JP6497557B2 - 電子機器及び電子機器の温度制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、所定のソフトウェアにより機器内の温度管理制御を行う電子機器にする。

電子機器の温度をセンサで検出し、電子機器が高温になった場合に、所定の処理を行って電子機器の温度を低下させる機能を備えた電子機器が知られている（特許文献１、２参照）。

例えば、特許文献１は、機器内の温度を検出して温度管理制御を行う温度管理制御手段（サブＣＰＵ）を備えたコンピュータを開示する。サブＣＰＵは予め設定された設定温度等のデータをＲＯＭに記憶している。サブＣＰＵは、Ｉ／Ｏボード上に設けられたサーミスタにより検出されたコンピュータ内部の雰囲気温度及びＭＰＵボード上に設けられたサーミスタにより検出されたマイクロプロセッサの温度と、設定温度との比較を行う。サブＣＰＵは、その結果に基づいて放熱用ファンモータの駆動、停止、及び駆動電圧を制御する。これにより、コンピュータ内部の雰囲気温度、及びマイクロプロセッサの温度を管理している。

特開平１１−２５９１７９号公報 特開２００３−３４５１７４号公報

本開示は、温度管理制御を行うソフトウェアが正常に動作しない場合でも、機器の温度上昇を抑制できる電子機器を提供する。

本開示の第１の態様において、電子機器が提供される。電子機器は、自機の温度を検出する温度センサと、自機の電源に関する制御を行う電源制御部と、自機の温度管理制御を行うための熱制御ソフトウェアを実行する主制御部と、を備える。電源制御部は、温度センサによる検出温度が第１の閾値よりも高いときは、電子機器の電源をオフする。さらに、電源制御部は、温度センサによる検出温度が第１の閾値よりも低く、かつ、第１の閾値よりも低い第２の閾値よりも高いときは、熱制御ソフトウェアが正常に動作しているか否かを判定し、熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判定したときに、電子機器の電源をオフする。

本開示の第２の態様において、電子機器の温度を制御する温度制御方法が提供される。電子機器の温度制御方法は、電子機器の温度を検出するステップと、電子機器の温度管理制御を行うための熱制御ソフトウェアを実行するステップとを有する。検出した温度が第１の閾値よりも高いときは、電子機器の電源をオフする。また、検出した温度が第１の閾値よりも低く、かつ、第１の閾値よりも低い第２の閾値よりも高いときは、熱制御ソフトウェアが正常に動作しているか否かを判定し、熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判定されたときに、電子機器の電源をオフする。

本開示の電子機器によれば、温度管理制御を行う熱制御ソフトウェアが正しく動作している場合は、熱制御ソフトと電源制御部により電子機器の温度上昇が抑制される。熱制御ソフトウェアが正常に動作していない場合であっても、電子機器が所定温度よりも高くなると、電源制御部により電子機器がシャットダウンされるため、電子機器の温度上昇が抑制される。

本開示の電子機器の一例である情報処理装置の斜視図 情報処理装置の内部構成を示すブロック図 情報処理装置の電源コントローラの制御を示すフローチャート

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
以下、図１〜３を用いて、実施の形態１を説明する。

［１．構成］
図１は、本開示の電子機器の一例である情報処理装置の斜視図である。同図に示すように、情報処理装置１０はノート型パーソナルコンピュータである。図２は情報処理装置１０の内部構成を示すブロック図である。

情報処理装置１０は、情報処理装置１０の全体動作を制御する主制御部１１と、情報処理装置１０の電源に関する種々の制御を行う電源コントローラ１３とを備える。情報処理装置１０はまた、種々の情報を表示する表示部１４と、ユーザ操作を受け付ける操作部１５と、ＲＡＭ１６と、データやプログラムを格納するデータ記憶部１７とを備える。さらに、情報処理装置１０は、外部機器を接続するための機器インタフェース１８と、ネットワークと接続するためのネットワークインタフェース１９とを備える。

表示部１４は例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイで構成される。操作部１５はユーザが操作を行うユーザインタフェースであり、例えば、図１に示すように、キーボード１５ａおよびタッチパッド１５ｂを含む。操作部１５はユーザが操作を行う部材であり、タッチパネル、ボタン、スイッチ等を含んでも良い。

