(57)【要約】【課題】本発明は、ファンモータと、回転数切替制御信号線および回転状態出力信号線からなる２本の信号線とを備え、回転数切替制御信号線を経由して入力されてきた回転数切替制御信号に応じた回転数でファンモータを回転させるとともにファンモータの回転状態を回転状態出力信号線を経由して出力するファンに関し、信号線の本数を増加させることなく詳細データを通知することのできるファンを提供する。【解決手段】データ記憶部を備えてデータを不揮発的に記憶しておき、そのデータを、もともと存在する回転状態出力信号線を経由して出力する。【選択図】        図１
2006016999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンモータと、回転数切替制御信号線および回転状態出力信号線からなる２本の信号線とを備え、前記回転数切替制御信号線を経由して入力されてきた回転数切替制御信号に応じた回転数で前記ファンモータを回転させるとともに該ファンモータの回転状態を前記回転状態出力信号線を経由して出力するファンにおいて、
データを不揮発的に記憶するデータ記憶部と、
前記データ記憶部に記憶されたデータを前記回転状態出力信号線を経由して出力するデータ出力部とを備えたことを特徴とするファン。
【請求項２】
前記データ出力部は、前記ファンモータの回転数が変化している所定のタイミングでデータを出力するものであることを特徴とする請求項１記載のファン。
【請求項３】
前記回転状態出力信号線を経由して送り込まれてきたデータを前記データ記憶部に書き込むデータ書込部を備えたことを特徴とする請求項１記載のファン。
【請求項４】
前記データ書込部は、電力供給中であって、かつ前記ファンモータの回転が強制停止されたタイミングでデータを書き込むものであることを特徴とする請求項１記載のファン。
【請求項５】
前記データ書込部は、前記回転数切替制御信号線を経由してのデータ書込み指示信号の入力を受けて、データを書き込むものであることを特徴とする請求項１記載のファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンモータと、回転数切替制御信号線および回転状態出力信号線からなる２本の信号線とを備え、回転数切替制御信号線を経由して入力されてきた回転数切替制御信号に応じた回転数でファンモータを回転させるとともにファンモータの回転状態を回転状態出力信号線を経由して出力するファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、換気用あるいは空調用として様々なファンが使用されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
例えば、サーバ等においても多数のファンが冷却用として使用されているが、ファンの異常によりシステムが冷却不良となってサービスが停止するのを避けるために、ファンの個数を必要個数よりも多く取付けた冗長構成を採用したり、ファンをユニット化して活性で交換できるように工夫が施されている。また、ファンに故障が発生した際には新たなファンに交換できるようにシステム管理者へ直ちに通報するようにファンを監視、管理するシステムも存在する。大型サーバの場合には、サーバ１台あたりのファンの個数も多いことから各ファンをより詳細に監視、管理することが求められている。
【０００４】
ここで、サーバの冷却用として採用されるファンには、上述の回転数切替制御信号線と回転状態出力信号線を有するファンが採用されることが多い。
【０００５】
このようなファンからは、ファンモータの回転状態が送出されるため、システムにこれを監視させることで監視時点で正常に回転しているか否かを知ることができる。しかし、従来のファンの場合、そのファンがどこのメーカのものであっていつ製造されたものであるか、あるいはいつから使用開始されどれだけの期間使用され続けているかといった詳細データが得られないため、予測により回転停止前に交換するというような予防措置をとることができないという問題がある。
【０００６】
また、従来、性能の異なるファンを区別するためにファンをユニット化してユニット内にスイッチ等によるＩＤ設定（例えば２ビットで４種類ま出力別）等の付加情報を設けてそれをシステム側で読み取ることによりファンの性能をシステムに認識させる工夫が見られるが、スイッチ等によるＩＤ設定を読み出すための信号線をユニット内に必要とし、多数種類のＩＤを設定しようとすると信号線の本数も増えてしまう結果となる。例えば大型のサーバ等には多数のファンが備えられており、各ファンは既に回転数切替制御信号線と回転状態出力信号線を有しており、信号線がさらに増えるのは問題である。
【０００７】
また、単なるＩＤ設定ではなく、そのファンの詳細データを記憶しておくメモリをファンユニットに備えることも考えられるが、そのメモリからデータを読み出すための信号線を備えると上記と同様の理由により信号線の数が全体として極めて多数本となり問題である。
【特許文献１】特開平５−２５２７８４号公報
【特許文献２】特開平５−２６４０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、詳細データを信号線を増加させることなく通知することのできるファンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明のファンは、ファンモータと、回転数切替制御信号線および回転状態出力信号線からなる２本の信号線とを備え、回転数切替制御信号線を経由して入力されてきた回転数切替制御信号に応じた回転数でファンモータを回転させるとともにファンモータの回転状態を回転状態出力信号線を経由して出力するファンにおいて、
