JP4392590B2 - 温度制御装置及びその方法、携帯端末装置並びに温度制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は温度制御装置及びその方法、携帯端末装置並びに温度制御プログラムに関し、例えば携帯型のパーソナルコンピュータに適用して好適なものである。

近年、パーソナルコンピュータに搭載されるＣＰＵ（Central Processing Unit）は、その動作速度が年々高速化され、それに伴い、消費電力及び発熱量が増加している。かかるＣＰＵの温度上昇を抑えてＣＰＵを安全に動作させるために、ＣＰＵの温度が所定の閾値以上に達したときに、ＣＰＵの動作周波数及び動作電圧に基づく処理性能（いわゆるパフォーマンス）を低下させる一方、ＣＰＵの温度が当該閾値を下回ったらＣＰＵのパフォーマンスを元に戻すようにして、ＣＰＵの温度及びパフォーマンスを安定させる制御方法が提案され実現されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２６８７６９公報

ところが、一般的なパーソナルコンピュータでは、かかるＣＰＵの制御判断のための閾値はいわゆる安全弁として１つしか設定されていないのが現状であり、ＣＰＵの発熱の抑制を優先すべく、この閾値が比較的低めに設定されている場合には、ＣＰＵのパフォーマンスが頭打ちとなって制限される一方、ＣＰＵのパフォーマンスを優先すべく、この閾値が比較的高めに設定されている場合には、ＣＰＵの発熱を必要以上には抑制し得なくなるという問題があった。

近年のパーソナルコンピュータでは、静止画像及び動画像の記録再生処理や編集処理を行うための各種機能が搭載されたものが一般的になっており、ＣＰＵのパフォーマンス制御及び温度制御の両立を単一の閾値をトリガとして行うのには限界があった。

またパーソナルコンピュータの筐体全体の温度は、ＣＰＵの発熱のみならず、チップセット内のメインメモリの発熱によっても大きく影響されることから、ＣＰＵ及びメインメモリの温度制御を同時に行う必要がある。

すなわちＣＰＵの温度制御のみでは、パーソナルコンピュータの筐体全体の温度制御は不十分であり、特にいわゆるノードブック型のパーソナルコンピュータにおいては、ユーザが膝上に載せながら使用する場合には、筐体表面から発せられる熱によって不快感を与えるおそれがある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ＣＰＵの動作状態を考慮しつつ筐体表面の温度を所望状態に制御し得る温度制御装置及びその方法、携帯端末装置並びに温度制御プログラムを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明の温度制御装置においては、ＣＰＵの温度を検知する第１のセンサ手段と、ＣＰＵの周辺温度を検知する第２のセンサ手段と、第１のセンサ手段により検知されたＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断する第１の判断手段と、第２のセンサ手段により検知されたＣＰＵの周辺温度が第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する第２の判断手段と、第１の判断手段によりＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作点を下げるように制御する第１の制御手段と、第２の判断手段によりＣＰＵの周辺温度が第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する第２の制御手段とを設けるようにした。

この結果この温度制御装置では、ＣＰＵの周辺温度が第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過した場合にメモリの転送レートを下げることにより、ＣＰＵの動作点を下げる際にＣＰＵの周辺温度がＣＰＵの温度よりも高くなることを防ぐことができ、ＣＰＵの温度を低減させやすくできるので、冷却用のファンを用いなくても筐体全体の温度を低減させることができる。

また本発明の温度制御方法及び温度制御プログラムにおいては、判断手段が、第１のセンサ手段により検知されたＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断し、第２のセンサ手段により検知されたＣＰＵの周辺温度が当該第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する判断ステップと、制御手段が、判断ステップによりＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作点を下げるように制御し、判断ステップによりＣＰＵの周辺温度が第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する制御ステップとを設けるようにした。

この結果この温度制御方法及び温度制御プログラムでは、ＣＰＵの周辺温度が第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過した場合にメモリの転送レートを下げることにより、ＣＰＵの動作点を下げる際にＣＰＵの周辺温度がＣＰＵの温度よりも高くなることを防ぐことができ、ＣＰＵの温度を低減させやすくできるので、冷却用のファンを用いなくても筐体全体の温度を低減させることができる。

さらに本発明においては、所定の筐体内にＣＰＵ及び当該ＣＰＵの動作時に使用されるメモリが収納された可搬型の携帯端末装置において、ＣＰＵの温度を検知する第１のセンサ手段と、ＣＰＵの周辺温度を検知する第２のセンサ手段と、第１のセンサ手段により検知されたＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断する第１の判断手段と、第２のセンサ手段により検知されたＣＰＵの周辺温度が第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する第２の判断手段と、第１の判断手段によりＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作点を下げるように制御する第１の制御手段と、第２の判断手段によりＣＰＵの周辺温度が第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する第２の制御手段とを設けるようにした。

