(57)【要約】異なる温度特性を有する民生電子機器のような機器で使用する温度制御装置１００〜４００は、フィールドワインディングＦ３と、第１の制御信号に応答してフィールドワインディングＦ３へ速度制御信号を供給し、ファン１０の回転速度を制御する速度制御装置１２とを有するファン１０を有する。ファン１０の第１及び第２の端子１，２は、動作電力がフィールドワインディングＦ３及び速度制御装置１２へ供給されることを可能にする。第１及び第２の端子１，２の少なくとも１つは、第１の電圧源へ動作可能な状態で結合される。ファン１０の第３の端子は、第１の制御信号を速度制御装置１２へ供給し、第２の電圧源へ動作可能な状態で結合される。温度制御装置１００〜４００は、温度を測定し、測定された温度を示す温度表示信号を供給する温度測定回路３０と、温度表示信号に応答して第２の制御信号を供給する処理装置４０と、第２の制御信号に応答してファン１０の第３の端子３へ第１の制御信号を供給する制御回路６０とを更に有する。
2007517312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィールドワインディングと、
第１の制御信号に応答して前記フィールドワインディングへ速度制御信号を供給し、当該ファンの回転速度を制御する速度制御装置と、
少なくとも１つを第１の電圧源へ動作可能な状態で結合され、動作電力が前記フィールドワインディング及び前記速度制御装置へ供給されることを可能にする第１及び第２の入力部と、
第２の電圧源へ動作可能な状態で結合され、前記第１の制御信号を前記速度制御装置へ供給する第３の入力部と、
を有するファンと、
温度を測定し、該測定された温度を示す温度表示信号を供給する温度測定手段と、
前記温度表示信号に応答して第２の制御信号を供給する処理手段と、
前記第２の制御信号に応答して前記ファンの第３の入力部へ前記第１の制御信号を供給する制御手段と、
を有する温度制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第２の制御信号に応答してパルスを発生させるパルス発生手段と、
前記パルスに応答してオン及びオフを切替え、前記第１の制御信号に対応する出力信号を第１の導通端子を介して供給する第１の切替え手段と、
を有する、ことを特徴とする請求項１記載の温度制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の切替え手段の第１の導通端子へ動作可能な状態で結合された第１の端子と、前記ファンの第３の入力部へ動作可能な状態で結合された第２の端子とを有する第１の抵抗を更に有する、ことを特徴とする請求項２記載の温度制御装置。
【請求項４】
前記第１の切替え手段は、
前記パルス発生手段へ動作可能な状態で結合され、前記パルスを受ける第２の導通端子と、
接地へ動作可能な状態で結合された第３の導通端子と、
を更に有する、ことを特徴とする請求項３記載の温度制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、接地へ動作可能な状態で結合された第１の端子と、前記第１の抵抗の第２の端子へ動作可能な状態で結合された第２の端子とを有する第２の抵抗を更に有する、ことを特徴とする請求項３記載の温度制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、接地へ動作可能な状態で結合された第１の端子と、前記第２の抵抗の第２の端子へ動作可能な状態で結合された第２の端子とを有するキャパシタを更に有する、ことを特徴とする請求項５記載の温度制御装置。
【請求項７】
前記ファンの第２の入力部へ動作可能な状態で結合された第１の導通端子と、前記処理手段へ動作可能な状態で結合された第２の導通端子とを有し、第３の制御信号を受けて、前記ファンのオン及びオフを切り替える第２の切替え手段を更に有する、請求項２記載の温度制御装置。
【請求項８】
フィールドワインディングと、第１の制御信号に応答して前記フィールドワインディングへ速度制御信号を供給し、当該ファンの回転速度を制御する速度制御装置と、少なくとも１つを第１の電圧源へ動作可能な状態で結合され、動作電力が前記フィールドワインディング及び前記速度制御装置へ供給されることを可能にする第１及び第２の入力部と、第２の電圧源へ動作可能な状態で結合され、前記第１の制御信号を前記速度制御装置へ供給する第３の入力部とを有するファンを設けるステップと、