データを不揮発的に記憶するデータ記憶部と、
データ記憶部に記憶されたデータを回転状態出力信号線を経由して出力するデータ出力部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のファンは、データ記憶部を備えてデータを不揮発的に記憶しておき、そのデータを、もともと存在する回転状態出力信号線を経由して出力するものであるため、信号線の本数を増加させることなく、そのファンに関する詳細データを通知することができる。
【００１１】
ここで、本発明のファンにおいて、上記データ出力部は、ファンモータの回転数が変化している所定のタイミングでデータを出力するものであること、例えば、上記データ出力部は、電力投入によるファンモータの回転起動のタイミングでデータを出力するものであること、あるいは、上記データ出力部は、回転数切替制御信号線を経由して入力されてきた回転数下降を指示する制御信号に応じてファンモータが回転数を下降させつつあるタイミングでデータを出力するものであることが好ましい。
【００１２】
回転状態出力信号線を経由して出力されているファンモータの回転状態を表わす信号を、ファンモータの回転数が変化している途中で、例えばファンモータ起動直後やファンモータの回転数切替指示直後などに監視しても無意味であるため、システムは、ファンモータが安定的に回転しているタイミングで監視する。そこで、ファンモータの回転数が変化しているタイミングでデータを出力するようにすると、ファンモータの回転状態監視のタイミングの変更等を行なう必要がなく、従来からの、データを読み取る機能のない、ファンモータの回転状態監視のみを行なうシステムにもそのまま適合する。
【００１３】
また、上記本発明のファンにおいて、回転状態出力信号線を経由して送り込まれてきたデータをデータ記憶部に書き込むデータ書込部を備えることが好ましい。
【００１４】
このデータ書込部を備えると、ファンのメーカ側では書き込むことのできないデータ、例えばそのファンを実際に使用開始した日やファンのオーバーホールの日、そのオーバーホールの結果等のデータを後日の参照のために書き込んでおくことができる。また、このデータ書込部は、従来から存在する回転状態出力信号線を経由して送り込まれたデータを書き込むものであるため、信号線を新たに増やす必要はない。
【００１５】
ここで、データ書込部は、例えば、上記データ書込部は、電力供給中であって、かつファン回転が強制停止されたタイミングでデータを書き込むものであってもよく、あるいは、上記データ書込部は、回転数切替制御信号線を経由してのデータ書込み指示信号の入力を受けて、データを書き込むものであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明のファンによれば信号線の本数は従来のまま、詳細データを記憶しておいて通知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、ファンと、そのファンの監視および制御を担うシステムの最小構成の一例を示す図である。
【００１９】
ここには、ファン１０と、そのファン１０を監視および制御するシステムであるファン制御部２０と、それらファンとファン制御部２０とに共通の電源ライン３０と、ファン制御部２０とそのファン制御部２０よりも上位のシステムとをつなぐシステムバス４０とが示されている。
【００２０】
ファン１０には、詳細データ記憶部１１、データ＆回転状態送出回路１２、電源状態監視部１３、ファンモータ１４１を含むモータ制御部１４、およびブレード１５が備えられている。
【００２１】
詳細データ記憶部１１は、追加書込み可能な不揮発性メモリからなり、この詳細データ記憶部１１には、このファン１０に関する詳細なデータが、不揮発的に、かつ追加書込み自在に記憶されている。
【００２２】
また、電源状態監視部１３では、電源ライン３０の状態が監視され、電力が供給された場合にデータ＆回転状態送出回路１２に向けてＰＷＲ−ＯＮ信号が送出される。
【００２３】
この詳細データ記憶部１１に記憶されている、あるいは追記される詳細データの種類としては、メーカ名、ファン名称、型番、外形サイズ、最大風量、最大静圧、定格（電流、電圧、電力）、定常回転数、騒音、寿命、製造工場、ロット、価格、軸受け構造、フレーム材料、羽枚数、ファンの個別情報コメント、回転回数履歴、他がある。
【００２４】
モータ制御部１４からは、電力が供給されており、かつファンモータ１４１が回転しているときには、データ＆回転状態送出回路１２に向けてそのファンモータ１４１の回転数に応じたレート（本実施形態では、１回転につき２パルス）のパルス列信号であるＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号が送出される。ブレード１５は、ファンモータ１４１の回転駆動力を受けて回転する。
【００２５】