機器インタフェース１８は、情報処理装置１０に他の機器を接続するための回路（モジュール）である。機器インタフェース１８は、所定の通信規格にしたがい通信を行う。所定の規格には、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等が含まれる。ネットワークインタフェース１９は、無線または有線の通信回線を介して情報処理装置１０をネットワークに接続するための回路（モジュール）である。ネットワークインタフェース１９は所定の通信規格に準拠した通信を行う。所定の通信規格には、ＩＥＥＥ８０２．３，ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／１１ｂ／１１ｇ／１１ａｃ、ＷｉＦｉ、３Ｇ、ＬＴＥ等の通信規格が含まれる。

ＲＡＭ１６は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭ等の半導体デバイスで構成され、データを一時的に記憶するとともに、主制御部１１の作業エリアとしても機能する。

データ記憶部１７は所定の機能を実現するために必要なパラメータ、データ及び制御プログラム等を記憶する記録媒体であり、例えば、半導体記憶装置（ＳＳＤ）やハードディスク（ＨＤＤ）で構成される。

主制御部１１は、ＣＰＵまたはＭＰＵを含み、制御プログラム（ソフトウェア）を実行することで所定の機能を実現する。制御プログラムは例えば、データ記憶部１７に格納される。

温度センサ２０は、情報処理装置１０の筐体の温度（または情報処理装置１０内の雰囲気温度）を検出する装置であり、例えば、サーミスタで実現される。温度センサ２０は情報処理装置１０の所定の箇所に配置される。温度センサ２０は、情報処理装置１０の筐体の温度が検出できる位置であれば、任意の位置に配置してよい。例えば、温度センサ２０を、主制御部１１に接した位置や、通風口の近傍に配置してもよい。

電源コントローラ１３は、情報処理装置１０の電源に関する種々の制御を行う。電源コントローラ１３はＣＰＵまたはＭＰＵを含み、ＣＰＵまたはＭＰＵがプログラム（ソフトウェア）を実行することで所定の機能を実現する。例えば、電源コントローラ１３は、情報処理装置１０の操作状態や電源の状態に基づいて、情報処理装置１０の電源状態（通常状態、スリープ状態、シャットダウン等）を切り替える。

［２．動作］
［２−１．熱制御ソフトウェア］
情報処理装置１０の主制御部１１は、情報処理装置１０の温度管理制御を行うためのソフトウェア（以下「熱制御ソフトウェア」という）を実行する。熱制御ソフトウェアは、情報処理装置１０の温度が所定温度以上になったことを検出すると、情報処理装置１０の温度上昇（または発熱）を抑制するための所定の処理を行う。例えば、熱制御ソフトウェアは、主制御部１１を空冷するためのファンを起動したり、情報処理装置１０のパフォーマンスを低下させたり、情報処理装置１０の電源を強制的にオフ（シャットダウン）したりする。情報処理装置１０のパフォーマンスの低下は、例えば、主制御部１１やＲＡＭ１６に供給するクロック信号の周波数を低下させることで実現できる。

熱制御ソフトウェアが正常に動作していない場合（例えば、ハングアップしている場合）、熱制御ソフトウェアによる温度管理が機能せず、情報処理装置１０の温度が上昇または高温で維持される。

そこで、本実施形態の情報処理装置１０では、電源コントローラ１３が、情報処理装置１０が通常よりも高い温度にあるときに熱制御ソフトウェアの動作状態をチェックする。熱制御ソフトウェアが正常に動作していない場合に、電源コントローラ１３は、情報処理装置１０の電源を強制的にオフし、情報処理装置１０をシャットダウンさせる。情報処理装置１０のシャットダウンにより発熱が停止するため、情報処理装置１０の温度を低下させることができる。

［２−２．電源コントローラの動作］
電源コントローラ１３は、温度センサ２０により検出された温度が、情報処理装置１０のハードウェア故障を示すような高温である場合、情報処理装置１０内の各部への電源供給を強制的に遮断（オフ）する。さらに、情報処理装置１０の温度がハードウェア故障を示す程の温度ではないが、通常の使用状態よりも高温であり、熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと考えられる場合も、電源コントローラ１３は、情報処理装置１０内の各部への電源供給を強制的にオフにする。以下、図３のフローチャートを用いて電源コントローラ１３の動作を説明する。

電源コントローラ１３は、温度センサ２０から、情報処理装置１０の検出温度の情報を取得する（Ｓ１１）。電源コントローラ１３は検出温度を第１の閾値Ｔ１と比較する（Ｓ１２）。第１の閾値Ｔ１は、情報処理装置１０がハードウェア故障を起こしていると判断される値（例えば、１００度）に設定される。

