも含んでいない。

更に別の例示用の従来技術による装置が下記特許文献２に開示されており、この装置は、この場合にも、多数の複雑な電気コンポーネントを有する大きな装置であり、この結果、動作の際に相対的に大量の電力を消費することになっている。この装置は、装置に組み込まれたプログラミングインターフェイスを有し、このプログラミングインターフェイスは、装置が使用されている際に常に容易にアクセス可能な状態にあるわけではない。更には、プログラミングインターフェイスは、使用が容易ではなく、且つ、この種の装置と共に提供可能な存在しているインターフェイスは、１つのみであり、この結果、ユーザーの選択肢に従って装置をプログラムするべくその他のインターフェイスを使用することが不可能となっている。更には、この装置は、完全に電源ソケットの外部に位置するように構成されている。外部に位置していることに起因し、この装置は、その時間調節された電力供給によって電力を節約するべく、とりわけ効率的に動作することができない。

更に別の例示用の従来技術による装置が下記特許文献３に記述されており、この装置は、完全に電源ソケットの外部に位置したユニットを有し、且つ、このユニットにプラグ挿入されているランプなどの電気装置と共に、電源ソケットにプラグ挿入される。下記特許文献３に記載の装置は、コンピュータタブレットなどの遠隔制御装置によって動作させることができる。但し、この装置は、なんらの組込み型の時間調節をも有しておらず、従って、ユーザーが、例えば、ランプなどに対する電源のスイッチオン又はスイッチオフを所望した際に常に直接的に操作されることに限定されている。この観点において、この装置は、動作時間に対するなんらのプログラミング命令をも受け付けることができず、これらの時間は、装置内に保存されている。従って、時間調節された動作の場合には、この装置は、コンピュータタブレットとの関連において動作することが必要となり、タブレットがあらゆる時間調節命令を保持している。これは、時間調節されたスイッチング動作の場合に、装置とコンピュータタブレットが常に一緒に使用されなければならず、このような事実は、ユーザーにとって不便である可能性が高いという問題を結果的にもたらすと共に、このような望ましいスイッチング期間において作動すると共に動作可能となるために、コンピュータタブレットに対して依存している。更には、この装置は、電源ソケットの外部に位置していることにより、外部ユニットとして、相対的にエネルギー効率が悪く、且つ、動作の際に電力の十分な節約に結び付かないという、下記特許文献２に開示されている装置と類似した問題点を有している。

欧州特許出願第３８４８８１（ＡＩ）号明細書 米国特許第５，２７８，７７１号明細書 米国特許第７，９６４，９８９号明細書

従来技術における上述の問題点のうちの少なくとも１つを克服又は少なくとも改善すると共に／又は、上述されてはいない従来技術における少なくとも１つの問題点を克服又は少なくとも改善すると共に／又は、従来技術による装置、システム、及び／又は方法に対する少なくとも有用な代替肢を提供することが本発明の目的である。

従って、一態様においては、本発明は、外部プログラミング装置によってプログラムされるように適合されたプログラム可能な電気制御装置を提供し、プログラム可能な電気制御装置は、電気スイッチング装置との協働状態において電源を制御するためのものであり、電気スイッチング装置は、本体と、電源入力と、少なくとも１つの電源出力と、それぞれの電源出力用の手動スイッチと、を有し、手動スイッチは、オン及びオフ位置を有し、プログラム可能な電気制御装置は、
スイッチング時間データ及び／又は持続時間データをプログラム可能な電気制御装置と外部プログラミング装置の間において伝達するデータ接続モジュールと、
スイッチング時間データ及び／又は持続時間データを保存するメモリと、
クロック時間、カレンダ日付、及び持続時間のうちの１つ又は複数を提供する時間調節モジュールと、
スイッチング時間及び／又は持続時間を提供するべく、クロック時間及びカレンダ日付のうちの１つ又は複数に従ってスイッチング時間データ及び／又は持続時間データを処理するプロセッサと、
スイッチング時間及び／又は持続時間に従って、且つ、電源出力を通じて電源を制御するための手動スイッチとの協働状態において、プロセッサによって制御されるスイッチングモジュールと、を含み、
この場合に、スイッチング時間及び／又は持続時間は、個々の手動スイッチがオン位置にある際に電源出力が電力を供給することができる少なくとも１つの供給オン期間と、個々の手動スイッチがオン位置又はオフ位置にある際に電源出力が電力を供給することができない少なくとも１つの供給オフ期間と、を含み、且つ、
この場合に、プログラム可能な電気制御装置の少なくとも一部分は、本体内において統合される能力を有する。

別の態様においては、本発明は、直前の段落に記述されているプログラム可能な電気制御装置を含む電気制御システムを提供し、この場合に、プログラム可能な電気制御装置は、こちらも直前の段落に記述されている電気スイッチング装置と統合されている。

更に別の態様においては、本発明は、プログラム可能な電気制御装置を動作させる方法を提供し、プログラム可能な電気制御装置は、２つ前の段落に記述されているものであり、方法は、データ接続モジュールと接続するべく、２つ前の段落に記述されている外部プログラミング装置を動作させるステップと、スイッチング時間データを生成するべく、スイッチング時間を選択するように外部プログラミング装置を動作させるステップと、スイッチング時間データを外部プログラミング装置とデータ接続モジュールの間において伝達するステップと、データ接続モジュールから接続切断されるように外部プログラミング装置を動作させるステップと、を含む。

一実施形態においては、データ接続モジュールは、物理的コネクタを含む。物理的コネクタは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートであってもよい。別の実施形態においては、データ接続モジュールは、無線コネクタを含み、この場合に、無線コネクタは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）トランシーバ、及び／又は赤外線トランシーバのうちのいずれか１つである。無線コネクタがＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバである場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバは、アンテナを含む低エネルギートランシーバであってもよい。又、データ接続モジュールは、なんらかの種類のインターネット接続を提供することにより、インターネット上において通信を許容することができよう。又、この観点において、データ接続モジュールは、クラウドコンピューティング装置及び方法とも結びつきうるであろう。

任意選択の一実施形態においては、時間調節モジュールは、リアルタイムクロック（real-time clock：RTC）であってもよい。別の任意選択の実施形態においては、スイッチングモジュールは、リレー、ラッチリレー、ＴＲＩＡＣ（triode for alternating current）、又は任意の半導体スイッチのうちのいずれか１つであってもよい。

別の任意選択の実施形態においては、時間調節モジュールは、リアルタイムクロックに依存したものでなくてもよく、ＡＣ商用電源の周波数を使用して持続時間を計測する装置などの持続時間を計測するためのなんらかの手段を使用することができよう。このような実施形態においては、装置１０のユーザーは、装置をスイッチオンし、且つ、持続時間を選択することになり、この場合に、装置は、サイクルの数を、又はなんからの関係する規則的イベントを、計数することにより、その持続時間を算出又は導出するように装備されることになろう。

一実施形態においては、プロセッサは、マイクロコントローラユニット（micro-controller unit：MCU）であってもよい。別の実施形態においては、プロセッサは、データ接続モジュール、メモリ、及び時間調節モジュールのうちの任意の１つ又は複数と統合されてもよい。この観点において、ＭＣＵは、これらのコンポーネントを１つの処理ユニット内において含んでもよい。

更に別の実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置は、電気エネルギーをデータ接続モジュール、メモリ、時間調節モジュール、及びプロセッサのうちの任意の１つ又は複数に供給するためのエネルギー供給モジュールを含む。当然のことながら、プロセッサがデータ接続モジュール、メモリ、及び時間調節モジュールを含む場合には、このエネルギー供給は、プロセッサに供給することにより、すべてのこれらのコンポーネントに対して電気エネルギーを提供する。いくつかの実施形態においては、エネルギー供給モジュールは、電圧調節器を含み、電圧調節器は、商用電源ＡＣ電流を降圧されたＤＣ電圧源に変換するように動作することができる。更なる実施形態においては、エネルギー供給モジュールは、エネルギー保存モジュールを含み、エネルギー保存モジュールは、例えば、コンデンサ又は電池であってもよい。電池を利用する場合には、電池は、充電式電池であってもよい。