また、モータ制御部１４では、電力が供給されているにもかかわらずファンモータ１４１の回転が停止しているときは、データ＆回転状態送出回路１２に向けて、回転停止状態であることを表わすＬＯＣＫ信号が送出される。さらに、このモータ制御部１４は、ファン制御部２０からファン回転数切替指示線を経由してファン回転数切替指示信号が入力されると、その信号に従ってファンモータの回転速度を変更するとともに、データ＆回転状態送出回路１２に向けて現在指示を受けている回転数を表わすＳＰＥＥＤ−ＣＴＬ信号を送出する。
【００２６】
また、データ＆回転状態送出回路１２には、電源状態監視部１３より出力されるＰＷＲ−ＯＮ信号と、モータ制御部１４より出力されるＳＰＥＥＤ−ＣＴＬ信号、ＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号、およびＬＯＣＫ信号とを元に、回転状態信号＆詳細データ信号線に、詳細データ記憶部１１に記憶されていた詳細データを送出するのか、ファンモータ回転状態を表わす信号を送出するのか、あるいは、その回転状態信号＆詳細データ信号線を経由して入力されてくる詳細データを詳細データ記憶部１１に書き込むのか判断する機能を有する。
【００２７】
尚、データ＆回転状態送出回路１２の詳細については後述する。
【００２８】
ここで、回転状態信号＆詳細データ信号線は、ファン１０からファン制御部２０に向けてのＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号等の送出と、ファン１０とファン制御部２０との間の詳細データの送受信すなわち双方向シリアル信号の送受信とで切り替えて使用される。本実施形態では、双方向シリアル信号の送受信のための通信方式として調歩同期式の双方向通信（半二重方式）を採用している。
【００２９】
また、本実施形態では、ファン１０とファン制御部２０との間で送受信される双方向シリアル信号のプロトコル仕様は別途あらかじめ規定されている。
【００３０】
図２は、本実施形態における、ファン１０とファン制御部２０との間で一回に送受信されるデータの集まり（データパケット）の構成を示す図である。
【００３１】
この図２に示すように、このデータパケットは、スタートコード（ファンへの電力供給開始時、ファンモータの回転数切替指示時、およびデータ書込要求信号送出直後に発生する、データの先頭を識別するコード）、データ長、データ（ファン情報）、検定符号（チェックサム、ＢＣＣ、ＣＲＣ等）、およびストップビットで構成されている。
【００３２】
また、ファン制御部２０には、データ通信部２１、回転状態判定部２２、およびファン回転数切替え指示部２３が備えられている。ここで、データ通信部２１は、ファン１０から回転状態信号＆詳細データ信号線を経由して送信されてきた詳細データを受信し、詳細データのファン１０への書込みの際は、詳細データをファン１０に向けて送出する役割りを担っている。また、回転状態判定部２２ではファン１０から回転状態信号＆詳細データ信号線に送出されたファンモータ回転状態を表わす信号（ＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号）を受けてファンモータの回転状態が判定される。さらにファン回転数切替え指示部２３は、ファン回転数切替え指示線にファン回転数切替え指示信号を送出する。このファン回転数切替え指示部２３は、さらに、ファン回転数を上下させる信号を所定回数（ここに示す例では３回）連続的に出力することによって、ファン１０に詳細データ書込みタイミングであることを通知する役割りも担っている。ファン１０に書き込むべきデータは、上位システムからシステムバス４０を経由してファン制御部２０に伝達され、その詳細データが、データ通信部２１により回転状態信号＆詳細データ信号線を経由してファン１０に送られる。また、ファン１０の詳細データ記憶部１１から読み出されて回転状態信号＆詳細データ信号線に送り出された詳細データはファン制御部２０のデータ通信部２１で受信された後、そのファン制御部２０からシステムバス４０を介して上位システムに送信される。
【００３３】
このファン制御部２０の詳細についても後述する。
【００３４】
図３は、１台の制御システムで複数台のファンを制御するように構成したシステム構成例を示す図である。図１に示すシステムとの相違点について説明する。
【００３５】
この図３には、複数台（ここでは２台）のファン１０Ａ，１０Ｂが示されている。これらのファン１０Ａ，１０Ｂは、それぞれが図１に示すファン１０と同一構成のものである。
【００３６】
また、この図３には、それら複数台のファン１０Ａ，１０Ｂを監視、制御するファン制御部５０が示されている。このファン制御部５０は、図１に示すファン制御部２０に相当するコア部２０Ａのほか、マルチプレクサ２５Ａ，２５Ｂ、およびバッファ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄを備えている。ここでコア部２０Ａは、図１に示すファン制御部２０と同一の機能に加え、更に、マルチプレクサ２５Ａ，２５Ｂを切り替えるＭＰＸ切替え信号を出力する機能を備えている。
【００３７】
２つのファン１０Ａ，１０Ｂへの電力供給開始は同時に行なわれ、また、ファン回転数切替え指示部２３から送出されるファン回転数切替指示信号は、複数のファン１０Ａ，１０Ｂに同時に伝達される。
【００３８】
一方、２つのファン１０Ａ，１０Ｂのファン状態を表わす信号や各ファン１０Ａ，１０Ｂの詳細データはそれぞれのファン１０Ａ，１０Ｂから独立に出力される。
【００３９】