温度を測定し、該測定された温度を示す温度表示信号を供給するステップと、
前記温度表示信号に応答して第２の制御信号を供給するステップと、
前記第２の制御信号に応答して前記ファンの第３の入力部へ前記第１の制御信号を供給するステップと、
を有する温度制御方法。
【請求項９】
前記第２の制御信号に応答してパルスを発生させるステップと、
前記パルスに応答して前記第３の入力部へ前記第１の制御信号を供給するステップと、
を更に有する請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記ファンのオン及びオフを切り替えるよう第３の制御信号を供給するステップを更に有する請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記ファンは、前記測定された温度が所定数の連続読込みの間に閾値を超える場合に、オンに切り替えられる、ことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記ファンは、前記ファンの回転速度が最低速度であって、且つ、前記測定された温度が所定の限界だけ閾値よりも低い場合に、オフに切り替えられる、ことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記ファンの回転速度は、前記測定された温度が所定数の連続読込みの所定の回数の間に閾値を超える場合に増大する、ことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１４】
前記ファンの回転速度は、前記測定された温度が所定数の連続読込みの間に低下する場合に低減させられる、ことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１５】
フィールドワインディングと、
第１の制御信号に応答して前記フィールドワインディングへ速度制御信号を供給し、当該ファンの回転速度を制御する速度制御装置と、
少なくとも１つを第１の電圧源へ動作可能な状態で結合され、動作電力が前記フィールドワインディング及び前記速度制御装置へ供給されることを可能にする第１及び第２の入力部と、
第２の電圧源へ動作可能な状態で結合され、前記第１の制御信号を前記速度制御装置へ供給する第３の入力部と、
を有するファンと、
温度を測定し、該測定された温度を示す温度表示信号を供給するよう動作可能な温度測定回路と、
前記温度表示信号に応答して第２の制御信号を供給するよう動作可能な処理装置と、
前記第２の制御信号に応答して前記ファンの第３の入力部へ前記第１の制御信号を供給するよう動作可能な制御回路と、
を有する温度制御装置を有する機器。
【請求項１６】
前記制御回路は、
前記第２の制御信号に応答してパルスを発生させるよう動作可能なパルス発生器と、
前記パルスに応答してオン及びオフを切替え、前記第１の制御信号に対応する出力信号を第１の導通端子を介して供給するよう動作可能な第１のスイッチと、
を有する、ことを特徴とする請求項１５記載の機器。
【請求項１７】
前記制御回路は、前記第１のスイッチの第１の導通端子へ動作可能な状態で結合された第１の端子と、前記ファンの第３の入力部へ動作可能な状態で結合された第２の端子とを有する第１の抵抗を更に有する、ことを特徴とする請求項１６記載の機器。
【請求項１８】
前記第１のスイッチは、
前記パルス発生器へ動作可能な状態で結合され、前記パルスを受ける第２の導通端子と、
接地へ動作可能な状態で結合された第３の導通端子と、
を更に有する、ことを特徴とする請求項１７記載の機器。
【請求項１９】
前記制御回路は、接地へ動作可能な状態で結合された第１の端子と、前記第１の抵抗の第２の端子へ動作可能な状態で結合された第２の端子とを有する第２の抵抗を更に有する、ことを特徴とする請求項１７記載の機器。
【請求項２０】
