JPH11237931A

JPH11237931A - 情報処理装置

Info

Publication number: JPH11237931A
Application number: JP10052715A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Iizuka; 利明飯塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】周辺のノイズレべルを考慮してファンの使用
の可否を決定し、ファンの回転音が騒音として意識され
ないようにした情報処理装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ１１等を冷却するＣＰＵ冷却用フ
ァン１４、本体内の温度を検出する温度センサ１５、周
辺の騒音を検出する内蔵マイク１８、前記半導体部品に
供給するクロックを一時停止させる機能を持つチップセ
ット１２等を備え、温度センサ１５による検出温度値が
設定値を越えたことを条件にして、内蔵マイク１８によ
る周辺音検出レベルが設定値以上であればＣＰＵ冷却用
ファン１４をオンにし、周辺音検出レベルが設定値以下
であればクロックを一時停止させ、ＣＰＵ冷却用ファン
１４の回転音が騒音にならないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータなど
の情報処理装置に関し、詳しくは、ＣＰＵを冷却するた
めのファンを最適に制御し、ファン作動音を軽減させる
ことのできる情報処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータなどの情報処理装置
においては、高機能化及び高速化の要求から、半導体部
品、特にＣＰＵにおいては、トランジスタの搭載数が数
百万個という膨大な数になっている。このため、発熱も
著しく、何らかの熱対策を施さなければＣＰＵを長時間
動作させることは難しい。

【０００３】従来、コンピュータの熱制御には、大別し
て以下の２つの方法が採用されている。（ｉ）ファンモータ（以下、「ファン」という）を内蔵
させて情報処理装置内部に空気の流れを作り、この空気
の流れによってＣＰＵ及びＩＣを冷却し、温度上昇を抑
制する。（ｉｉ）発熱の顕著なＣＰＵ、ＩＣなどの回路の一部に
対するクロックの供給を一時的に停止させる要求を行
い、ＣＰＵ、ＩＣなどの温度上昇を抑制する。

【０００４】（ｉ）の方法は、デスクトップ・タイプの
コンピュータにおいて、その内部の温度上昇を回避する
ために用いられる方法で、装置の動作速度に影響を与え
ることなく、温度上昇を回避することができる。しか
し、ファンの動作に伴って回転音が発生し、ユーザーに
は騒音として体感されてしまう。

【０００５】また、（ｉｉ）の方法は、ノートブック・
タイプのコンピュータのように、内部にファンを設置す
るスペースが無い場合に適しており、回転音を発生しな
いという利点がある。しかし、クロックの一時停止によ
って、半導体部品の動作に制限が生じ、処理速度の低下
や停止を招くことがある。

【０００６】なお、上記２つの方法を１つの装置に採用
し、これらを同時に或いは選択的に用いることも行われ
ている。この場合、ファンの使用は、その回転音がユー
ザーに許容されうる動作環境であるか否かにかかわら
ず、予め設定した条件にしたがって一義的に動作させて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ファンをＣＰＵ、ＩＣなどの冷却に用いた場
合、単にＣＰＵ、ＩＣなどの発熱状態のみを考慮してフ
ァンの動作を決めているため、ファンを止めたいような
静かな環境下でもファンが回転してしまい、周囲の状況
によっては、使用を断念しなければならないことがあっ
た。

【０００８】コンピュータ内部の冷却のためにファンを
用いるか否かの決定に必要な要因として、最も重視すべ
きことは、周辺のノイズレべルに比べてファンの回転音
のレベルがどの値にあるかである。しかし、この点につ
いて、従来は全く考慮が払われていなかった。

