特表 2025-503501 超低消費電力の環境発電電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-02-04

(54)【発明の名称】超低消費電力の環境発電電子機器

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/35 20060101AFI20250128BHJP

   H02S 50/00 20140101ALI20250128BHJP

   H02S 10/20 20140101ALI20250128BHJP

【ＦＩ】

H02J7/35 J

H02S50/00

H02S10/20

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024538277

(86)(22)【出願日】2022-12-20

(85)【翻訳文提出日】2024-07-16

(86)【国際出願番号】 GB2022053322

(87)【国際公開番号】W WO2023118850

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】2118766.1

(32)【優先日】2021-12-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】524235876

【氏名又は名称】ライトリシティ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】カンポス、ジュリアン ピエール レイモンド

(72)【発明者】

【氏名】べランガー、マチュー

(72)【発明者】

【氏名】スミス、ネイサン ジェームス

(72)【発明者】

【氏名】カウアー、マティアス

【テーマコード（参考）】

5F251

5G503

【Ｆターム（参考）】

5F251JA28

5F251KA02

5F251KA04

5F251KA05

5G503AA06

5G503BA01

5G503BB01

5G503CA11

5G503DA06

5G503DB03

5G503EA06

5G503GD06

(57)【要約】

電子機器（２０；６０；１００；１５０；１７０；１８０；１８２；１９０；１９２；２００；２１０）は、光発電力部（２１）、エネルギー貯蔵部（２２）、電圧検出器（２３）、負荷スイッチ（２４）、および適用業務負荷（２５）を備える。電子機器（２０；６０；１００；１５０；１７０；１８０；１８２；１９０；１９２；２００；２１０）は、周囲照明からエネルギーを収集して保存し、収集したエネルギーと保存したエネルギーのうち少なくとも一方から適用業務負荷（２５）への電力供給を最適化するように構成されている。光発電部（２１）と、エネルギー貯蔵部（２２）と、電圧検出器（２３）と、負荷スイッチ（２４）の入力と、は共通点（Ｎ１）に接続されている。光発電部（２１）は周囲照明からエネルギーを収集する。負荷スイッチ（２４）の出力は適用業務負荷に結合されている。電圧検出器（２３）は、エネルギー貯蔵部（２２）および光発電部（２１）のうち少なくとも一方から適用業務負荷へ最適化された電力供給を提供するために、共通点（Ｎ１）での電圧を測定して、測定された電圧が第一電圧以上のレベルまで上昇すると負荷スイッチ（２４）をオンにする。電圧検出器（２３）は、測定された電圧が第二電圧以下のレベルまで低下すると、光発電部（２１）がエネルギー貯蔵部（２２）にエネルギーを貯蔵するために負荷スイッチ（２４）をオフにする。第一電圧は第二電圧よりも大きい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光発電部、エネルギー貯蔵部、電圧検出器、負荷スイッチおよび適用業務負荷を備える電子機器であって、前記電子機器は、
周囲照明からエネルギーを収集して貯蔵し、
収集したエネルギーおよび貯蔵されたエネルギーのうち少なくとも一つから前記適用業務負荷への電力供給を最適化するように構成され、
前記光発電部と、前記エネルギー貯蔵部と、前記電圧検出器と、前記負荷スイッチの入力と、は共通点に接続され、
前記光発電部は前記周囲照明からエネルギーを収集するように構成され、
前記負荷スイッチの出力は前記適用業務負荷に結合され、
前記電圧検出器は前記共通点で電圧を測定するように構成され、
前記電圧検出器は、前記エネルギー貯蔵部および前記光発電部のうち少なくとも一方から前記適用業務負荷へ最適化された電力を供給するために、前記共通点で測定された電圧が第一電圧以上のレベルまで上昇すると前記負荷スイッチをオンにするようにさらに構成され、
前記電圧検出器は、前記共通点で測定された電圧が第二電圧以下のレベルに低下すると、前記光発電部が前記エネルギー貯蔵部にエネルギーを貯蔵するために前記負荷スイッチをオフにするようにさらに構成され、
前記第一電圧は前記第二電圧よりも大きい
ことを特徴とする電子機器。

【請求項2】

前記適用業務負荷は、前記負荷スイッチがオンになっていると、起動シーケンスを実行した後に少なくとも一つの活動シーケンスを実行するように構成される
ことを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

開始された活動シーケンスを完了するように構成される
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記第一電圧は、所与の温度に対して、前記光発電部がその最大出力点で生成する電圧の２０％以内である
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子機器。

【請求項5】

前記エネルギー貯蔵部は、電池および充電式電池のうち少なくとも一方を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子機器。

【請求項6】

前記エネルギー貯蔵部は、コンデンサおよびスーパーコンデンサのうち少なくとも一方を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子機器。

【請求項7】

前記負荷スイッチと前記適用業務負荷との間に接続された電圧レギュレータをさらに備える
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子機器。

【請求項8】

前記適用業務負荷に関与し、方向、加速度、温度、湿度、気圧、光、照度、磁場、音、赤外線、紫外線、ガス、近接度、画像、およびユーザ入力のうち少なくとも一つまたはそれらの任意の組み合わせに関連するデータを収集するように構成された少なくとも一つのセンサをさらに備える
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電子機器。

【請求項9】

センサが収集した前記データは、前記適用業務負荷に関与するメモリに保存される
ことを特徴とする、請求項８に記載の電子機器。

【請求項10】

前記適用業務負荷に関与し、プッシュボタン、スイッチ、タッチセンサ、およびユーザ入力のうち少なくとも一つ、またはそれらの任意の組み合わせに関連するデータを収集するように構成された少なくとも一つのアクチュエータを備える
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の電子機器。

【請求項11】

アクチュエータが収集した前記データは、前記適用業務負荷に関与するメモリに保存される
ことを特徴とする、請求項１０に記載の電子機器。

【請求項12】

センサおよびアクチュエータのうち少なくとも一方が活動シーケンスを開始させる
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電子機器。

【請求項13】

前記適用業務負荷に関与する照度センサをさらに備え、
前記適用業務負荷およびそれに関与する前記照度センサは、周囲照度レベルを測定するように構成され、
前記適用業務負荷およびそれに関与する前記照度センサは、測定された前記周囲照度レベルに応じて回路効率を自動的に最適化するようにさらに構成されている
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の電子機器。

【請求項14】

前記光発電部は、前記適用業務負荷に直接に接続され、
前記光発電部および前記適用業務負荷は、周囲照度レベルを測定するように構成され、
前記光発電部および前記適用業務負荷は、測定された前記周囲照度レベルに応じて回路効率を自動的に最適化するようにさらに構成されている
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の電子機器。

【請求項15】

前記適用業務負荷は無線通信部を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の電子機器。

【請求項16】

前記無線通信部はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ送信機である
ことを特徴とする、請求項１５に記載の電子機器。

【請求項17】

前記負荷スイッチがオンになっていると前記適用業務負荷が起動シーケンスを実行した後に活動シーケンスを実行するように構成され、前記活動シーケンスには、複数の無線受信機のネットワークに情報を送信することが含まれる
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の電子機器。

【請求項18】

送信される前記情報には、ビーコン信号と、前記適用業務負荷に関与する少なくとも一つのセンサから収集されたデータと、少なくとも一つのセンサーから収集されて前記適用業務負荷に関与するメモリに保存されたデータと、前記適用業務負荷に関与する少なくとも一つのアクチュエータから収集されたデータと、少なくとも一つのアクチュエータから収集されて前記適用業務負荷に関与するメモリに保存されたデータと、測定された周囲照度レベルと、のうち少なくとも一つまたはそれらの任意の組み合わせが含まれる
ことを特徴とする、請求項１７に記載の電子機器。

【請求項19】

前記適用業務負荷は、主要活動機能負荷に接続された制御部を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項１８のいずれかに記載の電子機器。

【請求項20】

前記制御部と前記主要活動機能負荷とは、情報を交換するように構成される
ことを特徴とする、請求項１９に記載の電子機器。

【請求項21】

前記制御部は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントローラ、ロジック部のうち少なくとも一つまたはそれらの任意の組み合わせを備える
ことを特徴とする、請求項１９または請求項２０に記載の電子機器。

【請求項22】

追加の電圧検出器を備え、
前記追加の電圧検出器と、前記負荷スイッチの出力と、は、追加の共通点で接続され、
前記追加の電圧検出器は、前記追加の共通点での電圧を測定するように構成される
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２１のいずれかに記載の電子機器。

【請求項23】

前記追加の電圧検出器および前記適用業務負荷は、前記追加の共通点で測定された電圧が第三電圧以上のレベルまで上昇すると活動シーケンスを実行するように構成され、
前記追加の電圧検出器および前記適用業務負荷は、前記追加の共通点で測定された電圧が第四電圧以下のレベルまで低下すると追加の活動シーケンスを実行しないようにさらに構成され、
前記第三電圧は前記第二電圧よりも大きく、
前記第四電圧は前記第二電圧よりも大きく、
前記第三電圧は前記第四電圧よりも大きい
ことを特徴とする、請求項２２に記載の電子機器。

【請求項24】

前記適用業務負荷に接続されたタイマーをさらに備える
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２３のいずれかに記載の電子機器

【請求項25】

前記タイマーおよび前記適用業務負荷は、前記起動シーケンスの間に前記タイマーでカウントダウンシーケンスを開始するように構成される
ことを特徴とする、請求項２４に記載の電子機器。

【請求項26】

前記タイマーおよび前記適用業務負荷は、前記活動シーケンスの間に前記タイマーでカウントダウンシーケンスを開始するように構成される
ことを特徴とする、請求項２４に記載の電子機器。

【請求項27】

前記タイマーおよび前記適用業務負荷は、
前記タイマーでのカウントダウンシーケンスが完了していること、
前記追加の電圧検出器が前記追加の共通点で前記第三電圧よりも小さい電圧を測定すること、
前記電圧検出器が前記共通点で前記第二電圧よりも大きい電圧を測定すること、
という条件がすべて満たされると、少なくとも一つの活動シーケンスを実行するように構成されている
ことを特徴とする、請求項２３に従属する場合に請求項２５または請求項２６に記載の電子機器。

【請求項28】

適用業務負荷への電力供給を最適化する電子機器が実行する方法であって、前記電子機器は、光発電部、エネルギー貯蔵部、電圧検出器、負荷スイッチ、および適用業務負荷を備え、前記適用業務負荷は、起動シーケンスおよび活動シーケンスを有し、
前記方法は、
前記負荷スイッチがオフになっている間は前記光発電部から前記エネルギー貯蔵部に充電することと、
前記電圧検出器で第一電圧以上の電圧を検出すると前記負荷スイッチをオンにすることと、
前記負荷スイッチをオンにした後に前記起動シーケンスを実行することと、
前記起動シーケンスの後に少なくとも一つの活動シーケンスを実行することと、
前記電圧検出器で第二電圧以下の電圧を検出すると活動シーケンスを実行しないようにするとともに前記負荷スイッチをオフにすることと、を含み、
前記第一電圧は前記第二電圧よりも大きい
ことを特徴とする方法。

【請求項29】

前記電子機器は追加の電圧検出器を備え、前記方法はさらに、
ｉ）前記追加の電圧検出器で第三電圧未満の電圧を検出するとともにｉｉ）前記電圧検出器で前記第二電圧より大きい電圧を検出すると、前記起動シーケンスの後に遊休モードに入ることと、
前記追加の電圧検出器で前記第三電圧以上の電圧を検出すると、前記遊休モードを終了して活動シーケンスを実行することと、
前記追加の電圧検出器で第四電圧より大きい電圧を検出すると、少なくとも一つの追加の活動シーケンスを実行することと、
ｉ）前記追加の電圧検出器で第四電圧以下の電圧を検出するとともにｉｉ）前記電圧検出器で前記第二電圧よりも大きい電圧を検出すると、活動シーケンスを実行しないようにして遊休モードに入ることと、
前記電圧検出器で第二電圧以下の電圧を検出すると、前記遊休モードを終了して前記負荷スイッチをオフにすることと、を含み、
前記第三電圧は前記第二電圧より大きく、
前記第四電圧は前記第二電圧より大きく、
前記第三電圧は前記第四電圧より大きい
ことを特徴とする、請求項２８に記載の方法。

