JP2012073731A - 情報処理装置、異常温度検出方法及びプログラム - Google Patents

情報処理装置、異常温度検出方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】プリント基板の所定領域において、異常となる温度が異なる部品が混在していても、その領域の温度異常を検出できる情報処理装置、異常温度検出方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】異常となる温度が異なる部品が混在して実装された領域を備えたプリント基板を有する情報処理装置であって、プリント基板の消費電力に応じて、領域にて予め測定された温度を基に算出された判定用閾値が複数用意されており、プリント基板の消費電力を測定する消費電力測定手段と、領域の温度を測定する領域温度測定手段と、消費電力測定手段の測定結果に対応する判定用閾値と、領域温度測定手段の測定結果とを比較し、領域温度測定手段の測定結果が判定用閾値以上である場合、領域が異常温度であると判定する異常温度判定手段と、を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、プリント基板上の所定領域における異常温度を検出する情報処理装置、異常温度検出方法及びプログラムに関する。
PC(Personal Computer)等の情報処理装置には、各種電子部品が実装されたプリント基板が内蔵されるが、それらの電子部品には、動作時に所定量以上発熱する電子部品(以下、高発熱部品という)が含まれる。この高発熱部品が情報処理装置の稼働状況(消費電力の上昇)に伴って高温に達すると、発火のおそれがあるため、センサを用いて高発熱部品の温度を監視し、所定の閾値を超えた場合に、異常温度であることを検出する技術が知られている(例えば、特許文献1)。
プリント基板には、高発熱部品の他に、動作時の発熱量が高発熱部品よりも小さい電子部品(以下、低発熱部品という)も含まれている。上述した技術のように、高発熱部品と低発熱部品のそれぞれにセンサ等を用いて温度を監視し、低発熱部品の異常温度を監視することは可能である。しかし、低発熱部品が高発熱部品の近傍に配置されている場合、低発熱部品は、高発熱部品から発せられる熱の影響によって、正常な動作をしていても高温に達することがある。このような場合、低発熱部品の異常温度検出閾値は、低発熱部品単体で使用されるときと比べて高くすることになる。異常温度検出閾値を高くすると、異常温度の検出が遅れるため、部品が劣化している場合には発煙や発火などのトラブルが生じるリスクが高くなり、好ましくない。
特開2007−233782号公報
上述したような個々の電子部品の温度を監視する技術に対し、プリント基板上を複数の領域に分け、各領域において異常温度を検出する技術がある。この技術では、所定の領域において異常温度検出閾値は固定値となっている。また、その異常温度検出閾値は、低発熱部品に比べて高発熱部品の方が異常となる温度が高いことから、高発熱部品に合わせて上限が高い値となっている。ここで、この技術例について図7を用いて説明する。図7では、プリント基板20上が仮想的に4つの領域A、B、C、Dに分割された場合の例を示している。図7に示す各領域は温度測定の対象となる。例えば領域Cに示すように、一の領域において高発熱部品21及び低発熱部品22の両方が存在する場合があるが、領域Cにおける異常温度検出閾値は、高発熱部品21に合わせられた固定値(低発熱部品22が異常となる温度よりも高い値)となる。領域Cにおいて、プリント基板20の消費電力の上昇に伴って高発熱部品21の温度が上昇すると、その影響を受けて低発熱部品22も温度が上昇する。しかしながら、異常温度を検出するための閾値は高発熱部品21に合わせられているため、低発熱部品22が異常温度に達しても、正常と判定されてしまう。よって、この技術においても、低発熱部品に不良や劣化、塵の混入による短絡などがあれば、異常温度の検出が遅れることによる発煙や発火の可能性が大きくなる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プリント基板の所定領域において、異常となる温度が異なる部品が混在していても、その領域の温度異常を検出できる情報処理装置、異常温度検出方法及びプログラムを提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明の第1の態様は、異常となる温度が異なる部品が混在して実装された領域を備えたプリント基板を有する情報処理装置であって、プリント基板の消費電力に応じて、領域にて予め測定された温度を基に算出された判定用閾値が複数用意されており、プリント基板の消費電力を測定する消費電力測定手段と、領域の温度を測定する領域温度測定手段と、消費電力測定手段の測定結果に対応する判定用閾値と、領域温度測定手段の測定結果とを比較し、領域温度測定手段の測定結果が判定用閾値以上である場合、領域が異常温度であると判定する異常温度判定手段と、を有することを特徴とする。