【０００９】本発明は上述の問題点に鑑み、周辺のノイ
ズレべルを考慮してファンの使用の可否を決定し、ファ
ンの回転音が騒音として意識されないようにした情報処
理装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する構成は、請求項１に記載のように、冷却対策
を必要とする半導体部品と、該半導体部品を内蔵した本
体と、前記半導体部品に冷却用空気を対流させるファン
モータと、前記本体内の温度を検出する温度検出手段
と、前記本体の周辺の音を検出する周辺音検出手段と、
前記半導体部品に供給するクロックを一時停止させるク
ロック制御部と、前記温度検出手段による検出温度が設
定値を越えたことを条件に前記周辺音検出手段による周
辺音検出レベルに応じて前記ファンモータをオンにし或
いは前記クロック制御部を動作させる制御手段を備える
ことを特徴とする情報処理装置にある。

【００１１】この構成によれば、本体内部の温度値を検
出するほか、周辺音を収音して使用雰囲気の騒音状態を
検出し、２つの検出手段の結果を基にクロック制御とフ
ァンモータの制御が行われ、特に、ファンモータの制御
には周辺音検出手段による周辺音検出結果が反映され
る。これにより、ファンの回転音が騒音として意識され
難くできると共に、処理速度の低下や停止を低減するこ
とができる。

【００１２】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項２に記載のように、前記制御手段は、
前記周辺音検出手段による周辺音検出レベルが設定値を
越えた時に前記ファンモータを動作させ、前記周辺音検
出レベルが設定値以下の時には前記クロック制御部を動
作させることを特徴とする情報処理装置にある。

【００１３】この構成によれば、検出した周辺音レベル
が小さい時には、ユーザーに不快感を与えないようにフ
ァンモータをオフにしたままクロックを一時停止させ、
周辺音レベルが設定値を越えた時にはファンモータの回
転音はユーザーに意識され難くなるのでファンモータを
オンにし、処理速度の低下や停止を低減する。これによ
り、ファンの回転音が騒音として意識され難くすること
ができると共に、処理速度の低下や停止を低減すること
ができる。

【００１４】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項３に記載のように、前記制御手段は、
前記温度検出手段による検出温度の設定値との比較処理
の直前に前記周辺音検出手段からの検出値を取り込むこ
とを特徴とする情報処理装置にある。

【００１５】この構成によれば、温度検出手段に対し周
辺音検出手段の結果を優先させた処理が可能になり、ユ
ーザーにファンモータ回転音による不快感を与える機会
を極力減らすようにすることが可能になる。

【００１６】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項４に記載のように、前記制御手段は、
前記温度検出手段による検出温度が設定値以下の時、前
記クロック制御部及び前記ファンモータの動作を共に停
止させることを特徴とする情報処理装置にある。

【００１７】この構成によれば、温度検出手段による検
出温度が設定値以下の場合、冷却手段を稼働させる必要
がないので、回転音の発生を無くし、かつクロック停止
に起因する処理速度の低下や停止を無くすため、クロッ
ク制御部及び前記ファンモータの動作を共に停止させ
る。これにより、情報処理装置を効率良く動作させるこ
とができると共に騒音の発生を防止することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る情報処理装置の回路
ブロック図である。以下においては、情報処理装置とし
てノートブック型パーソナルコンピュータを例に説明す
る。図１において、ｌ１はＣＰＵ、１２はＣＰＵ１１と
周辺機器（周辺回路）やメモリの間を制御するチップセ
ットである。このチップセット１２は、ＣＰＵ１１の熱
制御を行なうためにＣＰＵ１１が用いる信号の一部を定
期的に一時停止させる機能と、定期的にカウントアップ
されるタイマ機能を備えている。

【００２０】１３はＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、１４はＣＰＵ冷却用ファン、１５はＣＰＵ１１の
周辺の温度を測定する温度センサ、１６はＣＰＵ冷却用
ファン１４を制御するモータコントローラ、１７は内蔵
マイク１８の出力を制御するサウンドコントローラ、１
８は周辺のノイズを収録する内蔵マイク、１９はＣＰＵ
１１とチップセット１２の通信のためのローカルバス、
２０はチップセット１２とＲＡＭ１３の通信のためのロ
ーカルバス、２１はモータコントローラ１６でＣＰＵ冷
却用ファン１４を制御するための信号線、２２は温度セ
ンサ１５からモータコントローラ１６へ温度測定信号を
伝送するための信号線、２３はチップセット１２とモー
タコントローラ１６の通信のためのローカルバス、２４
はチップセット１２とサウンドコントローラ１７との通
信のためのローカルバス、２５は内蔵マイク１８からの
収音情報をサウンドコントローラ１７に取り込むための
信号線である。

