JP7485453B2 - 電子装置及び姿勢検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、姿勢検出機能を備える電子装置及び姿勢検出方法に関する。

電子装置（通信装置、記憶装置、表示装置等）の高性能化（高速化、大容量化、高繊細化等）に伴い、装置内で使用している電子部品の消費電力は増加傾向にある。消費電力の増加は装置内の温度上昇につながるため、やけどなどの人体への影響や、電子部品の推奨動作温度範囲以上の使用によって電子部品自体の破壊リスクがある。装置内の温度を下げるためには、装置体積を大きくするなど熱拡散する必要がある。しかしながら、ユーザのニーズとしては小型化であることが条件となることが多い。装置を小型化した場合は装置内温度が上がりやすくなるため、装置内の温度を下げるために、ファンやフィンなどを利用して放熱させる方法がある。

ルータやアクセスポイントのような常時通電される電子装置は、一般家庭で２４時間稼働するため静音であることが求められ、ファンを駆動するモータの駆動音は騒音になってしまう。また、ファンやフィンなどを用いると、コストアップにつながるとともに、装置の小型化を図ることができない可能性がある。そこで、これらの問題を解決するため、自然冷却での熱対策を施すことが考えられる。

自然冷却を利用した電子装置は、空気の温度差を利用した自然対流によって熱対策を行うのが一般的であり、そのための方法として、装置を縦置き設置する方法がある。縦置き設置の場合、横置き設置と比較すると、煙突効果により上方向への空気の自然対流による自然冷却を利用しやすくなるが、横置き設置の場合、上下方向の距離がないため上方向への自然対流を利用できず装置内の温度が下がりにくい。また、縦置き設置型の電子装置が横置き設置となった場合、装置内部に実装された基板も横方向となってしまい、上方向への自然対流を妨げる要因となってしまうことがある。

しかしながら、縦置き設置を促しても、横置き設置されることを想定する必要は残る。そのため、やけどなどの人体への影響や、電子部品自体の破壊リスクに対する対策は装置として必要となる。横置き設置を検出する方法として、加速度センサ、傾斜センサ、ジャイロセンサなどのセンサデバイス（例えば、特許文献１参照）や、装置底面に配置したプッシュスイッチ（例えば、特許文献２、３参照）を利用したものがある。

特開２０１４－６７４６５号 特開２０１３－２３８６３０号 特開２００３－２４３８６１号

以下の分析は、本願発明者により与えられる。

しかしながら、特許文献１～３のように装置の傾きを検出するセンサデバイスやプッシュスイッチを据え置き型電子装置に搭載すると、電子装置が何かと接触して一時的な傾きが発生した場合でも装置の傾きが検出されてしまう可能性がある。

本発明の主な課題は、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができる電子装置及び姿勢検出方法を提供することである。

第１の視点に係る電子装置は、通電により発熱する電子部品を備える電子装置であって、前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出するように構成された複数の温度センサと、前記複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するように構成された比較部と、を備える。
前記第１の視点に係る電子装置の変形として、電子装置は、通電により発熱する電子部品を備える電子装置であって、前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出するように構成された複数の温度センサと、前記複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するように構成された比較部と、前記電子部品、前記複数の温度センサ、及び、前記比較部を搭載した基板と、内部に前記基板を実装するケースと、を備え、前記比較部は、前記複数の温度センサの各出力信号を比較して結果を出力するように構成されたコンパレータを備え、前記複数の温度センサは、第１温度センサと、第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサは、水平な設置面に置いて前記ケースが縦置きの状態のときに前記第１温度センサよりも低い位置にあり、前記コンパレータのマイナス入力端子は、前記第１温度センサの出力信号が入力され、前記コンパレータのプラス入力端子は、第１抵抗を介して第２温度センサの出力信号が入力され、かつ、第２抵抗を介して接地と電気的に接続されており、前記第１抵抗及び前記第２抵抗の各抵抗値は、前記電子装置が正常に作動しているときに、前記マイナス入力端子に入力される電圧と前記プラス入力端子に入力される電圧とが同じになるように設定されている。

第２の視点に係る姿勢検出方法は、通電により発熱する電子部品を備える電子装置の姿勢を検出する姿勢検出方法であって、比較部を用いて、前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出する複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するステップを含む。
前記」第２の視点に係る姿勢検出方法の変形として、姿勢検出方法は、通電により発熱する電子部品を備える電子装置の姿勢を検出する姿勢検出方法であって、比較部を用いて、前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出する複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するステップを含み、前記電子装置は、前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出するように構成された前記複数の温度センサと、前記複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するように構成された前記比較部と、前記電子部品、前記複数の温度センサ、及び、前記比較部を搭載した基板と、内部に前記基板を実装するケースと、を備え、前記比較部は、前記複数の温度センサの各出力信号を比較して結果を出力するように構成されたコンパレータを備え、前記複数の温度センサは、第１温度センサと、第２温度センサと、を備え、前記第２温度センサは、水平な設置面に置いて前記ケースが縦置きの状態のときに前記第１温度センサよりも低い位置にあり、前記コンパレータのマイナス入力端子は、前記第１温度センサの出力信号が入力され、前記コンパレータのプラス入力端子は、第１抵抗を介して第２温度センサの出力信号が入力され、かつ、第２抵抗を介して接地と電気的に接続されており、前記第１抵抗及び前記第２抵抗が、前記電子装置が正常に作動しているときに、前記マイナス入力端子に入力される電圧と前記プラス入力端子に入力される電圧とを同じにさせるステップを含む。

