JP2010073088A - 情報処理装置、及び情報処理装置における放熱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、ＣＰＵの動作を遅くせずとも、低温火傷などの被害が起き難い情報処理装置を提供することである。
【解決手段】操作時に人体の少なくとも一部が接触するタイプの情報処理装置であって、前記情報処理装置は、人体検出部と、該情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段とを具備してなり、前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所に対応して位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱が放熱されるよう構成されてなる。
【選択図】図４

Description

本発明は情報処理装置に関する。特に、ノートブック型（携帯型：ラップトップ型）の情報処理装置に関する。

ＣＰＵ等の素子（発熱素子）を内蔵したノートブック型（携帯型：ラップトップ型）の情報処理装置は、ＣＰＵの動作に伴って、情報処理装置ケースの外表面温度が４０〜６０℃にまで達することも有る。場合によっては、前記温度よりも高い温度に達することも有る。そして、このような高温箇所に人体が長時間に亘って接触していると、低温火傷を起す恐れも考えられる。そこで、このような問題を解決する為、放熱装置が設けられている。又、温度の更なる上昇を避ける為、ＣＰＵの動作性能を低下させ、発熱量を抑制することも行われている。

例えば、コンピュータ用のコンピュータ・ハウジングの温度を制御する方法であって、前記コンピュータ・ハウジングの外側にかかる圧力を検出するステップと、前記コンピュータ・ハウジングの前記外側にかかる前記圧力を検出したとき、前記コンピュータ・ハウジングの少なくとも一部分の温度を下げるステップとを含む方法、更に前記コンピュータ・ハウジングの前記温度を測定するステップと、前記温度を所定のレベルまで下げるために前記コンピュータ中の冷却機構を調整するステップとを含む方法、前記冷却機構を調整するステップが、前記温度を下げるためにラップトップ・コンピュータ中の冷却ファンの使用を増やすステップを含む方法、前記コンピュータの構成部品の温度を下げるために前記コンピュータの前記構成部品の電力の使用を調整するステップを更にに含む方法、又、前記コンピュータがラップトップ・コンピュータであって、前記ラップトップ・コンピュータがユーザの膝の上に置かれたことによって、前記コンピュータ・ハウジングの前記外側にかかる前記圧力が発生したと判定したとき、前記コンピュータ・ハウジングの前記温度を下げるために前記ラップトップ・コンピュータの動作を調整するステップを更に含む方法が提案（特開２００３−３４５４６５号公報）されている。

又、電子機器に組み込まれて、当該電子機器に内蔵されている熱源の負荷を変更して、当該電子機器の筐体の表面温度を制御する温度制御装置であって、前記筐体に人体が触れていることを検出する人体接触検出手段と、前記筐体の表面温度を測定する表面温度測定手段と、前記人体接触検出手段によって、人体が触れていることが検出されている時に、前記測定された表面温度が第１の所定表面温度より高い場合には、前記熱源の負荷を第１の所定負荷に低減させる熱源制御手段を備える温度調節装置、前記熱源の発熱温度を測定する発熱温度測定手段を更に備え、前記熱源制御手段は、前記発熱温度が、第１の所定の発熱温度になるまで、前記熱源の負荷の低減を維持することを特徴とする温度制御装置、前記熱源制御手段は、前記表面温度が、第１の所定の表面温度になるまで、前記熱源の負荷低減を維持することを特徴とする温度制御装置、前記電子機器がノートブック型パーソナルコンピュータであり、前記熱源がＣＰＵであることを特徴とする温度制御装置、前記人体接触検出手段および前記表面温度測定手段は、前記ノートブック型パーソナルコンピュータのパームレスト部に設けられることを特徴とする温度制御装置が提案（特開２００６−２９３８１４号公報）されている。