【００２１】ノートブック型パーソナルコンピュータに
おいては、図１では図示を省略しているが、この他に、
各種のソフトウェアやデータなどを記憶するためのハー
ドディスク、アプリケーションの入力に用いるＣＤ−Ｒ
ＯＭ装置、液晶ディスプレィ、電源回路（バックライト
用を含む）、バッテリー、キーボード、マウスなどを内
蔵している。

【００２２】図２は、図１の構成の電気系を内蔵したノ
ートブック型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視
図である。

【００２３】図中、２１はプラスチック成形によるコン
ピュータ本体、２２はキーボード、２３はコンピュータ
本体２１に蝶着された開閉自在な蓋、２４は蓋２３の内
側に装着されたカラー液晶ディスプレィである。内蔵マ
イク１８は、蓋２３の蝶着部に設けられ、外部の音を収
音しやすいようにしている。

【００２４】次に、図１の情報処理装置の動作を示す処
理について、図３及び図４のフローチャートを参照して
説明する。図４は図３に続く処理を示している。図中、
“Ｓ”はステップを意味している。

【００２５】図３に示す処理は、熱警告温度Ｋとファン
使用ノイズレベルＮが与えられることにより処理が開始
する（Ｓ１０１）。熱警告温度Ｋとは、この値（Ｋ）よ
り高い温度でＣＰＵ１１を動作させると動作が不安定に
なる可能性がある限界の温度である。また、ファン使用
ノイズレベルＮとは、周辺のノイズレベルがＮ以下の場
合にユーザーがＣＰＵ冷却用ファン１４の動作音を不快
に感じるという限界のノイズレベルである。熱警告温度
Ｋとファン使用ノイズレベルＮは、ＲＡＭ１３上に保存
されている。処理が開始すると、まず、ＲＡＭ１３上に
温度用データエリアＤ１、平均ノイズレベル用データエ
リアＤ２、及びタイマ処理用データエリアＤ３，Ｄ４を
確保する（Ｓ１０２）。温度用データエリアＤ１にはＣ
ＰＵ周辺の現在の温度が格納され、平均ノイズレベル用
データエリアＤ２には過去数回の周辺のノイズレベルの
平均値が格納され、タイマ処理用データエリアＤ３には
過去の或る時刻が格納され、タイマ処理用データエリア
Ｄ４には現在の時刻が格納される。

【００２６】次に、ＲＡＭ１３上のデータエリアＤ１〜
Ｄ４がクリアされ（Ｓ１０３）、ＲＡＭ１３上にノイズ
レベル保存用リングバッファＢ１が作成される（Ｓ１０
４）。このノイズレベル保存用リングバッファＢ１に
は、データエリアＤ２に平均ノイズレベルを保存するた
めの元のデータが格納される。ついで、内蔵マイク１８
による収音結果から現在のノイズレベルを測定し、ノイ
ズレベル保存用リングバッファＢｌの全ての領域に格納
する（Ｓ１０５）。この処理は、ノイズレベル保存用リ
ングバッファＢ１の初期化処理を兼ねている。リングバ
ッファＢ１内の平均値を取り、これを平均ノイズレベル
用データエリアＤ２に格納する（Ｓ１０６）。更に、チ
ップセット１２のタイマから現在の時刻を読み出し、こ
れをタイマ処理用データエリアＤ３に保存する（Ｓ１０
７）。次に、温度センサ１５によりＣＰＵ１１の周辺の
現在温度を測定し、この測定結果を温度用データエリア
Ｄ１に格納する（Ｓ１０８）。