前記第１、第２の視点によれば、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができる。

実施形態１に係る電子装置を模式的に示した縦置き状態の（Ａ）外観斜視図、（Ｂ）矢視Ｖ１から見た図である。 実施形態１に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態１に係る電子装置において用いられる温度センサの特性の一例を示したグラフである。 実施形態１に係る電子装置を模式的に示した倒れた状態の（Ａ）外観斜視図、（Ｂ）矢視Ｖ２から見た図である。 実施形態１に係る電子装置の縦置き状態のケース内部の温度分布を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係る電子装置の倒れた状態のケース内部の温度分布を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係る電子装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態２に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態３に係る電子装置（スタンド無し）を模式的に示した倒れた状態の（Ａ）外観斜視図、（Ｂ）矢視Ｖ３から見た図である。 実施形態３に係る電子装置の倒れた状態のケース内部の温度分布を模式的に示したイメージ図である。 実施形態４に係る電子装置の温度センサ及び比較部の構成を模式的に示した回路図である。 実施形態６に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態７に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態８に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インタフェイスも同様である。

［実施形態１］
実施形態１に係る電子装置について図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る電子装置を模式的に示した縦置き状態の（Ａ）外観斜視図、（Ｂ）矢視Ｖ１から見た図である。図２は、実施形態１に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。図３は、実施形態１に係る電子装置において用いられる温度センサの特性の一例を示したグラフである。図４は実施形態１に係る電子装置を模式的に示した倒れた状態の（Ａ）外観斜視図、（Ｂ）矢視Ｖ２から見た図である。

電子装置１は、通電により発熱する電子部品（図示せず；ここでは基板２０に搭載された電子部品を想定）を備えた装置である（図１参照）。電子装置１は、例えば、縦置き型のケース１０の内部に基板２０を縦置きに実装したものとすることができる。電子装置１として、常時通電されるような据え置き型の電子装置を用いることができ、例えば、モデム、ルータ、ハブ、アクセスポイント等の通信装置、外付けハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、表示装置などを用いることができる。

ケース１０は、基板２０を覆う部材である（図１参照）。ケース１０は、例えば、水平な設置面２に対して垂直方向に長い縦長な箱体とすることができる。ケース１０は、例えば、下部において外気を取り込む吸気口（図示せず）と、上部において基板２０で発生した熱を放出するための排気孔（図示せず）とを有するものとすることができる。ケース１０の設置面２側の下部には、ケース１０の幅よりも広いスタンド１１が取り付けられている。ケース１０の内部には、基板２０が縦置きに実装されている。

ここで、縦置き用に設計された電子装置１の場合の特徴として、装置上部は温度が高くなり、装置下部は温度が低くなるという点が挙げられる。また、装置が縦長な形状をしている場合、装置の転倒を避けるため装置下部にスタンド１１を設けることが多い。この場合、装置が横置きに設置されると装置内部の基板２０は傾いた状態となる。その場合、スタンド１１が付いている側が持ち上がるため空気の自然対流の都合、装置下部の温度が上がりやすい。

基板２０は、配線基板（図示せず）に電子部品（図示せず）を搭載した板状のユニットである（図１参照）。基板２０は、ケース１０が縦置き設置されている状態で、板面が縦になるようにケース１０の内部に実装されている。基板２０は、第１温度センサ３１と、第２温度センサ３２と、比較部３３と、制御部３４と、外部インジケータ３５と、主機能回路部４０と、を備える（図２参照）。

第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、温度を検出するセンサである（図２参照）。第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、それぞれ、電子装置１内（ここではケース１０内）の異なる所定の位置の温度を検出する。第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２として、例えば、サーミスタ、測温抵抗体、リニア抵抗器、熱電対、ＩＣ（Integrated Circuit）温度センサ等の電気式温度センサを用いることができる。第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、比較部３３に電気的に接続されている。第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、基板２０上の異なる位置に配置することができる。第１温度センサ３１は、例えば、電子装置１の上部（設置面２から離れた位置）に配置することができる。第２温度センサ３２は、例えば、電子装置１の下部（設置面２に近い位置）に配置することができる。実施形態１では、図１のように電子装置１を縦置きにした場合に電子装置１の上部になる部分を上部と呼び、図４のように倒れた状態になった場合も電子装置１の位置を示す場合は、縦置き設置した場合の部分と同じ呼び方とする。