更に別の任意選択の実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置は、時間調節モジュールを同期化させる同期器を含む。同期器は、同期化を実現するために電源を使用してもよい。この観点において、当業者は、ＡＣ電源が、しばしば、このような同期化を提供するために分析されうる周波数範囲において提供されることを理解するであろう。別の実施形態においては、データ接続モジュールを介して、選択されたプロトコルにおいて通信する外部プログラミング装置を使用することにより、時間調節モジュールを設定及び／又は同期化することが可能となろう。この観点において、外部プログラミング装置は、このような時間調節モジュールの設定及び／又は同期化を動作させるための特定のプログラムを含んでもよい。

一実施形態においては、プログラム可能な電気装置は、手動スイッチがオン位置にあるのか又はオフ位置にあるのかを判定するための手動スイッチモニタを含む。

一実施形態においては、電気スイッチング装置は、電気コンセントであり、且つ、電源出力は、電気装置のプラグを受け付けるための電気コンセントソケットであり、電気コンセントソケットは、プラグの２つ以上の対応する端子／ピンを受け付けるための２つ以上のピン／端子を含む。

別の実施形態においては、電気スイッチング装置は、ライトスイッチであり、且つ、電源出力は、ライトソケットである。

更なる実施形態においては、データ接続モジュールは、ＵＳＢポートであり、且つ、外部プログラミング装置は、ＵＳＢに適した通信プロトコルを使用することにより、プログラム可能な電気制御装置と通信している。或いは、この代わりに、データ接続モジュールは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）レシーバ／トランスミッタ、ＷｉＦｉ（登録商標）レシーバ／トランスミッタ、又は赤外線レシーバ／トランスミッタであり、これらのそれぞれは、適切な通信プロトコルを使用している。更には、プログラム可能な電気制御装置は、ＷｉＦｉ（登録商標）とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の両方などの複数の異なる通信タイプ用の手段を含んでもよい。

更に別の実施形態においては、電気コンセントは、汎用コンセント（general purpose outlet：GPO）とも呼ばれる家庭用電気コンセントであり、且つ、プログラム可能な電気制御装置は、完全に家庭用電気コンセントの本体内において位置決めされている。

任意選択の一実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置は、オーバーライド手段を更に含み、この場合に、所与の供給オフ期間において、手動スイッチは、プログラム可能な電気制御装置がオン状態に変化すると共に電気スイッチング装置が電力を供給することができるように、オフ状態をオーバーライドするべくスイッチオンされることができる。オーバーライドは、所与の供給オフ期間の終了時点まで維持されてもよい。

別の任意選択の実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置は、プログラム可能な電気制御装置の状態を通知するためのインジケータを更に含む。インジケータは、電気コンセントの面板内において位置決めされたライト（例えば、ＬＥＤ）であってもよい。

更なる任意選択の実施形態においては、データ接続モジュールは、電気コンセントソケットの少なくとも１つの端子／ピン内にプラグ挿入可能な別個の装置であり、且つ、電気コンセントソケットの少なくとも１つの端子／ピンは、データ接続モジュールとプログラム可能な電気制御装置の間におけるデータ送信のために接続されている。別個のデータ接続モジュールは、プログラム可能な電気制御装置の状態を通知するためのインジケータを更に含んでもよい。

本発明の一実施形態を表す以下の非限定的な図面を参照し、本発明の様々な実施形態について説明することとする。

家庭用電気コンセントとして実装された本発明の一実施形態の正面図である。又、図１は、電気コンセントにプラグ挿入された電気装置をも示す（縮尺は、正確ではない）。更に、図１は、（ＵＳＢポートを介した）ラップトップコンピュータ、スマートフォン、又はこれらに類似したもの、並びに、（それぞれがＷｉ−Ｆｉ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介した）ラップトップコンピュータを含む様々な外部プログラミング装置を介してプログラムされているプログラム可能な電気制御装置をも示す（縮尺は、正確ではない）。 ２つの電気ソケット又はＧＯＰを有する家庭用電気コンセントとして実装された本発明の一実施形態の分解斜視図である。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上の操作インターフェイスの任意選択のバージョンの画面ショットを示す。 本発明の一実施形態におけるコンポーネントの概要を示す図である。 本発明の一実施形態における例示用の回路レイアウトを示す図である。 本発明の別の実施形態における別の回路レイアウトを示す図である。 基本リアルタイムクロック（ＲＴＣ）ＡＣ商用クロック同期化回路用の回路トポロジーを示す図である。 本発明の一実施形態におけるコンセントスイッチ監視回路用の回路トポロジーを示す図である。 本発明の一実施形態のコンポーネントを示す図である。 本発明の一実施形態と共に使用されるソフトウェアの動作手順を示すフローチャート図である。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。 本発明の一実施形態と共に使用される外部プログラミング装置上において動作するアプリケーションインターフェイスの概略画面ショットである。

図１は、本発明の例示用の実装形態（実施形態）を示している。この実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置１０は、電気スイッチング装置（家庭用電気コンセント）１２用の電源を制御するべく実装されている。電気コンセントは、本体（図示されてはいない）と、面板１３と、電気装置（冷蔵庫１８及び視覚表示ユニット２０）のプラグ１４が挿入される電気コンセントソケット（ＧＰＯ）を通じて商用電源をターンオン及びオフするための手動スイッチ１６と、を含む。

又、図１は、電気スイッチング装置１２用のスイッチング時間用の命令を外部プログラミング装置によってプログラム可能な電気制御装置１０に入力することができる様々な方法及び装置（プログラム入力装置）をも示している。

一実施形態においては、データ接続モジュールは、ＵＳＢポート２２ａである。この実施形態においては、ＵＳＢポートは、ＵＳＢケーブル２６を介してラップトップコンピュータ２４ａに接続された状態において示されている。ラップトップコンピュータは、選択された通信プロトコルを介してＵＳＢ上においてスイッチング時間を伝達するための命令により、プログラム可能な電気制御装置をプログラムするためのプログラミングソフトウェアを収容している。又、ソフトウェアは、ＵＳＢポート２２ａを介してプログラム可能な電気制御装置から送信される情報を受け取ることが可能であってもよく、これには、プログラム可能な電気制御装置１０用のスイッチング時間の現在の状態が含まれる。

その他の実施形態において、外部プログラミング装置は、例えば、スマートフォン２４ｂ又はラップトップコンピュータ２４ｃであってもよい。このような外部プログラミング装置は、適切な通信プロトコルを使用することにより、それぞれ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）リンク２２ｂ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク２２ｃを介して、プログラム可能な電気制御装置１０と通信してもよい。プログラム入力がＵＳＢポート２２ａである実施形態と同様に、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）リンク２２ｂ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク２２ｃは、外部プログラミング装置からプログラム可能な電気制御装置１０へのスイッチング時間用の命令（スイッチング時間データ）を担持する信号の送信のみならず、プログラム可能な電気制御装置１０から外部プログラミング装置２４ｂ、２４ｃへの送信をも、許容してもよい。プログラム可能な電気制御装置１０からの送信は、例えば、スイッチング時間の現在の状態を示している。

本発明のその他の実施形態においては、外部プログラミング装置は、ｉＰａｄ（登録商標）やＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）タブレットなどのタブレット、又はスマートフォン装置、或いは、類似の装置であってもよい。更には、外部プログラミング装置は、赤外線を介した遠隔制御通信型であってもよく、或いは、無線又は非無線手段を介して通信することができる任意のその他の適切な装置であってもよい。

又、更なる例示用の実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置１０は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）２２ｂ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）２２ｃを介したプログラム入力装置に対する接続を示すためのインジケータを含んでもよい。図１に示されている実施形態においては、インジケータは、ライト２８であり、ライト２８は、電気コンセント１２の面板１３内に配置されている。