この結果この携帯端末装置では、ＣＰＵの周辺温度が第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過した場合にメモリの転送レートを下げることにより、ＣＰＵの動作点を下げる際にＣＰＵの周辺温度がＣＰＵの温度よりも高くなることを防ぐことができ、ＣＰＵの温度を低減させやすくできるので、冷却用のファンを用いなくても筐体全体の温度を低減させることができる。特に携帯端末装置においては、ユーザが膝上に載せながら使用する場合には、最適なモードを選択すれば筐体表面から発せられる熱によって不快感を与えるのを未然に防止することができる。

上述のように本発明によれば、ＣＰＵの温度を検知する第１のセンサ手段と、ＣＰＵの周辺温度を検知する第２のセンサ手段と、第１のセンサ手段により検知されたＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断する第１の判断手段と、第２のセンサ手段により検知されたＣＰＵの周辺温度が第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する第２の判断手段と、第１の判断手段によりＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作点を下げるように制御する第１の制御手段と、第２の判断手段によりＣＰＵの周辺温度が第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する第２の制御手段とを設けたことにより、冷却用のファンを用いなくても筐体全体の温度を低減させることができ、かくしてＣＰＵの動作状態を考慮しつつ筐体表面の温度を所望状態に制御し得る温度制御装置を実現できる。

また本発明によれば、判断手段が、第１のセンサ手段により検知されたＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断し、第２のセンサ手段により検知されたＣＰＵの周辺温度が当該第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する判断ステップと、制御手段が、判断ステップによりＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作点を下げるように制御し、判断ステップによりＣＰＵの周辺温度が第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する制御ステップとを設けたことにより、冷却用のファンを用いなくても筐体全体の温度を低減させることができ、かくしてＣＰＵの動作状態を考慮しつつ筐体表面の温度を所望状態に制御し得る温度制御方法及び温度制御プログラムを実現できる。

さらに本発明によれば、所定の筐体内にＣＰＵ及び当該ＣＰＵの動作時に使用されるメモリが収納された可搬型の携帯端末装置において、ＣＰＵの温度を検知する第１のセンサ手段と、ＣＰＵの周辺温度を検知する第２のセンサ手段と、第１のセンサ手段により検知されたＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断する第１の判断手段と、第２のセンサ手段により検知されたＣＰＵの周辺温度が第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する第２の判断手段と、第１の判断手段によりＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作点を下げるように制御する第１の制御手段と、第２の判断手段によりＣＰＵの周辺温度が第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する第２の制御手段とを設けたことにより、冷却用のファンを用いなくても筐体全体の温度を低減させることができ、特にユーザが膝上に載せながら使用する場合には筐体表面から発せられる熱によって不快感を与えるのを未然に防止することができ、かくしてＣＰＵの動作状態を考慮しつつ筐体表面の温度を所望状態に制御し得る携帯端末装置を実現できる。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態によるパーソナルコンピュータの内部構成
図１において、１は全体としてパーソナルコンピュータの内部構成を示し、ＣＰＵ２と、当該ＣＰＵ２と他のデバイスとの間で種々のデータ伝送を行うチップセット（Chipset）３と、当該チップセット３に接続された例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）からなるメインメモリ４及び組込み用コントローラ（ＥＣ：Embedded Controller）５とを有する。

このＣＰＵ２の内部及びその近傍には、当該ＣＰＵ２の内部温度及びその周辺温度を検知するための第１及び第２のサーマルセンサ６Ａ、６Ｂが設けられると共に、メインメモリ４の近傍位置には、当該メインメモリ４の周辺温度を検知するための第３のサーマルセンサ６Ｃが設けられて、これら第１〜第３のサーマルサンサ６Ａ〜６Ｃの検知結果は、組込み用コントローラ５に与えられるようになされている。

チップセット３は、各種メモリやＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス等の比較的高速動作を行うデバイスを制御する部分（以下、これをノースブリッジと呼ぶ）３Ａと、ＩＳＡ（Industry Standard Architecture ）バスや各種インターフェース等の比較的低速動作を行うデバイスを制御する部分（以下、これをサウスブリッジと呼ぶ）３Ｂとからなる。

このうちノースブリッジ３Ａには、ＣＰＵ２がバス７を介して接続されると共に、メインメモリ４がメモリバス８を介して内部のメモリコントローラ９に接続され、さらにグラフィックコントローラ（図示せず）がＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）からなるインターフェースを介して接続されている。

またサウスブリッジ３Ｂには、組込み用コントローラ５がＬＰＣ（Low Pin Count）１０を介して接続され、当該組込み用コントローラ５は、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃからの検知結果に基づいて、ソフトウェア的にＣＰＵ２及びメモリコントローラ９を制御するようになされている。

ここでパーソナルコンピュータ用の電力制御インターフェースとして、ＡＣＰＩ（Advanced Configuration and Power management Interface）仕様が採用されている場合には、パーソナルコンピュータ１内の各デバイスがＯＳ（Operating System）やＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）と連携をとって、当該各デバイスの消費電力を管理するようになされている。

このＡＣＰＩ仕様では、図２に示すように、ＡＭＬ（ACPI Machine Language）２０と呼ばれるデバイスの状態遷移に対応する実行内容を記述したコードを用いて、組込み用コントローラ５から得られる通知をトリガとして、当該通知内容を間接的にＯＳ２１に働きかけるようになされている。