そこで、この図３に示すシステムには、バッファ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄを置き、２つのファン１０Ａ，１０Ｂから送出された詳細データは、一旦バッファ２６Ａ，２６Ｃに格納し、コア部２０Ａではマルチプレクサ２５Ａを切替えながら各バッファ２６Ａ，２６Ｃに格納された詳細データをデータ通信部２１に順次送り込む。また、これと同様に、各ファン１０Ａ，１０Ｂから送出されたファン状態を表わす信号（ＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号）は、各バッファ２６Ｂ，２６Ｄに一旦格納され、コア部２０Ａではマルチプレクサ２５Ｂを切り替えながら各バッファ２６Ｂ，２６Ｄに格納されたファン状態を表わす信号が回転状態判定部２２に順次取り込まれ、その回転状態判定部２２では、各ファン１０Ａ，１０Ｂのファンの状態が順次判定される。
【００４０】
コア部２０Ａから各ファン１０Ａ，１０Ｂにデータを送信する場合には、その送信タイミングに先立ってマルチプレクサ２５Ａを切り替えながら各ファン１０Ａ，１０Ｂ向けのデータを各バッファ２６Ａ，２６Ｃに送ってそれらの各バッファ２６Ａ，２６Ｃに一旦格納させ、その後、各ファン１０Ａ，１０Ｂがデータを受信するタイミングで各バッファ２６Ａ，２６Ｃから各ファン１０Ａ，１０Ｂにデータを送るようにする。
【００４１】
このような構成により、１台のファン制御部５０で複数台のファン１０Ａ，１０Ｂのの監視・制御を行なうことができる。
【００４２】
以下では、図１に示した構成に戻り、その詳細を説明する。
【００４３】
図４は、図１に示すファン１０を構成するモータ制御部１４への入出力信号を示した図である。
【００４４】
モータ制御部１４にはファン制御部２０（図１参照）から送られてきたファン回転数切替え指示信号が入力され、ファン１０内のデータ＆回転状態送出回路１２に向けてＳＰＥＥＤ−ＣＴＬ信号、ＬＯＣＫ信号、およびＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号を送出する。
【００４５】
モータ制御部１４は、ファン回転数切替え指示信号に基づいてファンモータ１４１の回転数を低速あるいは高速に切替える。ファンモータ１４１にはブレード１５（図１参照）が連結されており、ファンモータ１４１が低速あるいは高速に回転するとそれに伴ってブレード１５も低速あるいは高速に回転する。
【００４６】
また、モータ制御部１４からは、ファンモータ１４１が正常に回転しているときは、ファンモータ１４１が現在低速回転に切り替えられているかあるいは高速回転に切り替えられているかを示すＳＰＥＥＤ−ＣＴＬ信号が出力されるとともに、ファンモータ１４１の１回転につき２パルスずつのパルス信号であるＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号が生成されて出力される。
【００４７】
また、回転しているファンを例えばオペレータが手で抑えるなど物理的な力によりファンモータ１４１の回転を停止させると、ファンモータ１４１が物理的な力により停止したことを表わすＬＯＣＫ信号が出力される。
【００４８】
図５は、図１に示すファン１０のうち、詳細データ記憶部１１、データ＆回転状態送出回路１２、および電源状態監視部１３を示した図である。この図４には、主にデータ＆回転状態送出回路１２の詳細が示されている。
【００４９】
図１に示す電源状態監視部１３は、図５では、電源電圧監視用ＩＣ１３１とインバータ１３２とで構成されている。電源状態監視部１３は、電源ライン３０の電圧をモニタし、電源ライン３０から所定電圧以上の電圧が入力されると、インバータ１３２を介して、データ＆回転状態送出回路１２を構成するコントローラ１２１に向けてＰＷＲ−ＯＮ信号を送出する。
【００５０】
図１に示すデータ＆回転状態送出回路１２は、図４では、コントローラ１２１、秒タイマカウンタ１２２、シリアル／パラレル変換シフトレジスタ１２３、パラレル／シリアル変換シフトレジスタ１２４、および３つのゲート１２５，１２６，１２７から構成されている。
【００５１】
各ゲート１２５，１２６，１２７は、各ゲート１２５，１２６，１２７に入力される各制御信号に応じて、そのゲートを開いてそのゲートに入力される信号をそのまま出力し、あるいは、そのゲートを閉じてそのゲートの入力と出力を切り離す役割りを担っている。
【００５２】
データ＆回転状態送出回路１２を構成するコントローラ１２１は、電源状態監視部１３からＰＷＲ−ＯＮ信号を受信すると、ゲート１２６を開き、詳細データ記憶部１１に記憶されていた詳細データを読み出すべく、詳細データ記憶部１１を読出し制御する。その詳細データ記憶部１１から読み出された詳細データは、パラレル／シリアル変換シフトレジスタ１２４でシリアル信号に変換され、そのシリアル信号がゲート１２６を介して回転状態信号＆詳細データ信号線に送出される。この詳細データを表わすシリアル信号は、図１に示すファン制御部２０のデータ通信部２１によって受信される。コントローラ１２１は、ゲート１２６を開いたタイミングで、シリアル信号の送信が終了するのに十分な時間を秒タイマカウンタ１２２にセットして秒タイマカウンタ１２２を起動する。秒タイマカウンタ１２２は、セットされた時間が経過するとコントローラ１２１にカウントアップ信号を送出し、コントローラ１２１は、そのカウントアップ信号を受信すると、ゲート１２６を閉じるとともにゲート１２７を開く。すると、図１に示すモータ制御部１４から送り出されたＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号が、ゲート１２７および回転状態信号＆詳細データ信号線を介してファン制御部２０（図１参照）に向けて送り出される。