検出温度が第１の閾値Ｔ１よりも高い場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、電源コントローラ１３は、情報処理装置１０の電源を強制的にオフし、情報処理装置１０をシャットダウンさせる（Ｓ１３）。検出温度が第１の閾値Ｔ１よりも高い場合、情報処理装置１０がハードウェア故障を起こしているために高温になっていると考えられるからである。情報処理装置１０の電源をオフすることで、情報処理装置１０のさらなる発熱を抑制することができ、安全性を確保できる。

一方、検出温度が第１の閾値Ｔ１以下の場合（Ｓ１２でＮＯ）、電源コントローラ１３は、検出温度を第２の閾値Ｔ２と比較する（Ｓ１４）。第２の閾値Ｔ２は、熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判断される値（例えば、５０〜７０度）に設定される。例えば、第２の閾値Ｔ２を、熱制御ソフトウェアが発熱を抑制するための所定の動作を実行する際の閾値と同じ値か、それより高い値に設定してもよい。検出温度が第２の閾値Ｔ２以下の場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御はステップＳ１１に戻る。

検出温度が第２の閾値Ｔ２よりも高い場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、電源コントローラ１３は、熱制御ソフトウェアが正常に動作しているか否かのチェックを行う（Ｓ１５）。このチェックは、例えば、所定のチェック用コマンドを情報処理装置１０のオペレーティングシステム（ＯＳ）を介して熱制御ソフトウェアに送信し、そのコマンドに対する応答を確認することで実現できる。例えば、電源コントローラ１３は、チェック用コマンドに対する応答を、コマンド送信時から所定期間（例えば１分間）内に受信しなかった場合、熱制御ソフトウェアは正常に動作していないと判定できる。また、電源コントローラ１３は、受信した応答内容がチェック用コマンドに対応した応答でなかった場合も、熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判定できる。

チェックの結果、熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判定された場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、連続して所定回数、異常が検出されたか否かを判定する（Ｓ１７）。所定回数は１回でもよいし、複数回でもよい。熱制御ソフトウェアの異常を連続して複数回検出したときに、最終的に熱制御ソフトウェアの異常が検出されたと判定することにより、異常の検出精度を向上できる。

連続して所定回数、異常が検出されると（Ｓ１７でＹＥＳ）、電源コントローラ１３は、ハードウェア故障時と同様に、情報処理装置１０の電源を強制的にオフする（Ｓ１３）。

熱制御ソフトウェアが正常に動作していると判定された場合（Ｓ１６でＮＯ）、制御はステップＳ１１に戻り、上記の処理が繰り返される。

以上のように、検出温度が通常の温度よりも高く、熱制御ソフトウェア（すなわち、主制御部）が正常に動作していないと判定されると、電源コントローラ１３によって情報処理装置１０を強制的にシャットダウンする。これにより、熱制御ソフトウェア（すなわち、主制御部）が正常に動作していない場合であっても、情報処理装置１０の温度上昇（発熱）を抑制することができる。

［３．効果等］
本実施形態の情報処理装置１０は、自装置の温度を検出する温度センサ２０と、自装置の電源に関する制御を行う電源コントローラ１３と、自装置の温度上昇を抑制するための処理を行う熱制御ソフトウェアを実行する主制御部１１と、を備える。電源コントローラ１３は、温度センサ２０による検出温度が第１の閾値（Ｔ１）よりも高いときは（図３のステップＳ１２）、情報処理装置１０の電源を強制的にオフする（Ｓ１３）。さらに、電源コントローラ１３は、温度センサ２０による検出温度が第１の閾値（Ｔ１）よりも低く、かつ、第２の閾値（Ｔ２：Ｔ２＜Ｔ１）よりも高いときに（Ｓ１２、Ｓ１４）、熱制御ソフトウェアが正常に動作しているか否かを判定する（Ｓ１５）。熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判定すると（Ｓ１６）、電源コントローラ１３は、情報処理装置１０の電源を強制的にオフする（Ｓ１３）。

この構成により、システム上の熱制御ソフトウェア（換言すれば、主制御部１１）が正しく動作している場合は、パフォーマンスと温度が相互に考慮された最適な熱制御機能を実現できる。一方、熱制御ソフトウェア（換言すれば、主制御部１１）がハングアップ等により正常動作していない場合、主制御部１１とは異なる電源コントローラ１３により、情報処理装置１０をシャットダウンする。このため、熱制御ソフトウェア（換言すれば、主制御部１１）が正常動作していない場合であっても、情報処理装置１０の温度上昇（発熱）を確実に抑制することができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