本発明の第2の態様は、異常となる温度が異なる部品が混在して実装された領域を備えたプリント基板を有する情報処理装置が行う異常温度検出方法であって、プリント基板の消費電力に応じて、領域にて予め測定された温度を基に算出された判定用閾値が複数用意されており、プリント基板の消費電力を測定する消費電力測定ステップと、領域の温度を測定する領域温度測定ステップと、消費電力測定ステップの測定結果に対応する判定用閾値と、領域温度測定ステップの測定結果とを比較し、領域温度測定ステップの測定結果が判定用閾値以上である場合、領域が異常温度であると判定する異常温度判定ステップと、を有することを特徴とする。
本発明の第3の態様は、異常となる温度が異なる部品が混在して実装された領域を備えたプリント基板を有するコンピュータに実行させるためのプログラムであって、コンピュータに、プリント基板の消費電力に応じて、領域にて予め測定された温度を基に算出された判定用閾値が複数用意されており、プリント基板の消費電力を測定する消費電力測定処理と、領域の温度を測定する領域温度測定処理と、消費電力測定処理の測定結果に対応する判定用閾値と、領域温度測定処理の測定結果とを比較し、領域温度測定処理の測定結果が判定用閾値以上である場合、領域が異常温度であると判定する異常温度判定処理と、を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、プリント基板の所定領域において、異常となる温度が異なる部品が混在していても、その領域の温度異常を検出することが可能となる。
本発明の一実施形態としてのPCの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態としてのPCに備えられるフィルム状温度センサの構成例を示す側断面図である。 本発明の一実施形態としてのPCに備えられるフィルム状温度センサで形成される複数領域の例を示す上面図である。 本発明の一実施形態に係るPCで行われる判定用閾値の算出の動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るPCで算出される判定用閾値のイメージを示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るPCで行われる異常温度の判定の動作例を示すフローチャートである。 プリント基板上で分割された領域の例を示す図である。
以下、本発明を実施するための形態(実施形態)について添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明の情報処理装置の一実施形態であるPCの構成について、図1を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態のPC1は、プリント基板10、フィルム状温度センサ11、制御部12、記憶部13を有する。
プリント基板10は、上述したように、高発熱部品及び低発熱部品が実装される基板である。本実施形態では、このプリント基板10を仮想的に複数の領域に分割し、各領域の温度を監視(測定)する。
フィルム状温度センサ(面状温度センサ)11は、プリント基板10における各領域の温度を測定するためのセンサである。フィルム状温度センサ11は、フィルム形状となっており、例えば、プリント基板10の底面に貼付される。ここで、図2、図3を用いて、フィルム状温度センサ11の構成について説明する。
図2(a)は、フィルム状温度センサ11の側断面を示す図である。図2(a)に示すように、フィルム状温度センサ11は、中央にシリコン薄膜32を有し、その上下に導電性フィルム層31、32を有する。そして、導電性フィルム層31の上には耐熱性絶縁フィルム30を有し、導電性フィルム層33の下には耐熱性絶縁フィルム34を有する。
図2(b)は、フィルム状温度センサ11をプリント基板10の底面に貼付した状態を示す図である。プリント基板10上の電子部品23により発せられた熱は、プリント基板10、耐熱性絶縁フィルム30、導電性フィルム層31を介して、シリコン薄膜32に到達する。シリコン薄膜32は、その熱を受けると、抵抗値が変化する。この抵抗値の変化により、電子部品23が存在する領域の温度を測定することができる。なお、図2(b)の例では、導電性フィルム層31、33が、後述する制御部12により接続される構成としている。これにより、シリコン薄膜32で変化した抵抗値が制御部12に送られ、その抵抗値に基づき制御部12において温度が特定(測定)される。
図3は、導電性フィルム層31、33の構成例を示す上面図である。なお、図3では、説明の便宜上、シリコン薄膜33及び耐熱性絶縁フィルム30、34は図示していない。図3に示すように、導電性フィルム層31、33は、それぞれ垂直に交差するように配置されている。このような配置により、略正方形状の領域が複数形成される。このようなマトリクス領域の形成は、例えば、特表2002−502128号公報に開示されている技術を用いて実現できる。図3では、一の領域の例として、領域aを図示している。領域aの上方にはプリント基板10が配置されることから、領域aはプリント基板10上の所定の領域に対応する。ここでは、領域aに対応するプリント基板10の領域を「領域a’」とする。本実施形態では、領域a’には、高発熱部品と低発熱部品とが混在しているとする。そして、この領域a’から発せられる熱の伝達により、領域aに対応するシリコン薄膜33の抵抗値が変化すると、その抵抗値は、領域aを特定(形成)している導電性フィルム層31、33を介して、制御部12へ伝達される。そして、制御部12において、領域a’の温度が特定(測定)されることになる。なお、制御部12(後述する領域温度測定手段15)は、伝達されてくる抵抗値がどこの領域(導電性フィルム31、33により形成される領域)からのものであるかを認識できるので、その抵抗値を基に測定される温度がプリント基板10のどの領域のものかを認識できる。よって、制御部12は、領域aからの抵抗値を基に、領域a’の温度を特定できる。
