JP6721756B2 - 電子機器、従属変数の算出方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電子機器、従属変数の算出方法、およびプログラムに関する。

従来、温度を検出して比較することにより温度上昇による異常の原因を判別する電子機器が知られている。

特開２００８−０３４７１５号公報

例えば、電子機器若しくは環境の異常またはその兆候をより都合良く知ることが可能な電子機器が得られれば、有意義である。

実施形態の電子機器は、例えば、筐体と、発熱体と、三つ以上のセンサと、算出部と、を備える。発熱体は、筐体内に収容される。算出部は、三つ以上のセンサの検出値のそれぞれに対応した三つ以上の独立変数を含む多項式により従属変数を算出する。

図１は、第１実施形態の電子機器の模式的かつ例示的な正面図である。 図２は、第１実施形態の電子機器の筐体内の構成が示された模式的かつ例示的な平面図である。 図３は、第１実施形態の電子機器の例示的かつ模式的なブロック図である。 図４は、第１実施形態の電子機器による演算処理の手順が示された例示的なフローチャートである。 図５は、第１実施形態の電子機器によって算出されたインデックスの表示出力部における表示態様の一例を示す模式図である。 図６は、第１実施形態の電子機器によって算出されたインデックスの表示出力部における表示態様の図５とは異なる一例を示す模式図である。 図７は、第１実施形態の電子機器によって算出されたインデックスの表示出力部における表示態様の図５，６とは異なる一例を示す模式図である。 図８は、第１実施形態の電子機器によって算出されたインデックスの表示出力部における表示態様の図５〜７とは異なる一例を示す模式図である。 図９は、第１実施形態の電子機器によって算出されたインデックスの表示出力部における表示態様の図５〜８とは異なる一例を示す模式図である。 図１０は、第１実施形態の電子機器によって算出されたインデックスの表示出力部における表示態様の図５〜９とは異なる一例を示す模式図である。 図１１は、第２実施形態の電子機器の筐体内の構成が示された模式的かつ例示的な平面図である。 図１２は、第２実施形態の電子機器による二つの温度センサの検出値、温度センサの検出値に基づいて算出された推定値、および実測値の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成や制御（技術的特徴）、ならびに当該構成や制御によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。また、以下に例示される複数の実施形態および変形例には、同様の構成要素が含まれている。以下、同様の構成要素には共通の符号が付与され、重複する説明が省略される。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の電子機器１の模式的かつ例示的な正面図である。図２は、電子機器１の筐体２内の構成が示された模式的かつ例示的な平面図である。電子機器１は、サーバ装置である。電子機器１は、扁平な直方体状の筐体２を備えている。筐体２は、面２ａとこの反対側の面２ｂと、を有する。面２ａおよび面２ｂは、いずれも、筐体２の厚さ方向と直交する方向または交叉する方向に沿って広がっている。面２ａと面２ｂとは略平行である。筐体２は、面２ａと面２ｂとの間に渡った四つの面２ｐを有している。四つの面２ｐは、いずれも、面２ａ，２ｂと、交叉するかあるいは直交している。面２ａは天面とも称され、面２ｂは底面とも称され、面２ｐは側面または周面とも称されうる。また、筐体２は、面２ａに対する正面視では、四つの端部２ｃ〜２ｆを有する。端部２ｃ〜２ｆは、縁部や、辺部等とも称されうる。端部２ｃ，２ｅは、短辺部の一例である。端部２ｄ，２ｆは、長辺部の一例である。

筐体２は、面２ａを有する壁部２ｋと、面２ｂを有する壁部２ｍと、面２ｐを有する壁部２ｎと、を有する。壁部２ｋおよび壁部２ｍは、いずれも、筐体２の厚さ方向と直交する方向または交叉する方向に沿って広がっている。壁部２ｋと壁部２ｍとは略平行である。また、筐体２は、壁部２ｋと壁部２ｍとの間に渡って設けられた四つの壁部２ｎを有している。四つの壁部２ｎは、いずれも、壁部２ｋ，２ｍと、交叉するかあるいは直交している。壁部２ｋは天壁とも称され、壁部２ｍは底壁とも称され、壁部２ｎは側壁または周壁とも称されうる。

筐体２の端部２ｃ側、すなわち図２では左側の壁部２ｎは、隙間Ｇをあけて、着脱可能なカバー部材２３で覆われている。カバー部材２３には、開口部２ｔが設けられている。カバー部材２３は、外カバーとも称されうる。カバー部材２３で覆われた壁部２ｎとは反対側、すなわち図２では右側の壁部２ｎには、開口部２ｓが設けられている。

壁部２ｎには、開口部２ｔに面してフィルタ１４が設けられている。ファン１０ｉおよびフィルタ１４は、カバー部材２３が取り外された状態で、筐体２に対して着脱可能に設計されている。よって、ユーザは、ファン１０ｉおよびフィルタ１４をより容易にメンテナンスすることができる。なお、本実施形態では、フィルタ１４が、壁部２ｎを構成している。ただし、壁部２ｎとフィルタ１４とは別個に設けられても良い。なお、筐体２は、複数の部品（分割体）が組み合わせられて構成されうる。筐体２には、筐体２のシェルを構成する部材の他、筐体２内に設けられた部材が含まれてもよい。