図２は、プログラム可能な電気制御装置１０の一実施形態を示しており、この実施形態は、ＧＰＯとも呼ばれる２つのコンセントソケット１５を有する電気コンセントとして実装されている（図２においては、コンセントソケットの端子が可視状態にはない）。電気コンセント１２は、底板３０と、バスバー３２と、バックハウジング３６と、を含む家庭用タイプの電気コンセントである。プログラム可能な電気制御装置１０は、この実施形態においては、印刷回路基板３４（printed circuit board: PCB）を含み、印刷回路基板３４は、装置１０のハードウェアコンポーネントを含む。

この実施形態においては、電気スイッチング装置（電気コンセント１２）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化インジケータ２８を含み、ペア化インジケータ２８は、装置１０と外部プログラミング装置がペア化状態にある際を通知するように構成されたＬＥＤであってもよい。

図２においては、装置１０の主要コンポーネントのすべてが電気スイッチング装置の本体（電気コンセント１２）内において完全に統合されていることを観察することができる。この結果、電気コンセント１２は、プログラム可能な電気制御装置１０と共に単一のユニットとして販売することができる。更には、電気スイッチング装置内においてプログラム可能な電気装置を提供することにより、プログラム可能な電気制御装置の更に効率的な動作が結果的に得られ、これにより、電力消費量の節約に結び付くことになろう。この観点において、プログラム可能な電気制御装置は、電源入力とそれぞれの電源出力の間に配置されている（図２においては、電源出力は、コンセントソケット１５を有する）。この構成は、従来技術による構成と比較することが可能であり、従来技術による構成の場合には、電力節約型であるとされている装置が電気スイッチング装置（電気コンセントソケット）の外部に配置されており、この結果、相対的に非効率的な動作と、その動作用の相対的に大きな電気エネルギー消費量と、がもたらされる。

図３は、ソフトウェアアプリケーションにおける操作インターフェイス３８の例示用の画面ショットであり、このソフトウェは、ラップトップ、スマートフォン、又はその他の類似の演算装置などの外部プログラミング装置上において稼働させることができる。

操作インターフェイス３８の左側には、スイッチリスト４０が存在しており、スイッチリスト４０は、電気スイッチング装置のスイッチ名称４２を含み、これらのスイッチ名称４２は、プログラム可能な電気制御装置１０を含み、且つ、従って、外部プログラミング装置によるプログラミングのために利用可能である。例えば、スイッチ名称は、「台所」であってもよく、従って、そのスイッチが台所に配置されていることを示しており、又、スイッチ名称４２は、ボタンとして動作することも可能であり、このボタンをクリックすることにより、その特定のスイッチ（又は、装置１０を有するＧＰＯ）の時間調節及びその他の詳細を動作インターフェイス３８の右手側に表示させることができる。

インターフェイス３８の右手側には、「オン」インジケータ４６及び「オフ」インジケータ４８を有するスイッチオン／オフインジケータ４４が示されている。又、「簡易」インターフェイス表示又は「詳細」インターフェイス表示のいずれかを選択するためのボタン５０も存在している。図示の実施形態においては、「簡易」インターフェイス３８が示されている。

又、このインターフェイスは、プログラムされるべく選択された曜日を示すためのインジケータ５４と共に、曜日インジケータ５２をも含む。この例においては、選択されている曜日は、「水曜日」である。

曜日５２の下方には、「タイマ起動」ボタン５８を有するプログラミング起動及び停止機能が示されており、その上方は、選択された曜日（「水曜日」）５６である。「タイマ起動」５８の隣には、フォワード／バック時間選択スクロールボタン６０と共に、１分毎の増加分を単位とする時間リスト６２が存在している。

同様に、プログラミング起動機能の下方には、時間リスト６８及びフォワード／バック時間選択スクロールボタン７０と共に、選択された曜日のインジケータ６４及び「タイマ停止」インジケータ６６を含むプログラミング停止機能が存在している。

この例示用の操作インターフェイス３８に示されているように、スイッチ（又は、ＧＰＯ）名称は、わかりやすくするべく、複数の場所において表示することができる。又、アイコン、言葉、又は数値が操作インターフェイス３８上に出現している場合には、これらは、インジケータとしてのみ機能することも可能であり、或いは、インジケータ及びクリック可能なボタンとして機能することもできることを理解されたい。このようなクリック可能なボタンは、データの入力、変更、及び／又は削除を実行するようにソフトウェアアプリケーションにおいて動作することが可能であり、且つ、ソフトウェアアプリケーションに新しいインターフェイスを、又はインターフェイスの新しい一部分を、表示させるように動作することもできる。

図４は、本発明の一実施形態における主要システムコンポーネント（サブシステム）の概略図８０である。この実施形態におけるコンポーネントは、トリガ８２と、電源８４と、電気ソケット又は電気コンセントソケットと記述される場合のある汎用コンセント（ＧＰＯ）８６と、スイッチング時間データをプログラム可能な制御装置１０と外部プログラミング装置９２の間において（ユーザーインターフェイスを介して）伝達するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバ８８と、を含み、この通信は、高周波（ＲＦ）信号９０によるものである。又、この実施形態においては、装置１０は、マイクロプロセッサ９４をも含み、マイクロプロセッサ９４は、特定の実施形態においては、コンポーネント／サブシステムのうちのその他のものと共に単一のユニット内において一緒に配置されてもよい。又、装置１０は、マイクロプロセッサ９４（単に、プロセッサとも呼称される）によって制御されるスイッチングモジュールを含む商用電力制御部９６をも含む。

図５は、本発明の一実施形態における回路レイアウト（回路トポロジー）１００の概略図である。回路は、商用電源１０２（電源入力とも呼称される）を有し、商用電源１０２は、この実施形態及びその他の記述されている実施形態においては、交流（ＡＣ）である。回路内のコンポーネントは、時間調節モジュールとも記述されるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）１０４と、適切な電源（通常は、降圧された直流（ＤＣ）電源）をマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）１０８に提供するオフライン電源１０６と、を含む。又、回路１００は、第１ＧＰＯ１１０及び第２ＧＰＯ１１２という２つのソケットをも示している。装置１０は、個々の第１リレー１１４及び第２リレー１１６の動作により、ＧＰＯ１１０、１１２に対する電力供給を許容又は防止することができる。リレーは、マイクロコントローラユニット１０８を介して制御されている。

又、回路１００は、第１ＧＰＯスイッチ１１８及び第２ＧＰＯスイッチ１２０をも示しており、これらのスイッチは、電気スイッチング装置内の手動スイッチの概略図である。この実施形態においては、回路は、第１ＧＰＯスイッチ検出部１２２及び第２ＧＰＯスイッチ検出部１２４をも含んでおり、これらのスイッチ検出部は、個々のＧＰＯがスイッチオンされているのか又はスイッチオフされているかを検出するためのものである。

又、装置１０は、例えば、停電又はその他の電源遮断イベントの際に、ＲＴＣ１０４に電力供給するための電源異常コンデンサ１２６をも含む。

ＭＣＵ１０８は、スイッチング時間データをプログラム可能な電気制御装置１０と外部プログラミング装置の間において伝達するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ１３０を含む低電力Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバ１２８を内蔵している。

図６は、本発明の代替実施形態における回路トポロジー（装置）１４０を示す別の概略図である。この装置１４０には、ＡＣ電源の様々なコンポーネントが示されており、これには、「中性」インジケータ１４２、「有効（active）」インジケータ１４４、及び「接地」インジケータ１４６が含まれる。これらは、オーストラリアにおいて３コンポーネントＡＣ電源に対して適用される共通ラベルを表しているが、その他の地域におけるその他の類似のタイプの電源をも表しうることを理解されたい。図６において、相対的に太い線及び矢印は、商用ＡＣ電源のコンポーネント１４２、１４４、及び１４６を表している。

図６において、装置１４０は、ＬＥＤインジケータ１４８を含んでおり、このＬＥＤインジケータ１４８は、装置が、外部プログラミング装置との間におけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化状態にあることを示している。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化は、ボタン１５０によって起動され、且つ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信は、アンテナ１５２によって受信される。

