(57)【要約】【課題】効率的に温度評価を行うことができる温度評価装置、その装置を備えた車載情報機器及び温度評価方法を提供する。【解決手段】温度検知部１０は基板１００上に設けられ、検知温度をアナログ信号として出力し、情報処理部２０は基板１００上に設けられ、Ａ／Ｄ端子２１を介して温度検知部１０からのアナログ信号を入力し、デジタル変換して温度値に換算する。【選択図】図１
2011038900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられ、検知温度をアナログ信号として出力する温度検知部と、
前記基板上に設けられ、前記温度検知部からのアナログ信号をＡ／Ｄ端子に入力して温度値に換算する情報処理部とを備えた温度評価装置。
【請求項２】
情報処理部により生成された温度値を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項１記載の温度評価装置。
【請求項３】
温度検知部は、基板上に複数設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の温度評価装置。
【請求項４】
温度検知部とＡ／Ｄ端子とはパターン又はジャンパー線で接続したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の温度評価装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の温度評価装置を備えたことを特徴とする車載情報機器。
【請求項６】
基板上に設けられた温度検知部が検知した温度をアナログ信号として出力する第１のステップと、
前記基板上に設けられた情報処理部が前記温度検知部からのアナログ信号をＡ／Ｄ端子に入力し、温度値に換算する第２のステップとを備えた温度評価方法。
【請求項７】
表示部が情報処理部により生成された温度値を表示する第３のステップを備えたことを特徴とする請求項６記載の温度評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電子機器内部の温度を測定して評価する温度評価装置、その装置を備えた車載情報機器及び温度評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載情報機器等の電子機器は、基板上に１チップマイコンと共に多数の電子部品が高密度に実装され、その各電子部品からの発熱量が増大している。電子機器は、高温による誤動作や回路破壊を防止するため、基板上の各電子部品の温度が動作保証温度の範囲を超えないように設計され配置されているが、実際に動作保証温度の範囲の上限下限の温度における各電子部品近傍の温度を測定し評価する必要がある。そこで、熱電対を基板上に接着して設けると共に、多数の配線を設けて温度を測定している。
【０００３】
また、特許文献１，２には基板上の温度を測定することが開示されている。例えば、特許文献１によれば、集積回路が形成された基板上の温度を温度センサにより測定し、基板上のＣＰＵのチップ内温度が設定温度以上に達した場合、ＣＰＵの動作を低速にしてＣＰＵからの発熱を減じるように制御している。また、特許文献２によれば、温度センサが測定したアナログの測定値を直ちにＡＤ変換によりデジタル化してノイズの影響を受けていない数値として外部のコンピュータに送信し、コンピュータはノイズの影響を受けていない数値に基づいて表示処理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３２６７１４号公報
【特許文献２】特開２００２−１２２６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の温度評価装置は、熱電対を基板上に接着して設けると共に、多数の配線を設けているため、高価な熱電対を使用し、測定環境に応じて配線を長く引き回す必要があるため、コストが高くなるという課題があった。
また、従来の温度評価装置は、熱電対からの電気信号を温度値に変換する専用の変換装置が必要であるため、電子機器の筺体に引き出し口を設け、熱電対からの配線を電子機器の外部へ引き出す作業に手間がかかり、測定準備時間がかかるという課題があった。
さらに、測定者が熱電対を接着剤で固定し、電子機器外部へ配線を引き出すため、測定者及び測定回数による測定誤差が生じるという課題があった。
このように従来の温度評価装置は、上記課題により、効率的に温度評価を行うことができないという課題があった。また、従来の車載情報機器は、従来の温度評価装置により温度評価されており、上記課題と同様の課題があった。
なお、特許文献１は、温度センサにより基板上の温度を測定し、測定した温度に基づいてＣＰＵの速度を制御しているだけで、電子機器の温度評価を行うことができない。また、特許文献２は、温度センサからのアナログ信号をデジタル化して電子機器外部のコンピュータへ送信するものであり、電子機器の温度評価については記載されていない。したがって、従来の温度評価装置の課題を解決することができない。