【００２７】ついで、現在のＣＰＵ１１の周辺温度（温
度用データエリアＤ１の値）が、熱警告温度Ｋよりも高
いか否かが判別される。Ｄ１＞Ｋであれば、ＣＰＵクロ
ック一時停止解除を行う（Ｓ１１０）と同時に、ＣＰＵ
冷却用ファン１４をオフにする。また、Ｓ１０９でＫ＞
Ｄ１が判定されれば、Ｄ２＞Ｎを満たすか否かを判定す
る（Ｓ１１２）。Ｎ＞Ｄ２の場合には、ＣＰＵ１１がこ
れ以上温度が上昇しないように、ＣＰＵクロックを定期
的に一時停止させるような設定をチップセット１２に行
い（Ｓ１１３）、Ｄ２＞Ｎの場合にはＣＰＵ１１がこれ
以上温度上昇しないようにＣＰＵ冷却用ファン１４をオ
ンにして風冷を開始する（Ｓ１１４）。

【００２８】Ｓ１０９，Ｓ１１２の処理が終了すると、
チップセット１２のタイマから現在の時刻を読み出し、
これをタイマ処理用データエリアＤ４に保存する（Ｓ１
１５）。次に、データエリアＤ４とＤ３の時間差（Ｄ４
−Ｄ３）を計算する（Ｓ１１６）。この差が、例えば５
分に満たない場合はＳ１０８に戻る。また、時間差が５
分であれば内蔵マイク１８により現在のノイズレベルを
測定し、リングバッファＢ１のデータエリアに格納（Ｓ
１１７）した後、電源が切られるまで（Ｓ１１８）、Ｓ
１０６以降の処理を繰り返し再実行する。処理が停止す
るのは、コンピュータ本体２１の電源が切られる時であ
る（Ｓ１１９）。

【００２９】上記の処理により、５分毎に周辺のノイズ
レベルが測定され、過去数回のノイズレベルのデータの
平均がファン使用ノイズレベルＮ以下であればＣＰＵク
ロックー時停止を行い、ファン使用ノイズレベルＮより
大きければＣＰＵ冷却用ファン１４をオンにしてＣＰＵ
１１の温度を熱警告温度Ｋ以下に保ちつつ、コンピュー
タ本体２１の動作を続行させる。また、ユーザーは、Ｃ
ＰＵ冷却用ファン１４の発生する音を少なくしたい場
合、ファン使用ノイズレベルＮを小さい値に設定し、ま
た、ＣＰＵ１１のクロック一時停止を避けたい場合には
Ｎを大きい値に設定するようにすればよい。これによ
り、周辺のノイズレベルに応じて、ノートブック型パー
ソナルコンピュータは温度上昇に起因して動作が不安定
になることはなく、使用し続けることができる。

【００３０】（第２の実施の形態）図５及び図６は、図
１の構成の情報処理装置における他の処理例を示すフロ
ーチャートである。図６は図５に続く処理を示してい
る。

【００３１】熱警告温度Ｋが与えられると、処理が開始
する（Ｓ２０１）。ついで、ＲＡＭ１３上に、温度用デ
ータエリアＤ１１と平均ノイズレベル用データエリアＤ
１２，Ｄ１３、タイマ処理用データエリアＤ１４，Ｄ１
５を作成する（Ｓ２０２）。温度用データエリアＤ１１
には現在のＣＰＵ周辺の温度が格納され、ノイズレベル
用データエリアＤ１２には過去数回の周辺のノイズレベ
ルの平均が格納され、ノイズレベル用データエリアＤ１
３には現在の周辺のノイズレベルが格納される。また、
タイマ処理用データエリアＤ１５には現在の時刻が格納
され、タイマ処理用データエリアＤ１４には過去の或る
時刻が格納される。次に、ＲＡＭ１３上のデータエリア
Ｄｌｌ〜Ｄ１５をクリアし（Ｓ２０３）、ＲＡＭ１３上
にノイズレベル保存用リングバッファＢｌｌを作成する
（Ｓ２０４）。ノイズレベル保存用リングバッファＢｌ
ｌは、ノイズレベル用データエリアＤ１２に平均ノイズ
レベルを保存するための元のデータを格納するリングバ
ッファである。