【００５３】
また、コントローラ１２１は、ＰＷＲ−ＯＮ信号が入力され続けている状態でモータ制御部１４から送出されたファン回転数切替え信号（ＳＰＥＥＤ−ＣＴＬ信号）が高速回転指示から低速回転指示に変化すると、ゲート１２６を開くとともに、詳細データ記憶部１１に記憶されているデータがそのゲート１２６を経由して回転状態信号＆詳細データ信号線に送出されるように詳細データ記憶部１１を読出し制御する。その詳細データ記憶部１１から読み出された詳細データは、パラレル／シリアル変換シフトレジスタ１２４でシリアル信号に変換され、そのシリアル信号がゲート１２６を介して回転状態信号＆詳細データ信号線に送出され、図１に示すファン制御部２０のデータ通信部２１によって受信される。コントローラ１２１は、ゲート１２６を開いたタイミングで、シリアル信号の送信が終了するのに十分な時間を秒タイマカウンタ１２２にセットして秒タイマカウンタ１２２を起動する。秒タイマカウンタ１２２は、セットされた時間が経過するとコントローラ１２１にカウントアップ信号を送出し、コントローラ１２１は、そのカウントアップ信号を受信すると、ゲート１２６を閉じるとともに、ゲート１２７を開く。すると、図１に示すモータ制御部１４から送り出されたＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号がゲート１２７および回転状態信号＆詳細データ信号線を介してファン制御部２０（図１参照）に向けて送り出される。
【００５４】
また、コントローラ１２１は、ＰＷＲ−ＯＮ信号が入力され続けている状態で、ファン回転数切替え信号（ＳＰＥＥＤ−ＣＴＬ信号）が低速回転指示から高速回転指示への変化を所定時間内に複数回（ここでは３回）繰り返されると、詳細データ記憶部１１にデータを書き込むデータ書込モードとなり、後述するタイミングチャート（図９参照）に示す所定のタイミングで、データ書込要求信号を、回転状態信号＆詳細データ信号線に送出する。このデータ書込要求信号の送出は以下のようにして行なわれる。
【００５５】
詳細データ記憶部１１には、ファンの詳細データのほか、データ書込要求信号に相当する制御データも記憶されており、ファン制御部２０からの低速回転指示から高速回転指示が所定時間に所定回数（ここに示す例では３回）繰り返されることによりデータ書込モードであることが認識されると、図９に示す所定のタイミングで詳細データ記憶部１１から制御データが読み出されパラレル／シリアル変換シフトレジスタ１２４でシリアルのデータ書込要求信号に変換され、そのデータ書込要求信号が、ゲート１２６を介して回転状態信号＆詳細データ信号線に送り出す。
【００５６】
このようにしてデータ書込要求信号を送出すると、今度はゲート１２６を閉じるとともにゲート１２５を開く。
【００５７】
ここで、タイマカウンタ１２２は、タイマ機能とカウンタ機能を並列動作させることができ、コントローラ１２１は、低速回転指示から最初に高速回転指示に変化したときに、その指示が繰り返されたか否かを判定するための所定時間を秒タイマカウンタ１２２にセットするとともに、その秒タイマカウンタ１２２を用いて、その所定時間が経過するまでの間の、低速回転指示から高速回転指示への変化の回数（例えば３回）をカウントする。コントローラ１２１は、所定時間が経過する迄の間にそのカウント値が所定値（例えば３）を越えることをもって、データ書込モードであることを認識する。
【００５８】
尚、低速回転指示から高速回転指示への変化を複数回繰り返す際には高速回転指示から低速回転指示への変化も発生するため、後述するタイムチャートでは最初の高速回転指示から低速回転指示に変化した際にファン側からのデータ送信状態となる。このため、データ書込みは、ファン側からのデータ送信が終了した後に、書き込み要求信号を送出して開始するようにしている。また、ファン側からデータを送信している途中で残り２回ファン回転数切替え信号（ＳＰＥＥＤ−ＣＴＬ信号）が高速回転指示から低速回転指示に変化するが、その際はファン側からのデータの再送信は行われない。
【００５９】
ゲート１２５が開かれ、ファン制御部２０（図１参照）から回転状態信号＆詳細データ信号線を経由してデータが送り込まれると、そのデータはシリアル信号であるためシリアル／パラレル変換シフトレジスタ１２３でパラレル信号に変換されて詳細データ記憶部１１に書き込まれる。コントローラ１２１は、データ書込み開始タイミングで、秒タイマカウンタ１２２にデータ書込みが確実に終了する時間をセットするとともにその秒タイマカウンタ１２２を起動する。そのセットされた時間が経過すると秒タイマカウンタ１２２からタイムアップ信号が発せられ、コントローラ１２１は、そのタイムアップ信号を受け取ると、ゲート１２５を閉じるとともにファン制御部２０でファン回転状態を監視するためにゲート１２７を開き、回転状態信号＆詳細データ信号線にＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号を送り出す。
【００６０】