電子機器１は、複数のファン１０（ファン１０ｉ，１０ｅ）を備えている。ファン１０は、筐体２内に空気流を生じさせる。図２の例では、三つのファン１０は、いずれも図２の左側から右側に向けて流れる空気流を生じさせる。ファン１０ｉは、筐体２内で、端部２ｅよりも端部２ｃの近くに、端部２ｃおよびフィルタ１４と面して設けられている。ファン１０ｉは、吸気ファンとも称されうる。ファン１０ｅは、筐体２内で、端部２ｃよりも端部２ｅの近くに、端部２ｅおよび開口部２ｓと面して設けられている。ファン１０ｅは、排気ファンとも称されうる。このような構成により、筐体２内には、図２の左側から右側へ向かう空気流Ｆが生じる。空気流Ｆは、開口部２ｔおよびフィルタ１４を経て筐体２内に導入され、筐体２内から開口部２ｓを経て筐体２外へ排出される。

筐体２内には、基板アセンブリ６が収容されている。基板アセンブリ６は、基板６１や、部品６２，１２等を含む。部品６２，１２は、基板６１に設けられている。部品６２は、発熱体である。部品６２は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）や、コントローラ等の電子部品である。部品６２の、基板６１とは反対側には、冷却部品６３が設けられている。冷却部品６３は、ヒートシンクや、放熱部材等とも称されうる。冷却部品６３は、例えば、熱伝導性が高い金属材料で構成されうる。冷却部品６３には、表面積を増大するための凹部または凸部（凹凸形状）が設けられてもよい。冷却部品６３には、冷媒が封入されたヒートパイプ等の熱輸送機構が熱的に接続されてもよい。冷却部品６３と部品６２との間には、密着性ひいては熱伝導性を向上させるため、柔軟性を有するとともに熱伝導性が高い伝熱部材（不図示）が介在してもよい。部品１２は、通電される電子部品であってもよいし、通電されない熱伝導性の高い金属材料であってもよい。また、例えば、電気抵抗等の加熱機構やペルチェ素子等の冷却機構によって部品１２の発熱量や部品１２における熱流束等が一定になるかあるいは規定に従って変化するように制御されてもよい。

筐体２には、複数のセンサ１０１が設けられている。複数のセンサ１０１による検出値は、現象を示す物理量に対応したインデックス、または性能を示すインデックスの算出に用いられる。本実施形態では、例えば、四つのセンサ１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）は、全て温度センサである。四つのセンサ１０１は、基板６１に直接的または間接的に支持されうる。ここで、間接的な支持とは、基板６１とは別の部品を介して支持されていることを言う。なお、センサ１０１は、例えば、電流センサや、湿度センサ、加速度センサ、流量センサ、圧力センサ等、温度センサ以外のセンサであってもよい。また、複数のセンサ１０１には、相異なる物理量を検出するセンサが含まれてもよい。

センサ１０１ａは、基板６１の面に、部品を介さずに直接的に実装されている。センサ１０１ａは、部品６２，１２から離れて位置されるとともに、吸気側のファン１０ｉに面して位置されている。センサ１０１ａは、他のセンサ１０１よりも発熱体である部品６２から離れて、あるいは全てのセンサ１０１の中で最も部品６２から離れて位置されている。センサ１０１ａは、部品６２よりも空気流Ｆの上流側に位置されている。また、センサ１０１ａは、他のセンサ１０１よりもファン１０ｉの近く、あるいは全てのセンサ１０１の中で最もファン１０ｉの近くに位置されている。すなわち、本実施形態では、センサ１０１ａによる検出値が他のセンサ１０１による検出値よりも環境温度の影響を受けるよう、センサ１０１ａによる検出値が全てのセンサ１０１による検出値の中で最も環境温度の影響を受けるよう、あるいは、センサ１０１ａによる検出値がほぼ筐体２外の環境温度を示すよう、センサ１０１ａが設けられている。環境温度とは、発熱体の発熱の影響を受けない雰囲気温度であり、外気温度とも称されうる。

なお、センサ１０１ａは、上述した基板６１上の位置Ｐ１の他、筐体２内であって壁部２ｎに接した位置Ｐ２や、カバー部材２３とフィルタ１４（壁部２ｎ）との間の隙間Ｇ内の位置Ｐ３、筐体２外の位置Ｐ４等に、設けられてもよい。位置Ｐ２は、壁部２ｎとは異なる壁部の内側であってもよい。

センサ１０１ｂは、部品１２に取り付けられている。センサ１０１ｂは、発熱体である部品６２とは離れて位置されている。センサ１０１ｂは、部品６２よりも空気流Ｆの上流側に位置されている。また、センサ１０１ｂは、吸気側のファン１０ｉに面して位置されている。部品１２が発熱体である場合、ファン１０ｉの風量（空気流Ｆの流量）が大きいほど部品１２から空気流Ｆに伝達される熱量が大きくなる。よって、ファン１０ｉの風量に応じて部品１２からセンサ１０１ｂに伝わる熱伝導量が変化するため、センサ１０１ｂによる検出値は、ファン１０ｉの風量の影響を受けやすくなる。本実施形態では、センサ１０１ｂによる検出値が他のセンサ１０１による検出値よりもファン１０ｉの風量（空気流Ｆの流量）の影響を受けるよう、あるいはセンサ１０１ｂによる検出値が全てのセンサ１０１による検出値の中で最もファン１０ｉの風量（空気流Ｆの流量）の影響を受けるよう、センサ１０１ｂが設けられている。なお、センサ１０１ｂは、部品１２の近傍の基板６１に取り付けられてもよい。また、センサ１０１ｂは、部品６２よりも空気流Ｆの下流側に位置されてもよい。