【０００６】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、効率的に温度評価を行うことができる温度評価装置、その装置を備えた車載情報機器及び温度評価方法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】
【０００７】
この発明に係る温度評価装置は、基板上に設けられ、検知温度をアナログ信号として出力する温度検知部と、基板上に設けられ、温度検知部からのアナログ信号をＡ／Ｄ端子に入力して温度値に換算する情報処理部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、温度検知部が基板上に設けられ、検知温度をアナログ信号として出力し、情報処理部が基板上に設けられ、Ａ／Ｄ端子に入力した温度検知部からのアナログ信号を温度値に換算することにより、熱電対を用いた場合の課題を解消すると共に、効率的に温度評価を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１の温度評価装置における基板上の配置を示す図である。
【図２】実施の形態２の温度評価装置を搭載した車載情報機器の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】実施の形態２の温度評価装置を搭載した車載情報機器の動作処理を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態２の温度評価装置を搭載した車載情報機器の温度評価時における状態を示す図である。
【図５】実施の形態２の温度評価装置を搭載した車載情報機器の表示部における温度評価画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の温度評価装置としての温度検知部１０、情報処理部２０、通信部（出力部)７０を配置した基板１００及び外部機器８０を示す図である。なお、図１においては、説明をわかりやすくするため、基板１００上に設けられる電子部品等は省略して示している。
【００１１】
図１に示すように、温度検知部１０の出力端子と情報処理部２０のＡ／Ｄ（Analog／Digital）端子２１とが配線１０１により電気的に接続されている。また、情報処理部２０と通信部（出力部)７０は、例えばシリアル接続されている。
【００１２】
温度検知部１０は、基板１００上に図示を省略した他の電子部品と共に設けられ、温度を検知し、検知温度をアナログ信号として出力する出力端子を有する温度検知部品である。温度検知部１０として例えばサーミスタや温度センサＩＣ（Integrated Circuit）が電子部品の近傍の基板１００上に半田付けで取り付けられている。
【００１３】
なお、温度検知部１０は、必要に応じて基板１００上に単数又は複数（Ｎ＝１〜ｎ、ｎは整数）設けられる。温度検知部１０は、電子機器の機能として用いられる場合、パターン化して実装され、温度評価のみに用いられる場合、例えば半田付けで取り付けられる。
【００１４】
情報処理部２０は、基板上に半導体集積回路を実装したマイコンであり、例えば電子機器本来の機能を有すると共に、温度評価装置としての機能を有する。また、情報処理部２０は、アナログ信号をデジタル変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）機能を有し、アナログ信号を入力するＡ／Ｄ（Analog／Digital）端子２１を備えている。
【００１５】
ここで、情報処理部２０としてのマイコンには、必要な性能に応じて８ｂｉｔマイコン、１６ｂｉｔマイコン、３２ｂｉｔマイコン等が用いられている。例えば、８ｂｉｔマイコンにはＡ／Ｄ端子２１が４〜８チャンネル設けられており、１６ｂｉｔマイコン及び３２ｂｉｔマイコンにはＡ／Ｄ端子２１が１０〜１６チャンネル設けられている。
【００１６】
一般的に、情報処理部２０のＡ／Ｄ端子２１は、例えば電子機器としての車載情報機器において１〜４チャンネルが使用されるが、使用されないＡ／Ｄ端子２１は空き端子となっており、多い場合で１０チャンネル以上のＡ／Ｄ端子２１が空き端子となる。そこで、温度評価装置は、情報処理部２０が空いているＡ／Ｄ端子２１を介して温度検知部１０からのアナログ信号を入力し、デジタル変換して温度値に換算するよう構成している。
【００１７】
配線１０１は、温度検知部１０の出力端子と情報処理部２０のＡ／Ｄ端子２１とを電気的に接続しており、例えば導体線を樹脂で被膜したジャンパー線又はパターン回路が用いられる。なお、配線１０１は、温度検知部１０が電子機器としての機能において常時必要である場合、温度検知部１０の出力端子と情報処理部２０のＡ／Ｄ端子２１との間にパターン回路として形成する。温度評価装置としてのみ用いる温度検知部１０を半田付けすると共に配線１０１をジャンパー線にすれば、製品コストに影響を与えることがない。