制御部12は、消費電力測定手段14と、領域温度測定手段15と、異常温度判定手段16とを有する。この制御部12は、例えばCPU(Central Processing Unit)等により実現される。
消費電力測定手段14は、プリント基板10の消費電力(複数に分割された全領域の消費電力)を測定する。領域温度測定手段15は、所定の消費電力のときに、所定の領域の温度を測定する。異常温度判定手段16は、所定の領域について、領域温度測定手段15により測定された温度と、後述する判定用閾値17とを比較し、異常温度であるかを判定する。これら各手段の詳細は、後述する動作例で説明する。
記憶部13は、判定用閾値17を予め保持している。この記憶部13は、例えばHDD(Hard Disc Drive)等の不揮発性の記憶装置により実現される。
判定用閾値17は、異常温度判定手段16が異常温度であるかの判定を行うときの比較に用いられる値(異常温度検出閾値)である。判定用閾値17は、領域毎に消費電力に応じて予め算出され、記憶部13に用意される。なお、図1の例では、判定用閾値17は、PC1に保持される構成としたが、外部装置に保持(用意)されるようにし、PC1が外部装置から判定用閾値17を取得できる構成としてもよい。
ここで、PC1における判定用閾値17の算出方法の例について、図4、図5を用いて説明する。
消費電力測定手段14によりプリント基板10の消費電力が測定されると、領域温度測定手段15は、一の領域(ここでは、上述した領域a’を例とする)に対して、上記抵抗値を基に温度を測定する(S1)。例えば、消費電力測定手段14により同一の消費電力が一定時間測定されている間に、領域温度測定手段15は、その一定時間における領域a’の温度変化を測定する。
S2以下は、制御部12の閾値算出手段(図示せず)によって行われる。閾値算出手段は、領域温度測定手段15による温度測定の結果を基に、所定の消費電力時の上限温度を特定するとともに、所定の消費電力時の平均温度を算出する。例えば、消費電力測定手段14により消費電力25Wが測定されている10秒間の間、領域温度測定手段15が領域a’の温度変化を測定したとすると、領域温度測定手段15は、10秒間に測定された値の中で最も大きい値を上限温度(最高値)として特定し、また、10秒間に測定された値を平均して平均温度(平均値)として算出する。上限温度と平均温度の関係は、例えば図5に示すようになる。
次に、閾値算出手段は、上限温度と平均温度を基に、計算用値を算出する(S3)。計算用値とは、判定用閾値17を算出する元となる値である。閾値算出手段は、計算用値として、上限温度と平均温度の差を算出する。算出された計算用値は、図5に示すようにd1となる。
次に、閾値算出手段は、算出した計算用値d1を基に、判定用閾値17を算出する(S4)。すなわち、閾値算出手段は、判定用閾値17として、計算用値d1と、予め定められた定数である危険率Rとを乗算し、積を求める。危険率Rは、過去の故障実績や耐環境試験などの結果から求められる比率である。算出された判定用閾値は、図5に示すようにd2となる。図5に示すy(d2の上限値)より上の温度は、異常温度として判定されることになる。
次に、閾値算出手段は、算出した判定用閾値17に対し、領域a’を識別可能な情報(領域ID)と、消費電力測定手段14により測定された消費電力を示す値(消費電力値。上記例では25W)とを紐付けて、記憶部13に記憶する。
以上のようにして、プリント基板10の消費電力が25Wのときの、領域a’における判定用閾値が算出され、記憶されることになる。そして、上述したS1〜S5を、異なる消費電力(最小値〜最大値の範囲内)毎に行うことで、領域a’における判定用閾値を複数用意するようにする。なお、領域a’だけでなく、その他の領域についても上記同様にして、異なる消費電力毎に判定用閾値を算出して、記憶するようにしてもよい。
上記判定用閾値17の算出・記憶は、PC1の製品出荷前に工場などで予め行われてもよいし、製品出荷後にユーザがPC1を自由に使用できる環境において随時行われてもよい。後者の場合、判定用閾値17は、上記算出が行われる毎に更新されるようにしてもよい。
次に、PC1における異常温度の判定方法の例について、図6を用いて説明する。この図6の動作は、ユーザが実際にPC1を使用するときに行われる。
ユーザによりPC1の電源がONされると、消費電力測定手段14は、所定のタイミングで、プリント基板10の消費電力を測定する(S11)。
このとき、領域温度測定手段15は、一の領域(ここでは、上述した領域a’とする)の温度を測定する(S12)。領域a’には、高発熱部品と低発熱部品が混在しているとする。
ここで、異常温度判定手段16は、S11にて測定された消費電力と、S12にて温度測定が行われた領域とが紐付けられた判定用閾値17を、記憶部13から検索する。そして、異常温度判定手段16は、S12にて測定された温度と、検索した判定用閾値17とを比較する(S13)。