又、上面を有する本体と、前記上面に配置されるキーボードと、前記キーボードに近傍して前記上面に配置される光センサと、前記本体内部に設けられ、前記本体内部の温度を検知する温度センサと、前記本体に内蔵され、電子部品が実装された回路基板と、前記回路基板に実装され、前記本体内部の温度を制御する温度制御部とを備え、前記温度制御部は、前記光センサにより検知される光量と前記温度センサにより検知される温度とに基づいて、前記本体内部の温度を制御することを特徴とする電子機器、前記本体に内蔵されるファンと前記ファンを制御するファン制御部とを有し、前記光センサにより検知される光量に基づいて、前記ファンの回転数を制御することを特徴とする電子機器、前記回路基板に実装されたＣＰＵを有し、前記光センサにより検知される光量に基づいて、前記ＣＰＵのクロック周波数を制御することを特徴とする電子機器、上面を有する本体と、前記上面に配置されるキーボードと、前記キーボードに近傍して前記上面に配置され、前記本体外部から加えられる圧力を検知する圧力センサと、前記本体内部に設けられ、前記本体内部の温度を検知する温度センサと、前記本体に内蔵され、電子部品が実装された回路基板と、前記回路基板に実装され、前記本体内部の温度を制御する温度制御部とを備え、前記温度制御部は、前記圧力センサにより検知される圧力と前記温度センサにより検知される温度とに基づいて、前記本体内部の温度を制御することを特徴とする電子機器が提案（特開２００７−２２０００３号公報）されている。
特開２００３−３４５４６５号公報 特開２００６−２９３８１４号公報 特開２００７−２２０００３号公報

上記提案の技術は、人体が接触している場合でも、低温火傷が防止できると謳われている。

しかしながら、放熱箇所が決まっていることから、その放熱箇所に人体が接触している場合には、ＣＰＵの動作速度を遅くして、温度上昇を防止せざるを得ない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＣＰＵの動作速度の低下を出来るだけ少なくすることが出来る技術を提供することである。特に、ＣＰＵの動作を遅くせずとも、低温火傷などの被害が起き難いものとなる技術を提供することである。

前記の課題は、
操作時に人体の少なくとも一部が接触するタイプの情報処理装置であって、
前記情報処理装置は、
人体検出部と、
該情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段
とを具備してなり、
前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所に対応して位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱が放熱されるよう構成されてなる
ことを特徴とする情報処理装置によって解決される。

又、操作時に人体の少なくとも一部が接触するタイプの情報処理装置であって、
前記情報処理装置は、
人体検出部と、
該情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段と、
前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所に対応して前記放熱手段の熱放出端を位置させる制御手段
とを具備することを特徴とする情報処理装置によって解決される。

又、人体検出部と情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段とを具備してなる情報処理装置における放熱方法であって、
前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された箇所に対応して放熱手段による放熱方向を制御・放熱する放熱ステップ
とを具備することを特徴とする情報処理装置における放熱方法によって解決される。

又、人体検出部と情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段とを具備してなる情報処理装置における放熱方法であって、
前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された箇所に対応して位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱を放熱する放熱ステップ
とを具備することを特徴とする情報処理装置における放熱方法によって解決される。

本発明は、人体検出部で人体が検出されなかった箇所に対応して位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱が放熱されるよう構成させてなるから、低温火傷などの被害が起き難い。すなわち、人体が接触していない箇所から放熱させるので、低温火傷の恐れが無くなる。しかも、この時、例えばＣＰＵの動作を遅くして発熱量を少なくすると言った手法を採用しなくても済み、それだけ高速での情報処理が可能になる。

本発明は情報処理装置である。特に、操作時に人体の少なくとも一部、例えば手の一部とか腕の一部とか膝とかが接触するタイプの情報処理装置である。例えば、ノートブック型（携帯型：ラップトップ型）の情報処理装置（コンピュータ）が挙げられる。本装置は人体検出部を具備する。特に、複数の個所に設けられた人体検出部を具備する。又、情報処理装置の発熱素子（例えば、ＣＰＵ等）から発生した熱を放熱する放熱手段を具備する。放熱手段は、特に、複数の個所に設けられた人体検出部に対応して熱放出端が位置することが出来るよう構成されている。そして、人体検出部で人体が検出されなかった箇所に対応して位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱が放熱されるよう構成されている。このような構成は、例えば人体検出部で人体が検出されなかった箇所に対応して放熱手段の熱放出端を位置させる制御手段を備えさせておくことで実現できる。具体的には、例えば発熱素子と熱放出端との間を接続する伝熱路を、熱放出位置に応じて、各々、設けるようにすることが考えられる。又、伝熱路を可動式（例えば、回動および／または伸縮式に動作可能）のものとしておき、可動伝熱路を移動（動作）制御し、伝熱路の一端（先端：熱放出端）を人体が接触していない箇所に位置させ、該熱放出端から放熱する手法を採用することも考えられる。