【００１８】
このように、検知した温度をアナログ信号で出力する温度検知部１０を用いると共に、情報処理部２０の空いているＡ／Ｄ端子２１を利用することで、電子機器外部に配線１０１を引き出すことなく、電子機器内部の構成のみで基板上の温度を測定するように構成している。
【００１９】
通信部（出力部）７０は、情報処理部２０と電気的に接続されており、情報処理部２０からの情報を外部へ出力するように機能する。例えば、通信部（出力部）７０は外部機器８０としてのパソコンへ通信接続されており、通信部（出力部）７０は情報処理部２０からの温度値をパソコンに出力することができる。
【００２０】
次に、取り付け手順について説明する。
予め基板１００上には、電子機器本来の機能を有する情報処理部２０と通信部（出力部)７０が実装されている。
まず、基板１００上の温度測定位置を決定し、決定した温度測定位置に基づいてパターン化して温度検知部１０を実装する。実装した温度検知部１０の出力端子と情報処理部２０のＡ／Ｄ端子２１との配線１０１をパターン化して基板上に形成する。なお、温度評価のみに使用する温度検知部１０は配線１０１としてジャンパー線を半田付けして取り付ける。このように取り付けを行うことで、配線１０１を引き出す必要がなく測定準備時間を短縮するようにしている。
【００２１】
次に、温度評価装置の動作について説明する。
温度検知部１０は、温度を検知し、検知温度をアナログ信号として出力端子から配線１０１を介して情報処理部２０のＡ／Ｄ端子２１へ出力する。
【００２２】
情報処理部２０は、温度検知部１０からのアナログ信号をＡ／Ｄ端子２１に入力すると、アナログ信号をデジタル変換して温度値に換算すると共に、必要に応じて温度値を通信部（出力部)７０へ出力する。通信部（出力部)７０は、必要に応じて外部機器８０とシリアル接続又は通信接続されており、例えば情報処理部２０からの温度値を外部機器８０のパソコンやモニタへ出力する。
【００２３】
以上のように、実施の形態１によれば、温度検知部１０は基板１００上に設けられ、検知温度をアナログ信号として出力し、情報処理部２０はＡ／Ｄ端子２１を介して温度検知部１０からのアナログ信号を入力し、デジタル変換して温度値に換算するように構成したので、低コストな構成で容易に測定準備ができるため測定準備時間を短縮できる。また、測定者及び測定回数による測定誤差を抑制することができる。その結果、効率的な温度評価を行うことができるという効果を奏する。
【００２４】
また、実施の形態１によれば、温度検知部１０を基板上に複数設けるので、適宜必要に応じた発熱部近傍の温度評価を行うことができるという効果を奏する。
【００２５】
また、実施の形態１によれば、温度評価装置としてのみ用いる温度検知部１０を半田付けすると共に配線１０１としてジャンパー線を使用するように構成したので、製品コストには影響を与えることが無い。さらに、電子機器として使用する温度検知部１０及び配線１０１をパターン化して実装することにより、製品後に容易に温度評価を行うことができるという効果を奏する。
【００２６】
実施の形態２．
実施の形態１においては、電子機器の基板１００上に温度評価装置としての温度検知部１０、情報処理部２０、通信部（出力部)７０を配置した構成について説明したが、実施の形態２は、温度評価装置を電子機器としての車載情報機器に搭載した構成例について説明する。なお、図１で説明した内容については省略する。
【００２７】
図２は温度評価装置を用いた車載情報機器の構成の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、車載情報機器は、温度検知部１０、情報処理部２０、記憶部３０、音声部５０、表示部６０、通信部（出力部)７０で構成されており、車両に搭載され、搭乗者からの指示又は予め設定された指示に従って搭乗者に提供すべき情報を処理して映像を生成して表示する。
【００２８】
情報処理部２０は、車載情報機器の各部を制御すると共に、車載情報機器の各部からの情報を取得して処理し、映像又は音声として出力するように構成されている。また、情報処理部２０は、図示しない内蔵された時計を有し、時計から取得した日時、予め記憶された製品固有のシリアル番号及び温度値を出力しており、温度評価装置としての機能を有する。
【００２９】
なお、情報処理部２０は、図示しない操作手段からの指示に従って、車載情報機器としての映像と、温度評価装置としての評価画像とを切り替えて表示部６０へ出力するように構成されている。
【００３０】
記憶部３０は、車載情報機器としての処理に用いられる情報として例えば地図データ等が記憶されていると共に、車載情報機器に関する情報として例えば製品に固有のシリアル番号が記憶されている。また、記憶部３０は、必要に応じて情報処理部２０から出力された情報を記憶する。記憶部３０は、例えば指示に従って情報処理部２０で生成した評価画像を画像データとして記憶する。