前記制御回路は、接地へ動作可能な状態で結合された第１の端子と、前記第２の抵抗の第２の端子へ動作可能な状態で結合された第２の端子とを有するキャパシタを更に有する、ことを特徴とする請求項１９記載の機器。
【請求項２１】
前記ファンの第２の入力部へ動作可能な状態で結合された第１の導通端子と、前記処理装置へ動作可能な状態で結合された第２の導通端子とを有し、第３の制御信号を受けて、前記ファンのオン及びオフを切り替える第２のスイッチを更に有する、請求項１６記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、温度制御、より具体的には、異なる温度特性を有する民生電子機器のような機器における使用に適した速度可変なファンを備えた費用効率が高い温度制御装置と、そのような装置を用いて温度を制御する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
民生電子機器のような機器は、しばしば、過剰な熱からの損傷を防ぐために、例えばファンのような温度制御機構を必要とする。現在、温度制御のためにこのような機器によって使用されうる多種多様なファンが存在する。そのようなものの１つの形式のファンは、サーミスタによって制御されうる。サーミスタにより制御されるファンは、ある用途では温度制御のための費用効率が高い選択可能物であるが、ファン速度と温度との間の関係がサーミスタによって定められるという欠点を有する。従って、サーミスタにより制御されるファンは、ある用途に対しては適していない。例えば、サーミスタにより制御されるファンは、最終的な機器におけるファンの位置づけが（例えばモデル毎に）変化しうることによって、異なる温度特性を補償するために、ファンの速度と温度との間の関係が修正されることを要する用途には適していない。
【０００３】
他の形式のファンは、パルス幅変調（ＰＷＭ）によって制御可能である。要約すれば、ＰＷＭによって制御されるファンは、オン及びオフのパルスの列における相対的なパルス幅を使用して、ファンモータへ印加される電力量を制御し、それによってその回転速度を制御する。現在利用可能なＰＷＭによって制御されるファンは、それらが、ファンの速度を制御するパルスを受けるためにファンの動作電力によって駆動される高価な高電流トランジスタを利用しうるので、比較的高価となる傾向にある。結果として、現在利用可能なＰＷＭ制御によって制御されるファンは、ある用途、具体的には、費用が重大な検討材料である用途に対しては過度に高価となりうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、上記欠点を回避し、異なる温度特性を有する民生電子機器のような機器における使用に適した速度可変なファンを備える費用効果が高い温度制御装置が必要とされる。本発明は、これら及び／又は他の問題点を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様に従って、温度制御装置が開示される。実施形態に従って、温度制御装置は、フィールドワインディングと、第１の制御信号に応答して前記フィールドワインディングへ速度制御信号を供給し、当該ファンの回転速度を制御する速度制御装置とを有するファンを有する。前記ファンの第１及び第２の端子は、動作電力が前記フィールドワインディング及び前記速度制御装置へ供給されることを可能にする。前記第１及び第２の端子の少なくとも１つは、第１の電圧源へ動作可能な状態で結合されている。前記ファンの第３の端子は、前記第１の制御信号を前記速度制御装置へ供給する。前記第３の端子は、第２の電圧源へ動作可能な状態で結合されている。温度制御装置は、温度を測定し、前記測定された温度を示す温度表示信号を供給する温度測定手段と、前記温度表示信号に応答して第２の制御信号を供給する処理手段と、前記第２の制御信号に応答して前記ファンの第３の端子へ前記第１の制御信号を供給する制御手段とを更に有する。
【０００６】