この実施形態においては、装置１０は、オフラインＡＣ／ＤＣ調節器１５４を含んでおり、オフラインＡＣ／ＤＣ調節器１５４は、ＭＣＵ１０８に電力供給するために電圧を降圧するための低ドロップアウト調節器であってもよい。これは、停電イベントにおいて必要とされる持続時間にわたってＲＴＣ１０４に対して電力供給するために必要とされる相対的に高い電圧にエネルギー保存システム（エネルギー保存及び充電コントローラ１６６）を充電できるようにするべく、実行される。又、装置１０は、商用クロック同期器１５６をも含んでおり、商用クロック同期器１５６は、ＡＣ商用電源の周波数を使用することによってＲＴＣ１０４を同期化させることができる。

又、装置１４０は、コンセントスイッチ１１８及び１２０がスイッチオンされているのか又はスイッチオフされているのかを通知するための第１コンセントスイッチモニタ１５８及び第２コンセントスイッチモニタ１６０をも示している。プログラム可能な電気制御装置１０は、電力がＡＣ電力スイッチ１６２及び１６４によってＧＰＯ１１０、１１２に供給されることを許容又は防止することができる。これらのＡＣ電源スイッチは、リレー、ラッチリレー、又は商用スイッチングＴＲＩＡＣとして実装されてもよい。ＴＲＩＡＣは、動作の速度、マイクロコントローラに対する接続性、パッケージサイズ、及びコストにおいて、リレー又はラッチリレーよりも優れていると見なされていることを理解されたい。但し、ＴＲＩＡＣは、ターンオフされた際の電力の引出し及びスイッチオンされた際のエネルギーの浪費という点において欠点を有する。

装置１４０には、「ＤＣ」インジケータ１６８も示されており、「ＤＣ」インジケータ１６８は、ＤＣ電源が、オフラインＡＣ／ＤＣ調節器１５４からエネルギー保存及び充電コントローラ１６６に流れ、これにより、ＤＣ電流が、エネルギー保存及び充電コントローラ１６６からＭＣＵ１０８に流れていることを通知する。又、この図６は、コンセントスイッチモニタ１５８、１６０からＭＣＵ１０８へのスイッチオン状態の通信を示す「ＳＷオン」インジケータ１７０をも示している。又、この図には、エネルギー保存及び充電コントローラ１６６からＭＣＵ１０８への電源ｏｋ通信である「ＰＯＫ」インジケータも表示されている。

図５及び図６に概略的に示されているハードウェア設計、コンポーネント、及び回路レイアウトは、ユーザーの所望に応じて、可能な限り頻繁に且つ長期にわたって電力をスイッチオフするように装置１０をプログラムした際に正味の電力節約が結果的に得られるように、動作の際の低電力消費量を結果的にもたらすべく意図されたものであることを理解されたい。この観点において、これらの特定のトポロジー及びコンポーネントは、指定の安全規制の順守及び製造のコストなどのその他の制約及び考慮事項が付与された状態において、動作の際の電力を最大限に低減するように選択及び設計されている。

図７は、基本ＲＴＣ ＡＣ商用クロック同期化回路用の回路トポロジーの詳細の概略図１８０である。クロック同期化回路は、クロックシンク１８２と、接地１８４と、シュミットトリガ１８６と、を含む。

同様に、図８は、コンセントスイッチ監視コンポーネント用の回路トポロジー１９０の概略図であり、こちらも、シュミットトリガ１９２を有する。

図９は、本発明の一実施形態によるシステムにおけるコンポーネント層を示す図２００である。このシステムは、１つ又は複数の外部装置２１０と共に、アプリケーション層２０２、アプリケーション論理層２０４、ドライバ層２０６、ハードウェア層２０８を含む様々な層を含んでいる。

アプリケーション論理層２０４は、アプリケーション層２０２内に収容されており、且つ、ドライバ層２０６内のコンポーネントとやり取りしている。ドライバ層は、構成マネージャ２２８と、フラッシュメモリドライバ２３０と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ドライバ２３２と、イベントマネージャ２３４と、汎用入出力（general purpose input output: GPIO）ドライバ２３６と、ハードウェアタイマドライバ２３８と、を含む。ハードウェア層２０８は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）２４０、水晶体２４２と、電圧調節器２４４と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化ボタン２４６と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化ＬＥＤ２４８と、第１コンセントスイッチモニタ２５０と、第１ＡＣ電力スイッチ２５２と、第２コンセントスイッチモニタ２５４と、第２ＡＣ電力スイッチ２５６と、商用クロック同期器２５８と、を含む。外部装置２１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）スマート装置２６０を含む。

コンポーネント２００の図には、構成データ２１２が、構成マネージャ２２８とアプリケーション論理層２０４の間において交換されることが示されている。無線データ２１４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ドライバ２３２とアプリケーション論理層２０４の間において伝達されている。コマンド２１６は、アプリケーション論理層２０４からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ドライバ２３２に伝達されている。更新２１８は、アプリケーション論理層２０４からＲＴＣ２２４に伝達されており、且つ、時間（クロック時間／カレンダ日付を含む）２２０は、ＲＴＣ２２４からアプリケーション論理層２０４に返送されている。イベント２２２は、イベントマネージャ２３４からアプリケーション論理層２０４に伝達されている。コマンド２２６が、再度、アプリケーション論理層２０４からＧＰＩＯドライバ２３６に伝達されている。

ドライバ層２０６内には、様々なコンポーネントの間における通信が存在しており、これには、フラッシュメモリドライバ２３０から構成マネージャ２２８へのリセット２６２及び構成マネージャ２２８からフラッシュメモリドライバ２３０への権限２６４が含まれる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ドライバ２３２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）イベント２６５をイベントマネージャ２３４に伝達し、ハードウェアタイマドライバ２３８は、ティックイベント２６８をイベントマネージャ２３４に伝達し、且つ、ＧＩＰＯドライバ２３６は、ＧＰＩＯイベント２７０をイベントマネージャ２３４に伝達する。イベントマネージャは、ティックインベント２６６をＲＴＣ２２４に更に伝達している。

ハードウェア層２０８のコンポーネントとドライバ層２０６のコンポーネントの間において、後続の通信が発生する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ２４０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＲＦ２７２をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ドライバ２３２に伝達し、水晶体２４２は、タイミング２７４をハードウェアタイマドライバ２３８に伝達し、電圧調節器２４４は、「ＰＯＫ」（ＰＯＷＥＲ ＯＫ）２７６をＧＰＩＯドライバ２３６に伝達し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化ボタン２４６は、ペア化スイッチ押下通信２７８をＧＰＩＯドライバに送信し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化ＬＥＤ２４８は、オン／オフ情報をＧＰＩＯドライバから受け取り、第１コンセントスイッチモニタ２５０は、オン／オフ情報をＧＰＩＯドライバに送信し、第１ＡＣ電力スイッチ２５２は、オン／オフ通信２８４をＧＰＩＯドライバから受け取り、第２コンセントスイッチモニタ２５４は、オン／オフ情報２８６をＧＰＩＯドライバに送信し、第２ＡＣ電力スイッチ２５６は、オン／オフ情報２８８をＧＰＩＯドライバから受け取り、且つ、商用クロック同期化２５８は、パルス２９０をＧＰＩＯドライバ２３６に送信している。

外部装置層内のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）スマート装置２６０とハードウェア層２０８内のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ２４０の間には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＲＦ通信２９２が存在している。

このような実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置のＰＣＢは、そのＰＣＢ上のコンポーネントと共に、ＰＣＢ及びコンポーネントをＧＰＯに統合するために必要とされる形状をとるように、形成されることを理解されたい。又、ＰＣＢは、その相対的に小さなサイズに起因し、ＰＣＢ内の導体の間に本質的に小さなギャップを有し、これにより、ＰＣＢトラックの間における樹枝状成長及びファウリング（クリーページ）のリスクを増大させる場合があることをも理解されたい。標準的な電気コンセントは、大きく且つ広く離隔した金属バスバーに起因し、一般に、この問題を有してはいない。従って、実施形態においては、付加的なＰＣＢ絶縁が利点となる場合があるものと想定される。任意選択の一実施形態においては、ＰＣＢ絶縁は、製造の際にＰＣＢをモジュールとして埋め込み用樹脂中において絶縁することにより、実現されてもよい。