センサ１０１ｃは、冷却部品６３に取り付けられている。センサ１０１ｃによる検出値は、冷却部品６３の冷却性能の変化の影響を受けやすくなる。冷却部品６３の冷却性能は、例えば、埃の付着や、腐食、冷却部品との接触性の低下等によって低下する。冷却部品との接触性は、例えば、外部からの衝撃や、加熱、伝熱部材（接合部材）の蒸発等によって、低下しうる。本実施形態では、センサ１０１ｃによる検出値が、他のセンサ１０１による検出値よりも冷却部品６３による冷却性能の影響を受けるよう、あるいはセンサ１０１ｃによる検出値が全てのセンサ１０１による検出値の中で最も冷却部品６３による冷却性能の影響を受けるよう、センサ１０１ｃが設けられている。

センサ１０１ｄは、発熱体である部品６２の近傍に、より詳しくは、センサ１０１ｃを除く他のセンサ１０１ａ，１０１ｂよりも部品６２の近く、あるいはセンサ１０１ｃを除く全てのセンサ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｄの中で最も部品６２の近くに位置されている。センサ１０１ｄによる検出値は、部品６２の発熱量の変化の影響を受けやすくなる。本実施形態では、センサ１０１ｄによる検出値が、他のセンサ１０１による検出値よりも部品６２の発熱量の影響を受けるよう、あるいはセンサ１０１ｄによる検出値が全てのセンサ１０１による検出値の中で最も部品６２による発熱量の影響を受けるよう、センサ１０１ｄが設けられている。

センサ１０１ｃ，１０１ｄは、空気流Ｆが直接的に当たらない位置、すなわち、空気流Ｆの流量の影響がより小さい位置に設けられてもよい。この場合、筐体２内や、基板６１上、センサ１０１ｃ，１０１ｄの周囲等には、空気流Ｆを遮る遮蔽物や、センサ１０１ｃ，１０１ｄを覆うカバー等（不図示）が設けられてもよいし、取り付けられる対象としての冷却部品６３や基板６１等が、空気流Ｆを遮る遮蔽物として用いられてもよい。また、センサ１０１ｃ，１０１ｄのみならず、センサ１０１ａ，１０１ｂについても、熱や空気流Ｆの影響を減らすための構成が設けられてもよい。

ここで、複数のセンサ１０１による検出値を用いた、インデックスの算出方法について説明する。インデックス（指標、指数）は、種々の現象を示す物理量に対応した数値や、電子機器１の種々の性能を示す数値でありうる。ユーザは、数値や段階等として示されたインデックスによって、電子機器１内外で生じている現象や、電子機器１の各種性能の変化等を把握することができる。インデックスで示される物理量は、例えば、温度や、流量、電力、電力量、電流値、電圧等、種々の物理量であることができる。また、インデックスによって示される性能は、例えば、フィルタ１４の目詰まり状態や、冷却部品６３の不具合状態等、種々の性能の程度を示す数値や、比率、度数、ランク、レベル等であることができる。インデックスは、無次元化されることができる。また、算出されたインデックスは、ユーザが表示あるいは音声によって識別あるいは判別可能な形態で出力されればよく、算出されたインデックスの値そのものが出力される必要は無い。

一つのインデックスＩは、例えば、次の式（１）で定義されうる。
Ｉ＝ａ０＋ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２＋・・・＋ａｎ・ｘｎ
・・・ （１）
ここに、添え字０，１，２，・・・，ｎは、センサ１０１の識別子であり、ｎは、センサ１０１の数であり、ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎは、センサ１０１による検出値であり、ａ０，ａ１，ａ２，・・・，ａｎは、センサ１０１による検出値のそれぞれに対応して設定された係数である。係数ａ０，ａ１，ａ２，・・・，ａｎは、センサ１０１による検出値とインデックスＩとの相関関係を示す係数であって、実験やシミュレーションによって、予め取得され、設定される。センサ１０１による検出値とインデックスＩとの相関関係（係数）は、機械学習の技法、例えば、ベイジアンネットワークや、サポートベクターマシン、構造方程式モデリング、回帰分析等で求めてもよい。インデックスＩは、センサ１０１による検出値ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎを独立変数とした、従属変数であると言うことができる。式（１）から明らかなように、インデックスＩは、複数のセンサ１０１による検出値に基づいて算出される。すなわち、インデックスＩは、複数のセンサ１０１による検出値ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎと、インデックスＩとの相関関係に基づいて、算出される。発明者らの鋭意研究によって、インデックスＩは、複数、好ましくは少なくとも三つ以上のセンサ１０１による検出値に基づいて算出されるのが望ましいことが判明した。すなわち、一つのセンサ１０１の検出値に基づいて数値化されたインデックスの精度よりも、二つのセンサ１０１の検出値に基づいて数値化されたインデックスの精度がより高く、三つ以上のセンサ１０１の検出値に基づいて数値化されたインデックスの精度がより一層高いことが判明した。その三つは、例えば、環境温度に対応した検出値、空気流Ｆの流量に対応した検出値、および発熱体の発熱量に対応した検出値である。センサ１０１ａによる検出値は、環境温度に対応した検出値の一例である。センサ１０１ｂによる検出値は、空気流Ｆの流量（ファン１０ｉの風量）に対応した検出値の一例である。また、センサ１０１ｄによる検出値は、発熱体の発熱量に対応した検出値である。