第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、温度によって出力信号（図３では出力電圧）が変化するものを用いることができる。第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、同じ特性の温度センサを用いることができる。第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、本体温度（素子温度）によって電圧を変化させて出力する端子を有している。例えば、図３の特性を持つ温度センサの場合、本体温度が６０℃のときに１．２０Ｖを出力し、本体温度が９０℃のときに０．９７５Ｖを出力する

比較部３３は、第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２の各出力信号（例えば、出力電圧）を比較することによって電子装置１内（ここではケース１０内）の温度分布を推定して電子装置１の姿勢を推定する機能部である（図２参照）。比較部３３として、例えば、コンパレータを用いることができる。コンパレータは、例えば、入力された電圧値を比較し、それに応じて“ｈｉｇｈ”、“ｌｏｗ”の電気信号を出力するものとすることができる。コンパレータは、第１温度センサ３１の出力電圧が第２温度センサ３２の出力電圧よりも高い場合に“ｈｉｇｈ”の電気信号を出力し、第１温度センサ３１の出力電圧が第２温度センサ３２の出力電圧よりも低い場合に“ｌｏｗ”の電気信号を出力するものとすることができる。例えば、比較部３３は、装置上部の第１温度センサ３１で検出する温度が装置下部の第２温度センサ３２で検出する温度よりも高くなるような温度分布と推定されるときは図１のように縦置き状態と推定して“ｈｉｇｈ”の電気信号を出力することができる。また、比較部３３は、装置上部の第１温度センサ３１で検出する温度が装置下部の第２温度センサ３２で検出する温度よりも低くなるような温度分布と推定されるときは図４のように倒れた状態と推定して“ｌｏｗ”の電気信号を出力することができる。

制御部３４は、比較部３３の出力信号（結果）が所定の信号（例えば、“ｈｉｇｈ”）の時（電子装置１の所定の姿勢を推定した時）に主機能回路部４０の機能を制限するように制御する機能部である（図２参照）。制御部３４は、主機能回路部４０の機能制限の制御に応じて外部インジケータ３５の表示を制御する。

外部インジケータ３５は、主機能回路部４０の機能制限の状態を表示して知らせる機能部である（図２参照）。外部インジケータ３５として、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。外部インジケータ３５は、制御部３４によって制御される。外部インジケータ３５は、主機能回路部４０の機能制限時（例えば、電子装置１が倒れた時）に、例えば、点灯、点滅、発光色変更するようにして表示してもよい。

主機能回路部４０は、電子装置１の主な機能を実行する回路部である（図２参照）。主機能回路部４０は、例えば、電子装置１が通信装置であれば通信回路部であり、電子装置１が表示装置であれば表示回路部であり、これに限るものではない。主機能回路部４０は、制御部３４の制御によって、機能制限を行う。

基板２０上の温度分布について図面を用いて説明する。図５は、実施形態１に係る電子装置の縦置き状態（図１の状態）のケース内部の温度分布を模式的に示したイメージ図である。図６は、実施形態１に係る電子装置の倒れた状態（図４の状態）のケース内部の温度分布を模式的に示したイメージ図である。

縦置き設置の場合、電子装置１内の基板２０の温度は図５のような分布となる。図５は色が濃くなるほど温度が高いことを表し、色が薄くなるほど温度が低くなっていることを表している。図５の上部に図２の第１温度センサ３１が配置され、図６の下部に図２の第２温度センサ３２が配置されている。温度センサ３１、３２に電力を供給すると、温度センサ３１、３２は現在の本体温度から図３の特性グラフに見合った電圧を出力する。図５のような温度分布の場合、上部に配置されている第１温度センサ３１の本体温度が最も高いため、第１温度センサ３１の出力電圧が最も低くなり、下部に配置されている第２温度センサ３２の本体温度が第１温度センサ３１の本体温度よりも低いため、第２温度センサ３２の出力電圧が第１温度センサ３１の出力電圧よりも高くなる。

横置き設置（スタンド１１有り）の場合、電子装置１内の基板２０の温度分布は図６のような分布となる。スタンド１１によって電子装置１の下部が上部よりも高い位置になり、下部の温度が最も高い温度となり、上部になるほど相対的に温度は低くなる。ここで、横置き設置の場合は、縦置き設置のように自然対流を利用した自然冷却効果を得にくいため、基板２０全体の温度は縦置きに比べ高くなる傾向があるが、説明上は上部、下部の温度を相対的に比較しているため、その点については不問とする。温度センサ３１、３２は部品の温度から電圧を出力するので、その出力電圧は上部よりも下部の方が低い状態となる。

実施形態１に係る電子装置の動作について図面を用いて説明する。図７は、実施形態１に係る電子装置の動作を模式的に示したフローチャートである。なお、電子装置の構成については、図１及び図２を参照されたい。

まず、電子装置１は、電源を入れると、各温度センサ３１、３２に電源を供給し、各温度センサ３１、３２から本体温度に見合った電圧を出力する（ステップＡ１）。なお、電圧の出力は、終了するまで続く。