本発明の他の態様に従って、温度制御方法が開示される。実施形態に従って、当該方法は、フィールドワインディングと、第１の制御信号に応答して前記フィールドワインディングへ速度制御信号を供給し、当該ファンの回転速度を制御する速度制御装置と、動作電力が前記フィールドワインディング及び前記速度制御装置へ供給されることを可能にする第１及び第２の端子と、前記第１の制御信号を前記速度制御装置へ供給する第３の端子とを有するファンを設けるステップを有する。前記第１及び第２の端子の少なくとも１つは、第１の電圧源へ動作可能な状態で結合され、前記第３の端子は、第２の電圧源へ動作可能な状態で結合される。当該方法は、温度を測定し、該測定された温度を示す温度表示信号を供給するステップと、前記温度表示信号に応答して第２の制御信号を供給するステップと、前記第２の制御信号に応答して前記ファンの第３の端子へ前記第１の制御信号を供給するステップとを更に有する。
【０００７】
本発明の更なる他の態様に従って、温度制御装置を有する機器が開示される。実施形態に従って、前記温度制御装置は、フィールドワインディングと、第１の制御信号に応答して前記フィールドワインディングへ速度制御信号を供給し、当該ファンの回転速度を制御する速度制御装置とを有するファンを有する。前記ファンの第１及び第２の端子は、動作電力が前記フィールドワインディング及び前記速度制御装置へ供給されることを可能にする。前記第１及び第２の端子の少なくとも１つは、第１の電圧源へ動作可能な状態で結合されている。前記ファンの第３の端子は、前記第１の制御信号を前記速度制御装置へ供給する。前記第３の端子は、第２の電圧源へ動作可能な状態で結合されている。前記温度制御装置は、温度を測定し、前記測定された温度を示す温度表示信号を供給するよう動作可能な温度測定回路と、前記温度表示信号に応答して第２の制御信号を供給するよう動作可能な処理装置と、前記第２の制御信号に応答して前記ファンの第３の端子へ前記第１の制御信号を供給するよう動作可能な制御回路とを更に有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の上記及び他の特徴及び利点、並びにそれらを実現する方法を更に明らかにする。本発明は、添付の図面に関連して挙げられた本発明の実施例に係る以下の記述を参照することにより、より理解されるであろう。
【０００９】
図面全体に亘って、同じ参照番号は、同一又は類似する要素を表す。本明細書中で提示される例示は、本発明の好ましい実施例を表し、このような例示は、如何なる方法によっても本発明の主旨を限定するように解釈されるべきではない。
【００１０】
ここで、図面、より具体的には図１を参照すると、本発明の実施形態に従う温度制御装置１００の図が示されている。図１から明らかなように、温度制御装置１００は、ファン１０と、分配管理（ＰＯＤ；Ｐｏｉｎｔ  Ｏｆ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）カード２０と、例えば温度測定回路３０のような温度測定手段と、例えば処理装置４０のような処理手段と、例えば電気的消去可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）５０のようなメモリ手段と、制御回路６０のような制御手段とを有する。温度制御装置１００の前記要素のうちの幾つかは、集積回路（ＩＣ）を用いて具現化されても良く、幾つかの要素は、例えば、１又はそれ以上のＩＣに含まれても良い。説明を明瞭とするために、例えば、特定の制御信号、電力信号及び／又は他の要素のような温度制御装置１００に関連する特定の従来要素は、図１には示されていないものもある。実施形態に従って、温度制御装置１００は、温度制御機能を実行するために民生電子機器のような機器に組み込まれても良い。
【００１１】
ファン１０は、前記温度制御機能を可能にするよう動作する。実施形態に従って、ファン１０は、ロータＲと、フィールドワインディングＦ１〜Ｆ４と、電圧−電流変換器１２と、抵抗Ｒｆと、３つの入力端子１〜３とを有する。ロータＲは、ロータＲにおいて固定マグネットを向かい合わせるフィールドワインディングＦ１〜Ｆ４により印加される電界に応答して回転する。電圧−電流変換器１２は、ファン１０の端子３を介して受信した第１の制御信号に基づいてファン１０の回転速度を制御する。図１から明らかなように、電圧−電流変換器１２は、端子３を介して受信した第１の制御信号に応答してフィールドワインディングＦ３へ速度制御信号を供給し、それによってファン１０の回転速度を制御する。抵抗Ｒｆは、ファン１０の端子３と６Ｖの電圧源との間に動作可能な状態で結合されている。実施形態に従って、抵抗Ｒｆは、５ｋΩの値を有するが、他の値が使用されても良い。