また、コントローラ１２１は、ＰＷＲ−ＯＮ信号が受信されているにもかかわらずモータ制御部１４からＬＯＣＫ信号が通信された時もデータ書込みモードとなる。すなわちこの時もゲート１２５を開き、回転状態信号＆詳細データ信号線を経由して送られてきたデータをゲート１２５を経由して受け取り、シリアル／パラレル変換シフトレジスタ１２３でパラレル信号に変換して詳細データ記憶部１１に書き込む。さらにコントローラ１２１は、秒タイマカウンタ１２２からデータ書込み終了を知らせるタイムアップ信号を受け取ると、ゲート１２５を閉じてゲート１２７を開き、モータ制御部１４からのＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号を回転状態信号＆詳細データ信号線に送り出す。
【００６１】
図６は、図１に示すモータ制御部１４の詳細ブロック図である。
【００６２】
この図６には、図１のファン制御部２０を構成するブロックとして、ＭＰＵ２１０、ＲＡＭ２１２、電源電圧監視用ＩＣ２０１、インバータ２０２、カウンタ２２２、および３つのゲート２０３、２０４、２０５が示されている。また、ＭＰＵ２１０内には、メモリコントローラ２１１、シリアル／パラレル変換シフトレジスタ２１３、パラレル／シリアル変換シフトレジスタ２１４、ファン回転数切替え指示部２３、およびカウンタリセット部２２１が示されている。ここで、ＭＰＵ２１０内のメモリコントローラ２１１、ＲＡＭ２１２、シリアル／パラレル変換シフトレジスタ２１３、およびパラレル／シリアル変換シフトレジスタ２１４の複合が、図１に示すデータ通信部２１に対応し、ＭＰＵ２１０内のカウンタリセット部２２１と、ＭＰＵ２１０とは別体のカウンタ２２２と、さらにＭＰＵ２１０内の判定機能を合わせたものが図１の回転状態判定部２２に対応する。
【００６３】
ＭＰＵ２１０は、ファン１０（図１参照）ヘの電力供給が行なわれたタイミングとファンの回転数切替指示を行なったタイミングから、ファンからのデータ受信、ファンへのデータ送信（ファンでのデータ書込み）、ＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号の受信のタイミングを判定し各タイミングに合わせてデータ等の送受信を行ない、ファンから受信したデータ（詳細データおよびファンの回転状態）をシステムバス４０を介して上位システムに通知する機能を持っている。また、このモータ制御部１４には上位システムからシステムバス４０を介してファンに書き込むべきデータを受け取る機能も有する。
【００６４】
電源電圧監視用ＩＣは、ファン１０（図１参照）と共通の電源ライン３０の電圧を監視して、所定以上の電圧が検知されると、インバータ２０２を介してＭＰＵ２１０にＰＷＲ−ＯＮ信号を送る。
【００６５】
ＭＰＵ２１０は、ＰＷＲ−ＯＮ信号を受信し、あるいはファン回転数切替え指示部２３からのファンに向けたファンの回転数の指示が高速回転指示から低速回転指示に変更されると、ファンからのデータ受信に備えてゲート２０３を開く。
【００６６】
ファンから回転状態信号＆詳細データ信号線を経由して詳細データが送られてくると、その詳細データをゲート２０３を介して受信し、シリアル／パラレル変換シフトレジスタ２１３でパラレルデータに変換して、ＲＡＭ２１２のアクセスを制御するメモリコントローラ２１１の制御の下、一旦ＲＡＭ２１２に書き込む。ＲＡＭ２１２に一旦書き込まれたデータは、メモリコントローラ２１１の制御の下でそのＲＡＭ２１２から読み出され、システムバス４０に送り出されて図示しない上位システムに送られる。
【００６７】
ファン１０（図１参照）からのデータ受信が終了するとゲート２０３が閉じられるとともにゲート２０５が開かれる。ファン１０から回転状態信号＆詳細データ信号線を経由してＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号が送られてくるとその信号はゲート２０５を介してカウンタ２２２に送られる。
【００６８】
カウンタ２２２は、ＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号のパルスをカウントしＭＰＵ２１０はそのカウンタ２２２のカウント値を定期的に読み出して規定パルス数に達していることをチェックすることでファンの回転状態の良否を判定する。カウンタリセット部２２１は、ＭＰＵ２１０でカウンタ２２２のカウント値を読み出すごとにカウンタ２２２をリセットする。
【００６９】
ファン１０にデータを書き込むにあたっては、あらかじめ、上位システムからシステムバス４０を経過して送られてきたデータを受け取り、メモリコントローラ２１１の制御の下でＲＡＭ２１２に格納しておく。
【００７０】
ファン１０がファン制御部２０からデータを受け取ることができる状態になると、ファン１０から回転状態信号＆詳細データ信号線を経由してデータ書込み要求信号が送られてくるので、その前にゲート２０３を開いた状態にしておき、そのデータ書込み要求信号をゲート２０３を介して受け取り、シリアル／パラレル変換シフトレジスタ２１３でパラレルデータに変換し、ＭＰＵ２１０では、そのパラレルデータが書込み要求信号を表わすパラレルデータであるか否かが判定される。ファン制御部２０からファン１０に向けてデータを送信するモードとしては、ファン回転数切替え指示部２３からファン１０へのデータ書込みを要求した場合と、ブレード１５（図１参照）の回転を強制的に停止させた場合との２つの場合が存在するが、ファン回転数切替え指示部２３からファン１０へのデータ書込みを要求した場合はＭＰＵ２１０は自分でそのタイミングを知っているので、ゲート２０５を閉じるとともにゲート２０３を開いて待機する。一方、ブレード１５が強制的に停止したタイミング自体はＭＰＵ２１０は知ることはできないが、ブレード１５を強制的に停止させるのはオペレータであり、したがってオペレータによるマニュアル操作で、ブレード１５を停止させるよりも前に、ゲート２０５を閉じてゲート２０３を開いておく。