次に、比較部３３は、各温度センサ３１、３２の出力電圧を比較する（ステップＡ２）。これにより、比較部３３は、比較結果に応じて“ｈｉｇｈ”、“ｌｏｗ”の電気信号を出力する。なお、比較は、終了するまで続く。

次に、制御部３４は、比較部３３の出力信号が“ｌｏｗ”であるか否かを判断する（ステップＡ３）。比較部３３の出力信号が“ｈｉｇｈ”である場合（ステップＡ３のＮＯ）、制御部３４は、縦置き状態（正常）と判断し、ステップＡ３に戻る。比較部３３の出力信号が“ｌｏｗ”である場合（ステップＡ３のＹＥＳ）、制御部３４は、横置き状態（異常）と判断し、ステップＡ４に進む。

比較部３３の出力信号が“ｌｏｗ”である場合（ステップＡ３のＹＥＳ）、制御部３４は、主機能回路部４０の温度上昇を抑制するために、主機能回路部４０の機能を制限する（ステップＡ４）。ここで、機能制限として、機能の一部又は全部を停止させる、機能の速度を低下させる、機能の範囲を制限する等が挙げられる。例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）アクセスポイントの場合、有線ＬＡＮのＬｉｎｋ速度を１０Ｇｂｐｓから１Ｇｂｐｓに落とす、無線ＬＡＮの使用帯域幅を縮退する、ＣＰＵ（Central Processing Unit）の使用数を減らすなどが挙げられる。

次に、制御部３４は、横置き状態であることをユーザに知らせるため、外部インジケータ３５を表示（例えば、点灯、点滅、異常の発行色に変更等）させる（ステップＡ５）。

次に、制御部３４は、比較部３３の出力信号が“ｈｉｇｈ”であるか否かを判断する（ステップＡ６）。比較部３３の出力信号が“ｈｉｇｈ”である場合（ステップＡ６のＹＥＳ）、制御部３４は、縦置き状態（正常）と判断し、ステップＡ７に進む。比較部３３の出力信号が“ｌｏｗ”である場合（ステップＡ６のＮＯ）、制御部３４は、横置き状態（異常）と判断し、ステップＡ６に戻る。

比較部３３の出力信号が“ｈｉｇｈ”である場合（ステップＡ６のＹＥＳ）、制御部３４は、主機能回路部４０が縦置き状態（正常）に戻ったので、主機能回路部４０の機能制限を解除する（ステップＡ７）。

次に、制御部３４は、縦置き状態であることをユーザに知らせるため、外部インジケータ３５の表示を終了（例えば、消灯、正常の発行色に変更等）させる（ステップＡ８）。

次に、制御部３４は、電源がＯＦＦになったか否かを判断する（ステップＡ９）。電源がＯＦＦになった場合（ステップＡ９のＹＥＳ）、終了する。電源がＯＮのままの場合（ステップＡ９のＮＯ）、ステップＡ１に戻る。

実施形態１によれば、温度センサ３１、３２の各出力信号に基づいて電子装置１の姿勢を推定しているので、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができる。つまり、温度センサ３１、３２を装置内部の基板２０の数か所に設置し、各温度センサ３１、３２の温度差を利用することで、設置状態（電子装置１の内部の温度分布）を推定して電子装置１の姿勢を判断することができ、基板２０の温度分布の変化がすぐに起こるわけではないため、ユーザが意図せず電子装置１を転倒させた場合も、ある程度の時間は横置き検出せずに済み、誤検出をすることがない。

また、実施形態１によれば、電子装置１の内部の基板２０の温度状態を監視して設置状態を推定し、ユーザに正しい設置向きでの装置の利用を促すことで、電子装置１の温度を抑制させることに貢献することができ、やけどなどの人体への影響や、基板２０上の電子部品の破壊リスクを低減させることができる。

また、実施形態１によれば、電子装置１の内部の基板２０の温度状態を監視して設置状態を推定し、横置きを検出した場合、主機能回路部４０の機能を制限することによって、装置の消費電力を減らす、装置の電源を切るなどで、人体や電子部品の影響を抑えることが可能である。

また、実施形態１によれば、基板２０内の構成で横置きが判定できるため、プッシュスイッチのような新たな機構追加が必要ない。

また、実施形態１によれば、安価な温度センサ３１、３２で電子装置１の姿勢を判断しているので、他のセンサデバイスやプッシュスイッチのようにコストアップになることがない。