また組込み用コントローラ５は、第１〜第３のサーマルセンサの検知結果に基づいて、ＣＰＵ２の内部温度及びその周辺温度並びにメインメモリ４の周辺温度を監視しながら、当該各温度がそれぞれ所定の閾値を超過するか否かを判断し、これらの判断結果に応じて、ＣＰＵ２の動作周波数及び動作電圧（以下、これを動作点と呼ぶ）の制御機構を働かせるようになされている。

本実施の形態におけるパーソナルコンピュータ１では、ＣＰＵ２の温度上昇にかかわらず当該ＣＰＵ２のパフォーマンス（主に動作速度）を優先させて制御するモード（以下、これを処理速度優先モードと呼ぶ）と、ＣＰＵ２のパフォーマンスにかかわらず当該ＣＰＵ２の温度上昇の抑制を優先させて制御するモード（以下、これを温度上昇抑制モードと呼ぶ）とを外部操作に応じて選択的に切り替え得るようになされている。

その際、組込み用コントローラ５において、これら処理速度優先モードと温度上昇抑制モードとでは、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃに対してそれぞれ異なる閾値を設定するようになされている。すなわち処理速度優先モードの場合の方が温度上昇抑制モードの場合よりも比較的高めに設定されるようになされている。

具体的には、図３に示すように、処理速度優先モードの場合には、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃに対する閾値となる温度（以下、これらを第１〜第３の閾値温度と呼ぶ）がそれぞれ70〔℃〕、65〔℃〕、60〔℃〕に設定される一方、温度上昇抑制モードの場合には、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃに対する第１〜第３の閾値温度がそれぞれ60〔℃〕、55〔℃〕、50〔℃〕に設定されるようになされている。

ここで第１のサーマルセンサ６ＡはＣＰＵ２の内部温度を検知するため、対応する第１の閾値温度も最も高い値に設定されると共に、第２のサーマルセンサ６ＢはＣＰＵ２の周辺温度を検知するため、対応する第２の閾値温度は第１の閾値温度より少し低めに設定され、さらに第３のサーマルセンサ６Ｃはメインメモリ４の周辺温度を検知するため、対応する第３の閾値温度は第２の閾値温度より少し低めに設定されるようになされている。

実際上、ＣＰＵ２は比熱比が低い素子の集合体であるため、負荷に応じて、ＣＰＵ２の温度が急激に変化する。またＣＰＵ２の消費電力が当該ＣＰＵ２の動作電圧の２乗と動作周波数と電流を乗算した値に比例することから、ＣＰＵ２の発熱量はその消費電力に比例する。そしてメインメモリ４は、ＣＰＵ２が各種プログラムを実行する際に、ノースブリッジ３Ａ内のメモリコントローラ９の動作により必要なデータの読出し又は書込みを高速で行うことから、ＣＰＵ２の動作に比例して発熱量が増大する。このことから、ＣＰＵ２のみならずメインメモリ４もその発熱がパーソナルコンピュータ１の筐体全体の発熱に影響を与えることがわかる。

かかる組込み用コントローラ５は、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃの検知結果を監視しながら、ＣＰＵ２の内部温度が第１の閾値温度を超過したと判断したとき、その旨をＡＭＬ２０へ通知するようにして、当該ＡＭＬ２０がその通知をさらにＯＳ２１へ通知する。この結果、ＯＳ２１は、ＡＭＬ２０からの通知内容に応じてＣＰＵ２の動作点を下げて、実質的にＣＰＵ２及びその周辺の温度を低減させるようになされている。

また組込み用コントローラ５は、ＣＰＵ２の周辺温度及びメインメモリ４の周辺温度のうち少なくとも１つ以上が対応する第２、第３の閾値温度を超過したと判断したとき、ノースブリッジ３Ａ内のメモリコントローラ９を制御させてメインメモリ４の読出し時の転送レートを下げることにより、メインメモリ４の発熱を低減させるようになされている。

（２）組込みコントローラによる温度制御処理手順
実際に組込み用コントローラ５は、ＣＰＵ２の動作が開始されると、図４に示すような温度制御処理手順ＲＴ１をステップＳＰ０から開始し、続くステップＳＰ１において、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６ＣからＣＰＵ２の内部温度及びその周辺温度並びにメインメモリ４の周辺温度の検知結果をそれぞれ取得した後、ステップＳＰ２に進んで、ＣＰＵ２の内部温度及びその周辺温度並びにメインメモリ４の周辺温度のうち少なくとも１つ以上が対応する第１〜第３の閾値温度を超過したか否かを判断する。

このステップＳＰ２において否定結果を得ると、組込み用コントローラ５は、ＣＰＵ２の動作点及びメインメモリ４の読出し時の転送レートを下げる必要がないと判断して、ステップＳＰ３に進んで、ＡＭＬ２０に通知をした場合にセットされるフラグをクリアした後、再度ステップＳＰ１に戻る。