センサ１０１による検出値は、複数のインデックスＩｉの算出に用いられうる。すなわち、複数（ｍ個）のインデックスＩｉは、例えば、次の式（２）で定義されうる。
Ｉｉ＝ａｉ０＋ａｉ１・ｘ１＋ａｉ２・ｘ２＋・・・＋ａｉｎ・ｘｎ
・・・ （２）
ここに、添え字ｉ（ｉ＝１〜ｍ）は、インデックスの識別子であり、ａｉ０，ａｉ１，ａｉ２，・・・，ａｉｎは、係数である。インデックスＩｉ毎の係数ａｉ０，ａｉ１，ａｉ２，・・・，ａｉｎは、センサ１０１による検出値とインデックスＩｉとの相関関係を示す係数であって、実験やシミュレーションによって、予め取得され、設定される。センサ１０１による検出値とインデックスＩｉとの相関関係（係数）は、機械学習の技法、例えば、ベイジアンネットワークや、サポートベクターマシン、構造方程式モデリング、回帰分析等で求めてもよい。複数のインデックスＩｉは、それぞれ、センサ１０１による検出値ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎを独立変数とした、従属変数であると言うことができる。センサ１０１の数ｎと、インデックスＩｉの数ｍとは、同じであってもよいし、異なってもよい。なお、インデックスＩｉの多項式の各項には、センサ１０１による検出値ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎに替えて、センサ１０１による検出値ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎの累乗（例えば２乗）等が含まれてもよい。この場合、検出値ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎの累乗が独立変数となる。すなわち、インデックスは、上記の例に限らず、センサ１０１による検出値ｘ１，ｘ２，・・・，ｘｎに対応した独立変数に基づく従属変数であってもよい。

また、式（１）における独立変数と係数との積ａ１・ｘ１，ａ２・ｘ２，・・・，ａｎ・ｘｎ、および式（２）における独立変数と係数との積ａｉ１・ｘ１，ａｉ２・ｘ２，・・・，ａｉｎ・ｘｎの値が大きいほど、すなわち、式（１）および（２）における項の値が大きいほど、インデックスの値も大きくなる。したがって、インデックスの値に対する独立変数と係数との積（項）の値の比率（割合）によって、独立変数（センサ１０１による検出値）のインデックスにおける影響度を把握できる。

また、センサ１０１による検出値を複数のインデックスＩｉの算出に用いる場合の、独立変数と係数との積に関しては、発明者らの鋭意研究により、以下の知見が得られた。すなわち、一つのインデックス（例えばインデックスＩ１）において積が最大となる独立変数に対応したセンサ１０１と、他のインデックス（例えばインデックスＩ２）において積が最大となる独立変数に対応したセンサ１０１とが、異なる場合に、インデックスＩｉの精度がより高まる。上述した複数のセンサ１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）の配置は、この知見を踏まえたものである。すなわち、本実施形態では、環境温度に対応したインデックスの多項式において、独立変数と係数との複数の積（項）のうち、センサ１０１ａの検出値に対応した独立変数と係数との積（項）が最大となるよう、センサ１０１ａの配置が調整され、設定される。また、ファン１０ｉの風量に対応したインデックスの多項式において、独立変数と係数との複数の積（項）のうち、センサ１０１ｂの検出値に対応した独立変数と係数との積（項）が最大となるよう、センサ１０１ｂの配置が調整され、設定される。また、冷却部品６３の冷却性能を示すインデックスの多項式において、独立変数と係数との複数の積（項）のうち、センサ１０１ｃの検出値に対応した独立変数と係数との積（項）が最大となるよう、センサ１０１ｃの配置が調整され、設定される。そして、発熱体である部品６２の発熱量を示すインデックスの多項式において、独立変数と係数との複数の積（項）のうち、センサ１０１ｄの検出値に対応した独立変数と係数との積（項）が最大となるよう、センサ１０１ｄの配置が調整され、設定される。インデックスＩ１は、第一のインデックスの一例であり、インデックスＩ２は、第二のインデックスの一例である。

図３は、上述したセンサ１０１による検出値に基づくインデックスの算出や当該算出したインデックスに基づく各部の制御を実行する制御部１００のブロック図である。制御部１００は、検出部１００ａ、演算部１００ｂ、出力情報生成部１００ｃ、表示制御部１００ｄ、および音声制御部１００ｅを有する。制御部１００は、ＣＰＵや、コントローラ等によって、具現化されうる。

制御部１００による演算処理や制御は、ソフトウエアによって実行されてもよいし、ハードウエアによって実行されてもよい。また、制御部１００による演算処理や制御には、ソフトウエアによる演算処理や制御とハードウエアによる演算処理や制御とが含まれてもよい。ソフトウエアによる処理の場合にあっては、制御部１００は、ＲＯＭ（read only memory）や、ＨＤＤ（hard disk drive）、ＳＳＤ（solid state drive）、フラッシュメモリ等に記憶されたプログラムを読み出して実行する。制御部１００は、プログラムにしたがって動作することにより、検出部１００ａや、演算部１００ｂ、出力情報生成部１００ｃ、表示制御部１００ｄ、音声制御部１００ｅ等として機能する。この場合、プログラムには、検出部１００ａや、演算部１００ｂ、出力情報生成部１００ｃ、表示制御部１００ｄ、音声制御部１００ｅ等に対応するモジュールが含まれる。プログラムは、それぞれインストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭや、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等の、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されうる。また、プログラムは、通信ネットワークに接続されたコンピュータの記憶部に記憶され、ネットワーク経由でダウンロードされることによって導入されうる。また、プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれてもよい。制御部１００の全部あるいは一部がハードウエアによって構成される場合、制御部１００には、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）やＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）等が含まれうる。