なお、据え置き型の電子装置（通信装置など）では、装置内部の基板上に温度センサを実装し、当該温度センサが所定の温度となったときに、装置の機能を制限して消費電力を減らしたり、電源を切ったりするなどによって、温度を下げて、人体への影響や、電子部品自体の破壊リスクを軽減するようにしているものがある。しかし、このような電子装置では、温度センサによって温度を判断することはできるが、電子装置の姿勢（例えば、縦置きか横置きか）を判断することができない。電子装置は、正常であっても、設置状態によって装置内部の温度分布が変わってくるので、設置状態によっては温度センサが所定の温度になって、異常と判断してしまうことがある。例えば、縦置き用に設計された電子装置では、温度センサから装置内部の天井までの空間が大きく温度上昇が緩やかになることから温度センサの閾値が低めに設定されるので、横置きになってしまうと、温度センサから装置内部の天井までの空間が小さいため温度上昇が急になり温度センサが閾値に到達しやすくなる。縦置き用に設計された電子装置が横置きになった場合を想定して温度センサの閾値を高めに設定してしまうと、装置内部の基板上の電子部品の推奨動作温度範囲内で温度センサを動作させられない場合や、装置の表面温度が人体への影響を与えない範囲で動作させることができない場合が起きてしまう。

また、特許文献２では、縦置き時に使用する温度センサと、横置き時に使用する温度センサとの２つの温度センサを用いているが、縦置きか横置きかの検出は、温度センサで行っているのではなく、プッシュスイッチを用いた姿勢検出部が行っているので、特許文献２は、温度センサ３１、３２を電子装置１の姿勢の検出を行うために用いている実施形態１とは異なる。

また、プッシュスイッチを利用する場合、底面を平らにし、正常な状態の時にはプッシュスイッチを押した状態にすることが必要であるため、外観デザインの悪化につながる。また、格子状のメタルラックのような場所に設置したい場合や、壁に固定して設置したい場合などは、プッシュスイッチを押した状態で設置することができなくなる。

［実施形態２］
実施形態２に係る電子装置について図面を用いて説明する。図８は、実施形態２に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。

実施形態２は、実施形態１の変形例であり、基板２０に温度センサ３１、３２だけでなく第３温度センサ３６を搭載したものである。第３温度センサ３６は２つ以上あってもよい。第３温度センサ３６の出力電圧は、比較部３３に入力される。比較部３３は、温度センサ３１、３２、３６の各出力電圧を比較する。例えば、第３温度センサ３６を、基板２０の上部と下部に設置された第１温度センサ３１と第２温度センサ３２との間の中間部に配置した場合、上部＞中央部＞下部のような温度となった場合は縦置き、下部＞中央部＞上部のような温度となった場合は横置きと判断するとしてもよい。また、第３温度センサ３６は、基板２０における温度センサ３１、３２が設置された面の反対面に設置するようにしてもよい。横置き設置の場合、空気が通りづらい裏面の温度が上がりやすいため、基板２０の同じような位置の両面に温度センサを実装し、その温度差をもって横置きを判定するとしても良い。その他の構成及び動作は、実施形態１と同様である。

実施形態２によれば、実施形態１と同様に、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができるとともに、３点以上での温度を比較することで、横置き設置判断の妥当性を向上させることができる。

［実施形態３］
実施形態３に係る電子装置について図面を用いて説明する。図９は、実施形態３に係る電子装置（スタンド無し）を模式的に示した倒れた状態の（Ａ）外観斜視図、（Ｂ）矢視Ｖ３から見た図である。図１０は、実施形態３に係る電子装置の倒れた状態のケース内部の温度分布を模式的に示したイメージ図である。

実施形態３は、実施形態１の変形例であり、電子装置１のケース１０においてスタンド（図１の１１に相当）を無くしたものである。その他の構成は実施形態１と同様である。この場合、図９のように電子装置１が横置きになると、基板２０の上部と下部で高さ方向の差が小さくなり（若しくは無くなり）、図１０のように装置内部の上部と下部に配された第１温度センサ３１と第２温度センサ３２での温度差が小さくなった（若しくは無くなった）場合に横置きと判断することができる。

実施形態３によれば、実施形態１と同様に、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができるとともに、ケース１０の構造に応じて第１温度センサ３１と第２温度センサ３２での温度差を自由に設定することができる。

［実施形態４］
実施形態４に係る電子装置について図面を用いて説明する。図１１は、実施形態４に係る電子装置の温度センサ及び比較部の構成を模式的に示した回路図である。

実施形態４は、実施形態１の変形例であり、実施形態１では温度センサ３１、３２の各出力電圧をそのまま比較しているが、実施形態４では温度センサ３１、３２の各出力電圧を抵抗分圧して温度差を持たせて比較するようにしたものである。例えば、実施形態４では比較部３３において、図１１のようにコンパレータ８３のマイナス入力端子に繋がる配線に第１温度センサ３１を接続し、当該コンパレータ８３のプラス入力端子に繋がる配線において分岐して接地８４に接続し、当該分岐と第２温度センサ３２との間の配線に抵抗８１を設け、当該分岐と接地８４との間の配線に抵抗８２を設けている。抵抗８１及び抵抗８２の各抵抗値は、電子装置（図１の１に相当）が縦置きの状態で正常に作動しているときに、コンパレータ８３のマイナス入力端子に入力される電圧と当該コンパレータ８３のプラス入力端子に入力される電圧とが同じになるように設定することができる。例えば、電子装置１の下部の第２温度センサ３２の方が上部の第１温度センサ３１より１０℃程度高かった場合に横置きと判断した場合、第２温度センサ３２が温度６０℃のとき出力電圧１．２Ｖであるとすると、コンパレータ８３への入力電圧は１．１２５Ｖとなる。これは、第１温度センサ３１が温度７０℃となったときの出力電圧１．１２５Ｖと同じとなるため、下部の温度が上部の温度より１０℃高い場合の判定が可能となる。その他の構成は、実施形態１と同様である。