これに対してステップＳＰ２において肯定結果を得ると共に、このうち第１の閾値温度の超過を含む場合には、組込み用コントローラ５は、ステップＳＰ４に進んで、フラグがクリアされているか否かを判断し、クリアされている場合のみ、ステップＳＰ５に進んで、ＡＭＬ２０にＣＰＵ２の内部温度が第１の閾値温度を超過したことを通知する。

続いて組込み用コントローラ５は、ステップＳＰ６に進んで、フラグをセットした後、再度ステップＳＰ１に戻る。

一方、ステップＳＰ４において否定結果が得られた場合、このことはフラグがセットされていることを表しており、組込み用コントローラ５は、再度ステップＳＰ１に戻る。

これに対して上述のステップＳＰ２において肯定結果を得ると共に、このうち第２及び又は第３の閾値温度の超過を含む場合には、組込み用コントローラ５は、ステップＳＰ７に進んで、ノースブリッジ３Ａ（図１）内のメモリコントローラ９を制御した後、再度ステップＳＰ１に戻る。

このように組込み用コントローラ５は、第１のサーマルセンサ６Ａから得られるＣＰＵ２の内部温度に基づいて、当該ＣＰＵ２の内部温度が第１の閾値温度を超過した場合にはその旨をＡＭＬ２０に通知することにより、当該ＡＭＬ２０を通じてＯＳ２１にＣＰＵ２の動作点の制御を行わせる。なお組込み用コントローラ５がフラグのセット又はクリアを行うのは、ＡＭＬ２０への通知が重複するのを未然に防止するためである。

かかるＯＳ２１は、組込み用コントローラ５からＡＭＬ２０を介してＣＰＵ２の内部温度が第１の閾値温度を超過した旨の通知を受けると、ＡＭＬ２０を介して組込み用コントローラ５からＣＰＵ２の温度を取得し、ＣＰＵ２の温度が閾値温度を下回るまで、ＣＰＵ２の動作点を制限する。

これと同時に又はこれに代えて、組込み用コントローラ５は、第２及び第３のサーマルセンサ６Ｂ、６Ｃから得られるＣＰＵ２の周辺温度及びメインメモリ４の周辺温度に基づいて、当該ＣＰＵ２の周辺温度及びメインメモリ４の周辺温度のうち少なくとも１つが対応する第２及び又は第３の閾値温度を超過した場合には、ノースブリッジ３Ａ内のメモリコントローラ９を制御することによりＣＰＵ２の周辺温度及び又はメインメモリ４の周辺温度が第２及び又は第３の閾値温度に近づくように、メインメモリ４の読出し時の転送レートを下げる。

（３）モード選択に応じた温度制御処理
本実施の形態におけるパーソナルコンピュータ１では、ユーザの操作に応じて処理速度優先モード又は温度上昇抑制モードを選択的に切り替えることができ、当該各モードに応じて上述した第１〜第３の閾値温度を設定変更し得るようになされている。

具体的にはパーソナルコンピュータ１のモニタ上の表示画面に、図５に示すようなアプリケーションソフトウェアのインターフェースとして「電源オプションのプロパティ」を表すウィンドウ画面Ｆ１を表示させた後、当該ウィンドウ画面Ｆ１のうち「省電力設定」を表すウィンドウ画面Ｆ２を表示させる。

このウィンドウ画面Ｆ２において、「標準設定の省電力設定」を表す表示領域Ｅ１のうち「システム」の設定項目における「本体温度制御」について、「電源に接続」及び「バッテリ使用」のそれぞれにプルダウンメニューＭ１、Ｍ２がＧＵＩ（Graphical User Interface）表示されている。

このプルダウンメニューＭ１、Ｍ２は、処理速度優先モードを表す「処理速度優先」及び温度上昇抑制モードを表す「温度上昇抑制」が共にプルダウン表示されており、ユーザによるマウス操作等に応じていずれか一方を選択し得るようになされている。通常は「温度上昇抑制」がデフォルトとして設定されている。

ここで組込み用コントローラ５は、ＣＰＵ２の内部温度が第１の閾値温度を超過した旨の通知をＡＭＬ２０を介してＯＳ２１に通知する場合に限らず、ユーザの操作に応じてモード選択されたことにより第１〜第３の閾値温度が設定変更された場合にも、当該設定変更後の通知をＡＭＬ２０を介してＯＳ２１に通知するようになされている。

実際にＯＳ２１の上位層であるユーティリティ（アプリケーションソフトウェア）は、ユーザの操作を直接反映させるソフトウェアであり、システムの熱設計値である第１の閾値温度を組込み用コントローラ５から取得する処理を実行するようになされている。そして選択されたモードに応じた第１の閾値温度を基準として、ＣＰＵ２の動作点を制御するようになされている。

アプリケーションソフトウェアは、ユーザに対して上述した処理速度優先モード又は温度上昇抑制モードの選択肢を提示し、ユーザの選択したモードに応じた第１〜第３の閾値温度を組込み用コントローラ５に対して通知し、設定変更を要求する処理を実行するようになされている。