検出部１００ａは、センサ１０１の検出結果に応じた検出値を取得する。演算部１００ｂは、検出部１００ａによって取得された検出値に基づくインデックスの算出や、インデックスに含まれる各項（独立変数と係数との積）の算出、インデックスとインデックスに対応した閾値との比較、それらの演算に関連する各種演算処理等を、実行する。出力情報生成部１００ｃは、所定の出力を実行する場合における当該出力情報を生成する。出力情報には、演算処理結果に対応した出力情報や、演算処理結果を出力するための付随的な出力情報等が含まれうる。表示制御部１００ｄは、生成された出力情報に対応する画像が表示されるよう、ディスプレイ４を制御する。音声制御部１００ｅは、生成された出力情報に対応する音声が出力されるよう、スピーカ５を制御する。表示出力に関しては、出力情報生成部１００ｃおよび表示制御部１００ｄが出力制御部の一例であり、音声出力に関しては、出力情報生成部１００ｃおよび音声制御部１００ｅが出力制御部の一例である。なお、演算部１００ｂによる演算処理結果は、ＲＡＳ（reliability availability and serviceability）機能の一部として用いられうる。演算部１００ｂは、インデックス算出部の一例である。

記憶部１０２には、例えば、ＲＡＭ（random access memory）や、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ等の記憶部品や記憶装置が含まれうる。プログラムは、ＲＯＭや、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部品や記憶装置に記憶される。また、記憶部１０２には、制御部１００による制御に用いられるデータや、演算部１００ｂによる演算に用いられるデータ、演算処理結果、出力情報等が記憶される。インデックスの算出に用いられる係数は、プログラムに記述されてもよいし、プログラムとは別に記憶部１０２に記憶されてもよい。係数は、可変に設定可能であってもよい。

ディスプレイ４は、表示部の一例であり、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）である。スピーカ５は、音声出力部の一例である。ディスプレイ４およびスピーカ５は、出力装置の一例である。ディスプレイ４およびスピーカ５は、電子機器１に含まれてもよいし、電子機器１とは別の所謂外付けの装置であってもよい。

図４には、制御部１００による演算処理の手順の一例が示されている。まず、検出部１００ａはセンサ１０１の検出結果から検出値を取得する（Ｓ１）。次に、演算部１００ｂは、複数のセンサ１０１による検出値に基づいて、独立変数と係数との積を算出し（Ｓ２）、複数の積の和をインデックスとして算出する（Ｓ３）。

次に、出力情報生成部１００ｃは、Ｓ２やＳ３で算出した積やインデックスを出力するための出力情報を生成する。表示制御部１００ｄは、当該出力情報を表示するようディスプレイ４を制御し、音声制御部１００ｅは、当該出力情報を音声出力するようスピーカ５を制御する。すなわち、情報出力（１）が実行される（Ｓ４）。

次に、演算部１００ｂは、インデックスとインデックスに対応して設定された所定の閾値とを比較する（Ｓ５）。Ｓ５において、インデックスが閾値以上であった場合（Ｓ５でＹｅｓ）、出力情報生成部１００ｃは、インデックスの属性や値に応じて、異常が生じていることや改善を促すことを出力するための出力情報を生成する。表示制御部１００ｄは、当該情報を表示するようディスプレイ４を制御し、音声制御部１００ｅは、当該情報を音声出力するようスピーカ５を制御する。すなわち、情報出力（２）が実行される（Ｓ６）。Ｓ５でＮｏの場合、Ｓ６は実行されない。

図５には、インデックスとしての部品６２の温度の表示例が示されている。図５の場合、対象となる電子機器１では、発熱体である部品６２の近傍に位置され当該部品６２の発熱量の変化の影響を受けやすいセンサ１０１ｄが二つ設けられ、一つのセンサ１０１ｄは、部品６２としてのＣＰＵの近傍に設けられ、もう一つのセンサ１０１ｄは、部品６２としての記憶部１０２（ＲＡＩＤ）の近傍に設けられている。インデックスとしては、ＣＰＵの温度に対応したインデックスと、ＲＡＩＤの温度に対応したインデックスとが、採用されている。インデックスの値Ｖ１，Ｖ２および積（項）の値Ｖｐ１〜Ｖｐ６が、温度計を模式化した棒グラフ（積み上げ棒グラフ）の画像Ｉｍ５１，Ｉｍ５２中に含まれている。Ｖｐ１は、部品６２としてのＣＰＵの発熱量の影響が大きいセンサ１０１ｄによる検出値と対応する係数との積の値である。Ｖｐ２は、部品６２としてのＲＡＩＤの発熱量の影響が大きいセンサ１０１ｄによる検出値と対応する係数との積の値である。Ｖｐ３は、室内温度（環境温度）の影響が大きいセンサ１０１ａによる検出値と対応する係数との積の値である。Ｖｐ４は、ヒートシンクＡ（冷却部品６３）による冷却性能の影響が大きいセンサ１０１ｃによる検出値と対応する係数との積の値である。Ｖｐ５は、ヒートシンクＢ（冷却部品６３）による冷却性能の影響が大きいセンサ１０１ｃによる検出値と対応する係数との積の値である。Ｖｐ６は、流入風量（ファン１０ｉの風量）の影響が大きいセンサ１０１ｂによる検出値と対応する係数との積の値である。図５のような表示によれば、ユーザは、インデックスの値によって、発熱体としての部品６２の温度を把握しやすい。また、ユーザは、インデックスの値とともに表示される積（項）の値により、部品６２の温度上昇における各要素の影響度を把握しやすい。また、図５では、インデックスとともに、温度や、電力（消費電力）、負荷（比率）等も表示されているため、ユーザは、部品６２の温度上昇が生じた場合に、その状況や原因を、より一層把握しやすい。