S13の比較の結果、S12にて測定された温度が、判定用閾値17以上ではない場合(S14/NO)、S11へ戻る。一方、S13の比較の結果、S12にて測定された温度が、判定用閾値17以上である場合(S14/YES)、異常温度判定手段16は、領域a’が異常温度であると判定(検出)する(S15)。この後、異常温度判定手段16が、領域a’が異常温度である旨をユーザに通知する制御を行い、PC1をシャットダウン(電源をOFF)する制御を行うようにしてもよい。
なお、上記説明において、異常温度判定手段16は、消費電力測定手段14により消費電力が測定された後、その消費電力の変化を判定用閾値(S13の比較の前の検索)に反映させるタイミングを遅らせるように制御してもよい。例えば、消費電力が上がってもすぐに閾値を上げたり、又は、消費電力が下がってもすぐに閾値を下げたりしないようにする。但し、消費電力が発熱として現われる時間は部品やその冷却手段(冷却方法)に依存することから、上記制御は、全てのケースに当てはまるものではなく、部品やその冷却手段(冷却方法)に応じて適用されることが好ましい。
また、上記実施形態においては、次のような変形例も適用できる。この変形例は、消費電力の変化に応じて所定領域の判定用閾値(以下、閾値という)が変更され、その領域の現在温度がその閾値を超えることになった場合の動作である。以下、具体例を用いて説明する。
例えば、領域Aについて、消費電力20Wのときに閾値が50℃、消費電力10Wのときに閾値が30℃、と予め算出・記憶(以下、設定という)されているとする。消費電力測定手段14の測定の結果、消費電力が20Wから10Wに変更されると、異常温度判定手段16は、比較に用いる閾値を50℃から30℃に変更する。そしてこのとき、領域温度測定手段15が領域Aの現在温度を測定した結果が32℃だったとすると、上記説明によれば、異常温度判定手段16は、現在温度32度が変更後の閾値30℃を超えているため、領域Aを異常温度と判定することになる。しかし、本変形例では、現在温度が閾値を超えた場合でも、他の領域の閾値及び現在温度を参照することで、異常温度と判定しないようにする。本変形例では、領域A以外の他の領域についても、消費電力に応じた閾値が予め設定されている必要がある。ここでは例として、予め、他の領域について閾値算出手段により消費電力に応じた閾値が複数算出され、記憶部13に記憶されているとする。
まず、異常温度判定手段16は、消費電力測定手段14の測定結果(変更後の消費電力)に応じた閾値が予め設定されている他の領域を特定する。例として、ここでは領域Rが特定されたとする。次に、異常温度判定手段16は、領域温度測定手段15により測定された領域Aの現在温度(Ta)と、領域Aの変更後の閾値との差を算出する。この算出結果をΔt1とする。次に、異常温度判定手段16は、消費電力測定手段14の測定結果に対応する領域Rの閾値を検索し、領域温度測定手段15により測定された領域Rの現在温度と、検索した領域Rの閾値との差を算出する。この算出結果をΔt2とする。次に、異常温度判定手段16は、(Δt1−Δt2)/Ta*100を計算し、乖離率を算出する。次に、異常温度判定手段16は、算出した乖離率がQ%(予め設定された判定用乖離率)以内であるかを判断する。この判断の結果、算出した乖離率がQ%以内であれば、異常温度判定手段16は、領域Aにおいて現在温度が変更後の閾値を超えていたとしても、異常温度ではないと判定する。一方、上記判断の結果、算出した乖離率がQ%を超えていれば、異常温度判定手段16は、領域Aが異常温度であると判定する。
以上のように動作することで、本変形例によれば、消費電力の上昇に伴う領域の温度上昇に閾値の上昇が追い付かない、又は、消費電力の下降に伴う温度下降に先行して閾値が下降する、といった場合において、本来異常温度ではないのに異常温度であると判定されることを回避できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、プリント基板の所定領域において、異常となる温度が異なる部品(高発熱部品と低発熱部品)が混在していても、その領域の温度異常を検出できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
例えば、上述した実施形態における動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。
ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させてもよい。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させてもよい。
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、MO(Magneto Optical)ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、USB(Universal Serial Bus)メモリ、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送してもよい。または、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送してもよい。コンピュータでは、転送されてきたプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることが可能である。