【００３１】
音声部５０は、既知の技術により音声を取得するように構成されており、例えば音声部５０の図示しないチューナ、アンテナにより放送信号を受信して音声を取得する。
【００３２】
表示部６０は、情報処理部２０から入力した映像を表示するように構成されており、例えば情報処理部２０から入力した評価画像をタッチパネル機能を有するモニタにより表示する。
【００３３】
通信部（出力部)７０は、車載情報機器の外部に情報を出力するように構成されており、例えば通信部（出力部)７０としての外部出力コネクタと外部のコンピュータとを通信接続することで車載情報機器で取得した情報を外部のコンピュータへ出力することができる。
【００３４】
このように、温度検知部１０は基板１００上に設けられ、検知温度をアナログ信号として出力し、情報処理部２０は空いているＡ／Ｄ端子２１に入力した前記温度検知部からのアナログ信号を温度値に換算することにより、車載情報機器内部の構成のみで温度評価装置を構成している。
【００３５】
また、温度検知部１０として例えばサーミスタや温度センサＩＣを取り付けて温度評価するよう構成しているため、測定者が高価な熱電対を接着剤を用いて接着することなく、安価な構成にすると共に、測定者毎の測定誤差を抑制している。
【００３６】
また、表示部６０が評価画像を表示することにより、温度評価の際、測定者が逐次温度を認識することで効率的に温度評価を実施できるようにしている。
【００３７】
次に、車載情報機器に搭載した温度評価装置の動作について説明する。
図３は、車載情報機器に搭載した温度評価装置の動作処理を示すフローチャートである。図３に示すように、情報処理部２０は、測定者から図示しない操作手段を介して測定開始指示を入力する（ステップＳＴ１０１）と、記憶部３０から製品のシリアル番号を取得する（ステップＳＴ１０２）と共に、温度検知部１０からのアナログ信号を入力して温度の測定を開始し（ステップＳＴ１０３）、各温度検知部１０（Ｎ＝１〜ｎ、ｎは整数）からのアナログ信号をデジタル化して温度値を取得する（ステップＳＴ１０４）。
【００３８】
情報処理部２０は、ステップＳＴ１０４で各温度検知部１０から温度値を取得すると、Ｎ＝ｎであるかどうか、即ち全ての温度検知部１０から温度値を取得したかを判定する（ステップＳＴ１０５）。情報処理部２０はステップＳＴ１０５においてＮ≠ｎである場合(ステップＳＴ１０５”ＮＯ”)、ステップＳＴ１０３に戻り温度測定を続ける。
【００３９】
情報処理部２０は、ステップＳＴ１０５においてＮ＝ｎである場合（ステップＳＴ１０５“ＹＥＳ”）、図示しない内蔵されている時計から日時を取得し（ステップＳＴ１０６）、製品のシリアル番号、温度検知部１０毎の温度値、取得した日時に基づいて温度検知部１０毎の温度を示す評価画像を生成する（ステップＳＴ１０７）。情報処理部２０は、ステップＳＴ１０７で生成した評価画像を表示部６０へ出力する。表示部６０は、情報処理部２０から入力した評価画像を表示する（ステップＳＴ１０８）。
【００４０】
情報処理部２０は、ステップＳＴ１０８で評価画像が表示されると、記録指示を受け付けたか判定し（ステップＳＴ１０９）、記録指示を受け付けた場合（ステップＳＴ１０９“ＹＥＳ”）、記録指示に従って、表示している評価画像を記憶部３０に記憶させる（ステップＳＴ１１０）。なお、ステップＳＴ１１０において表示している評価画像を記憶するが、評価画像を構成するデータ、すなわち、製品のシリアル番号、温度検知部毎の温度値、日時を対応させて記憶するように構成しても良い。
【００４１】
情報処理部２０は、ステップＳＴ１０９において記録指示を受け付けていない場合（ステップＳＴ１０９“ＮＯ”）、又はステップＳＴ１１０で評価画像を記憶した後、温度測定を終了する指示を受け付けたかを判定する（ステップＳＴ１１１）。
【００４２】
情報処理部２０は、ステップＳＴ１１１において終了指示を受け付けた場合（ステップＳＴ１１１“ＹＥＳ”）、温度測定を終了する（ステップＳＴ１１２）。また、ステップＳＴ１１１において終了指示を受け付けていない場合（ステップＳＴ１１１“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０３からの処理を繰り返して温度測定を行い評価画像を表示部６０に表示させる。
【００４３】
次に、温度評価時の温度評価装置の状態について説明する。
電子機器としての車載情報機器は、所定の温度に設定した雰囲気中に置かれて車載情報機器内部の温度が評価される。従来では恒温槽内に入れた車載情報機器内部の温度が飽和し安定するまでのマージンを含めて２時間以上放置して温度評価する必要があったが、以下のように表示することで温度評価の時間を短縮できるようにしている。
【００４４】