実際に組込み用コントローラ５とアプリケーションソフトウェアとは、図６に示すようなタイミングチャートで相互にやり取りしながら、処理速度優先モード又は温度上昇抑制モードに応じた第１〜第３の閾値温度に設定変更を可能にするためのインターフェースをユーザに提供するようになされている。

まずアプリケーションソフトウェアが処理速度優先モード又は温度上昇抑制モードのモード設定要求をＯＳ２１に送出すると、当該モード設定要求を受け取ったＯＳ２１は、さらに組込み用コントローラ５に送出する。かかるモード設定要求を受け取った組込み用コントローラ５は、選択されたモードに応じて第１〜第３の閾値温度を設定変更した後、当該第１〜第３の閾値温度をＡＭＬ２０を介してＯＳ２１に通知することにより、当該ＯＳ２１において設定変更された第１〜第３の閾値温度を受信させることができる。

やがて組込み用コントローラ５は、第１の閾値温度の超過を認識すると、当該超過した旨をＡＭＬ２０を介してＯＳ２１に通知することにより、当該ＯＳ２１は第１の閾値温度を超過した旨を認識することができ、ＣＰＵ２の内部温度が第１の閾値温度を下回るように制御要求を組込み用コントローラ５を介してＣＰＵ２に通知することにより、当該ＣＰＵ２において制御要求に基づくレベルで動作点を制御する。

また組込み用コントローラ５は、第２及び第３の閾値温度のうち少なくとも１つが超過したことを認識すると、当該超過した旨をノースブリッジ３Ａ内のメモリコントローラ９に通知することにより、当該メモリコントローラ９においてＣＰＵ２の周辺温度及び又はメインメモリ４の周辺温度が対応する第２及び又は第３の閾値温度を下回るように、メインメモリ４の読出し時の転送レートを下げる。

このようにパーソナルコンピュータ１では、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃから得られるＣＰＵ２の内部温度及びその周辺温度並びにメインメモリ４の周辺温度に基づいて、ＣＰＵ２の温度を制御し、これと同時に又はこれに代えてメインメモリ４の読出し時の転送レートの調整を行う。処理速度優先モード及び温度上昇抑制モードを選択的に設定するユーザインターフェースを提供することにより、ＣＰＵ２のパフォーマンスとパーソナルコンピュータ１本体の筐体の温度との関係を自由に選択する手法をユーザに提供することができる。

（４）本実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、パーソナルコンピュータ１では、ユーザの操作に応じて処理速度優先モード又は温度上昇抑制モードを選択すると、当該選択されたモードに応じて第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃに対応する第１〜第３の閾値温度が設定変更される。

そしてＣＰＵ２の動作時に、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃから得られるＣＰＵ２の内部温度及びその周辺温度並びにメインメモリ４の周辺温度に基づいて、これらの温度のうち少なくとも１つ以上が対応する第１〜第３の閾値温度を超過した場合には、ＣＰＵ２の動作点を下げるように当該ＣＰＵ２を制御し、これと同時に又はこれに代えてメインメモリ４の読出し時の転送レートを下げるようにメモリコントローラ９を制御することにより、ＣＰＵ２及びメインメモリ４の温度（発熱量）を選択したモードに最適なレベルまで低減させることができる。

従ってパーソナルコンピュータ１の筐体全体の温度制御を実用上十分に行うことができ、特にいわゆるノードブック型のパーソナルコンピュータにおいては、ユーザが膝上に載せながら使用する場合には、温度上昇抑制モードを選択することにより、筐体表面から発せられる熱によって不快感を与えるのを未然に防止することができる。

以上の構成によれば、パーソナルコンピュータ１において、ユーザの操作により選択された処理速度優先モード又は温度上昇抑制モードに応じて、第１〜第３のサーマルセンサ６Ａ〜６Ｃに対応する第１〜第３の閾値温度を設定変更しておき、当該第１〜第３の閾値温度を基準としたＣＰＵ２の内部温度及びその周辺温度並びにメインメモリ４の周辺温度に基づいて、ＣＰＵ２及びメモリコントローラ９のパフォーマンス制御をいずれか一方又は双方で行うようにしたことにより、ＣＰＵ及びメインメモリ４の温度を選択したモードに最適なレベルまで低減させることができ、かくして制御対象の動作状態を考慮しつつ筐体表面の温度を所望状態に制御し得るパーソナルコンピュータ１を実現できる。

（５）他の実施の形態
なお上述のように本実施の形態においては、所定の筐体内にＣＰＵ２（制御対象）２及び当該ＣＰＵ２（制御対象）２の動作時に使用されるメインメモリ（メモリ手段）４が収納された温度制御装置を、図１に示すような内部構成からなるパーソナルコンピュータ１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成からなる温度制御装置に広く適用するようにしても良い。