【００３２】次に、内蔵マイク１８から現在のノイズレ
ベルを測定し、ノイズレベル保存用リングバッファＢ１
ｌの全ての領域に格納する（Ｓ２０５）。この処理は、
リングバッファＢ１１の初期化処理を兼ねている。リン
グバッファＢｌ１内のデータの平均値を取り、これをノ
イズレベル用データエリアＤ１２に格納する（Ｓ２０
６）。更に、チップセット１２に内蔵されているタイマ
から現在の時刻を読み出し、これをタイマ処理用データ
エリアＤ１４に保存する（Ｓ２０７）。次に、温度セン
サ１５からＣＰＵ１１の周辺の現在温度を測定し、温度
用データエリアＤ１１に格納する（Ｓ２０８）。

【００３３】図６の処理が図４と異なるところは、Ｓ２
０９の処理ステップを設けたところにある。この処理
は、Ｓ２０８の処理後、内蔵マイク１８から現在のノイ
ズレベルを測定し、この測定値を平均ノイズレベル用デ
ータエリアＤ１３に保存する（Ｓ２０９）。ついで、現
在のＣＰＵ周辺温度（データエリアＤ１１の値）と熱警
告温度Ｋを比較する（Ｓ２１０）。Ｄ１１＜Ｋが判定さ
れた場合、ＣＰＵクロック一時停止解除（Ｓ２１１）を
した後、ＣＰＵ冷却用ファン１４をオフにする（Ｓ２１
２）。また、Ｄ１１＞Ｋが判定された場合、現在のノイ
ズレベル（データエリアＤ１３の値）と平均ノイズレベ
ル（データエリアＤ１２の値）を比較する（Ｓ２１
３）。そして、Ｄ１３＞Ｄ１２であれば、ＣＰＵ１１が
これ以上温度上昇しないように、ＣＰＵクロックを定期
的に一時停止するようにチップセット１２の設定を行な
う（Ｓ２１４）。逆に、Ｄ１２＞Ｄ１３の関係にあれ
ば、ＣＰＵ１１がこれ以上温度が上昇しないように、Ｃ
ＰＵ冷却用ファン１４をオンにする（Ｓ２１５）。

【００３４】Ｓ２１３，Ｓ２１４の分岐が終了すると、
チップセット１２のタイマから現在の時刻を読み出し、
タイマ処理用データエリアＤ１５に保存する（Ｓ２１
６）。ついで、タイマ処理用データエリアＤ１５とＤ１
４の時間差（＝Ｄ１５−Ｄ１４）を計算し（Ｓ２１
７）、時間差が５分に満たない場合はＳ２０８に戻り、
時間差が５分であれば現在のノイズレベル（データエリ
アＤ１３の値）のデータをリングバッファＢ１ｌのデー
タエリアに格納（Ｓ２１８）した後、電源が切られるま
で（Ｓ２１９）、Ｓ２０６以降の処理を繰り返し実行す
る。この処理が停止するのは、コンピュータ本体２１の
電源が切られる時である（Ｓ２２０）。

【００３５】以上説明したように、図５及び図６の処理
により、５分毎に周辺のノイズレベルが測定され、現在
のノイズレベルが過去数回のノイズレベルのデータの平
均値以下であればＣＰＵクロックのー時停止を実行し、
平均値よりも大きければＣＰＵ冷却用ファン１４をオン
にし、ＣＰＵ１１の温度を熱警告温度Ｋ以下に保ちつつ
本体を継続動作させる。第２の実施の形態においては、
温度上昇の抑制にＣＰＵ冷却用ファン１４を用いるか否
かを、ユーザーが意図することなく、周辺のノイズレベ
ルに応じて情報処理装置自身で自動的に決定するため、
ＣＰＵ冷却用ファン１４の動作音を低減できると共に、
温度上昇による動作不安定を無くすことができる。