本発明の放熱方法は、特に、情報処理装置における放熱方法である。特に、上記情報処理装置における放熱方法である。そして、人体検出部で人体が検出されなかった箇所を検出する検出ステップを具備する。又、前記検出ステップで検出された箇所に対応して放熱手段による放熱方向を制御・放熱する放熱ステップを具備する。或いは、前記検出ステップで検出された箇所に対応して位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱を放熱する放熱ステップを具備する。放熱ステップは、特に、検出ステップで人体が検出されなかった箇所に放熱手段の熱放出端を位置させる位置調整ステップと、前記位置調整ステップで調整された位置に位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱を放熱するステップとを有する。

以下、更に具体的に説明する。

図１〜図４は本発明になる情報処理装置の一実施形態を示すもので、図１は開蓋状態における情報処理装置の表面側からの斜視図、図２は開蓋状態における情報処理装置の裏面側からの斜視図、図３は開蓋状態における情報処理装置における部品の位置関係を説明する側面図、図４は本装置のブロック図である。

各図中、Ａは、ノートブック型（携帯型：ラップトップ型）の情報処理装置（コンピュータ）である。この情報処理装置Ａは、キーボードや、筺体内に内蔵されたＣＰＵ（発熱素子）等の各種の半導体素子やプリント基板などの各種の電子部品を有する本体部１ａと、この本体部１ａに対して回動開閉式に設けられた蓋型の表示画面（装置）１ｂとを有する。尚、このような構成は周知な事柄であるから、詳細は省略される。

２ａ，２ｂは、人体検出に用いられる赤外線センサ、例えば焦電型赤外線センサである。尚、焦電型赤外線センサ２ａは、図１から判る通り、情報処理装置Ａの操作時（例えば、キーボードを操作しての入力作業時）には、通常、操作者は情報処理装置Ａの手前側に位置していることから、その操作者を検出し得る位置（例えば、本体部１ａの手前側の側面（前面）の位置）に設けられている。そして、焦電型赤外線センサ２ａから手前側に向けて赤外線が放射されるように構成されている。焦電型赤外線センサ２ｂは、図２から判る通り、本体部１ａの底面に設けられている。そして、図１の状態では下側に向けて（図２の状態では、左斜方向に向けて）赤外線が焦電型赤外線センサ２ｂから放射されるように構成されている。そして、例えばテーブル上に情報処理装置Ａを置いて操作している場合には、そのことが、焦電型赤外線センサ２ａ，２ｂによって検出される。すなわち、焦電型赤外線センサ２ａは検出すれども、焦電型赤外線センサ２ｂが検出しない場合は、情報処理装置Ａはテーブル上に置かれて操作されていると判断される。情報処理装置Ａを膝上に置いて操作している場合とか手の上に置いて操作している場合には、そのことが、焦電型赤外線センサ２ａ，２ｂによって検出される。すなわち、焦電型赤外線センサ２ａ，２ｂが共に検出する場合、情報処理装置Ａは膝の上とか手の上に乗せて操作されていると判断される。つまり、焦電型赤外線センサ２ａ，２ｂからの出力情報によって、情報処理装置Ａが如何なる状況下で使用されているかが判るようになっている。

３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋは、タッチセンサである。尚、このタッチセンサは静電式タイプのものである。そして、タッチセンサ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉは、図２から判る通り、本体部１ａの底面に設けられている。タッチセンサ３ｊ，３ｋは、図１から判る通り、本体部１ａの上面、特に、キーボードより手前側に位置する上面（パームレスト（ｐａｌｍ ｒｅｓｔ））に設けられている。