特に本発明を可搬型のパーソナルコンピュータ（携帯端末装置）に適用すれば、ユーザが膝上に載せながら使用する場合には筐体表面から発せられる熱によって不快感を与えるのを未然に防止することができるため非常に有効である。このことはＣＰＵ冷却用のファンを有していない比較的小型化されたノート型パーソナルコンピュータには非常に効果が大きいといえる。

また上述のように本実施の形態においては、ＣＰＵ（制御対象）２の内部温度を第１のサーマルセンサ（第１のセンサ手段）６Ａを用いて検知すると共に、ＣＰＵ（制御対象）２の周辺温度及びメインメモリ（メモリ手段）４の周辺温度を第２及び第３のサーマルセンサ（第２のセンサ手段）６Ｂ、６Ｃを用いて検知するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、制御対象及びメモリ手段の温度を検知することができれば、第１及び第２のセンサ手段の数や配置位置などは自由に設定するようにしても良い。

さらに上述のように本実施の形態においては、ＣＰＵ（制御対象）２の動作点及びメインメモリ（メモリ手段）４に対する転送レートを制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ノースブリッジ３Ａ（図１）に接続されたグラフィックコントローラ（図示せず）についても、サーマルセンサを用いてその温度を検知し、所定の閾値温度に応じてグラフィックの周波数を制御し、さらに当該閾値温度を複数持たせることにより処理速度優先モードと温度上昇抑制モードとの切り替えが可能となるようにしても良い。

さらに上述のように本実施の形態においては、ＣＰＵ（制御対象）２の動作状態に基づいて設定された複数のモードを、処理速度優先モード及び温度上昇抑制モードの２種類に設定しておき、このうち所望のモードを図５に示すようなアプリケーションソフトウェアのインターフェース（選択手段）を用いて選択するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、モードの種類及び数は任意に設定するようにしても良く、また選択手段もアプリケーションソフトウェアのインターフェース以外にも例えばキーボード上に配設されたボタン等の種々の選択手段に広く適用するようにしても良い。

さらに選択手段をユーザの操作によるもの以外にも、パーソナルコンピュータ内部において、装置全体（特に筐体）の環境に応じて最適なモードを選択する機能として持たせるようにしても良い。例えばユーザが居る部屋の温度に応じて、室内が暑い場合には寒い場合よりも第１及び第２の閾値温度が低く設定されたモードを選択することができれば、ユーザの使用環境をより一層向上させることができる。

さらに上述のように本実施の形態においては、選択されたモードに応じて、第１のサーマルセンサ（第１のセンサ手段）６Ａと第２及び第３のサーマルセンサ（第２のセンサ手段）６Ｂ、６Ｃとにそれぞれ対応する第１〜第３の閾値温度（第１及び第２の閾値。すなわち第２の閾値は、本実施の形態では第２及び第３の閾値温度に相当する。）を設定変更する設定変更手段として、組込み用コントローラ５を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、設定変更手段として組込み用コントローラ５がない場合には、当該組込み用コントローラ５に代えて制御対象であるＣＰＵ２自身が同様の役割を果たすようにしても良い。

また組込み用コントローラ（設定変更手段）５は、外部操作により第１のサーマルセンサ（第１のセンサ手段）６Ａと第２及び第３のサーマルセンサ（第２のセンサ手段）６Ｂ、６Ｃとにそれぞれ対応する第１〜第３の閾値温度（第１及び第２の閾値）をそれぞれ所望の温度に多段階で設定変更するようにしても良い。この場合、設定入力手段としてアプリケーションソフトウェアのインターフェースを設定しておき、ユーザが所望のモードごとに第１及び第２の閾値を所望レベルに調整し得るようにすれば良い。例えば、閾値のレンジをバー表示しておき、当該バー内をカーソルをスライド移動させて所望レベルに調整するようにしても良く、又は所定単位レベルごとに複数の段階が設定された事項をプルダウン表示させておき、所望のレベルに対応する事項を選択させるようにしても良い。

さらに上述のように本実施の形態においては、第１のサーマルセンサ（第１のセンサ手段）６Ａと第２及び第３のサーマルセンサ（第２のセンサ手段）６Ｂ、６Ｃとから得られる検知結果に基づいて、ＣＰＵ（制御対象）２及びメインメモリ（メモリ手段）４の温度が、組込み用コントローラ（設定変更手段）５により設定変更された第１〜第３の閾値温度（第１及び第２の閾値温度）のうち少なくとも１つを超過したか否かを判断する判断手段として、組込み用コントローラ５を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、判断手段として組込み用コントローラ５がない場合には、当該組込み用コントローラ５に代えて制御対象であるＣＰＵ２自身が同様の役割を果たすようにしても良い。

さらに上述のように本実施の形態においては、ＣＰＵ（制御対象）２の温度が第１の閾値温度を超過した場合にはＣＰＵ（制御対象）２の動作点を下げるように制御する第１の制御手段として、組込み用コントローラ５及びＯＳ２１を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、組込み用コントローラ５がない場合には、当該組込み用コントローラ５に代えて制御対象であるＣＰＵ２自身が同様の役割を果たすようにしても良い。また図２に示すようなＯＳ２１がない場合には、当該ＯＳ２１に代えて制御対象であるＣＰＵ２自身が同様の役割を果たすようにしても良い。この場合、ＣＰＵ２には、ＭＳＲ（Model Specific Register）からなるレジスタ（図示せず）を用いて情報を一時的に記憶させながら上述した温度制御を実行させるようにすれば良い。