【００３６】上記各実施の形態においては、ノイズレベ
ルの測定は、５分単位の時間間隔で行うものとしたが、
情報処理装置の内部構造やＣＰＵの仕様などに応じて任
意に設定できることは言うまでもない。

【００３７】〔発明と実施の形態の対応〕以上の実施の
形態において、ＣＰＵ１１及びチップセット１２が半導
体部品に、チップセット１２がクロック制御部に、温度
センサ１５及びモータコントローラ１６が温度検出手段
に、ＣＰＵ冷却用ファン１４がファンモータに、内蔵マ
イク１８及びサウンドコントローラ１７が周辺音検出手
段に相当する。また、ＣＰＵ１１、チップセット１２、
ＲＡＭ１３及びモータコントローラ１６が制御手段に相
当する。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る請求
項１記載の発明によれば、本体内の温度を検出する温度
検出手段と前記本体の周辺の音を検出する周辺音検出手
段を設け、前記温度検出手段による検出温度が設定値を
越えたことを条件に前記周辺音検出手段による周辺音検
出レベルに応じてファンモータをオンにし或いはクロッ
ク制御部を動作させるようにしたので、ファンの回転音
が騒音として意識され難くできると共に、処理速度の低
下や停止を低減することができる。

【００３９】本出願に係る請求項２記載の発明によれ
ば、前記周辺音検出手段による周辺音検出レベルが設定
値を越えた時に前記ファンモータを動作させ、前記周辺
音検出レベルが設定値以下の時には前記クロック制御部
を動作させる制御手段にしたので、ファンの回転音が騒
音として意識され難くすることができると共に、処理速
度の低下や停止を低減することができる。

【００４０】本出願に係る請求項３記載の発明によれ
ば、前記温度検出手段による検出温度の設定値との比較
処理の直前に前記周辺音検出手段からの検出値を取り込
む制御手段にしたので、温度検出手段に対し周辺音検出
手段の結果を優先させた処理が可能になり、ユーザーに
ファンモータ回転音による不快感を与える機会を極力減
らすようにすることが可能になる。

【００４１】本出願に係る請求項４記載の発明によれ
ば、前記温度検出手段による検出温度が設定値以下の
時、前記クロック制御部及び前記ファンモータの動作を
共に停止させることのできる制御手段にしたので、情報
処理装置を効率良く動作させることができると共に騒音
の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る情報処理装置の回路ブロック図で
ある。

【図２】図１の構成の電気系を内蔵したノートブック型
パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。

【図３】図１の情報処理装置の処理例を示すフローチャ
ートである。

【図４】図３に続く処理を示すフローチャートである。

【図５】図１の情報処理装置の他の処理例を示すフロー
チャートである。

【図６】図６は図５に続く処理を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１１ＣＰＵ１２チップセット１３ＲＡＭ１４ＣＰＵ冷却用ファン１５温度センサ１６モータコントローラ１７サウンドコントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却対策を必要とする半導体部品と、該
半導体部品を内蔵した本体と、前記半導体部品に冷却用
空気を対流させるファンモータと、前記本体内の温度を
検出する温度検出手段と、前記本体の周辺の音を検出す
る周辺音検出手段と、前記半導体部品に供給するクロッ
クを一時停止させるクロック制御部と、前記温度検出手
段による検出温度が設定値を越えたことを条件に前記周
辺音検出手段による周辺音検出レベルに応じて前記ファ
ンモータをオンにし或いは前記クロック制御部を動作さ
せる制御手段を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記周辺音検出手段に
よる周辺音検出レベルが設定値を越えた時に前記ファン
モータを動作させ、前記周辺音検出レベルが設定値以下
の時には前記クロック制御部を動作させることを特徴と
する請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記温度検出手段によ
る検出温度の設定値との比較処理の直前に前記周辺音検
出手段からの検出値を取り込むことを特徴とする請求項
１又は２記載の情報処理装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記温度検出手段によ
る検出温度が設定値以下の時、前記クロック制御部及び
前記ファンモータの動作を共に停止させることを特徴と
する請求項１記載の情報処理装置。