図４は、温度評価装置を搭載した車載情報機器の温度評価時における状態を示す図であり、図４に示すように車載情報機器は恒温槽２００内に置かれている。恒温槽２００は、内部を一定の温度に保つように温度制御しており、例えば、常温から＋８５℃に設定されている。また、恒温槽２００は内部を視認できるよう透明な扉を有している。車載情報機器の表示部６０は、図１で示した温度検知部１０の測定位置番号１〜１３における温度値を表示している。
【００４５】
なお、図４においては、恒温槽２００を用いて温度評価する例を示したが、恒温槽２００に替えてエージング槽を用いて温度評価しても良い。
【００４６】
次に、温度評価装置の温度評価表示の具体例について説明する。
図５は、温度評価装置を搭載した車載情報機器の表示部６０における温度評価画像の一例を示す図である。図５に示すように、表示部６０は、温度値６１、測定日時６２、シリアル番号６３、記録スイッチ６４を表示している。
【００４７】
温度値６１は測定位置毎の温度を示しており、例えば測定位置がわかるような測定位置番号順の温度として表示される。例えば、温度値６１は、測定位置１における内部温度１が６５℃、測定位置２における内部温度２が５８℃、・・・、測定位置１３における内部温度１３が７０℃と表示されている。
【００４８】
測定日時６２は、電子機器内の図示しない時計から取得された日時であり、温度値６１を取得した日時を示す。例えば、測定日時６２は、温度値を取得した年、月、日、曜日、時刻として、２００９年３月１２日（木）１８時１０分と表示されている。シリアル番号６３は固有の製造番号を示し、例えば、車載情報機器固有の製造番号として、Ｓｅｒｉａｌ  Ｎｏ．００３と表示されている。
【００４９】
このように、表示部６０が恒温槽又はエージング槽内に入れたままで温度値６１を表示することで、車載情報機器外部に取り出した信号を解析する無駄な時間がかからず、容易に温度を測定して評価することができるようにしている。また、表示部６０が温度値６１と共に測定日時６２、シリアル番号６３を表示することにより、車載情報機器に不具合が発生した場合の不具合解析としての温度評価の際、測定者が不具合解析に有益な情報を容易に視認できるようにしている。
【００５０】
また、記録スイッチ６４は、「入」にされた時点の表示部６０に表示している評価画像を画像として記録するための操作手段として機能している。記録スイッチ６４は、例えばスナップショットボタンとして表示されており、測定者が図４に示した恒温槽２００の扉を開けてスナップショットボタンをタッチすることにより「入」になり、情報処理部２０へ記録指示を入力する。情報処理部２０は、記録指示に従って、表示中の評価画像もしくは数値データを記憶部３０へデータとして記録する。
【００５１】
なお、測定者が恒温槽２００の扉を開けてスナップショットボタンをタッチすることで記録すると説明したが、恒温槽２００の扉を開ける時間が長時間でなければ温度検知には影響がない。
【００５２】
また、情報処理部２０は、表示部６０に記録スイッチ６４を表示し、測定者が記録スイッチ６４をタッチすることにより記憶部３０に画像データとして記録する構成について説明したが、図示しないリモコンによる操作により記憶部３０に画像データとして記録するように構成してもよい。
【００５３】
このように、情報処理部２０は、記録スイッチ６４又は図示しないリモコンからの指示に従い表示部６０に表示した評価画像もしくは数値データを記憶部３０に記録することで、測定者が効率的に温度評価を行えるようにしている。
【００５４】
なお、温度検知部１０の出力端子と情報処理部２０のＡ／Ｄ端子２１に替えて、既知のテストポイント（ＴＰ）で構成してもよい。
【００５５】
以上のように、実施の形態２によれば、車載情報機器は、温度評価装置を設けたことにより、実施の形態１と同様の効果を奏する。また、車載情報機器は、電子機器の構成としての表示部６０が恒温槽２００又はエージング槽内に入れたままの状態で温度値６１を表示することで、信号を外部に取り出して解析する無駄な時間がかからず、測定者が容易に温度を視認して評価することができるという効果を奏する。
【００５６】
また、実施の形態２において、温度評価装置を搭載した車載情報機器について説明したが、車載情報機器以外の電子機器に適用することもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  温度検知部、２０  情報処理部、２１  Ａ／Ｄ（Analog／Digital）端子、３０  記憶部、５０  音声部、６０  表示部、６１  温度値、６２  測定日時、６３  シリアル番号、６４  記録スイッチ、７０  出力部、８０  外部機器、１００  基板、１０１  配線。
【図１】
2011038900.tif 000003
【図２】
2011038900.tif 000004
【図３】
2011038900.tif 000005
【図４】
2011038900.tif 000006
【図５】
2011038900.tif 000007