プログラム可能な電気制御装置１０内において使用される可能な１つのマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（登録商標） ＣＣ２５４１である。この特定のＭＣＵは、ＧＰＩＯピン及びＡＤＣチャネルを含む汎用Ｉ／Ｏと共に、統合されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギートランシーバ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ｖ４．０に準拠したプロトコルスタック）を提供している。このＭＣＵは、（使用されている場合に）内部ＲＴＣが動作している状態で、スリープモードにおいて、わずかに１μＡである相対的に低い電力消費量を有するものと規定されている。

電子回路が絶縁エンクロージャ内において封入されてもよいことから、絶縁されていないＡＣ／ＤＣ電源を使用してもよい。例示用の電源は、Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｉｅｓ（登録商標） １５６であり、これは、８５〜２６５ＶＡＣ、５０〜６０Ｈｚの入力源から最大で３Ｗの調節済みのＤＣ出力電力を供給する最小限の支持コンポーネントを有する単一チップ電源を提供する。これは、スイッチング調節器であることから、ＭＰ１５６は、約−４０〜＋１２５℃の動作温度範囲において、非スイッチング型電源設計よりも、効率的であり、且つ、少ない電力を消費するという利点をも有する。

一実施形態においては、ＭＣＵに電力供給するべく、低ドロップアウト調節器（電圧調節器）を使用して電圧を降圧してもよい。これは、例えば、停電イベントなどにおいて必要とされる持続時間にわたってＲＴＣに電力供給するべく、必要に応じて、相対的に高い電圧にエネルギー保存システムを充電できるようにするべく、実行される。例示用の電圧調節器は、Ｆｒｅｍｏｎｔ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ（登録商標） ＦＴ５３１ＪＡであり、これは、最大定格が６Ｖの低零入力電流低ドロップアウト調節器（ＬＤＯ）である。

又、プログラム可能な電気制御装置の更なる電子回路を収容するべく、ＧＰＯの（内部バスバーを含む）標準内部レイアウトの変更が必要となる場合があることをも理解されたい。一実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置の商用電力制御スイッチング要素と直列の状態においてそれぞれのコンセントを制御するべく、リアスクリュー型の配線端子と共に、２つの商用コンセントスイッチが保持されている。

商用コンセントをスイッチングするべく、プログラム可能な電気制御装置は、リレー、ラッチリレー、又は商用スイッチングＴＲＩＡＣを使用してもよい。例示用の１つのリレーは、ＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ（登録商標） ＲＴＤ Ｉ４００５Ｆであり、これは、２５０ＶＡＣにおいて１６Ａのスイッチング定格と４００ＶＡＣという最大スイッチング電圧を有する。更には、このリレーは、３０×１０^６サイクルという機械的耐久性定格と、８５℃の温度において１６Ａにおける３０×１０^３サイクルという回路遮断定格と、を有する。１５年間にわたる２スイッチングサイクル／日という平均値を仮定した場合に、このようなリレーは、約１１０００サイクルまで動作することになる。

或いは、この代わりに、ラッチリレーを使用する場合には、一例は、ＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ（登録商標） ８−１３９３２３９−６ラッチリレーである。但し、このようなリレーは、通常、標準的なリレーよりも高価である。

別の代替肢は、ＴＲＩＡＣを使用するというものであり、これは、動作の速度、ＭＣＵに対する接続性、パッケージサイズ、及びコストにおいてリレーよりも優れている。但し、ＴＲＩＡＣの欠点は、ターンオフされた際に、電力を引出し、且つ、スイッチオンされた際にエネルギーを浪費するという点にある。例示用のＴＲＩＡＣは、ＮＸＰ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ（登録商標） ＢＴＡ３１６Ｂ−８００Ｂ．１１８である。

商用ＡＣ電源からのＲＴＣクロッキング同期化を提供するべく、シュミットトリガ回路を使用してもよい。このようなシュミットトリガの一例が、Ｆａｉｒｃｈｉｌｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（登録商標） ＮＣ７ＮＺ１７である。更には、例示用のＲＴＣは、ＮＸＰ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ（登録商標） ＰＣＦ２１２３ＢＳ／１．５１２である。このＲＴＣは、バックアップ電源から実行された際に、１００ｎＡという相対的に低い電流を有しており、従って、必要とされるＲＴＣ電池又はコンデンサのサイズが極小化される。或いは、この代わりに、低電流の外部ＲＴＣの代わりに内部のＭＣＵ
ＲＴＣが使用される場合には、電圧低下保護時間が１０％に低減されることになる。これは、いくつかの状況において有利であろう。

いくつかの実施形態においては、停電の際にＲＴＣが少なくとも７２時間にわたって動作できるようにするべく、エネルギー保存コンポーネントを使用してもよい。例示用の１つのエネルギー保存コンポーネントは、１０ｍＦ以上のコンデンサであり、このコンデンサは、ＲＴＣに電力供給する際に、必要な電池寿命を提供する必要がある。例示用のコンデンサは、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ（登録商標） ＥＣＡ−１ＡＭ１５３であり、これは、アルミニウム電解コンデンサである。但し、このようなコンデンサの１つの欠点は、その物理的なサイズ及び直径にあり、約１８ｍｍであると共に、約１２．２ｍｍの高さを有している。更に小さな静電容量を有するその他の相対的に小さなコンデンサを使用してもよい。

一実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置は、コンセントスイッチがオンであるのか又はオフであるのかを判定するべく、それぞれのコンセント（ＧＰＯ）ごとのＡＣ電圧を監視するための手段を含む。図８に示されているように、この目的のために、シュミットトリガが使用されてもよい。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を実装している一実施形態においては、コンセントスイッチモニタとの関連においてＧＰＯのコンセントスイッチ（手動スイッチ）を使用することにより、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化ボタンを実装することができる。オンからオフへ、次いで、再度、オン状態へ戻るという（２スイッチ／２ＧＰＯ電気コンセント内における）手動スイッチの変化により、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ペア化モードが起動されることになろう。

図６に示されているコンポーネントは、無負荷状態において、最大で３０ｍＷの電力を商用電源から引き出す場合があることが判明している。これは、ＲＴＣタイマのみが稼働している状態において、両方の電気コンセントがターンオフされ、且つ、ＭＣＵが低電力モードにおいて動作している際の状態に等価であろう。選択されたコンセントスイッチング解決策（スイッチングモジュール）に応じて、更なるアイドル電力損失が生じる場合がある。ＴＲＩＡＣを使用する場合には、最大で１つのＴＲＩＡＣ当たりに０．５ｍＡの漏洩電流が追加されることになる。この結果、２４０ＶＡＣにおいて、０．２４Ｗの更なる電力損失がもたらされることになろう。

スイッチングモジュールにリレーを使用した場合には、リレースイッチは、オフ状態のアイドル漏洩を有していないことを認識されたい。但し、作動した際に、リレーは、約０．４Ｗを継続的に引き出すことになる。

スイッチングモジュールにラッチリレーを使用した場合には、ラッチリレーは、１つの状態からその他の状態に切り替わるためにのみ電力を使用する。これは、いくつかの実施形態において、最も効率的な解決策と見なされることになろう。

図１０は、ラップトップコンピュータ又はスマートフォンなどの外部プログラミング装置上におけるソフトウェアの動作のフローチャート３００を示している。ソフトウェアを動作させているユーザーは、起動／停止コントロール（３０２）により、ソフトウェアを起動し、このコントロールは、クリック可能な画面アイコンとして実装されてもよい。次いで、ソフトウェアは、外部プログラミング装置の近傍において検出されたプログラム可能な電気制御装置１０を表示することになる（３０４）。次いで、ユーザーは、構成のために、特定のプログラム可能な電気制御装置１０を選択することが可能であり（３０６）、この場合に、ソフトウェアは、装置が選択されているかどうかを検出する（３０８）。回答が「はい」である場合には（３３４）、ソフトウェアは、装置構成を取得することが可能であり（３１２）、且つ、次いで、装置構成を表示する（３１６）。装置が、２つの電源出力を有する電気スイッチング装置として実装されている場合には、ユーザーは、構成する対象の出力（例えば、左出力又は右出力）を選択することが可能であり（３２０）、且つ、次いで、ソフトウェアは、その特定の電源出力用の構成を表示する（３２４）。