さらに上述のように本実施の形態においては、メインメモリ（メモリ手段）４の温度が第２又は第３の閾値温度（第２の閾値）を超過した場合にはメインメモリ（メモリ手段）４に対する転送レートを下げるように制御する第２の制御手段として、組込みコントローラ５とノースブリッジ３Ａ内のメモリコントローラ９とを適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、組込み用コントローラ５がない場合には、当該組込み用コントローラ５に代えて制御対象であるＣＰＵ２自身が同様の役割を果たすようにしても良い。

さらに上述のように本実施の形態においては、制御対象としてＣＰＵ２を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他のプロセッサ等のソフトウェア的な制御が可能な種々のデバイスに広く適用することができる。特にプロセッサを制御対象とした場合には、第１の制御手段としての組込み用コントローラ５及びＯＳ２１は、当該プロセッサの周波数、電圧又は消費電力の少なくとも１以上を低減させるように制御対象の動作点を制御すれば良い。また図２において、ＣＰＵ（制御対象）２とノースブリッジ３Ａとを分けて構成にした場合について述べたが、ＣＰＵ２及びノースブリッジ３Ａが一体形成されたものを適用しても良い。

さらに上述のように本実施の形態においては、ＣＰＵ（制御対象）２の動作状態に基づいて設定された複数のモードのうち所望のモードを選択する第１のステップと、選択されたモードに応じて、ＣＰＵ（制御対象）２の温度を検知する第１のサーマルセンサ（第１のセンサ手段）６Ａ及びＣＰＵ（制御対象）２の動作時に使用されるメインメモリ（メモリ手段）４の温度を検知する第２及び第３のサーマルセンサ（第２のセンサ手段）６Ｂ、６Ｃにそれぞれ対応する第１〜第３の閾値温度（第１及び第２の閾値）を設定変更する第２のステップと、第１のサーマルセンサ（第１のセンサ手段）６Ａと第２及び第３のサーマルセンサ（第２のセンサ手段）６Ｂ、６Ｃとから得られる検知結果に基づいて、ＣＰＵ（制御対象）２及びメインメモリ（メモリ手段）４の温度が、設定変更された第１〜第３の閾値温度（第１及び第２の閾値）のうち少なくとも１つを超過したか否かを判断する第３のステップと、ＣＰＵ（制御対象）２の温度が第１の閾値温度（第１の閾値）を超過した場合にはＣＰＵ（制御対象）２の動作点を下げるように制御し、メインメモリ（メモリ手段）４の温度が第２又は第３の閾値温度（第２の閾値）を超過した場合にはメインメモリ（メモリ手段）４に対する転送レートを下げるように制御する第４のステップとをコンピュータに実行させるための温度制御プログラムを生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該温度制御プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な種々の記録媒体にも適用することができる。

本発明によるパーソナルコンピュータの内部構成を示す略線的なブロック図である。 図１に示すパーソナルコンピュータの階層的な内部構成を示す略線図である。 各モードに応じた第１〜第３の閾値温度の説明に供する図表である。 組込み用コントローラによる温度制御処理手順の説明に供するフローチャートである。 モード選択時の画面表示の説明に供する平面的な略線図である。 ユーザに対してインターフェースを提供するための説明に供するタイミングチャートである。

符号の説明

１……パーソナルコンピュータ、２……ＣＰＵ、３……チップセット、３Ａ…ノースブリッジ、３Ｂ……サウスブリッジ、４……メインメモリ、５……組込み用コントローラ、６Ａ〜６Ｃ……第１〜第３のサーマルセンサ、９……メモリコントローラ、２０……ＡＭＬ、ＯＳ……２１、ＲＴ１……温度制御処理手順。

Claims (12)