【請求項30】

前記電子機器は、追加の電圧検出器と、タイマーと、を備え、前記方法はさらに、
前記起動シーケンスを実行した後に前記タイマーでカウントダウンを開始することと、
i）前記追加の電圧検出器で第三電圧未満の電圧を検出するとともに、ii）前記タイマーでのカウントダウンが終了しておらず、iii）前記電圧検出器で前記第二電圧よりも大きい電圧を検出すると、前記タイマーでカウントダウンを開始した後に、遊休モードに入ることと、
i）前記追加の電圧検出器で前記第三電圧以上の電圧を検出するか、ii）前記タイマーでのカウントダウンが終了するかのいずれかが起こると、前記遊休モードを終了して活動シーケンスを実行することと、
前記活動シーケンスの間に前記タイマーでカウントダウンを再開することと、
前記追加の電圧検出器で第四電圧よりも大きい電圧を検出すると、少なくとも一つの追加の活動シーケンスを実行することと、
i）前記追加の電圧検出器で前記第四電圧以下の電圧を検出するとともにii）前記電圧検出器で前記第二電圧よりも大きい電圧を検出すると、活動シーケンスを実行しないようにして前記遊休モードに入ることと、
前記電圧検出器で前記第二電圧以下の電圧を検出すると、前記遊休モードを終了して前記負荷スイッチをオフにすることと、を含み、
前記第三電圧は前記第二電圧よりも大きく、
前記第四電圧は前記第二電圧よりも大きく、
前記第三電圧は前記第四電圧よりも大きい
ことを特徴とする、請求項２８に記載の方法。

【請求項31】

光発電部、エネルギー貯蔵部、電圧検出器、負荷スイッチ、および適用業務負荷を備える電子機器であって、前記適用業務負荷は起動シーケンスおよび活動シーケンスを有し、前記電子機器は、請求項２８乃至請求項３０のいずれかに記載の方法を実行するように構成されている
ことを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、超低消費電力の環境発電回路設計に関する。

【背景技術】

【0002】

リアルタイム位置特定システム(ＲＴＬＳ)は、リアルタイム追跡システムとも呼ばれ、物体や人の位置をリアルタイムで自動的に識別して追跡するために使用される。ＲＴＬＳ は、全地球測位衛星(ＧＰＳ)システムとは異なり、通常、建物内またはその他の管理領域内で運用される。無線ＲＴＬＳタグは、物理的な物体に取り付けられるか、人が身に着ける。ほとんどのＲＴＬＳでは、固定の基準地点においてタグから無線「ビーコン」信号を受信しそのタグの位置を特定する。ＲＴＬＳ基準地点では、タグに情報を送信することもあり得る。複数の基準地点が建物（または同様の対象領域）全体に配置され、所望のタグ検知範囲が提供される。タグ位置の精度は多くの変数によって決まる。リアルタイム位置特定システムの例としては、組立ラインを通る自動車の追跡、倉庫内の商品パレットの位置特定、病院内の医療機器の検索などが挙げられる。

【0003】

これまでに公開されたＲＴＬＳ設計では、タグ動作に電力を供給するために、少なくとも一つの光発電素子（太陽電池）と一つのバッテリーとの組み合わせを使用する。バッテリーが放電状態になると、タグ (および、必然的に、タグが取り付けられた資産) は、バッテリーが十分に充電されてタグがビーコン信号を送信できるようになるまで、一時的に行方不明になる。バッテリーは、回路が最適化されていない場合や周囲の照明レベルが低すぎる場合に放電状態になり得る。より大きなバッテリーやより大きな光発電素子を使用すれば、ビーコン信号がタグから定常的に送信できるようになるが、そのような設計ではコストが増加し、メンテナンスも増加し（充電式バッテリーでもやがて交換が必要になる）、寸法も大きくなる。したがって、理想的なタグ設計は、小型で低コストであり、エネルギー収集条件に関係なく定期的にビーコン信号を提供するために周囲からエネルギーを収集できるものになる。

【0004】

無線ＲＴＬＳタグとしては、センサを使用して当該センサが検出した情報を決められた基準地点に伝えるものが公開されている。このようなセンサタグは、タグの位置と、少なくとも一つの物理的に検出された属性（例えば、温度、湿度、加速度など）と、の両方を伝える。タグが不動の物体に取り付けられている場合、タグは位置情報を伝える必要がないこともあり得る。

【0005】

特許出願ＵＳ２０１８０２９５４６６Ａ１は、低電力で短距離無線周波数用の無線ビーコンおよびビーコン筐体を提供するための装置、システム、および製造品を開示している。ＵＳ２０１８０２９５４６６Ａ１で開示されたタグはバッテリーを使用するが、タグに電力を供給するエネルギーを周囲から収集する方法は開示していないし、超低電力動作に最適化された回路設計も開示していない。特許出願ＵＳ２０１０００１３６３９Ａ１は、モバイル資産の資産追跡を提供するシステムを開示しているが、超低電力動作に最適化された回路設計は開示していない。特許出願ＵＳ２０１９／０３５４８２４Ａ１、ＵＳ２０１８０１１００１２Ａ１、ＵＳ２０２１００７３１５３Ａ１、ＵＳ２０１９００２８０８９Ａ１、ＵＳ２０１１０２６４２９３Ａ１、ＵＳ２０１３００２０８８０Ａ１、ＵＳ８２６４１９４Ｂ１、ＵＳ８６８６６８１Ｂ２、ＵＳ１０２１１６４７Ｂ２、ＥＰ１７５１７２７Ｂ１、ＥＰ３７８７１４８Ａ１、ＵＳ２０１９０２６５６６４Ａ１、ＷＯ２０１１０８３４２４Ａ１、ＥＰ３２６４７８５Ｂ1、およびＷ０２０１６１８７０１９Ａ１は、検知目的やタグの位置特定に使用される様々なタグ装置を開示している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、周囲照明からエネルギーを収集して、収集したエネルギーを蓄積する様々な電子機器を実現することを目的としている。これらの電子機器は、収集されたエネルギーで自らが実行する有用な作業の量を最適化するために、関与する適用業務負荷への電力供給を最適化するように構成される。収集されたエネルギーによって実行される有用な作業の量を最適化すれば、当該電子機器の全体的な電力消費が削減される。本発明の各電子機器は、タグ装置であり得るか、またはタグ装置内に含まれ得る。電子機器は、無線送信機を介して複数の無線受信機のネットワークに情報を伝え得る。電子機器は、自らの位置を確認できるようにする情報を伝え得たり、自分に関与する一つ以上のセンサで取得したデータに関連する情報を伝え得たりする。本発明のいくつかの態様は、周囲照明レベルを測定し、それに応じて、関与する適用業務負荷への電力供給を自動的に最適化する各電子機器を開示する。電子機器が無線送信機を備える場合、最適化された電力供給によって、無線送信機によるデータの送信速度を最適化し得る（つまり、電子機器の回路効率が最適化される）。適用業務負荷への電力供給を最適化すれば回路効率を最適化できるし、その結果、適用業務負荷は電子機器が収集したエネルギーに対して実行される有用な作業量を最適化できる。

【0007】

本発明の各態様は、従来技術よりも全体的な電力消費を低減するために、電子機器内の適用業務負荷への電力供給を最適化することによって、許容可能な回路効率を維持しながら、電子機器を小型化しコストを削減することを目的とする。言い換えれば、本発明の電子機器は、同じ量のエネルギーに対して、従来の電子機器よりも有用な作業を実行し、より高い回路効率を有することを目的とすることによって、低コストおよび小型化という利点が得られるようにする。本発明に係る各電子機器は、電力供給が最適化され、従来技術よりも広範囲の周囲照明条件に対して高い回路効率を有する。言い換えれば、本発明の各電子機器は、従来技術よりも低い周囲照明条件で動作し得る。本発明に係る各電子機器は、電力供給が最適化されることによって、ほとんどの周囲照明条件で許容可能な動作を行うことができる。本発明の各態様は、従来技術よりも小型の光発電部を利用するので、許容可能な回路効率を維持しながら、小型化しコストを削減することができる。従来技術とは異なり、本発明に係るいくつかの電子機器は、バッテリーまたは充電式バッテリーを使用しない（すなわち、コンデンサやスーパーコンデンサのみを使用してエネルギーを蓄積する）ため、許容可能な回路効率を維持しながら、サイズおよびコストをさらに削減することができる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、光発電部、エネルギー貯蔵部、電圧検出器、負荷スイッチおよび適用業務負荷を備える電子機器を提供し、前記電子機器は、周囲照明からエネルギーを収集して貯蔵し、収集したエネルギーおよび貯蔵されたエネルギーのうち少なくとも一方から前記適用業務負荷への電力供給を最適化するように構成され、前記光発電部と、前記エネルギー貯蔵部と、前記電圧検出器と、前記負荷スイッチの入力と、は共通点で接続され、前記光発電部は前記周囲照明からエネルギーを収集するように構成され、前記負荷スイッチの出力は前記適用業務負荷に結合され、前記電圧検出器は前記共通点で電圧を測定するように構成され、前記電圧検出器は、前記エネルギー貯蔵部および前記光発電部のうち少なくとも一つから前記適用業務負荷へ最適化された電力を供給するために、前記共通点で測定された電圧が第一電圧以上のレベルまで上昇すると前記負荷スイッチをオンにするようにさらに構成され、前記電圧検出器は、前記共通点で測定された電圧が第二電圧以下のレベルまで低下すると、前記光発電部が前記エネルギー貯蔵部にエネルギーを貯蔵するために前記負荷スイッチをオフにするようにさらに構成され、前記第一電圧は前記第二電圧よりも大きい。

【0009】

本発明の電子機器は、前記負荷スイッチがオンになっていると、前記適用業務負荷が起動シーケンスを実行した後に少なくとも一つの活動シーケンスを実行するように構成され得る。

【0010】

本発明の電子機器は、開始された活動シーケンスを完了するように構成され得る。

【0011】

本発明の電子機器は、前記第一電圧が、所与の温度に対して、前記光発電部がその最大出力点で生成する電圧の２０％以内であるように構成され得る。

【0012】

本発明の電子機器は、前記エネルギー貯蔵部が電池および充電式電池のうち少なくとも一方を備えるように構成され得る。

【0013】

本発明の電子機器は、前記エネルギー貯蔵部がコンデンサおよびスーパーコンデンサのうち少なくとも一方を備えるように構成され得る。

【0014】

本発明の電子機器は、前記負荷スイッチと前記適用業務負荷との間に接続された電圧レギュレータを備え得る。

【0015】

本発明の電子機器は、前記適用業務負荷に関与し、方向、加速度、温度、湿度、気圧、光、照度、磁場、音、赤外線、紫外線、ガス、近接度、画像、およびユーザ入力のうち少なくとも一つまたはそれらの任意の組み合わせに関連するデータを収集するように構成された少なくとも一つのセンサを備え得る。

【0016】

本発明の電子機器は、センサが収集した前記データが前記適用業務負荷に関与するメモリに保存されるように構成され得る。

【0017】

本発明の電子機器は、前記適用業務負荷に関与し、プッシュボタン、スイッチ、タッチセンサ、およびユーザ入力のうち少なくとも一つ、またはそれらの任意の組み合わせに関連するデータを収集するように構成された少なくとも一つのアクチュエータを備え得る。