また、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。
1 PC
10 プリント基板
11 フィルム状温度センサ
12 制御部
13 記憶部
14 消費電力測定手段
15 領域温度測定手段
16 異常温度判定手段
17 判定用閾値
21 高発熱部品
22 低発熱部品
23 電子部品
30、34 耐熱性絶縁フィルム
31、33 導電性フィルム層
32 シリコン薄膜

Claims (7)

  1. 異常となる温度が異なる部品が混在して実装された領域を備えたプリント基板を有する情報処理装置であって、
    前記プリント基板の消費電力に応じて、前記領域にて予め測定された温度を基に算出された判定用閾値が複数用意されており、
    前記プリント基板の消費電力を測定する消費電力測定手段と、
    前記領域の温度を測定する領域温度測定手段と、
    前記消費電力測定手段の測定結果に対応する判定用閾値と、前記領域温度測定手段の測定結果とを比較し、前記領域温度測定手段の測定結果が前記判定用閾値以上である場合、前記領域が異常温度であると判定する異常温度判定手段と、
    を有することを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記判定用閾値を算出する閾値算出手段を有し、
    前記閾値算出手段は、
    所定の消費電力時に測定された前記領域の温度の複数の値を基に、最高値を特定するとともに平均値を算出し、
    前記最高値と前記平均値の差に対して所定の定数を乗算することにより、前記所定の消費電力に対応した一の判定用閾値を算出することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  3. 前記異常温度判定手段は、
    前記消費電力測定手段の測定結果が変化した場合に当該測定結果に応じて前記判定用閾値を変更し、前記領域について前記領域温度測定手段の測定結果が変更後の判定用閾値以上である場合、
    変化した前記消費電力測定手段の測定結果に対応した判定用閾値が設定されている他の領域を特定し、
    前記領域について、前記領域温度測定手段の測定結果と前記変更後の判定用閾値との差を算出し、
    前記他の領域について、前記領域温度測定手段の測定結果と前記判定用閾値との差を算出し、
    算出した前記2つの差と、前記領域の前記領域温度測定手段の測定結果とを基に、乖離率を算出し、
    算出した前記乖離率が、予め定められた乖離率以内である場合、前記領域が異常温度であると判定しないことを特徴とする請求項1又は2記載の情報処理装置。
  4. 前記異常温度判定手段は、
    前記領域が異常温度であると判定した場合、その旨をユーザに通知し、前記情報処理装置の電源をオフにする制御を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  5. 前記プリント基板の底面にはフィルム状温度センサが設けられ、
    前記領域温度測定手段は、
    前記フィルム状温度センサにおける抵抗値の変化を基に、前記領域の温度を測定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  6. 異常となる温度が異なる部品が混在して実装された領域を備えたプリント基板を有する情報処理装置が行う異常温度検出方法であって、
    前記プリント基板の消費電力に応じて、前記領域にて予め測定された温度を基に算出された判定用閾値が複数用意されており、
    前記プリント基板の消費電力を測定する消費電力測定ステップと、
    前記領域の温度を測定する領域温度測定ステップと、
    前記消費電力測定ステップの測定結果に対応する判定用閾値と、前記領域温度測定ステップの測定結果とを比較し、前記領域温度測定ステップの測定結果が前記判定用閾値以上である場合、前記領域が異常温度であると判定する異常温度判定ステップと、
    を有することを特徴とする異常温度検出方法。
  7. 異常となる温度が異なる部品が混在して実装された領域を備えたプリント基板を有するコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    前記プリント基板の消費電力に応じて、前記領域にて予め測定された温度を基に算出された判定用閾値が複数用意されており、
    前記プリント基板の消費電力を測定する消費電力測定処理と、
    前記領域の温度を測定する領域温度測定処理と、
    前記消費電力測定処理の測定結果に対応する判定用閾値と、前記領域温度測定処理の測定結果とを比較し、前記領域温度測定処理の測定結果が前記判定用閾値以上である場合、前記領域が異常温度であると判定する異常温度判定処理と、
    を実行させることを特徴とするプログラム。
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