【００１２】
端子１及び２は、動作電力が、フィールドワインディングＦ１〜Ｆ４及び電圧−電流変換器１２を含め、ファン１０の要素へ供給されることを可能にする。図１から明らかなように、端子１及び２は、ファン１０の主電源である１２Ｖの電圧源からファン１０へ動作電力を供給する。本発明に従って、ファン１０の端子１及び２の少なくとも１つは、１２Ｖ電圧源へ動作可能な状態で結合されている。本明細書において前述したように、ファン１０の端子３は、第１の制御信号を電圧−電流変換器１２へ供給し、それによってファン１０の回転速度を制御し、且つ、前記６Ｖ電圧源へ動作可能な状態で結合されている。実施形態に従って、ファン１０は、デルタ社製ＡＦＢ０８１２Ｌ−ＳＸ００型ファン又はそれと等価なものを用いて具現化されても良い。
【００１３】
ＰＯＤカード２０は、熱を発生させて分配するよう動作する。実施形態に従って、ＰＯＤカード２０は、「スマートカード」又は類似する要素を用いて具現化される。温度測定回路３０は、ＰＯＤカード２０の周りの周囲温度を測定するよう動作する。本明細書で後述するように、温度測定回路３０によって測定された温度を示す温度表示信号は、周期的に処理装置４０によって読み込まれる。実施形態に従って、温度測定回路３０は、ナショナルセミコンダクタ社製ＬＭ７７型ＩＣ又はそれと等価なものを用いて具現化されても良い。
【００１４】
処理装置４０は、様々な処理機能を実行するよう動作する。実施形態に従って、処理装置４０は、毎分に一度又は他の所定の時間周期といったように周期的に温度測定回路３０によって測定された温度を示す温度表示信号を読み込むよう動作する。また、実施形態に従って、処理装置４０は、従来技術で知られる集積回路間（ＩＩＣ）バスを介して温度測定回路３０へ動作可能な状態で結合されている。
【００１５】
処理装置４０は、温度表示信号によって示される温度を所定の閾値温度と比較する。測定された温度が所定の閾値温度よりも高い場合に、処理装置４０は、ＥＥＰＲＯＭ５０に保存されたデジタルデータ（例えば、温度対電圧の表）を用いて第２の制御信号を制御回路６０へ供給する。実施形態に従って、第２の制御信号は、ファン１０の端子３へ供給される第１の制御信号の特有のＰＷＭデューティサイクルに対応するアドレスを示す。本明細書で後述する本発明の他の実施例では、処理装置４０は、また、ファン１０をオン及びオフするために使用される第３の制御信号を供給しうる。
【００１６】
ＥＥＰＲＯＭ５０は、本発明の温度制御機能を可能にするために処理装置４０によって取り出されるデジタルデータを含むデジタルデータを保存するよう動作する。実施形態に従って、ＥＥＰＲＯＭ５０は、ＩＩＣバスを介して処理装置４０へ動作可能な状態で結合されている。
【００１７】
制御回路６０は、処理装置４０から供給された第２の制御信号に応答して、ファン１０の端子３へ第１の制御信号を供給するよう動作する。図１から明らかなように、制御回路６０は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）６２と、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ１とを有する。ＦＰＧＡ６２は、５ビットＰＷＭユニット６４と、５ビットレジスタ６６と、トランジスタＱ１とを有する。
【００１８】
実施形態に従って、処理装置４０から供給された第２の制御信号は、ファン１０の端子３へ供給される第１の制御信号の特有のＰＷＭディーティサイクルを表すデータを有する５ビットレジスタ６６のアドレスを示す。第２の制御信号に応答して、５ビットレジスタ６６は、第１の制御信号の特有のＰＷＭディーティサイクルを表すデータを５ビットＰＷＭユニット６４へ供給する。次に、５ビットＰＷＭユニット６４は、特有のＰＷＭディーティサイクルに従ってパルスを出力する。実施形態に従って、５ビットＰＷＭユニット６４から出力されたパルスは、０から３．３Ｖの範囲を有し、トランジスタＱ１がオンとされるデューティサイクルを制御する。トランジスタＱ１は、オープンドレインのＮチャネル金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）又は他の形式の切替え手段として具現化されても良い。トランジスタＱ１がオンとされると、ドレイン−ソース間電流フローがトランジスタＱ１を流れ、抵抗Ｒ１は接地へ接続される。実施例に従って、抵抗Ｒ１は、１０ｋΩの値を有するが、他の値が使用されても良い。