【0018】

本発明の電子装置は、アクチュエータが収集した前記データが前記適用業務負荷に関与するメモリに保存されるように構成され得る。

【0019】

本発明の電子機器は、センサおよびアクチュエータのうち少なくとも一方が活動シーケンスを開始させるように構成され得る。

【0020】

本発明の電子機器は、前記適用業務負荷に関与する照度センサを備え得て、前記適用業務負荷およびそれに関与する前記照度センサは、周囲照度レベルを測定するように構成され、前記適用業務負荷およびそれに関与する前記照度センサは、測定された前記周囲照度レベルに応じて回路効率を自動的に最適化するようにさらに構成されている。

【0021】

本発明の電子機器は、前記光発電部が前記適用業務負荷に直接に接続され、前記光発電部および前記適用業務負荷が周囲照度レベルを測定するように構成され、前記光発電部および前記適用業務負荷が、測定された前記周囲照度レベルに応じて回路効率を自動的に最適化するようにさらに構成され得る。

【0022】

本発明の電子機器は、前記適用業務負荷が無線通信部を備えるように構成され得る。

【0023】

本発明の電子機器は、前記無線通信部がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ送信機であるように構成され得る。

【0024】

本発明の電子機器は、前記負荷スイッチがオンになっていると、前記適用業務負荷が起動シーケンスを実行した後に活動シーケンスを実行するように構成され得て、前記活動シーケンスには、複数の無線受信機のネットワークに情報を送信することが含まれる。

【0025】

本発明の電子機器は、送信される前記情報には、ビーコン信号と、前記適用業務負荷に関与する少なくとも一つのセンサーから収集されたデータと、少なくとも一つのセンサーから収集されて前記適用業務負荷に関与するメモリに保存されたデータと、前記適用業務負荷に関与する少なくとも一つのアクチュエータから収集されたデータと、少なくとも一つのアクチュエータから収集されて前記適用業務負荷に関与するメモリに保存されたデータと、測定された周囲照度レベルと、のうち少なくとも一つまたはそれらの任意の組み合わせが含まれるように構成され得る。

【0026】

本発明の電子機器は、前記適用業務負荷が主要活動機能負荷に接続された制御部を備えるように構成され得る。

【0027】

本発明の電子機器は、前記制御部と前記主要活動機能負荷とが情報を交換するように構成され得る。

【0028】

本発明の電子機器は、前記制御部が、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントローラ、ロジック部のうち少なくとも一つまたはそれらの任意の組み合わせを備えるように構成され得る。

【0029】

本発明の電子機器は、前記追加の電圧検出器と、前記負荷スイッチの出力と、が追加の共通点で接続され、前記追加の電圧検出器が前記追加の共通点での電圧を測定するように構成され得る。

【0030】

本発明の電子機器は、前記追加の電圧検出器および前記適用業務負荷が、前記追加の共通点で測定された電圧が第三電圧以上のレベルまで上昇すると活動シーケンスを実行するように構成され、前記追加の電圧検出器および前記適用業務負荷が、前記追加の共通点で測定された電圧が第四電圧以下のレベルまで低下すると追加の活動シーケンスを実行しないようにさらに構成されるように構成され得て、前記第三電圧は前記第二電圧よりも大きく、前記第四電圧は前記第二電圧よりも大きく、前記第三電圧は前記第四電圧よりも大きい。

【0031】

本発明の電子機器は、前記適用業務負荷に接続されたタイマーを備え得る。

【0032】

本発明の電子機器は、前記タイマーおよび前記適用業務負荷が、前記起動シーケンスの間に前記タイマーでカウントダウンシーケンスを開始するように構成されるよう設定され得る。

【0033】

本発明の電子機器は、前記タイマーおよび前記適用業務負荷が、前記活動シーケンスの間に前記タイマーでカウントダウンシーケンスを開始するように構成されるよう設定され得る。

【0034】

本発明の電子機器は、前記タイマーおよび前記適用業務負荷が、前記タイマーでのカウントダウンシーケンスが完了していること、前記追加の電圧検出器が前記追加の共通点で前記第三電圧よりも小さい電圧を測定すること、前記電圧検出器が前記共通点で前記第二電圧よりも大きい電圧を測定すること、という条件がすべて満たされると、少なくとも一つの活動シーケンスを実行するように構成されるよう設定され得る。

【0035】

本発明の電子機器には、適用業務負荷への電力供給を最適化する方法が関与し得て、前記電子機器は、光発電部、エネルギー貯蔵部、電圧検出器、負荷スイッチ、および適用業務負荷を備え、前記適用業務負荷は、起動シーケンスおよび活動シーケンスを有し、前記方法は、前記負荷スイッチがオフになっている間は前記光発電部から前記エネルギー貯蔵部に充電することと、前記電圧検出器で第一電圧以上の電圧を検出すると前記負荷スイッチをオンにすることと、前記負荷スイッチをオンにした後に前記起動シーケンスを実行することと、前記起動シーケンスの後に少なくとも一つの活動シーケンスを実行することと、前記電圧検出器で第二電圧以下の電圧を検出すると活動シーケンスを実行しないようにするとともに前記負荷スイッチをオフにすることと、を含み、前記第一電圧は前記第二電圧よりも大きい。

【0036】

先に開示した本発明の電子機器は追加の電圧検出器を備え、前記方法はさらに、ｉ）前記追加の電圧検出器で第三電圧未満の電圧を検出するとともにｉｉ）前記電圧検出器で前記第二電圧より大きい電圧を検出すると、前記起動シーケンスの後に遊休モードに入ることと、前記追加の電圧検出器で前記第三電圧以上の電圧を検出すると、前記遊休モードを終了して活動シーケンスを実行することと、前記追加の電圧検出器で第四電圧より大きい電圧を検出すると、少なくとも一つの追加の活動シーケンスを実行することと、ｉ）前記追加の電圧検出器で第四電圧以下の電圧を検出するとともにｉｉ）前記電圧検出器で前記第二電圧よりも大きい電圧を検出すると、活動シーケンスを実行しないようにして遊休モードに入ることと、前記電圧検出器で第二電圧以下の電圧を検出すると、前記遊休モードを終了して前記負荷スイッチをオフにすることと、を含み、前記第三電圧は前記第二電圧よりも大きく、前記第四電圧は前記第二電圧よりも大きく、前記第三電圧は前記第四電圧よりも大きい。

【0037】

先に開示した本発明の電子機器は、追加の電圧検出器と、タイマーと、を備え、前記方法はさらに、前記起動シーケンスを実行した後に前記タイマーでカウントダウンを開始することと、i）前記追加の電圧検出器で第三電圧未満の電圧を検出するとともに、ii）前記タイマーでのカウントダウンが終了しておらず、iii）前記電圧検出器で前記第二電圧よりも大きい電圧を検出すると、前記タイマーでカウントダウンを開始した後に遊休モードに入ることと、i）前記追加の電圧検出器で前記第三電圧以上の電圧を検出するか、ii）前記タイマーでのカウントダウンが終了するかのいずれかが起こると、前記遊休モードを終了して活動シーケンスを実行することと、前記活動シーケンスの間に前記タイマーでカウントダウンを再開することと、前記追加の電圧検出器で第四電圧よりも大きい電圧を検出すると、少なくとも一つの追加の活動シーケンスを実行することと、i）前記追加の電圧検出器で前記第四電圧以下の電圧を検出するとともに、ii）前記電圧検出器で前記第二電圧よりも大きい電圧を検出すると、前記活動シーケンスを実行しないようにして前記遊休モードに入ることと、前記電圧検出器で前記第二電圧以下の電圧を検出すると、前記遊休モードを終了して前記負荷スイッチをオフにすることと、を含み、前記第三電圧は前記第二電圧よりも大きく、前記第四電圧は前記第二電圧よりも大きく、前記第三電圧は前記第四電圧よりも大きい。

【0038】

電子機器は、光発電部、エネルギー貯蔵部、電圧検出器、負荷スイッチ、および適用業務負荷を備え、前記適用業務負荷は起動シーケンスおよび活動シーケンスを有し、前記電子機器は、上述して開示した各方法のうち任意の方法を実行するように構成される。

【図面の簡単な説明】

【0039】

本発明のいくつかの好ましい実施形態を、添付の図面を参照しつつ、ほんの一例として説明する。

【図1】三つの異なる周囲照度範囲を示すグラフである。

【図2】第一実施例の電子機器のブロック図である。

【図3】第一実施例の電子機器の動作フロー図である。

【図4】例示の適用業務負荷および例示の活動シーケンスを示す表である。

【図5】第一実施例の電子機器の動作を示すグラフである。

【図6】第二実施例の電子機器のブロック図である。

【図7】第二実施例の電子機器の動作フロー図である。

【図8】第二実施例の電子機器の動作を示すグラフである。

【図9】様々な電圧同士の間の様々な関係を示す表である。

【図10】第三実施例の電子機器のブロック図である。

【図11】第三実施例の電子機器の動作フロー図である。

【図12a】第三実施例の電子機器の動作を示すグラフである。

【図12b】第三実施例の電子機器の動作を示す追加グラフである。

【図13】三つの実施例の電子機器の相対的な効率を示すグラフである。

【図14】三つの実施例の電子機器の相対的な利点を示す表である。

【図15】例示の適用業務負荷を有する、第一実施例の電子機器のブロック図である。

【図16】例示の適用業務負荷を有する、第二実施例の電子機器のブロック図である。

【図17】例示の適用業務負荷を有する、第三実施例の電子機器のブロック図である。

【図18a】第四実施例の電子機器のブロック図である。

【図18b】発展型第四実施例の電子機器のブロック図である。

【図19a】第五実施例の電子機器のブロック図である。

【図19b】発展型第五実施例の電子機器のブロック図である。

【図20】第六実施例の電子機器のブロック図である。

【図21】第七実施例の電子機器のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図１は、三つの異なる周囲照度範囲 (つまり、三つの異なる周囲照明範囲) を示すグラフである。ＬｘＲ１は第一周囲照度値範囲を表し、下限照度値はＬｘＲ１Ｌで上限照度値はＬｘＲ１Ｕである。ＬｘＲ２は第二周囲照度値範囲を表し、下限照度値は ＬｘＲ２Ｌで上限照度値はＬｘＲ２Ｕである。ＬｘＲ３は第三周囲照度値範囲を表し、下限照度値はＬｘＲ３Ｌで上限照度値はＬｘＲ３Ｕである。ＬｘＲ１の範囲とＬｘＲ２の範囲とは部分的に重複し得る。ＬｘＲ２の範囲とＬｘＲ３の範囲とは部分的に重複し得る。ＬｘＲ１の範囲とＬｘＲ３の範囲とは重複しない。ＬｘＲ１Ｌ＜ＬｘＲ２Ｌ＜ＬｘＲ３ＬおよびＬｘＲ１Ｕ＜ＬｘＲ２Ｕ＜ＬｘＲ３Ｕという条件も遵守される。以下の説明を分かりやすくするために、ＬｘＲ１は２００ルクス未満であり得る低い周囲照度値の範囲を表す。ＬｘＲ１は、廊下、保管室、倉庫、階段、エレベータなどで測定される照度レベルを表し得る。以下の説明を分かりやすくするために、ＬｘＲ２は、２００ルクスから５００ルクスの範囲であり得る中間の周囲照度値の範囲を表す。ＬｘＲ２は、教室、会議室、オフィスなどで測定される照度レベルを表し得る。以下の説明を分かりやすくするために、ＬｘＲ３は５００ルクスを超え得る高い周囲照度値の範囲を表す。ＬｘＲ３は、キッチン、研究室、作業場、スーパーマーケットなどで測定される照度レベルを表し得る。ＬｘＲ３は、例えば手術室などの医療処置用に指定された部屋であればどこでも測定される照度レベルを表し得る。低、中、高の周囲照度範囲には、人工光源（例えば、ＬＥＤ、蛍光灯など）からの照明、自然光源（例えば、太陽）からの照明、またはそれらの任意の組み合わせが含まれ得る。