実施形態４によれば、実施形態１と同様に、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができるとともに、基板２０の回路構成（発熱特性）に応じて温度分布を判定することができる。

［実施形態５］
実施形態５に係る電子装置について説明する。実施形態５は、実施形態１の変形例であり、比較部３３として、温度センサ（図２の３１、３２）の各出力電圧によって出力信号が変化する部品（例えば、コンパレータ）を用いる代わりに、温度センサ３１、３２が一定の温度となった場合に出力信号の論理を変更するデバイスを利用することができる。例えば、比較部３３として温度センサ３１、３２の本体温度が８０℃以上となると出力信号の論理を変更するデバイスを使用した場合、装置上部の第１温度センサ３１で８０℃を検出する前に、装置下部の第２温度センサ３２で８０℃を検出すると、倒れた状態と推定（“ｌｏｗ”を出力）することができる。

実施形態５によれば、実施形態１と同様に、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができるとともに、基板２０の発熱特性に応じて温度分布を判定することができる。

［実施形態６］
実施形態６に係る電子装置について図面を用いて説明する。図１２は、実施形態５に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。

実施形態６は、実施形態１の変形例であり、温度センサ（図２の３１、３２）の代わりに温度検出部６１、７１を備えた周辺回路部６０、７０を用い、比較部（図２の３３）の機能を制御部５０に含めたものである。周辺回路部６０、７０は、制御部５０の比較処理部５２によって温度情報を読み出すことが可能な温度検出部６１、７１を備える。周辺回路部６０、７０は、基板２０の異なる位置に配置されている。制御部５０の比較処理部５２は、周辺回路部６０、７０の温度検出部６１、７１から読み出した温度情報を比較することによって電子装置（図１の１に相当）内の温度分布を推定して電子装置１の姿勢を推定する。比較処理部５２は、装置上部の第１温度検出部６１の温度情報に係る温度が装置下部の第２温度検出部７１の温度情報に係る温度よりも高い場合に“ｈｉｇｈ”の電気信号を出力し、第１温度検出部６１の温度情報に係る温度が第２温度検出部７１の温度情報に係る温度よりも低い場合に“ｌｏｗ”の電気信号を出力するものとすることができる。比較処理部５２の出力信号は、制御部５０の制御処理部５１に入力される。制御処理部５１は、比較処理部５２からの結果（電気信号）に基づいて電子装置１の設置状態を判断し、主機能回路部４０の機能制限を行うように制御する。制御処理部５１は、主機能回路部４０の機能制限の制御に応じて外部インジケータ３５の表示を制御する。その他の構成は、実施形態１と同様である。

実施形態６によれば、実施形態１と同様に、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができるとともに、温度検出部６１、７１を備えた周辺回路部６０、７０を備えた電子装置であれば温度センサを用いないようにすることができる。

［実施形態７］
実施形態７に係る電子装置について図面を用いて説明する。図１３は、実施形態７に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。

実施形態７は、実施形態１の変形例であり、温度センサ３１、３２のアナログ信号をＡＤコンバータ３７、３８によってデジタル信号に変換し、各デジタル信号の値を比較部３３で比較するようにしたものである。比較部３３は、ＡＤコンバータ３７、３８からのデジタル信号の差分が所定値よりも小さい場合、倒れた状態と推定するようにしてもよい。

実施形態７によれば、実施形態１と同様に、温度センサ３１、３２の各出力信号に基づいて電子装置１の姿勢を推定しているので、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができる。

［実施形態８］
実施形態８に係る電子装置について図面を用いて説明する。図１４は、実施形態８に係る電子装置の基板の構成を模式的に示したブロック図である。

電子装置１は、通電により発熱する電子部品３、電子装置１内の複数の所定の位置の温度を検出するように構成された複数の温度センサ３１、３２と、複数の温度センサ３１、３２の各出力信号を比較することによって電子装置１内の温度分布を推定して電子装置１の姿勢を推定するように構成された比較部３３と、を備える。

実施形態８によれば、温度センサ３１、３２の各出力信号に基づいて電子装置１の姿勢を推定しているので、装置の一時的な傾きによる誤検出を回避することに貢献することができる。