上記実施の形態においては、主制御部１１及び電源コントローラ１３は、ソフトウェアと協働して所定の機能を実現するＣＰＵまたはＭＰＵで構成されるとして説明した。主制御部１１及び電源コントローラ１３は、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路であってもよい。すなわち、主制御部１１及び電源コントローラ１３は、ＣＰＵ，ＭＰＵ，マイコン、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々の半導体集積回路で実現することができる。

上記実施形態では、図３のフローチャートのステップＳ１５において、熱制御ソフトウェアの動作状態をチェックしたが、これに代えて、主制御部１１（システム）の動作状態をチェックしてもよい。このとき電源コントローラ１３は、主制御部１１（システム）に対するチェック結果に基づき、情報処理装置１０を強制的にシャットダウンしてもよい。主制御部１１が正常に動作していなければ（ハングアップ等していれば）、熱制御ソフトウェアも正常に動作していないと考えられる。このため、この状態で放置しておくと、情報処理装置１０の温度がより上昇すると考えられる。

主制御部１１が正常に動作しているか否かのチェックは、例えば、電源コントローラ１３から所定のチェック用コマンドをオペレーティングシステム（ＯＳ）に送信し、そのコマンドに対する応答を確認することで実現できる。例えば、電源コントローラ１３は、チェック用コマンドに対する応答を、コマンド送信時から所定期間（例えば１分間）内に受信しなかった場合、熱制御ソフトウェアは正常に動作していないと判定できる。また、受信した応答内容がチェック用コマンドに対応した応答でなかった場合も、電源コントローラ１３は熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判定できる。

電源コントローラ１３は、主制御部１１（システム）が正常に動作していないと判定したときに、情報処理装置１０をシャットダウンする。これにより、主制御部１１（システム）すなわち熱制御ソフトウェアが正常動作していないことに起因する情報処理装置１０の温度上昇（発熱）を抑制できる。

情報処理装置１０内において、複数の温度センサをそれぞれ異なる箇所に配置しても良い。このとき、第１の閾値（Ｔ１）と比較される検出温度（図３のステップＳ１２）と、第２の閾値（Ｔ２）と比較される検出温度（図３のステップＳ１４）として、それぞれ異なる温度センサで検出した値を用いてもよい。

上記実施形態では、電子機器の一例として、ノート型パーソナルコンピュータを説明したが、電子機器は他の種類の機器でもよい。例えば、電子機器は、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン、携帯情報端末であってもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、所定のソフトウェアにより機器内の温度管理制御を行う電子機器に有用である。

１０ 情報処理装置
１１ 主制御部
１３ 電源コントローラ
１４ 表示部
１５ 操作部
１６ ＲＡＭ
１７ データ記憶部
１８ 機器インタフェース
１９ ネットワークインタフェース
２０ 温度センサ

Claims (5)

1. 自機の温度を検出する温度センサと、
   自機の電源に関する制御を行う電源制御部と、
   自機の温度管理制御を行うための熱制御ソフトウェアを実行する主制御部と、を備え、
   前記電源制御部は、前記温度センサによる検出温度が第１の閾値よりも高いときは、自機の電源をオフし、さらに、
   前記電源制御部は、前記温度センサによる検出温度が、前記第１の閾値よりも低く、かつ、前記第１の閾値よりも低い第２の閾値よりも高いときは、前記熱制御ソフトウェアが正常に動作しているか否かを判定し、前記熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判定したときに、自機の電源をオフする、
   電子機器。
2. 前記熱制御ソフトウェアは、前記電子機器の温度に基づき、前記電子機器の温度上昇を抑制するための所定の処理を実行する、請求項１記載の電子機器。
3. 前記所定の処理は、前記主制御部を空冷するファンの駆動、前記主制御部に供給するクロック信号の周波数の変更、及び電子機器のシャットダウンの中の少なくとも１つを含む、請求項２記載の電子機器。
4. パーソナルコンピュータである請求項１ないし３のいずれかに記載の電子機器。
5. 電子機器の温度を制御する方法であって、
   前記電子機器の温度を検出するステップと、
   前記電子機器の温度管理制御を行うための熱制御ソフトウェアを実行するステップと、
   前記検出した温度が第１の閾値よりも高いときは、前記電子機器の電源をオフするステップと、
   前記検出した温度が、前記第１の閾値よりも低く、かつ、前記第１の閾値よりも低い第２の閾値よりも高いときは、前記熱制御ソフトウェアが正常に動作しているか否かを判定するステップと、
   前記熱制御ソフトウェアが正常に動作していないと判定されたときに、前記電子機器の電源をオフするステップと、
   を有する電子機器の温度制御方法。

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