【0041】

本開示では、様々な超低電力の電子機器が開示される。様々な超低電力の電子機器のパフォーマンスを比較するために使用できる指標として、回路効率が挙げられる。本開示の目的上、回路効率は、所与の一定の照明レベルに対する、活動シーケンスの平均反復率に比例するものとして定義される。活動シーケンスに無線ネットワークへの情報送信が含まれる場合、活動シーケンスの平均反復率は、標準的プロトコルによって規定される最大値を超えてはならない。例えば、非接続（つまり、無線）ビーコン信号の最大反復率は１０Ｈｚである。

【0042】

図２は、光発電部２１、エネルギー貯蔵部２２、電圧検出器２３、負荷スイッチ２４、および適用業務負荷２５を備える、第一実施例の電子機器２０のブロック図である。電圧検出器２３は、Ｎ１（ノード１）に接続されてＮ１（ノード１）での電圧を検出する。ノード 1 は共通点である。電圧検出器２３は、ＳＩＧ１（信号１）を介して負荷スイッチ２４にも接続される。電力線２６は、適用業務負荷２５内に含まれるすべてのユニットに電力を供給する。電力線２６は、適用業務負荷２５に関与するすべてのユニットに電力を供給する。適用業務負荷２５は、電力線２６から提供される電力を使用して、適用業務負荷２５に関与する任意のユニット (例えば、センサ、アクチュエータなど) に電力を供給し得る。光発電部２１は、Ｎ１に接続されている。エネルギー貯蔵部２２は、Ｎ１に接続されている。負荷スイッチ２４の入力は、Ｎ１に接続されている。光発電部２１、エネルギー貯蔵部２２、および電圧検出器２３は、負荷スイッチ２４の入力に接続されている。一般に、負荷スイッチ２４の出力は、電力線２６を介して適用業務負荷２５に結合されている。

【0043】

光発電部２１は、少なくとも一つの光発電素子を備え得る。光発電部２１は一般的な構造で構わないが、電子機器が主に屋内に設置される場合は、屋内の照明条件で生成される光スペクトルに対して最適化されるのが好ましい。光発電部２１は、２００ルクスで最大１０μＷの電力を生成する場合もある。光発電部２１は、２００ルクスで最大５μＷの電力を生成する場合もある。光発電部２１は、２００ルクスで最大２μＷの電力を生成する場合もある。

【0044】

エネルギー貯蔵部２２は、少なくとも一つのバッテリー、および／または一つの充電式バッテリー、および／または少なくとも一つのコンデンサおよび／または少なくとも 1 つのスーパーコンデンサを含み得る。電子機器の消費電力を抑え、小型化し、コストを削減するには、エネルギー貯蔵部２２をコンデンサのみで構成するのが好ましい場合が多い。エネルギー貯蔵部２２がコンデンサのみで構成されている場合、総容量は５００μＦ未満、好ましくは２５０μＦ未満であり得る。光発電部２１は、周囲照明からエネルギーを収集してこのエネルギーをエネルギー貯蔵部２２に貯蔵する。

【0045】

電圧検出器２３は、第一電圧よりも大きい電圧で負荷スイッチ２４をオンにするように構成されている。第一電圧は、Ｖ１Ａであり得る。電圧検出器２３は、第二電圧以下の電圧で負荷スイッチ２４をオフにするようにさらに構成され、第一電圧は第二電圧よりも大きい。第二電圧は、Ｖ１Ｂであり得る。電圧検出器２３は、６００ｍＶ未満のヒステリシスを有する場合もあり得る。電圧検出器２３は、４００ｍＶ未満のヒステリシスを有する場合もあり得る。電圧検出器２３は、２００ｍＶ未満のヒステリシスを有する場合もあり得る。負荷スイッチ２４は、統合負荷スイッチであり得る。

【0046】

適用業務負荷２５には、少なくとも一つの制御部が含まれ得る。制御部には、少なくとも一つのフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ (ＦＰＧＡ) および／または少なくとも一つのマイクロコントローラおよび／または少なくとも一つのロジック部が含まれ得る。適用業務負荷２５には無線通信部 (図示せず) が含まれ、それはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）無線通信部であり得る。適用業務負荷２５は、少なくとも一つのセンサおよび／または一つのアクチュエータに関与し得る。適用業務負荷２５は、適用業務負荷内にある少なくとも一つのセンサおよび／またはアクチュエータ (つまり、図２には示されていない内部センサーおよび／または内部アクチュエータ) に関与し得るし、および／または適用業務負荷２５は、適用業務負荷２５の外部にあるが適用業務負荷２５に接続されている少なくとも一つのセンサおよび／またはアクチュエータ (つまり、図２には示されていない外部センサおよび／または外部アクチュエータ) に関与し得る。適用業務負荷２５に関与するすべてのセンサ (つまり、各内部センサと各外部センサ) は、方向、加速度、温度、湿度、気圧、光 (照度、ルクス)、磁場、音、赤外線、紫外線、ガス (例えば、ＣＯ、ＣＯ２、メタンなど)、近接度、画像 (つまり、カメラ)、およびユーザ入力のうち少なくとも一つの項目に関連するデータを収集し得る。適用業務負荷２５に関与するすべてのアクチュエータ (つまり、各内部アクチュエータと各外部アクチュエータ) は、プッシュ ボタン、スイッチ、タッチセンサ、およびユーザ入力のうち少なくとも一つの項目に関連するデータを収集し得る。

【0047】

一般に、適用業務負荷２５に関与するセンサおよび／またはアクチュエータは、ユーザからの入力を受信するように構成され得る。例えば、アクチュエータは、ユーザによる押下を検出するように構成されたボタンであり得る。例えば、アクチュエータは、現在のスイッチ状態と、ユーザによって実行されるスイッチ状態への変化と、を検出するように構成されたスイッチであり得る。センサは、環境および／またはユーザからの音を検出するように構成されたマイクであり得る。

【0048】

適用業務負荷２５は、少なくとも一つのセンサおよび／またはアクチュエータに電力を供給し得る。負荷スイッチ２４がオンになっていると、第一実施例の電子機器２０は、適用業務負荷２５が起動シーケンスを完了し次に少なくとも一つの活動シーケンスを完了するように構成される。適用業務負荷２５が起動シーケンスの間に消費する最大電流は、５０ｍＡ未満である場合が多いが、１ｍＡ未満であるのが好ましい。起動シーケンスを完了するために適用業務負荷２５が消費する最大エネルギーは、１００μＪ未満であり得るが、１０μＪ未満であるのが好ましい。適用業務負荷２５が活動シーケンスの間に消費する最大電流は、５０ｍＡ未満であり得るが、１ｍＡ未満であるのが好ましい。適用業務負荷２５が単一の活動シーケンスを完了するために消費する最大エネルギーは、５０μＪ未満であり得るが、２０μＪ未満であるのが好ましい。

【0049】

図３は、図２に示した第一実施例の電子機器２０の動作を示すフロー図３０である。フロー図の項目３１は、光発電部２１が、エネルギー貯蔵部２２に貯蔵される電荷を生成することを示している (つまり、光発電部２１が生成したエネルギーはエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される)。フロー図の項目３２は、電圧検出器２３がノード１での電圧を測定することを示している。ノード１での電圧は、Ｖ（Ｎ１）で表される。フロー図の項目３２および３３に示したように、Ｖ（Ｎ１）≧Ｖ１Ａの場合、電圧検出器２３は作動信号（ＳＩＧ１＝ＡＣＴＩＶＥ）を負荷スイッチ２４に送信することで負荷スイッチ２４がオンになる。所定電圧Ｖ１Ａは、ＶＭＰ±２０％ の範囲、好ましくはＶＭＰ±１０％ の範囲であり、ここでＶＭＰとは光発電部２１の最大電力点における電圧である。フロー図の項目３２および３７に示したように、Ｖ（Ｎ１）≧Ｖ１Ａでない（すなわち、Ｖ（Ｎ１）＜Ｖ１Ａ）の場合、電圧検出器２３は不作動信号（ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）を負荷スイッチ２４ に送信することで負荷スイッチ２４がオフになる。負荷スイッチ２４がオフ状態（ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）のままであれば、光発電部２１は引き続き電荷を生成してそれがエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される。一方、負荷スイッチ２４がオン状態のままであれば、フロー図項目３４および３５に示したように、適用業務負荷２５は、起動シーケンスおよび少なくとも一つの活動シーケンスを実行するのに十分なエネルギーをエネルギー貯蔵部２２および／または光発電部２１から受け取れる。通常、本明細書で説明する各実施例の電子機器は、負荷スイッチ２４がオンになっていると、起動シーケンスを完了するまで実行し少なくとも一つの活動シーケンスを完了するまで実行するように構成されるので、収集されたエネルギーによって実行される有用な作業の最適化に寄与し得る。本明細書で説明する実施例の電子機器が、収集されたエネルギーの不足のため起動シーケンスを完了できない場合、当該電子機器によって実行される有用な作業の量は最適化されなかったことになる。本明細書で説明する実施例の電子機器が、収集されたエネルギーの不足のため開始済み活動シーケンスを完了できない場合、当該電子機器によって実行される有用な作業の量は最適化されなかったことになる。本明細書で説明する実施例の電子機器が、起動シーケンスを完了したが、収集されたエネルギーの不足のため少なくとも一つの活動シーケンスを完了できない場合、当該電子機器によって実行される有用な作業の量は最適化されなかったことになる。起動シーケンスには、制御部（図２には示されていない）内の揮発性メモリにプログラムを展開することが含まれ得る。起動シーケンスには、クロック安定化処理が含まれ得る。フロー図の項目３５は、適用業務負荷２５が所定の活動シーケンスを実行することを示していて、この活動シーケンスには、無線通信部を介して少なくとも一つの追加のデバイス (図示せず) に情報を送信することが含まれ得る。活動シーケンスにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ部を介して情報を送信することが含まれる場合、活動シーケンス内にタイマーシーケンスを構成して、送信反復率に関連するＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルの違反が生じないことを保証する場合が多い。Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂの場合、フロー図の項目３５および３６に示したように、追加の活動シーケンスが実行される。収集されたエネルギーによって実行される有用な作業の最適化に寄与するために、Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂの場合、第一実施例の電子機器２０は、少なくとも一つの追加の活動シーケンスを実行して完了するように構成される。通常、本明細書で説明する実施例の電子機器は、活動シーケンスが開始されるのは、当該実施例の電子機器がその活動シーケンスを完了するのに十分なエネルギーを持っている場合に限るように構成される。フロー図の項目３６および３７に示したように、Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂでない（つまり、Ｖ（Ｎ１）がＶ１Ｂより大きくない）場合、電圧検出器２３は不作動信号（ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）を負荷スイッチ２４に送信することで負荷スイッチ２４がオフになる。ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ の場合は常に、フロー図の項目３１に示したように、光発電部２１は電荷を生成してそれがエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される。フロー図の項目３７は、フロー図３０の開始と見なし得る。

【0050】

図４は、関与する活動シーケンスを有する適用業務負荷の四つの例 (例４.１～例４.４) を示している。例４.１～例４.４は、本明細書に開示されている任意の電子機器と組み合わせて使用し得る。例４.１の適用業務負荷は、無線送信機を備えている。例４.１の活動シーケンスには、位置ビーコンを無線通信部 (本開示では図示せず) を介して無線受信機 (本開示では図示せず) に送信することが含まれる。例４.２の適用業務負荷は、それに関与する少なくとも一つのセンサ（つまり、内部センサまたは外部センサ）を備える。例４.２の活動シーケンスには、そ（れら）のセンサによって収集された情報を別の機器 (この開示では示されていない) に送信することが含まれる。例４.３の適用業務負荷は、無線送信機と、それに関与する少なくとも一つのセンサと、を備える。例４.３の活動シーケンスには、位置ビーコンを複数の無線受信機 (本開示では図示せず) に送信することと、前述の関与する一つ以上のセンサによって収集された情報を各無線受信機(本開示では図示せず) に送信することが含まれる。例４.４の適用業務負荷は、無線送信機と、それに関与する少なくとも一つのセンサと、を備える。例４.４の活動シーケンスには、前述の関与する一つ以上のセンサによって収集された情報を複数の無線受信機(この開示には示されていない) に送信することが含まれる。前述の関与する一つ以上のセンサによって収集された送信情報は、位置ビーコンとしても使用し得る。前述の関与する一つ以上のセンサによって収集された情報の送信を利用して電子機器の位置情報も提供すれば、送信されるデータの量を最小限に抑えることができるので、本明細書に開示される任意の電子機器の電力消費をさらに削減し得る。したがって、例４.３と例４.４の機能は同じであり得ながら、例４.４の活動シーケンスは例４.３の活動シーケンスよりも消費電力が少なくなり得る。