出力用の構成が表示された際（３２４）に、ユーザーは、日及び時間インターバルのオン／オフを設定することが可能であり（３２６）、これらは、装置１０によって制御される供給オン及び供給オフの期間を表している。スイッチング時間がユーザーによって入力された際（３２６）に、ソフトウェアは、スイッチング時間データを外部プログラミング装置からプログラム可能な電気制御装置のデータ接続モジュールに伝達することにより（３２８）、スイッチング時間データをアップロードすることができる。次いで、ソフトウェアは、構成がアップロード（伝達）されたかどうかを検出し（３３０）、回答が「はい」である場合（３４２）には、ソフトウェアは、検出された装置を表示するように動作する（３０４）。回答が「いいえ」である場合（３４０）には、ソフトウェアは、プログラム可能な装置構成情報を取得するように機能する（３１２）。

特定の装置がユーザーによって選択されたかどうかに関するソフトウェアの判定点に戻り（３０８）、回答が「いいえ」である場合（３３２）には、ソフトウェアは、装置を検出するように機能することができる（３１０）。次いで、ソフトウェアは、装置が実際に検出されたかどうかを判定することになる（３１４）。回答が「いいえ」である場合（３３６）には、ソフトウェアは、検出された装置の表示に戻ることになる（３０４）。回答が「はい」である場合（３３８）には、ソフトウェアは、装置クロックを調節するように機能することが可能であり（３１８）、且つ、次いで、装置を装置リストに追加するように機能することが可能であり（３２２）、この時点で、ソフトウェアは、検出された装置の表示に戻る（３０４）。

図１０のソフトウェアフローチャート３００は、ソフトウェアが外部プログラミング装置上において動作しうる方式の一例に過ぎないことを理解されたい。外部プログラミング装置及びそのソフトウェアは、プログラム可能な電気制御装置１０の一部を構成することなしに、プログラム可能な電気制御装置及びそのオペレーティングソフトウェアを有する外部プログラミング装置を含む電気制御システムの一部として実装されてもよいことを理解されたい。

図１１〜図２２は、ソフトウェアインターフェイスのいくつかの異なる態様を表示する画面３５２を有するスマートフォン３５０の図である。スマートフォン３５０は、外部プログラミング装置の一例であり、これは、プログラム可能な電気制御装置１０と共に動作する。スマートフォン３５０は、スマートフォン操作ボタン３５４を含む。

すべてのインターフェイス画面３５２は、プログラム可能な電気制御装置の製品ロゴ３５６及び／又はプログラム可能な電気制御装置１０をプログラムするために外部プログラミング装置上において動作する特定のソフトウェアプロダクトを表示している。

図１１は、「検出された装置」３５８を通知する画面を示しており、これは、少なくとも１つのプログラム可能な電気制御装置がソフトウェアによって検出されたことを通知する。

図１２は、「はい」ボタン３６２及び「いいえ」ボタン３６４という画面ボタンを有し、「接続しますか？」との問い３６０に、ユーザーを誘うソフトウェアの画面を示している。

図１３は、「既定に設定する」画面ボタン３６６及び「プログラミング機能を設定する」画面ボタン３６８を含むインターフェイスの画面を示している。ユーザーが「既定に設定する」を選択した場合には、ソフトウェアは、標準スイッチング時間を含む既定のプログラミング設定を使用することが可能であり、且つ、これらのスイッチング時間をデータ接続モジュールを通じて外部プログラミング装置からプログラム可能な電気制御装置に伝達することができる。ユーザーが「プログラミング機能を設定する」を選択した場合には、ユーザーは、選択された日及び時間について供給オン期間及び供給オフ期間を設定することができる。

図１４は、ソフトウェアが「時間及び日の同期化」３７０のために動作していることを通知するインターフェイス、および、進捗インジケータを表わす画面３７２を示している。

図１５は、ティックシンボルである成功インジケータ３７６、および「時間及び日の同期化」が「成功」であることを示すインジゲータ３７４をユーザーに表示するインターフェイスの画面を示している。

図１６は、一般的な電気コンセントなどの電気スイッチング装置内の「左又は右」コンセントソケット３８０を「プログラム」３７８するべく選択するようにユーザーを促すインターフェイスの画面を示している。

ユーザーは、その選択された電気コンセント用の供給オン期間及び供給オフ期間を制御するべく、その電気コンセント用のスイッチング時間をソフトウェア内にプログラムすることが可能であると共に、次いで、スイッチング時間及びデータとして、外部プログラミング装置とプログラム可能な電気制御装置内のデータ接続モジュールの間において伝達することができるように、「左又は右」電気コンセントを選択することができる。次いで、ソフトウェアは、「スイッチオン時間を設定する」３８２に対する入力を受け取るように適合された図１７に示されている画面を表示する。このインターフェイス画面は、週末の曜日（土曜日及び日曜日）３８６と共に、週中の曜日（月曜日、火曜日、水曜日、木曜日、及び金曜日）３８４を選択するための画面ボタンを含んでいる。曜日のそれぞれは、その曜日が選択されているかどうかを示すべく、曜日名称の下方に、インジケータを有する。この例においては、黒い円は、選択された曜日を表しており、且つ、白い円は、選択されていない曜日を表している。又、画面は、時入力セレクタ３８８、分入力セレクタ３９０、及びＡＭ／ＰＭセレクタ入力３９２をも含む。ユーザーが曜日及びそれらの曜日のスイッチオン時間を選択した際に、ユーザーは、「設定」画面ボタン３９４を押下することにより、電気スイッチング装置内の選択されたコンセントソケット用のソフトウェア内の構成情報を更新することができる。同様に、図１８は、ユーザーが「スイッチオフ時間を設定する」３９６ことができるようにする画面を示しており、この画面は、図１７のオン時間設定画面と同様のすべての曜日及び時間入力ボタン及びインジケータを有する。

ユーザーが、電気スイッチング装置内の選択されたソケットの供給オン及び供給オフ期間の所望のスイッチング時間を入力したら、ソフトウェアは、「もう一方のプログラムも実行しますか？」とユーザーに問いかける図１９のような画面を表示することが可能であり、且つ、ユーザーが押下するための「はい」画面ボタン４００及び「いいえ」画面ボタン４０２を提供することができる。ユーザーが「はい」４００をクリックした場合には、電気スイッチング装置のもう一方のソケットの動作のためにプログラム可能な電気制御装置内にプログラムされるオン及びオフスイッチング時間を設定するべく、ソフトウェアは、図１７及び図１８の画面に戻ることになる。ユーザーが「いいえ」４０２を選択した場合には、ソフトウェアは、任意選択の「システムチェック」４０４を実行することになり、且つ、図２０に示されているように、システムチェック進捗通知４０６を表示することになる。図２１は、ソフトウェアが、「システムチェックが成功」４０８である場合に追加インジケータ４１０によって判定した画面を示しており、追加インジケータ４１０は、ティックである。

図１１〜図２１に例示されているソフトウェアの動作の終了時点において、ソフトウェアは、プログラミングの正常な終了を示すための追加インジケータ４１４（ティックである）と共に、「プログラミングの終了」４１２を通知するための図２２に示されているインターフェイス画面を表示することになり、この画面には、ソフトウェアが「ペア化を削除」するように機能したという通知４１６と、ソフトウェアが外部プログラミング装置とプログラム可能な電気制御装置１０のデータ接続モジュールの間における通信用のペア化を停止するように機能したことを示す追加のインジケータ４１８と、が含まれている。

更なる実施形態（図示されてはいない）においては、データ接続モジュールは、別個の装置として実施されており、この装置は、電気スイッチング装置１２の電気コンセントソケットにプラグ挿入されるように適合されている。利便を目的として、この説明においては、別個のデータ接続モジュールを「ドングル」と呼称することとする。