【００７１】
ＭＰＵ２１０がデータ書込み要求信号の受信を認識すると、ＭＰＵ２１０は、今度はゲート２０３を閉じるとともにゲート２０４を開き、メモリコントローラ２１１の制御の下でＲＡＭ２１２に格納されているデータが読み出され、パラレル／シリアル変換シフトレジスタ２１４によりシリアルデータに変換され、ゲート２０４および回転状態信号＆詳細データ信号線を経由してファン１０に送られる。データの送出が終了すると、ゲート２０４が閉じられるとともにゲート２０５が開かられ、回転状態信号＆詳細データ信号線を経由して送られてくるＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号をカウンタ２２２でカウントする状態に移行する。
【００７２】
尚、ここで説明している実施形態は、ファンの回転に伴って回転パルスを出力するタイプのファンであるが、ファンの回転が停止したことを直接にあらわすファン回転停止信号を出力するタイプのファンの場合は、カウンタ２２２は特には必要ではない。
【００７３】
図７は、電源オン時のタイミングチャートである。ここでは、電源オン時の、従来のファンにおける信号線上の信号波形と、本実施形態によるファンの信号線上の波形が示されている。
【００７４】
ここでの信号線は、本実施形態の場合は図１に示す回転状態信号＆詳細データ信号線であり、従来のファンの場合は、本実施形態の回転状態信号＆詳細データ信号線に相当する信号線である。後で説明する図８〜図１１についても全て同様である。
【００７５】
電源オンのタイミングでファンの回転が開始されて徐々に回転数が増加し、２〜３秒かかって定常の回転数に達する。従来は、データの読出しについては何ら考慮されておらず、信号線上には、その回転数に応じたパルス信号（ＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号）が出力され続ける。これに対し、本実施形態では、電源オンを受けて詳細データが送出され、その送出が終了した後、従来と同様のＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号の送出に切り替えられる。
【００７６】
図８は、高速回転から低速回転に移行する際のタイミングチャートである。
【００７７】
高速回転から低速回転への移行が指示されると、ファンは１〜２秒程度かけて徐々にその回転数を下げて低速回転としての定常状態に移行する。従来は、その徐々に回転数を下げるときのＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号がそのまま信号線に出力されており、この過度期の信号は無視されている。これに対し本実施形態では、高速回転から低速回転への移行が指示されると、信号線上にはファン側から詳細データが送り出され、その詳細データの送出が終了してから従来と同様の回転パルスの送出（ＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号の送出）に移行する。
【００７８】
このように、本実施形態では、従来無視されていた、ファンの回転数が変化しつつある過度期を利用してファンからのデータの送り出しが行なわれている。
【００７９】
図９は、ファン制御部２０からファン１０に向けてデータの書き込みを指示する制御信号を送ったときのタイミングチャートである。ここでは、低速回転から高速回転への移行を連続的に３回指示することをもってデータ書込みを指示する制御信号としている。
【００８０】
従来は、その制御信号（回転数を変化させる指示）に従って回転数が周期的に変化していることを表わすパルス信号がそのまま信号線上に出力されるだけであるが、本実施形態の場合は、その制御信号がデータ書込み指示として認識され、以下のように動作する。すなわち、ここでは、最初に低速回転から高速回転への移行が指示された後、次に高速回転から低速回転への移行が指示された時点で、この時点では図８を参照して説明したファン１０からのデータ読出し指示と区別がつかず、ファン１０から信号線上に詳細データが送り出されるが、ファン１０では、その後の制御信号の波形の変化からデータ書込み要求であることを認識し、ファン１０からは詳細データ送出に続いてデータ書込み要求信号が送出されてファン制御部２０に送られる。ファン制御部２０では、このデータ書込要求を受信するとファン１０に新たに書き込むべき詳細データをファン１０に向けて信号線上に送出する。図９には、その後のシーケンスは示されていないが、詳細データの書込みが終了した後は、信号線にはファン１０から回転パルス信号（ＦＡＮ−ＰＵＬＳＥ信号）が送り出される。
【００８１】
図１０は、ファンの回転を強制的にロックしたときのタイミングチャートである。
【００８２】
ファンモータの回転が強制的にロックされると、従来のファンからは回転パルスが送出されてなくなるだけであるが、本実施形態の場合は、強制的にロックされたことを受けてファンから信号線上にデータ書込要求信号が送出され、ファン制御部でこれを受信すると、今度はファン制御部が信号線上にファン１０に新たに書き込むべき詳細データを送出する。