【0051】

第一実施例の電子機器２０の第一利点は、低い周囲照度レベル（つまり、低い周囲光照明レベル）で正しく動作する（つまり、少なくとも一つの活動シーケンスを実行する）能力である。言い換えれば、第一実施例の電子機器は、低い周囲照度レベルでも優れた回路効率を有する。図１を参照すると、第一実施例の電子機器２０は、ＬｘＲ１Ｕ が２００ルクスである第一照度範囲ＬｘＲ１で動作する能力を有し、好ましくは、第一実施例の電子機器２０は、ＬｘＲ１Ｌ が２０ルクスである場合に正しく動作する能力を有する。第一実施例の電子機器２０は、ＬｘＲ１Ｌを超えるすべての周囲照度値で正しく動作する能力も有しているので、第一実施例の電子機器２０は、ＬｘＲ１、ＬｘＲ２、およびＬｘＲ３の照度範囲内で正しく動作することができる。第一実施例の電子機器２０の第二利点は、必要な部品の数が比較的少ないため、第一実施例の電子機器２０は、以下に開示される他の実施例の電子機器設計と比較して、コストが低く重量が軽いことである。

【0052】

図５は、一定の周囲照明レベルでの第一実施例の電子機器２０の動作を示すグラフである。この一定の照明レベルは、ＬｘＲ２の範囲内であり得る。図５を参照して、Ｉｐｖは光発電部２１によって生成される電流である。図５を参照して、Ｉｂｕｆは、電圧検出器２３によって消費される電流と負荷スイッチ２４によって消費される電流との合計である。図５を参照して、Ｉａｐｐは 適用業務負荷２５によって消費される電流である。図５を参照して、Ｉｌｏａｄは、第一実施例の電子機器２０内のすべての負荷によって消費される合計電流である。左側の縦軸は、ノード 1 での電圧Ｖ（Ｎ１）が時間に対してどのように変化するかを示している (実線)。右側の縦軸は、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの量が時間の関数としてどのように変化するかを示している (太い破線)。様々な値（例えば、Ｖ１Ａ、Ｖ１Ｂなど) は薄い破線で示している。Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの量が０より大きい場合、光発電部２１によって生成されるエネルギーは、第一実施例の電子機器２０内のすべての負荷によって消費されるエネルギーよりも大きい (つまり、電子機器２０は、自らが消費するエネルギーよりも多くのエネルギーを生成する)。Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄ の量が０未満の場合、光発電部２１によって生成されるエネルギーは、電子機器２０内のすべての負荷によって消費されるエネルギーよりも少ない (つまり、電子機器２０は、自らが消費するエネルギーよりも少ないエネルギーを生成する)。Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂでない（つまり、Ｖ（Ｎ１）がＶ１Ｂより大きくない）場合、負荷スイッチ２４は常にオフになり、光発電部２１によって生成されたエネルギーはエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される。時間間隔５１Ｔ１の開始時 (つまり、時間＝０) には、エネルギー貯蔵部２２には貯蔵されたエネルギーがない。時間間隔５１Ｔ１では、負荷スイッチ２４はオフになっている。時間間隔５１Ｔ１ではＩｐｖ－Ｉｂｕｆ＞０ であるため、Ｖ（Ｎ１）は時間とともに０からＶ１Ａまで増加する。周囲照明は一定なので、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの値は一定で、Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆｆに等しい。時間間隔５１Ｔ２の開始時にＶ（Ｎ１）≧Ｖ１Ａ であるため、電圧検出器２３は負荷スイッチ２４をオンにして（ＳＩＧ１＝ＡＣＴＩＶＥ）適用業務負荷２５が光発電部２１および／またはエネルギー貯蔵部２２からのエネルギーを消費できるようにする。その結果、時間間隔５１Ｔ２では、適用業務負荷２５はまず起動シーケンスを実行し (つまり、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄ＝Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐ＿ｂｏｏｔｕｐ)、次に少なくとも一つの活動シーケンスを実行する (つまり、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄ＝Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐ)。時間間隔５１Ｔ２に示したように、起動シーケンスの電力消費は、通常、活動シーケンスの電力消費よりも大きい。したがって、時間間隔５１Ｔ２は、起動シーケンスの間にＶ（Ｎ１）が時間に対して活動シーケンスの場合よりも急速に減少することを示している。時間に対するＶ（Ｎ１）の線形変化は分かりやすく説明する目的のためだけであり、電力消費の複雑さを反映していない可能性がある。まず、時間間隔５１Ｔ２では、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの値 は Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐ＿ｂｏｏｔｕｐに等しく、次に、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの量はＩｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐに等しい。時間間隔５１Ｔ２では、電子機器２０によって消費されるエネルギーが電子機器２０によって生成されるエネルギーよりも大きいので、Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ-Ｉａｐｐ＿ｂｏｏｔｕｐの値およびＩｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐの値はそれぞれ負になる。一方、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの値はＩｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐに等しいので、少なくとも一つの活動シーケンスが実行される。時間間隔５１Ｔ３の開始時に、Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂでないため、電圧検出器２３は負荷スイッチ２４をオフにする（ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）。時間間隔５１Ｔ３では、Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ＞０であるためＶ（Ｎ１）は時間とともに増加する。周囲照明は一定なので、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの値は一定で、Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆｆに等しい。時間間隔５１Ｔ４は、前述の時間間隔５１Ｔ２と同一の動作を示す。時間間隔５１Ｔ５は、前述の時間間隔５１Ｔ３と同一の動作を示す。

【0053】

図６は、第二実施例の電子機器６０のブロック図である。第二実施例の電子機器６０は、第二実施例の電子機器６０が追加の電圧検出器６１を備えていることを除いて、第一実施例の電子機器２０と同一であり得る。電圧検出器６１は、Ｎ２（ノード２）に接続されてＮ２での電圧を検出する。ノード２は、追加の共通点である。ノード２は、負荷スイッチ２４の出力であるとみなし得る。電圧検出器６１は、ＳＩＧ２（信号２）を介して適用業務負荷２５にも接続される。追加の電圧検出器６１は、第三電圧以上の電圧で少なくとも一つの活動シーケンスを作動 (つまり実行) させる（ＳＩＧ２＝ＡＣＴＩＶＥ）ように構成されている。通常、例えば本明細書に開示される電子機器では、活動シーケンスを「作動させる」際には常に、電子機器は、活動シーケンスを完了まで実行するのに十分なエネルギーを有するように構成されている。言い換えれば、活動シーケンスを「作動させる」際には常に、電子機器は、正の整数個の活動シーケンスを実行するように構成されている。正の整数個の活動シーケンスを完了するのは、収集されたエネルギーによって実行される有用な作業の最適化に貢献する。追加の電圧検出器６１は、第四電圧以下の電圧では活動シーケンスを作動させないように構成されている。第三電圧は第四電圧よりも大きい場合が多い。通常、例えば本明細書に開示される電子機器では、活動シーケンスを「作動させない」ようにすると、十分な量のエネルギーがその後収集されるまで、追加の活動シーケンスは実行されない。通常、例えば本明細書に開示される電子機器では、活動シーケンスを「作動させない」ようにしても、すでに開始されている活動シーケンスの完了を妨げることはない。本明細書に開示された実施例の各電子機器を、すべての開始済み活動シーケンスが完了するように構成するのは、収集されたエネルギーによって実行される有用な作業の最適化に貢献し得る。言い換えれば、正の整数個の活動シーケンスを完了するのは、収集されたエネルギーによって実行される有用な作業の最適化に貢献し得る。

【0054】

電圧検出器６１は、６００ｍＶ未満のヒステリシスを有することもあり得る。電圧検出器６１は、４００ｍＶ 未満のヒステリシスを有することもあり得る。電圧検出器６１は、２００ｍＶ未満のヒステリシスを有することもあり得る。電圧検出器６１は、電圧検出器２３と同一であり得る。

【0055】

図７は、図６に示した第二実施例の電子機器６０の動作を示すフロー図７０である。フロー図の項目７１は、光発電部２１が電荷を生成し、それがエネルギー貯蔵部２２に貯蔵されることを示している (つまり、光発電部２１によって生成されたエネルギーはエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される)。フロー図の項目７２は、電圧検出器２３がノード１での電圧を測定することを示している。ノード1での電圧は、Ｖ（Ｎ１）で表される。Ｖ（Ｎ１）≧Ｖ１Ａの場合、フロー図項目７３に示したように、電圧検出器２３は信号（ＳＩＧ１＝ＡＣＴＩＶＥ）を負荷スイッチ２４に送信することで負荷スイッチがオンになる。第一所定電圧Ｖ１Ａは、ＶＭＰ±２０％の範囲内、好ましくはＶＭＰ±１０％の範囲内であり得て、ここで、ＶＭＰは、光発電部２１の最大電力点における電圧である。Ｖ（Ｎ１）≧Ｖ１Ａでない（すなわち、Ｖ（Ｎ１）＜Ｖ１Ａ）の場合、フロー図の項目７２および７１２に示したように、電圧検出器２３は不作動信号（ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）を負荷スイッチ２４に送信することで負荷スイッチ２４がオフになる。負荷スイッチ２４がオフ状態のままであれば、光発電部２１は、引き続き電荷を生成し、それがエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される。一方、負荷スイッチ２４がオン状態のままであれば、フロー図の項目７４に示したように、適用業務負荷２５は、エネルギー貯蔵部２２および／または光発電部２１から起動シーケンスを実行するのに十分なエネルギーを受け取る。起動シーケンスには、制御部内の揮発性メモリ（図６には図示せず）にプログラムを展開することが含まれ得る。起動シーケンスには、クロック安定化処理が含まれ得る。フロー図の項目７５は、適用業務負荷２５が遊休モードに入ることを示している。遊休モードの目的は、起動シーケンスの実行回数を最小限に抑えることであり、そうすれば、収集されたエネルギーによって実行される有用な作業の最適化に貢献し得る。遊休モードから活動シーケンスに移行するのに、追加の起動シーケンスは必要ない。フロー図の項目７６は、電圧検出器６１がノード２での電圧を測定することを示している。ノード２での電圧は、Ｖ（Ｎ２）で表される。Ｖ（Ｎ２）≧Ｖ２Ａ の場合、フロー図の項目７６、７７、および７８にそれぞれ示したように、電圧検出器６１は信号（ＳＩＧ２＝ＡＣＴＩＶＥ）を適用業務負荷２５に送信して、適用業務負荷が活動シーケンスを実行する。フロー図の項目７８で示した所定の活動シーケンスには、図４に示した例示の活動シーケンスのいずれかが含まれ得る。フロー図の項目７８で示した所定の活動シーケンスには、無線通信部を介して少なくとも一つの追加の装置 (図示せず) に情報を送信することが含まれ得る。活動シーケンスにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ部を介して情報を送信することが含まれる場合、活動シーケンス内にタイマーシーケンスを構成して、送信反復率に関連するＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルの違反が生じないことを保証する場合が多い。活動シーケンスには、図４に示した例のいずれかが含まれ得る。Ｖ（Ｎ２）≧Ｖ２Ａでなく（すなわちＶ（Ｎ２）＜Ｖ２Ａ）かつＶ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂの場合、フロー図７０においてフロー図の項目７５、７６、および７１１によるループで示されているように、適用業務負荷２５は遊休モードのままである。適用業務負荷２５がフロー図の項目７８で示した活動シーケンスを実行した後、フロー図の項目７９で示したように、Ｖ（Ｎ２）＞Ｖ２Ｂ の場合、適用業務負荷２５によって別の活動シーケンスが実行される。Ｖ（Ｎ２）≧Ｖ２Ｂでない（すなわち、Ｖ（Ｎ２）がＶ２Ｂよりも大きくない）場合、フロー図の項目７９および７１０に示したように、電圧検出器６１は適用業務負荷２５に信号（ＳＩＧ２＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）を送信して、適用業務負荷が追加の活動シーケンスを実行しないようにする。フロー図の項目７１１に示したように、Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂの場合、フロー図の項目７５に示したように、適用業務負荷２５は遊休モードに入る。フロー図の項目７１１に示したように、Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂでない場合、フロー図の項目７１２に示したように、電圧検出器２３は負荷スイッチ２４をオフにする信号（ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）を送信する。負荷スイッチ２４がオフになっていると、フロー図の項目７１に示したように、光発電部２１は電荷を生成してそれがエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される。フロー図の項目７１２は、フロー図７０の開始と見なし得る。