様々な国において、電気コンセントソケットは、２つ以上のピン又は端子を有するように構成されている。例えば、オーストラリアにおいては、標準的な電気コンセントソケットは、３つの端子を含んでおり、且つ、大部分のプラグは、３つの端子に挿入される３つの対応するピンを含んでいる。

本発明の一実施形態におけるドングルの例示用の一実装形態は、オーストラリアの標準電気コンセントソケットの個別の端子に挿入される単一のピンを含む。ドングルは、例えば、適切な通信プロトコルを使用するＵＳＢポート、ＷｉＦｉ（登録商標）トランスミッタ／レシーバ、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランスミッタ／レシーバなどの外部プログラミング装置に対するデータ接続用の手段を含む。更には、ドングルは、異なるデータ通信プロトコルを使用した複数の異なる外部プログラミング装置に対するデータ接続用の手段を含んでもよい。その他の任意選択の実施形態においては、ドングルは、ソケットの２つ以上の個々の端子／ピンへのプラグ挿入用の２つ以上のピン／端子を有してもよい。

又、ドングルは、接続状態又はその他の情報を示すためのインジケータライト又はその他のディスプレイを含んでもよい。又、ディスプレイは、ＬＣＤとして、或いは、状態又はその他の情報を表示する類似のディスプレイとして、実装されてもよい。

別個の装置（ドングル）を介してプログラム入力を提供する１つの利点は、電気スイッチング装置内に位置するプログラム可能な電気制御装置（又は、その一部分）の複雑性を大幅に低減することができるという点にある。換言すれば、電気コンセント内に位置するプログラム可能な電気制御装置は、外部プログラミング装置との間において命令を受け取ると共に状態情報を送信するための送受信コンポーネントを含む必要がない。

別個のドングルを有することに伴う更なる利点は、ユーザーが、例えば、統合されたプログラム可能な電気制御装置（又は、その一部分）を有するいくつかの電気コンセントを購入することが可能であり、この場合に、購入を要するのは、必要に応じて個々のプログラム可能な電気制御装置をプログラムするためにそれぞれの電気コンセントの電気コンセントソケットにプラグ挿入することができる１つの別個のドングルのみであるという点にある。

このような任意選択の実施形態は、結果的に、それぞれの電気コンセント内に統合されるプログラム可能な電気制御装置の製造の複雑性を低減することになり、且つ、このようなユニットの製造コストをも低減することになることが明らかであろう。

本発明は、実施形態において、家庭用電気コンセント又はライトスイッチなどの電気スイッチング装置と共に統合されるように、設計されてもよい。このようなユニットは、新しい構造物を構築する際に使用されてもよく、或いは、既存の構造に後から取り付けられてもよい。

プログラム可能な電気制御装置が、例えば、電気コンセントと統合されているか、又は後から取り付けられる場合には、既存の電気コンセント（プログラム可能な電気制御装置を有していないもの）を除去することが可能であり、且つ、統合されたプログラム可能な電気制御装置を有する新しい電気コンセントを電源内に配線することが可能であり、且つ、次いで、ユーザーは、外部プログラミング装置を使用することにより、プログラムすることができる。

別個のドングルがプログラム入力として提供されている場合に、ユーザーが、いくつかの電気コンセントを建物内に取り付ける（又は、後から取り付ける）ことを所望する場合がある。このような一例においては、ユーザーは、例えば、統合されたプログラム可能な電気制御装置を有する５つの電気コンセントと、これらの装置のすべてをプログラムするための１つのドングルと、を購入することができる。ユーザー（又は、電気技術者）は、（その統合されたプログラム可能な電気制御装置をそれぞれが有する）電気コンセントを取り付ける。取り付けられた際に、ドングルを電気コンセントソケットに挿入することができる。次いで、ユーザーは、外部プログラミング装置を利用してドングルに接続し、且つ、次いで、ドングルを介して、外部プログラミング装置を使用することにより、スイッチング時間用の命令によってプログラム可能な電気制御装置をプログラムする。次いで、ドングルを電気コンセントソケットから引き抜き、且つ、その他の電気コンセントのプログラム可能な電気制御装置をプログラムするべく、別の電気コンセントソケットに挿入する。

別の実施形態においては、ドングルは、電気コンセントの本体又は面板内に保存されてもよく、或いは、これに装着されてもよい。一代替実施形態においては、電気コンセントは、ドングルを保存することができる空洞を有しており、これには、弾発による押下解放及び押下保存システム（sprung press release and press store system）が更に含まれている。又、ドングルは、クリップ装置を介して電気コンセントに装着されてもよい。この結果、ユーザーがドングルを紛失する可能性が低下する。

本発明によれば、プログラム可能な電気制御装置１０は、手動スイッチンがオンである際に電気スイッチング装置が電力を供給することができるように、プログラム可能な電気制御装置がオン状態にある少なくとも１つの供給オン期間と、手動スイッチがオン又はオフである際に電気スイッチング装置が電力を供給することができないように、プログラム可能な電気制御装置がオフ状態にある少なくとも１つの供給オフ期間と、を含むスイッチング時間によってプログラム可能である。

当業者は、スイッチング時間は、例えば、２４時間のタイムフレーム内において、任意の数の供給オン期間及び供給オフ期間を含むことができることを理解するであろう。更には、プログラム可能な電気制御装置は、任意の数の連続日にわたって、２４時間のタイムフレーム内において供給オン及び供給オフ期間の同一のサイクルを反復するように、プログラムされてもよいことを理解されたい。更には、プログラム可能な電気制御装置は、例えば、一週間又は数週間にわたって、供給オン期間及び供給オフ期間の２４時間ではないサイクルを反復するように、プログラムされてもよい。

更なる代替実施形態においては、プログラム可能な電気制御装置は、スイッチング時間用の命令によってプログラムされてもよく、この場合に、これらのスイッチング時間は、ランダムな又は疑似ランダムな供給オン及び供給オフ期間である。当然のことながら、ランダムな供給オン及び供給オフ期間は、最小時間及び最大時間を有するものに限定されうるであろう。

又、プログラム可能な電気制御装置の実施形態は、オーバーライド手段を含んでもよい。オーバーライドは、電気スイッチング装置が供給オフ期間において電力供給を提供することを許容することになろう。

オーバーライドは、電気スイッチング装置の手動スイッチを使用することによって実装されてもよい。例示用のシナリオにおいては、プログラム可能な電気制御装置が供給オフ期間内に位置しており、電気スイッチング装置の手動スイッチが、供給オフ期間をオーバーライドするべく、そのオフ位置にスイッチングされ、且つ、手動スイッチがスイッチオンされる。供給オフ期間において手動スイッチをスイッチオンすることにより、オーバーライド手段が起動され、この結果、プログラム可能な電気制御装置が供給オン期間にスイッチングされ、且つ、電気スイッチング装置が電源を提供できるようになる。

特定の供給オフ期間において起動されたオーバーライド手段は、そのプログラムされた第１供給オフ期間にわたって起動状態に留まり、プログラムされた第１供給オフ期間は、次いで、次の供給オン期間（電源が、電気スイッチング装置を通じて利用可能となるようにプログラムされている）に変化することになる。供給オフ期間に対する次のプログラムされた変化の際に、電源は、手動スイッチがオン又はオフ位置のいずれにあるのかとは無関係に、プログラム可能な電気制御装置によって停止される。

本明細書においては、本出願が部分的に優先権を主張しているオーストラリア国仮特許出願第２０１２９０１５６７号明細書において使用されている用語とはわずかに異なる用語が使用されている。例示用の対応関係は、以下に付与されているとおりである。

当業者は、用語における上述の対応関係は、それぞれの且つすべての用語について正確な対応関係にはなっておらず、いくつかの用語は、本発明を更に明瞭に記述及び規定するべく、本明細書において変更されている場合があることを認識するであろう。

本発明は、具体的に記述されているもの以外の変形、変更、及び／又は追加が可能であり、且つ、当業者は、本発明は、添付の１つ又は複数の請求項の範囲に含まれるすべてのそれらの変形、変更、及び／又は追加を含むことを理解するであろう。