【００８３】
図１１は、電源オフ状態でファンが回転開始しないように強制的にロックし、その状態のまま電源をオンしたときのタイミングチャートである。
【００８４】
ファンは、電源オンを受けて先ず詳細データの送り出しを行なう。詳細データの送出の後、その後もファンが回転しないことから、図５に示すファン内のコントローラ１２にはＬＯＣＫ信号が入力され続けており、これを受けてファンから信号線にデータ書込要求信号が送出される。データ書込要求送出後の動作は、図９ないし図１０の場合と同じである。
【００８５】
以下、本発明の実施形態を付記する。
【００８６】
（付記１）
ファンモータと、回転数切替制御信号線および回転状態出力信号線からなる２本の信号線とを備え、前記回転数切替制御信号線を経由して入力されてきた回転数切替制御信号に応じた回転数で前記ファンモータを回転させるとともに該ファンモータの回転状態を前記回転状態出力信号線を経由して出力するファンにおいて、
データを不揮発的に記憶するデータ記憶部と、
前記データ記憶部に記憶されたデータを前記回転状態出力信号線を経由して出力するデータ出力部とを備えたことを特徴とするファン。
【００８７】
（付記２）
前記データ出力部は、前記ファンモータの回転数が変化している所定のタイミングでデータを出力するものであることを特徴とする付記１記載のファン。
【００８８】
（付記３）
前記データ出力部は、電力投入による前記ファンの回転起動のタイミングでデータを出力するものであることを特徴とする付記１記載のファン。
【００８９】
（付記４）
前記データ出力部は、前記回転数切替制御信号線を経由して入力されてきた回転数下降を指示する制御信号に応じて前記ファンが回転数を下降させつつあるタイミングでデータを出力するものであることを特徴とする付記１記載のファン。
【００９０】
（付記５）
前記回転状態出力信号線を経由して送り込まれてきたデータを前記データ記憶部に書き込むデータ書込部を備えたことを特徴とする付記１記載のファン。
【００９１】
（付記６）
前記データ書込部は、電力供給中であって、かつ前記ファンの回転が強制停止されたタイミングでデータを書き込むものであることを特徴とする付記５記載のファン。
【００９２】
（付記７）
前記データ書込部は、前記回転数切替制御信号線を経由してのデータ書込み指示信号の入力を受けて、データを書き込むものであることを特徴とする付記５記載のファン。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】ファンと、そのファンの監視および制御を担うシステムの最小構成の一例を示す図である。
【図２】本実施形態における、ファンとファン制御部との間で一回に送受信されるデータの集まり（データパケット）の構成を示す図である。
【図３】１台の制御システムで複数台のファンを制御するように構成したシステム構成例を示す図である。
【図４】図１に示すファンを構成するモータ制御部への入出力信号を示した図である。
【図５】図１に示すファンのうち、詳細データ記憶部、データ＆回転状態送出回路、および電源状態監視部を示した図である。
【図６】図１に示すファン制御部の詳細ブロック図である。
【図７】電源オン時のタイミングチャートである。
【図８】高速回転から低速回転に移行する際のタイミングチャートである。
【図９】ファン制御部からファンに向けてデータの書き込みを指示する制御信号を送ったときのタイミングチャートである。
【図１０】ファン回転を強制的にロックしたときのタイミングチャートである。
【図１１】電源オフ状態でファンが回転開始しないように強制的にロックし、その状態のまま電源をオンしたときのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ    ファン
１１    詳細データ記憶部
１２    データ＆回転状態送出回路
１３    電源状態監視部
１４    モータ制御部
１５    ブレード
２０    ファン制御部
２０Ａ    コア部
２１    データ通信部
２２    回転状態判定部
２３    ファン回転数切替え指示部
２５Ａ，２５Ｂ    マルチプレクサ
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ    バッファ
３０    電源ライン
４０    システムバス
１２１    コントローラ
１２２    秒タイマカウンタ
１２３    シリアル／パラレル変換シフトレジスタ
１２４    パラレル／シリアル変換シフトレジスタ
１２５，１２６，１２７    ゲート
１３１    電源電圧監視用ＩＣ
１３２    インバータ
１４１    ファンモータ
２０１      電源電圧監視用ＩＣ
２０２    インバータ
２０３、２０４、２０５    ゲート
２１０    ＭＰＵ
２１１    メモリコントローラ
２１２    ＲＡＭ
２１３    シリアル／パラレル変換シフトレジスタ
２１４    パラレル／シリアル変換シフトレジスタ
２２１    カウンタリセット部
２２２    カウンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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