【0056】

図８は、一定の周囲照明レベルでの第二実施例の電子機器６０の動作を示すグラフである。この一定の照明レベルは、ＬｘＲ２の範囲内であり得る。図８を参照して、Ｉｐｖは光発電部２１によって生成される電流である。Ｉｂｕｆは、電圧検出器２３によって消費される電流と負荷スイッチ２４によって消費される電流との合計である。Ｉａｐｐは、適用業務負荷２５の活動シーケンスによって消費される電流である。Ｉｌｏａｄ は、第二実施例の電子機器６０内のすべての負荷によって消費される合計電流である。Ｉａｐｐ＿ｉｄｌｅは、適用業務負荷２５が遊休モードのときに消費される電流である。Ｉａｐｐ＿ｂｏｏｔｕｐは、適用業務負荷２５が起動シーケンスを実行するときに消費される電流である。電圧検出器６１によって消費される電流は、適用業務負荷２５によって消費される様々な電流と比較して常に小さいため、簡略化のために無視している。左側の縦軸は、時間間隔８１Ｔ１ではノード1での電圧Ｖ（Ｎ１）が時間に対してどのように変化するかを示している（実線）。左側の縦軸は、時間間隔８１Ｔ２、８１Ｔ３、８１Ｔ４、および８１Ｔ５ではノード２での電圧Ｖ（Ｎ２）が時間に対してどのように変化するかを示している（実線）。右側の縦軸は、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの量が時間の関数としてどのように変化するかを示している (太い破線)。様々な値（例えば、Ｖ１Ａ、Ｖ１Ｂなど）は薄い破線で表示してある。Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの量 が０より大きい場合、光発電部２１によって生成されるエネルギーは、第二実施例の電子機器６０内のすべての負荷によって消費されるエネルギーよりも大きい（つまり、電子機器６０は、自らが消費するエネルギーよりも多くのエネルギーを生成する)。Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの量が０より小さい場合、光発電部２１によって生成されるエネルギーは、電子機器６０内のすべての負荷によって消費されるエネルギーよりも少ない（つまり、電子機器６０は、自らが消費するエネルギーよりも少ないエネルギーを生成する）。Ｖ（Ｎ１）がＶ１Ｂ以下の場合、負荷スイッチ２４は常にオフであり、光発電部２１で発電されたエネルギーはエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される。時間間隔８１Ｔ１の開始時 (つまり、時間 ＝０) には、エネルギー貯蔵部２２には貯蔵されたエネルギーがない。時間間隔８１Ｔ１では、負荷スイッチ２４はオフになっている。時間間隔８１Ｔ１では、Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ＞０ であるため、Ｖ（Ｎ１）は時間とともに０からＶ１Ａまで増加する。周囲照度は一定なので、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄ の値は一定で、Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆｆに等しい。時間間隔８１Ｔ２のまさに開始時にＶ（Ｎ１）＝Ｖ１Ａであるため、電圧検出器２３は負荷スイッチ２４をオンにし（ＳＩＧ１＝ＡＣＴＩＶＥ）、適用業務負荷２５が光発電部２１および／またはエネルギー貯蔵部２２からのエネルギーを消費できるようにする。その結果、時間間隔８１Ｔ２では、適用業務負荷２５は、まず起動シーケンスを実行し (起動シーケンスは、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄ＝Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐ＿ｂｏｏｔｕｐ のときに発生する)、次に少なくとも一つの活動シーケンスを実行する (活動シーケンスは、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄ＝Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐ のときに発生する)。時間間隔８１Ｔ２に示したように、起動シーケンスの電力消費は、通常、活動シーケンスの電力消費よりも大きい。したがって、時間間隔８１Ｔ２は、起動シーケンスの間にＶ（Ｎ２）が時間に対して活動シーケンスの際よりも急速に減少することを示している。時間に対するＶ（Ｎ１）およびＶ（Ｎ２）の線形変化は分かりやすく説明する目的のためだけであり、電力消費の複雑さを反映していない可能性がある。時間間隔８１Ｔ２では、電子機器６０によって消費されるエネルギーが電子機器６０によって生成されるエネルギーよりも大きいので、Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐ＿ｂｏｏｔｕｐの値 および Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐの値はそれぞれ負になる。一方、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄ の値はＩｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐ に等しいので、少なくとも一つの活動シーケンスが実行される。時間間隔８１Ｔ３の開始時にＶ（Ｎ２）の値はＶ２Ｂよりも大きくないが、Ｖ１Ｂより大きいため、適用業務負荷２５は遊休モードに入る。遊休モードでは、Ｉｐｖ－Ｉｌｏａｄの値は正で、Ｉｐｖ－Ｉｂｕｆ－Ｉａｐｐ＿ｉｄｌｅ に等しいため、電子機器６０によって消費されるエネルギーは、電子機器６０によって生成されるエネルギーよりも小さいので、Ｖ（Ｎ２）の値は時間とともに増加する。時間間隔８１Ｔ４の開始時に、Ｖ（Ｎ２）＝Ｖ２Ａであるため、適用業務負荷２５は少なくとも一つの活動シーケンスを実行する。時間間隔８１Ｔ４は、遊休モードから活動シーケンスに移行するときに起動シーケンスが必要ないので、時間間隔８１Ｔ２とは異なる。８１Ｔ４では起動シーケンスが実行されないので、第二実施例の電子機器６０は、いくつかの周囲照明条件では、第一実施例の電子機器２０よりも高い回路効率を有し得る。時間間隔８１Ｔ５は、前述の時間間隔８１Ｔ３と同一の動作を示している。

【0057】

ＳＩＧ２信号のデューティサイクル（ＤＣ）は、活動シーケンスが実行される時間の割合に対応する。第二実施例の電子機器６０は、光発電部２１によって供給される電流、したがって周囲照明条件に自動的に適応するので、活動信号の反復率が最適化される（つまり、回路効率が最適化される）。平均すると、本明細書に開示された実施例の電子機器の全電流消費は、Ｉｐｖ＝Ｉｂｕｆ＋ＤＣｘＩａｐｐ＋（１－ＤＣ）ｘＩａｐｐ＿ｉｄｌｅとなって、光発電部２１によって生成される電流と平衡が保たれることが分かる。

【0058】

図９は、三つの所定電圧構成 (例９.１～９.３) を示す表であり、所定電圧Ｖ１Ａ、Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ａ、およびＶ２Ｂの間の相対的な関係と、Ｖ１Ａ、Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ａ、およびＶ２Ｂの電圧例と、を示している。通常、図９の例示的な構成は、電力供給、したがって所定の周囲照明レベルで収集されたエネルギーによって実行される有用な作業を最適化する。通常、図９の例示構成は、所定の周囲照明レベルで回路効率を最適化する。電子機器６０および本明細書で開示されるすべての後続のタグについて、Ｖ１Ａ＞Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ａ＞Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂ＞Ｖ１Ｂ、およびＶ２Ａ≧Ｖ２Ｂという一般的な設計ルールが、電力供給および回路効率の両方を最適化するのに寄与することが判明した。図１および図９を参照すると、複数の実験によって、例９.１は高い周囲照度値 (つまり、第三周囲照度値範囲、ＬｘＲ３) で最高の回路効率を実現することが明らかになった。 図１および図９を参照すると、複数の実験によって、例９.２は中間の周囲照度値 (つまり、第二周囲照度値範囲、ＬｘＲ２) で最高の回路効率を実現することが明らかになった。図１および図９を参照すると、複数の実験によって、例９.３は、低い周囲照度値 (つまり、第一周囲照度値範囲、ＬｘＲ１) で最高の回路効率を実現することが明らかになった。低コストで活動させるには、ＶＩＡ、Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂの定数値を事前に決定しておくことが好ましい。

【0059】

図１０は、第三実施例の電子機器１００のブロック図である。第三実施例の電子機器１００は、第三実施例１００がタイマー１０１を有することを除いて、第二実施例の電子機器６０と同一であり得る。タイマー１０１と適用業務負荷２５とは、ＳＩＧ３（信号３）およびＳＩＧ４（信号４）によって接続される。図１０は、適用業務負荷２５の外部にあるタイマー１０１を示している。タイマー１０１が適用業務負荷の外部にある場合、適用業務負荷２５はＳＩＧ３および／またはＳＩＧ４を介してタイマー１０１に電力を供給し得る。別法として、タイマー１０１は、制御部の不可欠な部分であるため適用業務負荷２５の一部となっている、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）タイマーなどの内部周辺機器であり得る。適用業務負荷２５は、起動シーケンスの間にタイマーでカウントダウンシーケンスを開始または再開するために、信号（ＳＩＧ３）をタイマーに送信するように構成されている。適用業務負荷２５は、活動シーケンスの間にタイマーでカウントダウンシーケンスを開始または再開するために、信号（ＳＩＧ３）をタイマーに送信するようにも構成されている。カウントダウン時間の継続時間は事前に決定することができて、６０秒、好ましくは３０秒であり得る。タイマー１０１でのカウントダウンが完了すると、タイマー１０１は、少なくとも一つの活動シーケンスを作動（つまり実行）させるために、信号（ＳＩＧ４）を適用業務負荷２５に送信するように構成される。