本明細書及び添付の請求項の全体を通じて、特記されていない限り、「有する（comprise）」という用語、並びに、「有する（comprises）」及び「有する（comprising）」などの変形は、記述されている完全体又はステップ或いは完全体又はステップのグループの包含を意味しており、任意のその他の完全体又はステップ又は完全体又はステップのグループの排除を意味するものではないと理解されたい。

本明細書における任意の従来技術に対する参照は、その従来技術が常識の一部を形成していることの認知又はなんらかの形態の示唆ではなく、且つ、そのように解釈されてはならない。

Claims (30)

1. 外部プログラミング装置によってプログラムされるように適合されたプログラム可能な電気制御装置であって、前記プログラム可能な電気制御装置は、電気スイッチング装置との協働状態において電源を制御するためのものであり、前記電気スイッチング装置は、本体と、電源入力と、少なくとも１つの電源出力と、それぞれの電源出力用の手動スイッチと、を有し、前記手動スイッチは、オン及びオフ位置を有し、前記プログラム可能な電気制御装置は、
   スイッチング時間データ及び／又は持続時間データを前記プログラム可能な電気制御装置と前記外部プログラミング装置の間において伝達するデータ接続モジュールと、
   前記スイッチング時間データ及び／又は持続時間データを保存するメモリと、
   クロック時間、カレンダ日付、及び持続時間のうちの１つ又は複数を提供する時間調節モジュールと、
   スイッチング時間及び／又は持続時間を提供するべく、前記クロック時間及び前記カレンダ日付のうちの１つ又は複数に従って前記スイッチング時間データ及び／又は持続時間データを処理するプロセッサと、
   前記電源出力を通じて電源を制御するべく、前記スイッチング時間及び／又は持続時間に従って、且つ、前記手動スイッチとの協働状態において、前記プロセッサによって制御されるスイッチングモジュールと、
   を含み、
   前記スイッチング時間及び／又は持続時間は、前記個々の手動スイッチが前記オン位置にある際に前記電源出力が電力を供給することができる少なくとも１つの供給オン期間と、前記個々の手動スイッチが前記オン位置又は前記オフ位置にある際に前記電源出力が電力を供給することができない少なくとも１つの供給オフ期間と、を含み、且つ、
   前記プログラム可能な電気制御装置の少なくとも一部分は、前記本体内において統合される能力を有する、装置。
2. 前記データ接続モジュールは、物理的コネクタを含む請求項１に記載のプログラム可能な電気制御装置。
3. 前記物理的コネクタは、ＵＳＢ（universal serial bus）ポートである請求項２に記載のプログラム可能な電気制御装置。
4. 前記データ接続モジュールは、無線コネクタを含む請求項１に記載のプログラム可能な電気制御装置。
5. 前記無線コネクタは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバ、ＷｉＦｉ（登録商標）トランシーバ、及び／又は赤外線トランシーバのうちのいずれか１つである請求項４に記載のプログラム可能な電気制御装置。
6. 前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバは、低エネルギートランシーバであり、且つ、アンテナを含む請求項５に記載のプログラム可能な電気制御装置。
7. 前記時間調節モジュールは、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）である請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
8. 前記スイッチングモジュールは、リレー、ラッチリレー、又はＴＲＩＡＣ（triode for alternating current）のうちのいずれか１つである請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
9. 前記プロセッサは、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）である請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
10. 前記プロセッサは、前記データ接続モジュール、前記メモリ、及び前記時間調節モジュールのうちのいずれか１つ又は複数と統合されている請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
11. 電気エネルギーを前記データ接続モジュール、前記メモリ、前記時間調節モジュール、及び前記プロセッサのうちの任意の１つ又は複数に供給するエネルギー供給モジュールを更に有する請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
12. 前記エネルギー供給モジュールは、電圧調節器を含む請求項１１に記載のプログラム可能な電気制御装置。
13. 前記エネルギー供給モジュールは、エネルギー保存モジュールを含む請求項１１又は１２に記載のプログラム可能な電気制御装置。
14. 前記エネルギー保存モジュールは、コンデンサ及び電池のうちのいずれか１つである請求項１３に記載のプログラム可能な電気制御装置。
15. 前記時間調節モジュールを同期化させる同期器を更に含む請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
16. 前記同期器は、同期化のために前記電源を使用する請求項１５に記載のプログラム可能な電気制御装置。
17. 前記手動スイッチが前記オン位置又は前記オフ位置のいずれにあるのかを判定する手動スイッチモニタを更に含む請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
18. オーバーライド手段を更に含み、前記手動スイッチは、前記電源出力が前記供給オフ期間の終了時点まで電力を供給することができるように、選択された供給オフ期間をオーバーライドするべく動作させることができる請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
19. 前記プログラム可能な電気制御装置の状態を通知するインジケータを更に含む請求項１乃至１８のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
20. 前記プログラム可能な電気制御装置の全体が前記本体内において位置決めされている請求項１乃至１９のいずれか一項記載のプログラム可能な電気制御装置。
21. 前記電気スイッチング装置は、電気コンセントであり、且つ、前記電源出力は、電気装置のプラグを受け付ける電気コンセントソケットであり、前記電気コンセントソケットは、前記プラグの２つ以上の別個に対応する端子及び／又はピンを受け付ける２つ以上のピン及び／又は端子を含む請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
22. 前記電気コンセントは、家庭内における使用に適した一般的な電気コンセント（ＧＰＯ）である請求項２１に記載のプログラム可能な電気制御装置。
23. 前記データ接続モジュールは、前記電気コンセントソケットにプラグ挿入可能である別個の装置を有し、且つ、前記電気コンセントソケットの２つ以上の端子及び／又はピンは、前記プログラム入力と前記プログラム可能な装置の間におけるデータ送信のために接続されている請求項２１又は２２に記載のプログラム可能な電気制御装置。
24. 前記電気スイッチング装置は、ライトスイッチであり、且つ、電源出力は、ライトソケットである請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
25. 前記外部プログラミング装置は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、及びこれらに類似したものを含むパーソナルコンピュータ、スマートフォン、遠隔制御装置、及びこれらに類似したもののうちのいずれか１つである請求項１乃至２４のいずれか一項に記載のプログラム可能な電気制御装置。
26. プログラム可能な電気制御装置を含む電気制御システムであって、前記プログラム可能な電気制御装置は、請求項１乃至２４のいずれか一項に記載のものであり、前記プログラム可能な電気制御装置は、電気スイッチング装置と統合されており、前記電気スイッチング装置は、本体と、電源入力と、少なくとも１つの電源出力と、それぞれの電源出力用の手動スイッチと、を有し、前記手動スイッチは、オン及びオフ位置を有するものである、システム。
27. 前記外部プログラミング装置を更に含む請求項２６に記載の電気制御システム。
28. プログラム可能な電気制御装置を動作させる方法であって、前記プログラム可能な電気制御装置は、請求項１乃至２４のいずれか一項に記載のものであり、前記方法は、
    前記データ接続モジュールと接続するべく、前記外部プログラミング装置を動作させるステップと、
    スイッチング時間データを生成するべく、スイッチング時間を選択するように前記外部プログラミング装置を動作させるステップと、
    前記スイッチング時間データを前記外部プログラミング装置と前記データ接続モジュールの間において伝達するステップと、
    前記データ接続モジュールから接続解除するように前記外部プログラミング装置を動作させるステップと、
    を含む方法。
29. 電気スイッチング装置を動作させるステップを更に含み、前記オン位置又は前記オフ位置のいずれかに前記手動スイッチを配置するべく、前記電気スイッチング装置は、本体と、電源入力と、少なくとも１つの電源出力と、それぞれの電源出力用の手動スイッチと、を有したものである請求項２８に記載のプログラム可能な電気制御装置を動作させる方法。
30. 前記データ接続モジュールと接続するステップは、前記外部プログラミング装置と前記プログラム可能な電気制御装置をペア化させるように、ペア化ボタンを動作させるステップを更に含む請求項２８又は２９に記載のプログラム可能な電気制御装置を動作させる方法。

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