【００１９】
抵抗Ｒ１が接地される時間を制御することによって、ファン１０の端子３での第１の制御信号の平均電流は変化しうる。ファン１０の回転速度を制御するために、５ビットＰＷＭユニット６４は、トランジスタＱ１のゲートにおける３２ステップの中の３１の最大デューティサイクル（即ち５ビット）から、３２ステップの中のおおよそ１６（即ち５０％のデューティサイクル）までを行うことができる。最大デューティサイクルは、トランジスタＱ１がほぼ１００％の時間にオンとされることをもたらすので、抵抗Ｒ１は、この状態でほぼ連続的に接地されるように見える。このような具合に、５ビットＰＷＭユニット６４のデューティサイクルを５０％から１００％に変化させることは、ファン１０の回転速度を最低速度から最高速度へと変化させる。デューティサイクルを制御するために５ビットデータを使用することは、一例に過ぎず、他のビット数が使用されても良い。
【００２０】
実施形態に従って、最小ＰＷＭ値は、トランジスタＱ１のドレインのピーク電圧がＦＰＧＡ６２の定格３．９Ｖを超えることを防ぐよう制御される必要がある。ファン１０により、端子３は、開回路の場合に６Ｖに浮く。過電圧問題を防ぐために、ショットキーダイオードＤ１が、トランジスタＱ１のドレインからＦＰＧＡ６２の３．３Ｖ電源へと接続される。このような具合に、ダイオードＤ１は、トランジスタＱ１のドレインのピーク電圧を、ＦＰＧＡ６２の３．３Ｖより上に０．４Ｖに制限する。
【００２１】
図２を参照すると、本発明の他の実施形態に従う温度制御装置２００の図が示されている。図２の温度制御装置２００は、図２の温度制御装置２００が抵抗Ｒ２を更に有し、ダイオードＤ１を削除する点を除き、図１の温度制御装置１００と実質的に同一である。抵抗Ｒ２は、トランジスタＱ１のドレインに現れる最大電圧を制限する最小電流が流れることを可能にする。その場合に、抵抗Ｒ１は、ファン１０を最低速度から最高速度へ動作させるために必要とされる付加的な電流を制御する。実施形態に従って、抵抗Ｒ１及びＲ２は、両方とも５．１ｋΩであるが、他の値が使用されても良い。図２の温度制御装置２００では、ファン１０の端子３に存在する電圧は、２．９Ｖから１．９Ｖの範囲にある。ファン１０の電圧−電流変換器１２は、この電圧変化を使用して、ファン１０の回転速度を８００ＲＰＭの最低速度から２０００ＲＰＭの最高速度まで変化させる。トランジスタＱ１のドレインにおけるポテンシャル電圧の問題を除くことに加えて、図２の温度制御装置２００は、また、ＰＷＭの全範囲が使用可能であるので、ＰＷＭ範囲を制限する必要性を取り除く。即ち、抵抗Ｒ１及びＲ２は、ファン１０の端子３を流れる電流が、０％のデューティサイクルから１００％のデューティサイクルまで線形に制御されることを可能にする。図１及び図２の温度制御装置１００及び２００によるノイズを夫々最小限とするために、ＰＷＭを２０ｋＨｚより上に保つことが望ましい。
【００２２】
図３を参照すると、本発明の更なる他の実施形態に従う温度制御装置３００の図が示されている。図３の温度制御装置３００は、図３の温度制御装置３００が抵抗Ｒ２に並列にキャパシタＣ１を有する点を除き、図２の温度制御装置２００と実質的に同一である。実施形態に従って、キャパシタＣ１は、抵抗Ｒ２に並列な抵抗Ｒ１を流れる平均電流を積分するよう動作し、それによってファン１０の端子３へ入力される時間変化する信号を除去する。キャパシタＣ１の追加による１つの主な利点は、５ビットＰＷＭユニット６４において如何なる周波数依存性も除去することである。具体的に、５ビットＰＷＭユニット６４は、如何なる可聴ノイズも作り出すことなく、数キロヘルツの可能な限り低い周波数で動作しうる。また、実施形態に従って、キャパシタＣ１は１０μＦの値を有するが、他の値が使用されても良い。
【００２３】