【0060】

図１１は、図１０に示した第三実施例の電子機器１００の動作を示すフロー図１１０である。フロー図の項目１１１は、光発電部２１が電荷を生成しそれがエネルギー貯蔵部２２に貯蔵されることを示している (つまり、光発電部２１によって生成されるエネルギーはエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される)。フロー図の項目１１２は、電圧検出器２３がノード１での電圧を測定することを示している。ノード１での電圧は、Ｖ（Ｎ１）で表される。Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ａの場合、フロー図の項目１１３に示したように、電圧検出器２３は、信号（ＳＩＧ１＝ＡＣＴＩＶＥ）を負荷スイッチ２４に送信することで負荷スイッチがオンになる。第一所定電圧Ｖ１Ａは、ＶＭＰ±２０％の範囲内、好ましくはＶＭＰ±１０％の範囲内であり、ここで、ＶＭＰは、光発電部２１の最大電力点における電圧である。Ｖ（Ｎ１）＞Ｖ１Ａでない（すなわち、Ｖ（Ｎ１）＜Ｖ１Ａ）場合、フロー図の項目１１２および１１１２に示したように、電圧検出器２３は不作動信号（ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）を負荷スイッチ２４に送信することで負荷スイッチ２４がオフになる。負荷スイッチ２４がオフ状態のままであれば、光発電部２１は引き続き電荷を生成してそれがエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される。一方、負荷スイッチ２４がオン状態のままであれば、フロー図の項目１１４に示したように、適用業務負荷２５は、エネルギー貯蔵部２２および／または光発電部２１から起動シーケンスを実行するのに十分なエネルギーを受け取る。フロー図項目１１４に示したように、適用業務負荷２５は、信号（ＳＩＧ３）をタイマー１０１に送信して、タイマーカウントダウンシーケンスが開始される（ＴＣＤ・ＳＩＧ３＋ＴＣＤ開始)。フロー図の項目１１４では、ＳＩＧ４がＩＮＡＣＴＩＶＥに設定される。起動シーケンスには、制御部（図１０には示されていない）内の揮発性メモリにプログラムを展開することが含まれ得る。起動シーケンスには、クロック安定化処理が含まれ得る。フロー図の項目１１５は、適用業務負荷２５が遊休モードに入ることを示している。遊休モードから活動シーケンスに移行するのに、追加の起動シーケンスは必要ない。フロー図の項目１１６は、電圧検出器６１がノード２での電圧を測定することを示している。ノード２での電圧は、Ｖ（Ｎ２）で表される。Ｖ（Ｎ２）≧Ｖ２Ａの場合、フロー図の項目１１７および１１８にそれぞれ示したように、電圧検出器６１は、信号（ＳＩＧ２＝ＡＣＴＩＶＥ）を適用業務負荷２５に送信して、適用業務負荷２５が所定の活動シーケンスを実行する。フロー図の項目１１８で示した所定の活動シーケンスには、図４に示した例示の活動シーケンスのいずれかが含まれ得る。フロー図の項目１１８で示した所定の活動シーケンスには、無線通信部を介して少なくとも一つの追加の装置（図示せず）に情報を送信することが含まれ得る。活動シーケンスにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ部を介して情報を送信することが含まれる場合、送信反復率に関連するＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルの違反が生じないことを保証するために、活動シーケンス内に別のタイマーシーケンス (図示せず) が含まれ得る。Ｖ（Ｎ２）≧Ｖ２Ａでなく、かつタイマー１０１がカウントダウンシーケンスを完了しておらず、かつＶ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂである場合、フロー図１１０においてフロー図の項目１１５、１１６、１１１１、および１１１３で構成されるループで示したように、適用業務負荷２５は、遊休モードのままである。ただし、フロー図の項目１１６、１１１３、および１１１４ に示したように、Ｖ（Ｎ２）≧Ｖ２Ａでなく、かつタイマー１０１がカウントダウンシーケンスを完了している（ＴＣＤが完了したか？＝ＹＥＳ）場合、タイマー１０１は信号（ＳＩＧ４＝ＡＣＴＩＶＥ）を適用業務負荷に送信する。フロー図の項目１１８に示したように、適用業務負荷２５が活動シーケンスを実行し終えるたびに、適用業務負荷２５は信号（ＳＩＧ３）をタイマー１０１に送信して、タイマーカウントダウンシーケンスが再開され（ＴＣＤ・ＳＩＧ３＋ＴＣＤ開始)、ＳＩＧ４がＩＮＡＣＴＩＶＥに設定される。適用業務負荷２５がフロー図の項目１１８で示した活動シーケンスを実行した後、フロー図の項目１１９でＶ（Ｎ２）＞Ｖ２Ｂ の場合、適用業務負荷２５によって活動シーケンスが再度実行される。Ｖ（Ｎ２）＞Ｖ２Ｂでない場合、フロー図の項目１１１０に示したように、電圧検出器６１は、信号（ＳＩＧ２＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）を適用業務負荷２５に送信して、適用業務負荷が追加の活動シーケンスを実行しなくなる。フロー図の項目１１１１でＶ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂの場合、フロー図の項目１１５に示したように、適用業務負荷２５は遊休モードに入る。フロー図の項目１１１１でＶ（Ｎ１）＞Ｖ１Ｂでない場合、フロー図の項目１１１２に示したように、電圧検出器２３は負荷スイッチ２４をオフにする信号（ＳＩＧ１＝ＩＮＡＣＴＩＶＥ）を送信する。負荷スイッチ ２４ がオフになっていると、フロー図の項目１１１に示したように、光発電部２１は電荷を生成してそれがエネルギー貯蔵部２２に貯蔵される。フロー図の項目１１１２は、フロー図１１０の開始と見なし得る。

【0061】

図１２ａは、周囲照度が中間値、例えばＬｘＲ２の場合に、電子機器６０または電子機器１００としては典型的な電流対電圧のグラフを示している。図１２ａでは、周囲照度が十分に高いため、電子機器１００に関連するタイマー１０１のカウントダウンは完了しない (つまり、カウントダウンは、それが完了する前に、活動シーケンスの終了時に常に再開される)。図１２ｂは、周囲照度が低い値、例えばＬｘＲ１の場合に、電子機器６０または電子機器１００としては典型的な電流対電圧のグラフを示している。図１２ｂでは、周囲照度は、電子機器１００に関連するタイマー１０１のカウントダウンが完了するのに十分の低さなので、タイマー１０１は活動シーケンスを開始できるようにする（ＳＩＧ４＝ＡＣＴＩＶＥ）。図１２ａおよび１２ｂを参照して、Ｉｓｃは短絡回路で消費される電流、Ｉ＿Ｖ２ａは電圧レベルＶ２ａで消費される電流、Ｖｏｃは開回路で生じる電圧である。その他の用語（Ｉａｐｐ＿ｉｄｌｅ、Ｉｂｕｆ、Ｖ１Ａ、Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂ） はこれより前に定義されている。図１２ｂを参照すると、以下の二つの条件が実証されている。
条件１：電圧がＶ２Ａに等しい場合、消費電流はＩ＿Ｖ２ａである。Ｉ＿Ｖ２ａはＩａｐｐ＿ｉｄｌｅ より小さい。
条件２: 電圧がＶ１Ｂ に等しい場合、消費電流はＩｓｃ にほぼ等しい。ＩｓｃはＩａｐｐ＿ｉｄｌｅより大きい。

【0062】

図７の実施例の電子機器６０を参照すると、条件１および条件２が両方とも満たされる場合、（周囲照明条件が変化しないと仮定して）適用業務負荷２５は永久に遊休モードのままである。図１１の実施例の電子機器１００を参照すると、条件１および条件２が両方とも満たされる場合、タイマー１０１は、カウントダウンを終了することができるので、信号（ＳＩＧ４＝ＡＣＴＩＶＥ）を適用業務負荷２５に送信して、適用業務負荷２５が活動シーケンスを実行する。したがって、第三実施例の電子機器１００が第二実施例の電子機器６０よりも優れている点は、ある範囲の低周囲照度条件で、電子機器１００は活動シーケンスを実行できるが、電子機器６０は活動シーケンスを実行できないということである。言い換えれば、タイマー１０１が前述のように構成されている場合、結果的に、電子機器１００は、所定範囲の周囲照度で遊休モードに陥ることがない。前述のようにタイマー１０１を実装すれば、電子機器１００は、ある範囲の低周囲照度条件で、電子機器６０よりも高い回路効率を有することができる。

【0063】

図１３は、第一実施例の電子機器２０、第二実施例の電子機器６０、および第三実施例の電子機器１００について周囲照度に対する相対的な回路効率のグラフである。第一実施例の電子機器２０は、低い周囲照度レベル (つまり、２００ルクス未満であってＬｘＲ１の範囲) で最良回路効率を有する。第二実施例の電子機器６０および第三実施例の電子機器１００は、中間の周囲照度レベル (つまり、２００ルクス～５００ルクスであってＬｘＲ２の範囲) で同等の最良回路効率を有する。第三実施例の電子機器１００は、低い周囲照度レベル（すなわち、２００ルクス未満であってＬｘＲ１の範囲）で、第二実施例の電子機器６０よりも優れた回路効率を有する。

【0064】

図１４は、第一実施例の電子機器２０、第二実施例の電子機器６０、および第三実施例の電子機器１００の相対的な利点を比較した表を示している。表内の値「１」は最良の選択肢を表す。表内の値「２」は、二番目に良い選択肢を表す。表内の値「３」は、三番目に良い選択肢を表す。第一実施例の電子機器２０は最も安価な電子機器であり、低い周囲照度レベル（つまり、２００ルクス未満であってＬｘＲ１の範囲）で最高の回路効率を有する。ただし、第一実施例の電子機器２０は、中間の周囲照度レベルおよび高い周囲照度レベル（すなわち、２００ルクス以上であってＬｘＲ２およびＬｘＲ３の範囲）で回路効率が最も悪い。第三実施例の電子機器１００は最も高価な電子機器であるが、低い周囲照度レベル (つまり、２００ルクス未満であってＬｘＲ１の範囲) で、第二実施例の電子機器６０よりも回路効率が良い。第二実施例の電子機器６０および第三実施例の電子機器は、中間の周囲照度レベルおよび高い周囲照度レベル (つまり、２００ルクス以上であってＬｘＲ２およびＬｘＲ３の範囲) で同程度の回路効率を有する。

【0065】

図１５は、適用業務負荷２５に発展型細部が追加された、発展型第一実施例の電子機器１５０のブロック図である。適用業務負荷２５は、制御部１５１と主要活動機能負荷１５２とを含む。制御部１５１は、主要活動機能負荷１５２にＳＩＧ７で接続される。制御部１５１は、ＳＩＧ７を介して主要活動機能負荷１５２に各信号を送信し得る。主要活動機能負荷１５２は、ＳＩＧ７を介して制御部１５１に各信号を送信し得る。実際には、ＳＩＧ７は制御部１５１と主要活動機能負荷１５２との間の複数の接続から成るが、図１５では簡略化のために一つの接続のみを示している。制御部１５１は、少なくとも一つのフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）および／または少なくとも一つのマイクロコントローラおよび/または少なくとも一つのロジック部を備え得る。主要活動機能負荷１５２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ無線通信部などの無線通信部を備え得る。主要活動機能負荷１５２は、図４に示した例示の適用業務負荷 (例４.１、例４.２、例４.３、および例４.４) のうちいずれかを備え得る。主要活動機能負荷１５２は、上述した少なくとも一つのセンサおよび／またはアクチュエータを備えるか、またはそれ（ら）に関与し得る。上述したすべてのセンサおよびアクチュエータは、直接または間接的に制御部１５１に接続され得る。主要活動機能負荷１５１は、例えばＬＥＤなどの受動負荷を備え得る。主要活動機能負荷１５１は、低電力ディスプレイを備え得る。通常、上述したセンサおよび／またはアクチュエータで収集されたデータは、適用業務負荷２５によって記録（つまり、メモリに保存）され得る。より具体的には、上述したセンサおよび／またはアクチュエータで収集されたデータは、制御部１５１または主要活動機能負荷１５２によって記録（つまり、メモリに保存）され得る。センサおよび／またはアクチュエータからの記録されたデータは、次の活動シーケンスの間に追加の装置 (図示せず) に送信され得る。センサおよび／またはアクチュエータからの記録されたデータは、次の活動シーケンスの間に複数の無線受信機から成るネットワークに送信され得る。センサ／アクチュエータからのデータを記録し、記録した当該データは次の活動シーケンスで送信するのみにすれば、本明細書に開示された電子機器における電力供給、回路効率、および収集されたエネルギーで実行される有用な作業の全体量を最適化するのに貢献し得る。別法として、上述したセンサおよび／またはアクチュエータで収集されたデータは、活動シーケンスを開始するためにすぐに使用されることもあり得る。ただし、センサおよび／またはアクチュエータで収集されたデータを用いて開始された活動シーケンスを完了するのに十分であって本明細書に記載の電子機器に関与するエネルギーが存在するという保証はない。

【0066】

図１６は、適用業務負荷２５に発展型細部が追加された、発展型第二実施例の電子機器１６０のブロック図である。適用業務負荷２５は、図１５で前述したように、制御部１５１と主要活動機能負荷１５２とを備える。電圧検出器６１は、ＳＩＧ２を介して制御部１５１に接続される。