図６には、ファン１０ｉの性能（流入風量）、ヒートシンクＡ（冷却部品６３）の冷却性能、およびヒートシンクＢ（冷却部品６３）の冷却性能を示すインデックスとともに、室内温度に対応したインデックスが、示されている。図６では、各インデックスが、タコメータを模式化した画像Ｉｍ６１〜Ｉｍ６４によって示されている。画像Ｉｍ６１〜Ｉｍ６４のそれぞれには、インデックスの値を示す針６５の画像と、スケール６６を示す画像が含まれている。図６の例では、針６５が略１０時の位置にある状態で正常であり、針６５が当該正常である位置から時計回り方向に離れるほど、異常あるいは性能低下であることが示されている。図６のような表示によれば、ユーザは、インデックスの値によって、現象を示す物理量の現在の状況や、各種性能の現在の状況を、把握しやすい。

図７には、１日における環境温度に対応したインデックスの経時変化が示されるとともに、図８には、１日におけるＣＰＵ（部品６２、発熱体）による負荷の影響を示すインデックスの経時変化が示されている。図８におけるＣＰＵ負荷の影響を示すインデックスは、例えば、ＣＰＵの温度である。図７，８では、横軸が経過時間（時間）、縦軸が各インデックスの値であり、各グラフに、月曜日、火曜日、および水曜日のインデックスが示されている。図７，８のような表示によれば、ユーザは、インデックスの値の経時変化によって、現象や性能の経時変化を把握しやすい。よって、ユーザは、現象や性能が悪化する時間帯を把握しやすい。また、図７，８には、異なる条件での複数の経時変化が含まれているため、ユーザは、現象や性能の変化の状態や原因を、把握しやすい。

図９には、２年におけるフィルタ目詰まり状況に対応したインデックスの経時変化が示されるとともに、図１０には、２年におけるヒートシンクの不具合状態を示すインデックスの経時変化が示されている。図９におけるフィルタ目詰まり状態を示すインデックスは、例えば、ファン１０ｉの風量に基づいて、目詰まりが無い状態を０、完全に目詰まりした状態を１とした、比率として定義される。図１０におけるヒートシンクの不具合状態を示すインデックスは、例えば、ヒートシンクの温度に基づいて、温度が第一の値であるときに０、温度が第一の値よりも高い第二の状態であるときに１となる、無次元化された線形的な関数の値として定義される。図９，１０では、横軸が経過時間（月）、縦軸が各インデックスの値である。また、図９，１０には、それぞれ、二段階の閾値、すなわち、メンテナンスが推奨される第一の閾値と、空冷困難、放熱困難等のため部品交換が推奨される第二の閾値とが、示されている。図９，１０のような表示によれば、ユーザは、インデックスの値の経時変化によって、現象や性能の経時変化を把握しやすい。また、図９，１０には、閾値が含まれているため、ユーザは、現象や性能の可否の状態や、対策の緊急度、対策が必要となる時期までの余裕等を把握しやすい。また、システム（制御部１００）からユーザへは、例えば、ユーザによる利用形態や利用環境等のユーザの特徴に応じて、電子機器１のメンテナンスの仕方や、タイミング、メンテナンスに用いる部品の適切な配置（準備態様）等を、提案することも可能となる。また、インデックスや、取得されたデータ、それらの分析結果等を、電子機器１の新機種の企画や設計に反映させたり参考にさせたりするようなことも可能となる。なお、図９には、インデックスが閾値を超えているため、異常が生じていることや改善を促すことを示す画像Ｉｍ９（文字、情報）が含まれている。

以上、説明したように、本実施形態では、演算部１００ｂ（インデックス算出部）は、物理量に対応したインデックスまたは電子機器１の性能を示すインデックスを、複数のセンサ１０１による検出値とインデックスとの相関関係に基づいて算出する。よって、本実施形態によれば、インデックスによって現象や性能の変化が数値的あるいは段階的に示される。よって、例えば、電子機器１や電子機器１の環境の異常やその兆候が、より早期にあるいはより精度良く認識されやすくなる。

また、本実施形態では、演算部１００ｂは、三つ以上のセンサ１０１による検出値とインデックスとの相関関係に基づいてインデックスを算出する。よって、本実施形態によれば、インデックスがより精度よく算出されやすい。よって、例えば、電子機器１の異常やその兆候がより精度良く認識されやすくなる。

また、本実施形態では、演算部１００ｂは、インデックスとして、センサ１０１の検出値に対応した独立変数と係数との積の、和を算出する。よって、本実施形態によれば、インデックスに対する独立変数と係数との積の比率によって、現象や性能の変化の要因がより認識されやすくなる。

また、本実施形態では、インデックスＩ１（第一のインデックス）において積が最大となる独立変数に対応したセンサ１０１と、インデックスＩ２（第二のインデックス）において積が最大となる独立変数に対応したセンサ１０１と、が、相異なる。よって、本実施形態によれば、インデックスがより精度よく算出されやすい。よって、例えば、電子機器１の異常やその兆候がより精度良く認識されやすくなる。

また、本実施形態では、インデックスは、例えば、温度に対応したインデックスや、発熱体の温度に対応したインデックス、環境温度に対応したインデックス等の、物理量に対応したインデックスでありうる。また、インデックスは、例えば、冷却部品６３の冷却性能を示すインデックス、フィルタ１４の目詰まりを示すインデックス等の、性能を示すインデックスである。よって、本実施形態によれば、種々の現象や性能の現状や経時変化が認識されうる。