1. ＣＰＵ（Central Processing Unit）の温度を検知する第１のセンサ手段と、
   上記ＣＰＵの周辺温度を検知する第２のセンサ手段と、
   上記第１のセンサ手段により検知された上記ＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断する第１の判断手段と、
   上記第２のセンサ手段により検知された上記ＣＰＵの周辺温度が上記第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する第２の判断手段と、
   上記第１の判断手段により上記ＣＰＵの温度が上記第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記ＣＰＵの動作点を下げるように制御する第１の制御手段と、
   上記第２の判断手段により上記ＣＰＵの周辺温度が上記第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する第２の制御手段と
   を具える温度制御装置。
2. 上記メモリの温度を検知する第３のセンサ手段と、
   上記第３のセンサ手段により検知された上記メモリの温度が上記第１の閾値温度よりも低い第３の閾値温度を超過したか否かを判断する第３の判断手段と
   を具え、
   上記第２の制御手段は、
   上記第２の判断手段により上記ＣＰＵの周辺温度が上記第２の閾値温度を超過したと判断された場合又は上記第３の判断手段により上記メモリの温度が上記第３の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記メモリに対する転送レートを下げるように制御する
   請求項１に記載の温度制御装置。
3. 上記ＣＰＵの動作状態に基づいて設定された複数のモードのうち所望のモードを選択する選択手段と、
   上記選択手段により選択された上記モードに応じて、上記第１乃至第３の閾値温度を設定変更する設定変更手段
   を具える請求項２に記載の温度制御装置。
4. 判断手段が、第１のセンサ手段により検知されたＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断し、第２のセンサ手段により検知された当該ＣＰＵの周辺温度が当該第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する判断ステップと、
   制御手段が、上記判断ステップにより上記ＣＰＵの温度が上記第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記ＣＰＵの動作点を下げるように制御し、上記判断ステップにより上記ＣＰＵの周辺温度が上記第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する制御ステップと
   を具える温度制御方法。
5. 上記判断ステップでは、
   判断手段が、第３のセンサ手段により検知された上記メモリの温度が上記第１の閾値温度よりも低い第３の閾値温度を超過したか否かを判断し、
   上記制御ステップでは、
   制御手段が、上記判断ステップにより上記ＣＰＵの周辺温度が上記第２の閾値温度を超過したと判断された場合又は上記メモリの温度が上記第３の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記メモリに対する転送レートを下げるように制御する
   請求項４に記載の温度制御方法。
6. 選択手段が、上記ＣＰＵの動作状態に基づいて設定された複数のモードのうち所望のモードを選択する選択ステップと、
   設定変更手段が、上記選択ステップにより選択された上記モードに応じて、上記第１乃至第３の閾値温度を設定変更する設定変更ステップと
   を具える請求項５に記載の温度制御方法。
7. 所定の筐体内にＣＰＵ及び当該ＣＰＵの動作時に使用されるメモリが収納された可搬型の携帯端末装置において、
   上記ＣＰＵの温度を検知する第１のセンサ手段と、
   上記ＣＰＵの周辺温度を検知する第２のセンサ手段と、
   上記第１のセンサ手段により検知された上記ＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断する第１の判断手段と、
   上記第２のセンサ手段により検知された上記ＣＰＵの周辺温度が上記第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する第２の判断手段と、
   上記第１の判断手段により上記ＣＰＵの温度が上記第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記ＣＰＵの動作点を下げるように制御する第１の制御手段と、
   上記第２の判断手段により上記ＣＰＵの周辺温度が上記第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記メモリに対する転送レートを下げるように制御する第２の制御手段と
   を具える携帯端末装置。
8. 上記メモリの温度を検知する第３のセンサ手段と、
   上記第３のセンサ手段により検知された上記メモリの温度が上記第１の閾値温度よりも低い第３の閾値温度を超過したか否かを判断する第３の判断手段と
   を具え、
   上記第２の制御手段は、
   上記第２の判断手段により上記ＣＰＵの周辺温度が上記第２の閾値温度を超過したと判断された場合又は上記第３の判断手段により上記メモリの温度が上記第３の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記メモリに対する転送レートを下げるように制御する
   請求項７に記載の携帯端末装置。
9. 上記ＣＰＵの動作状態に基づいて設定された複数のモードのうち所望のモードを選択する選択手段と、
   上記選択手段により選択された上記モードに応じて、上記第１乃至第３の閾値温度を設定変更する設定変更手段
   を具える請求項８に記載の携帯端末装置。
10. 判断手段が、第１のセンサ手段により検知されたＣＰＵの温度が第１の閾値温度を超過したか否かを判断し、第２のセンサ手段により検知された当該ＣＰＵの周辺温度が当該第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度を超過したか否かを判断する判断ステップと、
    制御手段が、上記判断ステップにより上記ＣＰＵの温度が上記第１の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記ＣＰＵの動作点を下げるように制御し、上記判断ステップにより上記ＣＰＵの周辺温度が上記第２の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記ＣＰＵの動作時に使用されるメモリに対する転送レートを下げるように制御する制御ステップと
    をコンピュータに実行させるための温度制御プログラム。
11. 上記判断ステップでは、
    判断手段が、第３のセンサ手段により検知された上記メモリの温度が上記第１の閾値温度よりも低い第３の閾値温度を超過したか否かを判断し、
    上記制御ステップでは、
    制御手段が、上記判断ステップにより上記ＣＰＵの周辺温度が上記第２の閾値温度を超過したと判断された場合又は上記メモリの温度が上記第３の閾値温度を超過したと判断された場合には、上記メモリに対する転送レートを下げるように制御する
    請求項１０に記載の温度制御プログラム。
12. 選択手段が、上記ＣＰＵの動作状態に基づいて設定された複数のモードのうち所望のモードを選択する選択ステップと、
    設定変更手段が、上記選択ステップにより選択された上記モードに応じて、上記第１乃至第３の閾値温度を設定変更する設定変更ステップと
    を具える請求項１１に記載の温度制御プログラム。

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