上記実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

［付記１］
通電により発熱する電子部品を備える電子装置であって、
前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出するように構成された複数の温度センサと、
前記複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するように構成された比較部と、
を備える、電子装置。
［付記２］
前記電子部品、前記複数の温度センサ、及び、前記比較部を搭載した基板と、
内部に前記基板を実装するケースと、
をさらに備える、付記１記載の電子装置。
［付記３］
前記基板に搭載されるとともに、前記電子部品を備え、かつ、前記電子装置の主な機能を実行するように構成された主機能回路部と、
前記基板に搭載されるとともに、前記比較部が前記電子装置の所定の姿勢を推定したときに前記主機能回路部の機能を制限するように構成された制御部と、
をさらに備える、付記２記載の電子装置。
［付記４］
前記基板に搭載されるとともに、前記制御部の制御により前記主機能回路部の機能制限の状態を表示するように構成された外部インジケータをさらに備える、付記３記載の電子装置。
［付記５］
前記ケースの設置面側に取り付けられるとともに、前記ケースの幅よりも広く構成されたスタンドをさらに備え、
前記複数の温度センサは、第１温度センサと、第２温度センサと、を備え、
前記第２温度センサは、前記スタンドを水平な前記設置面に置いて前記ケースが縦置きの状態のときに前記第１温度センサよりも低い位置にあり、かつ、前記設置面上で前記ケースが倒れた状態のときに前記第１温度センサよりも高い位置にあり、
前記比較部は、前記第１温度センサで検出された温度が前記第２温度センサで検出された温度よりも高いときに前記ケースが縦置きの状態と推定し、かつ、前記第１温度センサで検出された温度が前記第２温度センサで検出された温度よりも低いときに前記ケースが倒れた状態と推定するように構成されている、付記２乃至４のいずれか一に記載の電子装置。
［付記６］
前記複数の温度センサは、第１温度センサと、第２温度センサと、を備え、
前記第２温度センサは、水平な設置面に置いて前記ケースが縦置きの状態のときに前記第１温度センサよりも低い位置にあり、かつ、前記設置面上で前記ケースが倒れた状態のときに前記第１温度センサと同じ高さの位置にあり、
前記比較部は、前記第１温度センサで検出された温度が前記第２温度センサで検出された温度よりも高いときに前記ケースが縦置きの状態と推定し、かつ、前記第１温度センサで検出された温度が前記第２温度センサで検出された温度と同じときに前記ケースが倒れた状態と推定するように構成されている、付記２乃至４のいずれか一に記載の電子装置。
［付記７］
前記比較部は、前記複数の温度センサの各出力信号を比較して結果を出力するように構成されたコンパレータを備える、付記１乃至６のいずれか一に記載の電子装置。
［付記８］
前記比較部は、前記複数の温度センサの各出力信号を比較して結果を出力するように構成されたコンパレータを備え、
前記複数の温度センサは、第１温度センサと、第２温度センサと、を備え、
前記第２温度センサは、水平な設置面に置いて前記ケースが縦置きの状態のときに前記第１温度センサよりも低い位置にあり、
前記コンパレータのマイナス入力端子は、前記第１温度センサの出力信号が入力され、
前記コンパレータのプラス入力端子は、第１抵抗を介して第２温度センサの出力信号が入力され、かつ、第２抵抗を介して接地と電気的に接続されており、
前記第１抵抗及び前記第２抵抗の各抵抗値は、前記電子装置が正常に作動しているときに、前記マイナス入力端子に入力される電圧と前記プラス入力端子に入力される電圧とが同じになるように設定されている、
付記２乃至４のいずれか一に記載の電子装置。
［付記９］
前記比較部は、前記複数の温度センサが一定の温度となった場合に出力信号の論理を変更するように構成されたデバイスであり、
前記比較部は、前記第１温度センサで所定温度を検出する前に、前記第２温度センサで前記所定温度を検出したときに、倒れた状態であると推定する、
付記５記載の電子装置。
［付記１０］
前記複数の温度センサと前記比較部との間に電気的に接続された複数のＡＤコンバータをさらに備え、
前記比較部は、前記複数のＡＤコンバータからの各デジタル信号の差分が所定値よりも小さいときに倒れた状態と推定する、
付記２乃至７のいずれか一に記載の電子装置。
［付記１１］
通電により発熱する電子部品を備える電子装置であって、
前記電子装置内の温度を検出する温度検出部を備えるとともに互いに異なる位置に配された複数の周辺回路部と、
前記複数の周辺回路部のそれぞれの前記温度検出部から温度情報を読み出して比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するように構成された制御部と、
を備える、電子装置。
［付記１２］
通電により発熱する電子部品を備える電子装置の姿勢を検出する姿勢検出方法であって、
比較部を用いて、前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出する複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するステップを含む、姿勢検出方法。

なお、上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとし、必要に応じて本発明の基礎ないし一部として用いることが出来るものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択（必要により不選択）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。さらに、上記引用した文献の各開示事項は、必要に応じ、本願発明の趣旨に則り、本願発明の開示の一部として、その一部又は全部を、本書の記載事項と組み合わせて用いることも、本願の開示事項に含まれる（属する）ものと、みなされる。