また、本実施形態では、例えば、インデックスの算出に関わる複数のセンサ１０１の全ては、温度を検出するセンサである。よって、本実施形態によれば、インデックスを算出する装置構成が、より簡素な構成によって具現化されうる。

また、本実施形態では、例えば、インデックスの算出に関わる複数のセンサ１０１は、相異なる物理量を検出するセンサを含む。よって、本実施形態によれば、例えば、種々のセンサを、インデックスの算出に利用できる。また、例えば、インデックスと相関関係の強い検出値に基づいて、インデックスがより精度良く算出されうる。

また、本実施形態では、例えば、センサ１０１は、筐体２に収容された基板６１に設けられている。よって、本実施形態によれば、インデックスを算出する装置構成が、より簡素な構成によって具現化されうる。

また、本実施形態では、電子機器１は、インデックスを出力するようディスプレイ４やスピーカ５（出力装置）を制御する表示制御部１００ｄや音声制御部１００ｅ（出力制御部）を備える。よって、本実施形態によれば、ユーザは、インデックスおよびインデックスによって示される現象や性能の現状および経時変化を、表示あるいは音声によって知ることができる。

また、本実施形態では、表示制御部１００ｄや音声制御部１００ｅは、インデックスに対応した積を出力するよう、ディスプレイ４やスピーカ５を制御する。よって、本実施形態によれば、ユーザは、インデックスによって示される現象や性能の要因を認識しやすい。

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態の電子機器１Ａの筐体２内の構成が示された模式的かつ例示的な平面図である。本実施形態の電子機器１Ａは、上記第１実施形態の電子機器１と同様の構成を有する。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。

ただし、図１１に示されるように、本実施形態の電子機器１Ａの筐体２内には、発熱体６４が設けられているもののセンサ１０１が設けられていない部品６７が収容されている。なお、図１１では、部品６７は一つの発熱体６４を有するが、複数の発熱体６４を有してもよい。また、筐体２内には、発熱体６４を有しセンサ１０１を有さない複数の部品６７が収容されてもよい。基板６１は、センサ１０１が設けられた第一の部品の一例であり、部品６７はセンサ１０１が設けられない第二の部品の一例である。また、基板６１に設けられた発熱体としての部品６２は、第一の発熱体の一例であり、部品６７に設けられた発熱体６４は、第二の発熱体の一例である。

演算部１００ｂは、センサ１０１が設けられていない部品６７に設けられた発熱体６４の温度に対応したインデックスを、式（２）により、複数のセンサ１０１の検出結果に基づいて算出することができる。式（２）により発熱体６４の温度に対応したインデックスを算出するため、当該インデックスの係数は、実験やシミュレーションによって、予め取得され、設定される。なお、発熱体６４の温度に対応したインデックスは、例えば、発熱体６４の発熱による影響を受ける部位あるいは部品の温度などであってもよく、発熱体６４の温度であることは必須ではない。また、インデックスは、温度以外の物理量であってもよい。

また、演算部１００ｂは、式（２）によりセンサ１０１の検出値に基づいて算出した別のインデックスに基づいて、発熱体６４の温度に対応したインデックスを算出してもよい。この場合、演算部１００ｂは、発熱体６４の温度に対応したインデックスを、以下の式（３）により、算出してもよい。
Ｉｓｊ＝ｂｊ０＋ｂｊ１・Ｉ１＋ｂｊ２・Ｉ２＋・・・＋ｂｊｎ・Ｉｎ
・・・ （３）
ここに、添え字ｊ（ｊ＝１〜ｍ）は、発熱体６４の温度に対応したインデックスＩｓの識別子であり、ｂｊ０，ｂｊ１，ｂｊ２，・・・，ｂｊｎは、係数である。係数ｂｊ０，ｂｊ１，ｂｊ２，・・・，ｂｊｎは、別のインデックスＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎと発熱体６４の温度に対応したインデックスＩｓｊとの相関関係を示す係数であって、実験やシミュレーションによって、予め取得され、設定される。別のインデックスＩ１，Ｉ２，・・・，ＩｎとインデックスＩｓｊとの相関関係（係数）は、機械学習の技法、例えば、ベイジアンネットワークや、サポートベクターマシン、構造方程式モデリング、回帰分析等で求めてもよい。インデックスＩｓｊは、インデックスＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎを独立変数とした、従属変数であると言うことができる。インデックスＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎは、温度を示すインデックスであってもよいし、温度に影響を与える温度以外（例えば、空気流の流量等）のインデックスであってもよい。インデックスＩｓｊの多項式の各項には、インデックスＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎに替えて、インデックスＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎの累乗（例えば２乗）等が含まれてもよい。この場合、インデックスＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎの累乗が独立変数となる。すなわち、インデックスＩｓｊは、上記の例に限らず、インデックスＩ１，Ｉ２，・・・，Ｉｎに対応した独立変数に基づく従属変数であってもよい。筐体２内に、センサ１０１が設けられていない部品６７に設けられた複数の発熱体６４が収容されている場合、演算部１００ｂは、複数の発熱体６４のそれぞれの温度に対応したインデックスを算出することができる。

発熱体６４を有するもののセンサ１０１を有さない部品６７としては、例えば、電源ユニットや、記憶装置等が挙げられる。当該記憶装置は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＲＡＩＤカード、ＬＡＮ（local area network）カード、グラフィックボード等である。また、部品６７が、オプション部品や、後付部品、交換部品、他社部品、改変・開封禁止部品等である場合にも、当該部品６７は、発熱体６４を有するもののセンサ１０１を有さないことが多い。本実施形態によれば、このように、センサ１０１が設けられていない部品６７や、センサ１０１が設けられ難い部品６７が、発熱体６４を有する場合、において、当該発熱体６４の発熱による各部への影響を推定できるようになる。