図４を参照すると、本発明のより更なる他の実施形態に従う温度制御装置４００の図が示されている。図４の温度制御装置４００は、図４の温度制御装置４００がトランジスタＱ２と、抵抗Ｒｂと、ダイオードＤ１とを更に有する点を除き、図３の温度制御装置３００と実質的に同一である。実施形態に従って、トランジスタＱ２は、ＮＰＮ形トランジスタとして具現化されているが、如何なる形式の切替え機構として具現化されても良い。図４におけるトランジスタＱ２の追加は、ファン１０が、トランジスタＱ２のベース端子へ印加される処理装置４０からの制御信号に応じてオン及びオフに選択的に切り替わることを可能にする。図４から明らかであるように、トランジスタＱ２のコレクタは、ファン１０の端子３へ動作可能な状態で結合され、そのエミッタは、接地へ動作可能な状態で結合されている。実施形態に従って、抵抗Ｒｂは、１０ｋΩの値を有するが、他の値が使用されても良い。
【００２４】
本発明の理解を容易にするために、ここで一例を挙げる。図５を参照すると、本発明の実施形態に従って温度を制御するステップを表すフローチャート５００が示されている。例示及び説明の目的のために、図５のステップを、図４の温度制御装置４００を参照して説明する。図５のステップは、一例に過ぎず、如何なる方法によっても本発明を限定することを意図しない。
【００２５】
ステップ５０５において、ファン１０はオフとされる。実施形態に従って、処理装置４０は、論理低（Ｌｏｗ）信号をトランジスタＱ２のベースへ供給し、それによって、ステップ５０５でファン１０がオフとされるようにする。ステップ５１０で、温度の読込みが実行される。実施形態に従って、処理装置４０は、処理装置４０及び温度測定回路３０を接続するＩＩＣバスを介して温度測定回路３０へ制御信号を供給することによって、ステップ５１０で温度の読込みを開始する。制御信号に応答して、温度測定回路３０は、ＰＯＤカード２０の周りの測定された周囲温度を示す温度表示信号をＩＩＣバスを介して処理装置４０へ供給する。実施形態に従って、処理装置４０は、例えば、毎分に一度又は他の所定の時間周期といったように周期的に温度測定回路３０から温度表示信号を読み込む。
【００２６】
ステップ５１５で、ステップ５１０で読み込まれた温度が、Ｘ回の連続読込みの間に、所定の閾値温度よりも大きいか否かが判定される。実施形態に従って、処理装置４０は、ステップ５１５で判定を行うようプログラムされており、Ｘは５に等しいが、他の値が使用されても良い。ステップ５１５での判定が否定である場合には、処理フローはステップ５１０に戻り、処理装置４０は、所定の時間周期（例えば毎分に一度）に従って他の温度読込みを実行する。代替的に、５１５での判定が肯定である場合には、処理フローはステップ５２０に進み、ファン１０は、その最低速度へとオンに切り替えられる。実施形態に従って、処理装置４０は、論理高（Ｈｉｇｈ）信号をトランジスタＱ２のベースへ供給し、それによって、ステップ５２０でファン１０がオンとされるようにする。処理装置４０は、また、第２の制御信号をＦＰＧＡ６２へ供給する。ＦＰＧＡ６２は、最低ファン速度に対応するデューティサイクルでファン１０の端子３において第１の制御信号が発生することを可能にする。
【００２７】
ステップ５２５で、他の温度読込みが、上記ステップ５１０で説明したような方法で実行される。ステップ５３０で、読み込まれた温度が、Ｙ回の連続読込みの間に、所定の閾値温度よりも大きいか否かが判定される。実施形態に従って、処理装置４０は、ステップ５３０で判定を行うようプログラムされており、Ｙは２に等しいが、他の値が使用されても良い。ステップ５３０での判定が否定である場合には、処理フローはステップ５３５に進み、ファン１０がその最低速度で動作中であり、且つ、読み込まれた温度が所定の温度限界だけ閾値温度よりも低いか否かが判定される。実施形態に従って、処理装置４０は、ステップ５３５で判定を行うようプログラムされており、ステップ５３５で使用される所定の温度限界は、設計上の選択の問題である。
【００２８】