１ 電子装置
２ 設置面
３ 電子部品
１０ ケース
１１ スタンド
２０ 基板
３１、３２、３６ 温度センサ
３３ 比較部
３４ 制御部
３５ 外部インジケータ
３７、３８ ＡＤコンバータ
４０ 主機能回路部
５０ 制御部
５１ 制御処理部
５２ 比較処理部
６０、７０ 周辺回路部
６１、７１ 温度検出部
８１、８２ 抵抗
８３ コンパレータ
８４ 接地

Claims (5)

1. 通電により発熱する電子部品を備える電子装置であって、
   前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出するように構成された複数の温度センサと、
   前記複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するように構成された比較部と、
   前記電子部品、前記複数の温度センサ、及び、前記比較部を搭載した基板と、
   内部に前記基板を実装するケースと、
   を備え、
   前記比較部は、前記複数の温度センサの各出力信号を比較して結果を出力するように構成されたコンパレータを備え、
   前記複数の温度センサは、第１温度センサと、第２温度センサと、を備え、
   前記第２温度センサは、水平な設置面に置いて前記ケースが縦置きの状態のときに前記第１温度センサよりも低い位置にあり、
   前記コンパレータのマイナス入力端子は、前記第１温度センサの出力信号が入力され、
   前記コンパレータのプラス入力端子は、第１抵抗を介して第２温度センサの出力信号が入力され、かつ、第２抵抗を介して接地と電気的に接続されており、
   前記第１抵抗及び前記第２抵抗の各抵抗値は、前記電子装置が正常に作動しているときに、前記マイナス入力端子に入力される電圧と前記プラス入力端子に入力される電圧とが同じになるように設定されている、
   電子装置。
2. 前記基板に搭載されるとともに、前記電子部品を備え、かつ、前記電子装置の主な機能を実行するように構成された主機能回路部と、
   前記基板に搭載されるとともに、前記比較部が前記電子装置の所定の姿勢を推定したときに前記主機能回路部の機能を制限するように構成された制御部と、
   をさらに備える、請求項１記載の電子装置。
3. 前記基板に搭載されるとともに、前記制御部の制御により前記主機能回路部の機能制限の状態を表示するように構成された外部インジケータをさらに備える、請求項２記載の電子装置。
4. 通電により発熱する電子部品を備える電子装置であって、
   前記電子装置内の温度を検出する温度検出部を備えるとともに互いに異なる位置に配された複数の周辺回路部と、
   前記複数の周辺回路部のそれぞれの前記温度検出部から温度情報を読み出して比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するように構成された制御部と、
   前記電子部品、前記複数の周辺回路部、及び、前記制御部を搭載した基板と、
   内部に前記基板を実装するケースと、
   を備え、
   前記制御部は、前記複数の周辺回路部のそれぞれの前記温度検出部の各出力信号を比較して結果を出力するように構成されたコンパレータを備え、
   前記複数の周辺回路部は、前記温度検出部として、第１温度センサと、第２温度センサと、を備え、
   前記第２温度センサは、水平な設置面に置いて前記ケースが縦置きの状態のときに前記第１温度センサよりも低い位置にあり、
   前記コンパレータのマイナス入力端子は、前記第１温度センサの出力信号が入力され、
   前記コンパレータのプラス入力端子は、第１抵抗を介して第２温度センサの出力信号が入力され、かつ、第２抵抗を介して接地と電気的に接続されており、
   前記第１抵抗及び前記第２抵抗の各抵抗値は、前記電子装置が正常に作動しているときに、前記マイナス入力端子に入力される電圧と前記プラス入力端子に入力される電圧とが同じになるように設定されている、
   電子装置。
5. 通電により発熱する電子部品を備える電子装置の姿勢を検出する姿勢検出方法であって、
   比較部を用いて、前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出する複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するステップを含み、
   前記電子装置は、
   前記電子装置内の複数の所定の位置の温度を検出するように構成された前記複数の温度センサと、
   前記複数の温度センサの各出力信号を比較することによって前記電子装置内の温度分布を推定して前記電子装置の姿勢を推定するように構成された前記比較部と、
   前記電子部品、前記複数の温度センサ、及び、前記比較部を搭載した基板と、
   内部に前記基板を実装するケースと、
   を備え、
   前記比較部は、前記複数の温度センサの各出力信号を比較して結果を出力するように構成されたコンパレータを備え、
   前記複数の温度センサは、第１温度センサと、第２温度センサと、を備え、
   前記第２温度センサは、水平な設置面に置いて前記ケースが縦置きの状態のときに前記第１温度センサよりも低い位置にあり、
   前記コンパレータのマイナス入力端子は、前記第１温度センサの出力信号が入力され、
   前記コンパレータのプラス入力端子は、第１抵抗を介して第２温度センサの出力信号が入力され、かつ、第２抵抗を介して接地と電気的に接続されており、
   前記第１抵抗及び前記第２抵抗が、前記電子装置が正常に作動しているときに、前記マイナス入力端子に入力される電圧と前記プラス入力端子に入力される電圧とを同じにさせるステップを含む、
   姿勢検出方法。

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