製品の信頼性の確保には、出荷前の設計と出荷後の保守の両方が重要である。例えば、電子機器における発熱体の発熱による各部への影響を考慮し、出荷前の設計として、ファン等の冷却機構を装備することができる。出荷後の保守としては、時間をベースとした保守（ＴＢＭ）と、状態をベースとした保守（ＣＢＭ）と、がある。ＴＢＭは、実際の使用状態が反映されず、劣化を推定できない。このため、実際にはまだ十分に使える状態であるのに、新品に交換されてしまったり、逆に、劣化が進展し寿命に近付いてしまったりする虞もある。他方、従来のＣＢＭとしては、温度の閾値によってシステムの動作速度を低下させたり、システムを停止したりする場合がある。しかし、このような場合には、代表値については閾値は超えていないものの、個々の部品等についてはエラーメッセージが出力されない所謂サイレント障害が進展し、結果的により早い時期に閾値を超える状況となってしまう虞がある。また、従来のＣＢＭは、センサ１０１が設けられていない部品６７に対しては、有効に機能し難かった。この点、本実施形態によれば、センサ１０１が設けられていない部品６７や、当該部品６７に設けられた発熱体６４の発熱によって影響を受ける他の部品に対して、従来よりも精度の高いＣＢＭを実行することができる。

図１２は、電子機器１による四つのセンサ１０１の検出値に基づいて算出された筐体２の外側の所定位置における温度の推定値（温度推定値）および当該所定位置における温度の実測値（温度実測値）の一例を示すタイムチャートである。なお、図１２中には、四つのセンサ１０１のうち二つの温度センサａおよび温度センサｂの検出結果（独立変数）も含まれている。図１２を参照すれば、上記実施形態の手法により、センサ１０１が設けられない部位の温度（インデックスの一例）を、比較的高精度に推定できることが、理解できるであろう。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１，１Ａ…電子機器、２…筐体、６１…基板（第一の部品）、６２…部品（第一の発熱体）、６４…発熱体（第二の発熱体）、６７…部品（第二の部品）、１００ｂ…演算部（インデックス算出部）、１００ｃ…出力情報生成部（出力制御部）、１００ｄ…表示制御部（出力制御部）、１００ｅ…音声制御部（出力制御部）、１０１，１０１ａ〜１０１ｄ…センサ。

Claims (15)

1. 電子機器であって、
   筐体と、
   前記筐体内に収容された発熱体と、
   三つ以上のセンサと、
   前記三つ以上のセンサの検出値のそれぞれに対応した三つ以上の独立変数を含む多項式により従属変数を算出する算出部と、
   を備えた、電子機器。
2. 前記従属変数と閾値とを比較する比較部を備えた、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記多項式は、前記三つ以上の独立変数のそれぞれと当該独立変数に対応する予め定められた係数との積、の和を含む、請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記多項式は、前記独立変数と係数との積を含み、
   前記従属変数である第一の従属変数において前記積が最大となる前記独立変数に対応した前記センサと、
   前記従属変数であり前記第一の従属変数とは異なる第二の従属変数において前記積が最大となる前記独立変数に対応した前記センサと、
   が、相異なる、請求項３に記載の電子機器。
5. 前記従属変数は、温度に対応した従属変数である、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の電子機器。
6. 前記発熱体を冷却する冷却部品を備え、
   前記従属変数は、前記冷却部品の冷却性能を示す従属変数である、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の電子機器。
7. 前記三つ以上のセンサの全ては、温度を検出するセンサである、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の電子機器。
8. 前記三つ以上のセンサは、相異なる物理量を検出するセンサを含む、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の電子機器。
9. 前記従属変数を出力するよう出力装置を制御する出力制御部を備えた、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の電子機器。
10. 前記算出部は、前記従属変数として、前記センサの検出値に対応した独立変数と係数との積の和を含む従属変数を算出し、
    前記出力制御部は、前記従属変数に対応した前記積を出力するよう出力装置を制御する、請求項９に記載の電子機器。
11. 前記筐体には、前記センサが設けられた第一の部品と、前記センサが設けられない第二の部品と、が収容され、
    前記発熱体は、前記第一の部品に設けられた第一の発熱体と、前記第二の部品に設けられた第二の発熱体と、を含み、
    前記算出部は、三つ以上の前記センサの検出値に基づいて、前記第二の部品に含まれる前記発熱体の温度に対応した従属変数を算出する、請求項１〜１０のうちいずれか一つに記載の電子機器。
12. 前記算出部は、前記第二の部品に含まれる前記発熱体の温度に対応した従属変数を、前記センサの検出値に基づいて算出した別の従属変数と係数との積の和を含む多項式により算出する、請求項１１に記載の電子機器。
13. 電子機器が、
    三つ以上のセンサの検出値を取得し、
    前記三つ以上のセンサの検出値のそれぞれに対応した三つ以上の独立変数を含む多項式により従属変数を算出する、
    従属変数の算出方法。
14. コンピュータに、
    三つ以上のセンサの検出値を取得させ、
    前記三つ以上のセンサの検出値のそれぞれに対応した三つ以上の独立変数を含む多項式により従属変数を算出させる、ためのプログラム。
15. 電子機器であって、
    三つ以上のセンサの検出値のそれぞれに対応した三つ以上の独立変数を含む多項式により従属変数を算出する算出部と、
    前記算出部で算出された従属変数を出力するよう出力装置を制御する出力制御部と、
    を備えた、電子機器。

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