さて、焦電型赤外線センサ２ａ，２ｂからの出力情報によって、基本的には、情報処理装置Ａが如何なる状況下で使用されているかが判る。しかしながら、赤外線センサのみでは、人体が、直接、情報処理装置Ａに触れているか否かの判別が出来難い。そこで、タッチセンサを用いた。すなわち、タッチセンサ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋからの出力信号によって、そのタッチセンサが設けられている箇所に人体が触れているか否かを判別できる。例えば、焦電型赤外線センサ２ａ，２ｂからの出力情報によって、情報処理装置Ａが膝（或いは手）の上に置かれて操作されているらしいことが判別されても、それのみでは本体部１ａの底面の全面が人体に接触しているとは限らない。例えば、タッチセンサ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇの箇所は人体に接触しているが、タッチセンサ３ｈ，３ｉの箇所は人体に接触していないかも知れない。そこで、何所の位置が人体に接触しているかが判るようにしたのである。つまり、情報処理装置Ａの操作に際して、どの箇所が人体に接触しているかが判る、即ち、部分的な接触箇所を検出できるようにしたのである。尚、情報処理装置Ａの操作時に際して、人体が部分的にでも接触する箇所は、通常、本体部１ａの底面か、本体部１ａの上面でも、キーボードよりも手前側の箇所、即ち、パームレストである。従って、タッチセンサは斯かる箇所に設けられている。本実施形態では、タッチセンサ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉは、本体部１ａの底面の領域に設けられたものであり、タッチセンサ３ｊ，３ｋはパームレストの領域に設けられたものである。そして、各々の箇所に設けられるタッチセンサの数は適宜決められる。例えば、本実施形態よりも多くても良い。或いは、少なくても良い。又、タッチセンサを設けるパターンも適宜決められる。本実施形態では、タッチセンサ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉは、３行３列のパターンで設けられているが、ドーナツ状または環状（一重あるいは複数重のドーナツ状または環状）であっても良い。尚、タッチセンサからの出力信号のみでは人体が接触しているのか否かが判らない場合も有ることから、本実施形態では赤外線センサとタッチセンサとを併用することとした。勿論、これに限られなくても良い。

次に、情報処理装置Ａの本体部１ａに内蔵されている各種部品について簡単に説明する。情報処理装置Ａの本体部１ａは、図３から判る通り、その筺体にＣＰＵ等の発熱素子４が搭載されたプリント基板５を内蔵している。又、発熱素子４に対応して、発熱素子４からの熱を取り込んで外部に放出する為の第１のヒートパイプ６ａが筺体内に設けられている。そして、第１のヒートパイプ６ａに対して第２のヒートパイプ６ｂが接続されている。この第２のヒートパイプ６ｂに対して、自動開閉弁付きの第３のヒートパイプ６ｃ及び自動開閉弁付きの第４のヒートパイプ６ｄが接続されている。又、第１のヒートパイプ６ａを駆動（回転）する為の駆動装置７が設けられている。尚、第２のヒートパイプ６ｂは伸縮可能に構成されている。８は制御手段である。

そして、上記のように構成させた場合、焦電型赤外線センサ２ａ，２ｂ及びタッチセンサ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋからの出力信号が人体検出判定部９に入力される。そうすると、人体検出判定部９は、その信号が何れのパターンのものであるかを判定し、何れの箇所（何れのタッチセンサの箇所）が人体に触れている（人体に触れていない）かを判定する。例えば、タッチセンサ３ａの箇所のみが人体に触れていないと判定されたとする。そうすると、この判定信号に基づいて駆動装置７を駆動させ、第１のヒートパイプ６ａを回転させ、又、場合によっては第２のヒートパイプ６ｂの長さを伸縮調整し、第３のヒートパイプ６ｃの熱放出端がタッチセンサ３ａの箇所に対応して位置するように制御する。そうすると、ＣＰＵ等の発熱素子からの熱は、人体に接触しない箇所が選択され、該選択箇所において開閉弁が開いた第３のヒートパイプ６ｃより外部に熱放出が行われる。この結果、熱放出部は人体に接触していないから、火傷と言った事故を回避できるようになる。しかも、放熱箇所が選択されて行われるから、ＣＰＵ等の動作速度を遅くする必要も無くなる。タッチセンサ３ｅの箇所のみが接触していない場合も、同様に、判定信号に基づいて駆動装置７を駆動させ、第１のヒートパイプ６ａが回転させられ、又、場合によっては第２のヒートパイプ６ｂの長さが伸縮調整され、第３のヒートパイプ６ｃの熱放出端がタッチセンサ３ｅの箇所に対応して位置するように制御される。そして、開閉弁が開いた第３のヒートパイプ６ｃから放熱が行われる。タッチセンサ３ｄの箇所のみが接触していない場合も、同様に、判定信号に基づいて駆動装置７を駆動させ、第１のヒートパイプ６ａが回転させられ、又、場合によっては第２のヒートパイプ６ｂの長さが伸縮調整され、第３のヒートパイプ６ｃの熱放出端がタッチセンサ３ｄの箇所に対応して位置するように制御される。そして、開閉弁が開いた第３のヒートパイプ６ｃから放熱が行われる。タッチセンサ３ｊの箇所のみが接触していない場合も、同様に、判定信号に基づいて駆動装置７を駆動させ、第１のヒートパイプ６ａが回転させられ、又、場合によっては第２のヒートパイプ６ｂの長さが伸縮調整され、第４のヒートパイプ６ｄの熱放出端がタッチセンサ３ｊの箇所に対応して位置するように制御される。そして、開閉弁が開いた第４のヒートパイプ６ｄから放熱が行われる。以上においては、人体が触れていない箇所は一箇所のみの場合であった。しかしながら、人体が触れていない箇所が複数個所である場合も有る。このような場合には、人体から最も遠い箇所のタッチセンサを判定し、その箇所に対応するようにヒートパイプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの位置・伸縮長を調整して熱放出が行われるよう構成しても良く、又、複数の箇所から各々の熱放出が行われるようにヒートパイプを構成しておくことも出来る。但し、複数個所からの熱放出はヒートパイプの構成が複雑になることから、人体から最も遠い箇所のタッチセンサを判定し、その箇所に対応するようにヒートパイプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの位置・伸縮長を調整して熱放出が行われるよう構成しておくことが好ましい。