【0067】

図１７は、適用業務負荷２５に発展型細部が追加された、発展型第三実施例の電子機器１７０のブロック図である。適用業務負荷２５は、図１５で前述したように、制御部１５１と主要活動機能負荷１５２とを備える。電圧検出器６１は、ＳＩＧ２を介して制御部１５１に接続される。タイマー１０１は、適用業務負荷２５に接続される、具体的にはＳＩＧ３およびＳＩＧ４を介して制御部１５１に接続される。

【0068】

図１８ａは、照度センサ１８１が適用業務負荷２５に接続される、具体的にはＳＩＧ５およびＳＩＧ６を介して制御部１５１に接続されることを除いて、発展型第二実施例の電子機器１６０と同一である第四４実施例の電子機器１８０のブロック図である。適用業務負荷２５は、ＳＩＧ５および／またはＳＩＧ６を介して照度センサ１８１に電力を供給し得る。照度センサ１８１は、適用業務負荷２５から電力が供給されると、周囲照明照度を測定し、測定された照度の情報をＳＩＧ６を介して制御部１５１に中継する。したがって、照度センサ１８１は、光発電部２１の照明レベルに関連する情報を制御部１５１に提供する。別法として、図示されていないが、主要活動機能負荷内に照度センサを備えて前述の照度センサ１８１と同じ機能を実行するように構成し得る。図１８ａは、適用業務負荷２５に関与する照度センサを一般的に示している。

【0069】

図１８ｂは、光発電部２１がＳＩＧ８を介して追加で制御部１５１に直接に接続されることを除いて、発展型第二実施例の電子機器１６０と同一である発展型第四実施例の電子機器１８２のブロック図である。光発電部２１および制御部１５１は、周囲照度を測定するように構成されている。図１８ｂの光発電部２１は、図１８ａに示した照度センサ１８１が実行する機能と同様の追加機能を実行する。したがって、光発電部２１は、光発電部２１自体の照明レベルに関連する情報を制御部１５１に提供する。

【0070】

図１８ａおよび１８ｂを参照して、制御部１５１は、周囲照度レベルに応じて適用業務負荷２５内の動作を自己適応させるように構成し得る。通常、周囲照度レベルは、適用業務負荷に関与する任意の照度センサを使用して測定し得る。周囲照度レベルは、図１８ａに示した照度センサ１８１、または主要活動機能負荷１５２内の照度センサ（図示せず）で測定し得る。別法として、周囲照度レベルは、図１８ｂに示したように光発電力装置２１が生成した電流をＳＩＧ８を介して測定する制御部１５１によって決定し得る。制御部１５１は、一番目の所定周囲照度レベル、例えばＬｘＲ１内の照度レベルで、第一実施例の電子機器２０の場合と同様に適用業務負荷２５を動作させる。制御部１５１は、二番目の所定周囲照度レベル、例えばＬｘＲ２およびＬｘＲ３内の照度レベルで、第二実施例の電子機器６０の場合と同様に適用業務負荷２５を動作させるように構成し得る。図１３を参照すると、第四実施例の電子機器１８０および発展型第四実施例の電子機器１８２は、低い周囲照度値で第一実施例の電子機器２０と同様の回路効率で動作し、中間の周囲照度値および高い周囲照度値で第二実施例の電子機器６０と同様の回路効率でも動作するように構成し得る。したがって、第四実施例の電子機器１８０および発展型第四実施例の電子機器１８２は、低い周囲照度値での第一実施例の電子機器２０と同様の回路効率と、中間の周囲照度値および高い周囲照度値での第二実施例の電子機器６０と同様の回路効率と、を自動的に切り替える (つまり、自己適応する) ように構成して、所与の周囲照明レベルで最高の回路効率が得られるようにすることができる。言い換えれば、第四実施例の電子機器１８０および発展型第四実施例の電子機器１８２は、測定された所与の周囲照明レベルで回路効率を自動的に最適化し得る。第四実施例の電子機器１８０および発展型第四実施例の電子機器１８２は、低い周囲照度値で、第二実施例の電子機器６０よりも優れた回路効率を有し得る。第四実施例の電子機器１８０および発展型第四実施例の電子機器１８２は、両方とも、中間の周囲照度値および高い周囲照度値で、第一実施例の電子機器２０よりも優れた回路効率を有し得る。言い換えれば、第四実施例の電子機器１８０および発展型第四実施例の電子機器１８２は、両方とも、あらゆる周囲照明レベルで比較的高い回路効率を有し得る。発展型第四実施例の電子機器１８２は、少なくともいくつかの周囲照明レベルで、第四実施例の電子機器１８０よりも高い回路効率を有し得る。

【0071】

図１９ａは、照度センサ１８１が適用業務負荷２５に接続され、具体的にはＳＩＧ５およびＳＩＧ６を介して制御部１５１に接続されることを除いて、発展型第三実施例の電子機器１７０と同一である第五実施例の電子機器１９０のブロック図である。適用業務負荷２５は、ＳＩＧ５および／またはＳＩＧ６を介して照度センサ１８１に電力を供給し得る。照度センサ１８１は、適用業務負荷２５から電力が供給されると、周囲照明照度を測定してこの測定された照度情報をＳＩＧ６を介して制御部１５１に中継する。したがって、照度センサ１８１は、光発電部２１の照明レベルに関連する情報を提供する。別法として、図示してはいないが、主要活動機能負荷内に照度センサを備えて前述の照度センサ１８１と同じ機能を実行するように構成し得る。図１９ａは、適用業務負荷２５に関与する照度センサを一般的に示している。

【0072】

図１９ｂは、光発電部２１がＳＩＧ８を介して制御部１５１にも接続されることを除いて、発展型第三実施例の電子機器１７０と同一である発展型第五実施例の電子機器１９２のブロック図である。言い換えれば、通常、光発電部２１から適用業務負荷２５への直接接続があり、具体的には光発電部２１から制御部１５１への直接接続がある。光発電部２１および制御部１５１は、周囲照度を測定するように構成し得る。図１９ｂの光発電部２１は、図１９ａに示した照度センサ１８１が実行する機能と同様の追加機能を実行する。言い換えれば、光発電部２１は、適用業務負荷に関与する照度センサとしても動作すると考えられる。したがって、光発電部２１は、それ自体の照明レベルに関連する情報を制御部１５１に提供する。

【0073】

図１９ａおよび１９ｂを参照すると、制御部１５１は、周囲照度レベルに応じて適用業務負荷２５内の動作を自己適応させるように構成し得る。周囲照度レベルは、図１９ａに示したように、照度センサ１８１で測定し得る。別法として、周囲照度レベルは、図１９ｂに示したように、光発電力装置２１が生成する電流を測定することによって、制御部１５１が決定し得る。制御部１５１は、第一所定周囲照度レベル、例えばＬｘＲ１内の照度レベルで、第一実施例の電子機器２０の場合と同様に適用業務負荷２５を動作させる。制御部１５１は、第二所定周囲照度レベル、たとえばＬｘＲ２およびＬｘＲ３内の照度レベルで、第三実施例の電子機器１００の場合と同様に適用業務負荷２５を動作させるように構成し得る。図１３を参照すると、第五実施例の電子機器１９０および発展型第五実施例の電子機器１９２は、両方とも、低い周囲照度値で第一実施例の電子機器２０と同様の回路効率で動作し、中間の周囲照度値および高い周囲照度値で第三実施例の電子機器１００と同様の回路効率で動作するようにも構成し得る。したがって、第五実施例の電子機器１９０および発展型第五実施例の電子機器１９２は、低い周囲照度値での第一実施例の電子機器２０と同様の回路効率と、中間の周囲照度値および高い周囲照度値での第二実施例の電子機器６０と同様の回路効率と、を自動的に切り替える (つまり、自己適応する) ように構成して、測定された所与の周囲照明レベルで最高の回路効率が得られるようにすることができる。言い換えれば、第五実施例の電子機器１９０および発展型第五実施例の電子機器１９２は、所与の周囲照明レベルで回路効率を自動的に最適化し得る。第五実施例の電子機器１９０および発展型第五実施例の電子機器１９２は、両方とも、低照度値で第三実施例の電子機器１００よりも優れた回路効率を有し得る。第五実施例の電子機器１９０および発展型第五実施例の電子機器１９２は、両方とも、中間の周囲照度値および高い周囲照度値で第一実施例の電子機器２０よりも優れた回路効率を有し得る。言い換えれば、第五実施例の電子機器１８０および発展型第五実施例の電子機器１９２は、両方とも、あらゆる周囲照明レベルで比較的高い回路効率を有し得る。発展型第五実施例の電子機器１９２は、少なくともいくつかの周囲照明レベルで、第五実施例の電子機器１９０よりも高い回路効率を有し得る。

【0074】

図２０は、第六実施例の電子機器２００のブロック図である。第六実施例の電子機器２００は、負荷スイッチ２４と適用業務負荷２５との間に電圧レギュレータ２０１が接続されていることを除いて、第一実施例の電子機器２０と同一である。通常、本明細書で説明する電子機器で一つの電圧検出器を有するものはすべて、負荷スイッチ２４と適用業務負荷２５との間に電圧レギュレータ２０１が接続され得る。電圧レギュレータ２０１は、低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）またはＤＣ／ＤＣコンバータであり得る。電圧レギュレータ２０１は、電子回路の動作のための安定した環境を提供する。したがって、電圧レギュレータ２０１は、例えばセンサの誤測定、通信プロトコル値の誤読、電圧低下リセットトリガーなどの望ましくない事象を防止し得る (つまり、電圧レギュレータ２０１は、制御部１５１内の周辺機器の動作が中断するのを防止し得る)。電圧レギュレータ２０１は、電圧スパイクを防止し得るので、電圧レギュレータ２０１は、活動シーケンスがサイクルの途中で止まるのを防止し得る。電圧レギュレータ２０１を超低電力電子機器の設計に含める利点は、より堅牢な回路設計が可能になることである。電圧レギュレータ２０１を超低電力電子機器の設計に含める欠点としては、コストの増加、回路サイズの増加 (つまり、接地面積の増加)、および特に起動シーケンスの際の電力消費の増加などが挙げられる。消費電力が増加すると回路効率が低下し得る。

【0075】

図２１は、第七実施例の電子機器２１０のブロック図である。第七実施例の電子機器２１０は、ノード２（Ｎ２）と適用業務負荷２５との間に電圧レギュレータ２０１が接続されていることを除いて、第二実施例の電子機器６０と同一である。通常、本明細書で説明する電子機器で二つの電圧検出器を有するものはすべて、負荷スイッチ２４と適用業務負荷２５との間に電圧レギュレータ２０１が接続され得る。電圧レギュレータ２０１の利点と欠点については、すでに説明済みである。発明者らが実施した実験の驚くべき結果によれば、温暖な環境条件（例えば、屋内使用など）では、電圧レギュレータ２０１を回路設計から省略しても、本明細書に開示されたすべての実施形態の電子機器の動作が十分に堅牢であり得ることが示唆されている。言い換えれば、調整されない(つまり、電圧レギュレータなしの)電力を適用業務負荷に供給することの利点が欠点を上回ることが判明した。

【0076】

本明細書で説明した実施例の各電子機器は、当該電子機器に関与する適用業務負荷への電力供給を最適化するように構成されているので、適用業務負荷は、電子機器によって収集されたエネルギーに対して最適化された量の有用な作業を実行する。起動シーケンスと活動シーケンスを有する適用業務負荷では、以下の動作が電力供給の最適化に貢献し得る。
１．起動シーケンスは、起動シーケンスを完了するとともに少なくとも一つの活動シーケンスを完了するのに十分なエネルギーがある場合にのみ実行される。
２．追加の活動シーケンスは、当該活動シーケンスを完了するのに十分なエネルギーがある場合にのみ実行される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12a】

【図12b】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18a】

【図18b】

【図19a】

【図19b】

【図20】

【図21】

【国際調査報告】