５３５での判定が肯定である場合には、処理フローはステップ５０５に戻り、ファン１０は、処理装置４０が論理低信号をトランジスタＱ２のベースへ供給することによってオフとされる。代替的に、ステップ５３５での判定が否定である場合には、処理フローは５４５に進み、他の温度読込みが、上記ステップ５１０で説明したような方法で実行される。ステップ５３０での判定が肯定である場合には、処理フローはステップ５４０に進み、ファン１０の速度は、１ステップだけ増大する。実施形態に従って、処理装置４０は、第２の制御信号をＦＰＧＡ６２へ供給し、次に、ＦＰＧＡ６２は、１ステップだけファン１０の端子３において第１の制御信号のデューティサイクルを増大させ、それによって、ステップ５４０で１ステップだけファン１０の速度を増大させる。ステップ５４０から、処理フローはステップ５４５へ進み、他の温度読込みが、上記ステップ５１０で説明したような方法で実行される。
【００２９】
ステップ５５０で、ステップ５４５において読み込まれた温度がＺ回の連続読込みの間に低下したか否かが判定される。実施形態に従って、処理装置４０は、ステップ５５０で判定を行うようプログラムされており、Ｚは４に等しいが、他の値が使用されても良い。ステップ５５０での判定が否定である場合には、処理フローは上記ステップ５３０に戻る。代替的に、ステップ５５０での判定が肯定である場合には、処理フローはステップ５５５に進み、ファン１０の速度は、１ステップだけ低下する。実施形態に従って、処理装置４０は、第２の制御信号をＦＰＧＡ６２へ供給し、次に、ＦＰＧＡ６２は、１ステップだけファン１０の端子３において第１の制御信号のデューティサイクルを減少させ、それによって、ステップ５５５で１ステップだけファン１０の速度を低下させる。ステップ５５５から、処理フローはステップ５６０へ進み、他の温度読込みが、上記ステップ５１０で説明したような方法で実行される。ステップ５６０から、処理フローは、上記ステップ５３０へ戻る。図５のステップは、提示した方法で繰り返されうる。図５のステップは、所定の閾値を下回る温度（例えば、６５度より下、など）を保つために使用されうる。
【００３０】
本明細書に記述するように、本発明は、異なる温度特性を有する民生電子機器のような機器における使用に適した速度可変なファンを備える費用効果が高い温度制御装置と、そのような装置を用いて温度を制御する方法とを提供する。本発明は、集積された表示素子の有無とは無関係に様々な機器に適用可能である。従って、本明細書で用いられる用語「民生電子機器」は、それだけに限定されないが、集積された表示素子を有するテレビ受像機、コンピュータ若しくはモニタを含むシステム又は機器と、集積された表示素子を含まないセットトップボックス、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）、デジタルバーサトルディスク（ＤＶＤ）再生機、ビデオゲーム機、パーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）、コンピュータ若しくは他の装置のようなシステム又は機器とに言及しうる。
【００３１】
本発明は、好ましい設計を有するように記述されているが、本発明は、本発明の主旨を損なわない範囲で更に変形されても良い。従って、本願は、その一般的原理を用いる本発明の如何なる変形、使用又は適合も対象としている。更に、本願は、本発明が関連し、且つ、添付の特許請求の範囲の適用範囲内にある従来技術における既知又は慣習的範囲内で生ずるような本開示からのこのような派生も対象としている。
【００３２】
本願は、２００３年１２月３０日に米国特許商標局に出願された出願番号６０／５３３，１４０の仮出願に対する優先権と、前記仮出願から生ずる全ての利得とを主張するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に従う温度制御装置の図である。
【図２】本発明の他の実施形態に従う温度制御装置の図である。
【図３】本発明の更なる他の実施形態に従う温度制御装置の図である。
【図４】本発明のより更なる他の実施形態に従う温度制御装置の図である。
【図５】本発明の実施形態に従う温度制御のステップを表すフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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