本発明になる情報処理装置の開蓋状態における表面側からの斜視図 本発明になる情報処理装置の開蓋状態における裏面側からの斜視図 本発明になる情報処理装置の内蔵部品の位置関係を説明する側面図 本発明になる情報処理装置のブロック図

符号の説明

Ａ ノートブック型情報処理装置
１ａ 本体部
１ｂ 表示画面
２ａ，２ｂ 赤外線センサ
３ａ，３ｂ，…３ｉ，３ｊ，３ｋ タッチセンサ
４ 発熱素子
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ヒートパイプ

特許出願人 ＮＥＣアクセステクニカ株式会社
代 理 人 宇 高 克 己

Claims (9)

1. 操作時に人体の少なくとも一部が接触するタイプの情報処理装置であって、
   前記情報処理装置は、
   人体検出部と、
   該情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段
   とを具備してなり、
   前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所に対応して位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱が放熱されるよう構成されてなる
   ことを特徴とする情報処理装置。
2. 操作時に人体の少なくとも一部が接触するタイプの情報処理装置であって、
   前記情報処理装置は、
   人体検出部と、
   該情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段と、
   前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所に対応して前記放熱手段の熱放出端を位置させる制御手段
   とを具備することを特徴とする情報処理装置。
3. 人体検出部が情報処理装置の複数の個所に設けられ、
   前記個所に対応して放熱手段の熱放出端が位置するよう構成されてなる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２の情報処理装置。
4. 発熱素子と放熱手段の熱放出端との間を接続する伝熱路が可動式に構成されてなる
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの情報処理装置。
5. 人体検出部は赤外線センサとタッチセンサとを具備する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの情報処理装置。
6. 情報処理装置がノートブック型のものである
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの情報処理装置。
7. 人体検出部と情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段とを具備してなる情報処理装置における放熱方法であって、
   前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップで検出された箇所に対応して放熱手段による放熱方向を制御・放熱する放熱ステップ
   とを具備することを特徴とする情報処理装置における放熱方法。
8. 人体検出部と情報処理装置の発熱素子から発生した熱を放熱する放熱手段とを具備してなる情報処理装置における放熱方法であって、
   前記人体検出部で人体が検出されなかった箇所を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップで検出された箇所に対応して位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱を放熱する放熱ステップ
   とを具備することを特徴とする情報処理装置における放熱方法。
9. 放熱ステップは、
   検出ステップで人体が検出されなかった箇所に放熱手段の熱放出端を位置させる位置調整ステップと、
   前記位置調整ステップで調整された位置に位置する放熱手段の熱放出端から情報処理装置の発熱素子で発生した熱を放熱するステップ
   とを具備することを特徴とする請求項７又は請求項８の情報処理装置における放熱方法。
   

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