(57)【要約】  電子回路を冷却するのに用いられる自己較正型の連続可変速ファンが開示される。最初の起動時に、既知の温度環境において、自己較正型ファンは、そのサーミスタアレイから電圧を読み取って、実際の値を所与の温度で予測される値と比較することによって、その電子部品の公差に対応する。続いて、サーミスタアレイからのその後の電圧読み取り値を調整する際に用いるために、その差がマイクロコントローラの不揮発性メモリに格納される。通常の動作中では、続いて、サーミスタアレイからの調整された読み取り値が、マイクロコントローラによって冷却ファンのモータを駆動する制御信号に変換される。これにより、ファンモータ速度の調整と温度読み取りとの間の速いサイクルの確率過程が得られることにより、冷却すべきデバイスに対する高度の制御が維持される。
2007536884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子冷却ファンを自己較正するマイクロコントローラ駆動式の方法であって、
前記ファンの起動時に格納されているオフセット値をメモリから読み取ることと、
前記ファンの動作を較正モード又は動作モードのいずれで進めるべきかを判定することと、
較正モードの場合には、
温度感知サブ回路の電圧値を測定することと、
前記測定された電圧値を理想の電圧値と比較することであって、それにより前記２つの電圧値間の前記オフセット値を求める、比較することと、
前記オフセット値をプログラマブル不揮発性メモリに保存することと、
較正モードでの動作を終了し、それによって動作モードでの動作を開始することと、
動作モードの場合には、
前記温度感知サブ回路の電圧を測定することと、
メモリに格納されている前記オフセット値を加算又は減算することによって前記測定された電圧値を調整することと、
データテーブル、コンピュータコードサブルーチン、コンピュータコード命令ライン、又は、ファンモータ速度を温度にマッピングする他の手段のうちの１つに従って、前記調整された電圧値を用いてファン速度を制御することと
を含む、電子冷却ファンを自己較正するマイクロコントローラ駆動式の方法。
【請求項２】
較正モードにおいて、
前記電圧を読み取るステップ、前記電圧を比較するステップ、及びオフセットを保存するステップを、所定の回数だけ繰り返すステップと、
それによって保存された前記オフセット値の平均を算出するステップと、
動作モード中に前記オフセット値として用いるように前記平均をメモリに格納するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ファンの起動時に、
前記温度感知サブ回路の前記電圧を読み取る前に、ユーザ入力によって較正モードが指示されているか否かを判定するステップと、
指示されている場合には較正モードに入るステップとを
さらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
較正モードにおいて、
前記理想の電圧値は、通信ポート、スイッチ、ディップスイッチ、プローブ、キーボード、又は、データフィールドをマイクロコントローラに手動又は自動で入力する他の手段のうちの少なくとも１つによって、メモリに入力される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ファンの最初の起動時に格納されているオフセット値をメモリから読み取ることを含むステップは、
較正が行われておらず、較正モードを開始すべきであることを示すために、ゼロの値を返す、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ファンの２回目以降の起動時に格納されているオフセット値をメモリから読み取ることを含むステップは、
較正が行われており、動作モードを開始すべきであることを示すために、非ゼロの値を返す、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
動作モード中、
前記温度感知サブ回路からの電圧値を測定するステップと、
前記オフセット値を用いて前記測定された電圧値を調整するステップと、
デバイスの動作が終了するまで、前記調整された値を用いてファン速度を制御するステップと
を繰り返すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記測定するステップ、前記調整するステップ、及び前記制御するステップの繰り返しは、一定の時間間隔又は可変の時間間隔のいずれかに従って行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
電子冷却ファンを自己較正する電子回路であって、
冷却すべきデバイス、領域、又は回路の温度を測定する温度感知サブ回路と、
前記温度感知サブ回路に接続されて、前記回路内の信号を制御し、オフセット値を用いて測定された電圧値を調整し、且つ動作を較正モード又は動作モードのいずれで進めるべきかを判定する、マイクロコントローラと、
電子的に制御されるモータを有し、前記マイクロコントローラに接続されて、前記冷却すべき対象のデバイス、領域、又は回路に空気流を供給するファンと
を備える電子回路において、
前記電子回路は、
その温度読み取り感度の公差に対応するように自己較正することと、
前記冷却すべき対象のデバイス、領域、又は回路の温度を読み取ることと、
続いてその後のファンモータ速度の調節に較正データを用いることと
ができる、電子冷却ファンを自己較正する電子回路。
【請求項１０】
前記マイクロコントローラは、
マイクロコントローラコードと、
オフセット値を格納する指定のメモリロケーションと、
サブルーチン、データテーブルを含む１つ若しくは複数のメモリロケーション、マイクロコントローラ命令コードライン、又は、規定の速度対温度曲線に従ってファンモータ速度を温度にマッピングする他の手段のうちの少なくとも１つと
を含む、請求項９に記載の回路。
【請求項１１】
前記回路の最初の起動時に、前記マイクロコントローラは、前記指定のオフセットメモリロケーションの読み取り関数を実行し、前記読み取られた値を指定の値と比較して,
較正モード又は動作モードのいずれで動作を開始するかを判定する、請求項１０に記載の回路。
【請求項１２】
前記回路の２回目以降の起動時に、
オフセット値を読み取り、前記読み取られた値を指定の値と比較して較正モードに入るか動作モードに入るかを判定した後で、
前記マイクロコントローラは、較正モードの再開が指示されているか否かを検出し、
指示されている場合には較正モードを開始し、
指示されていない場合には動作モードを開始する、請求項１０に記載の回路。
【請求項１３】
前記マイクロコントローラは、スイッチ、ディップスイッチ、キーボード、又は他の同等の入力デバイスのうちの１つ等のユーザインタフェースから信号を読み取ることによって、再較正が他の方法で指示されているか否かを検出する、請求項１２に記載の回路。
【請求項１４】
較正モード中、前記マイクロコントローラは、
温度信号ラインを介して前記温度感知サブ回路における前記電圧値を測定し、
前記測定された電圧値を理想の電圧値と比較し、
前記測定された電圧値と前記理想の電圧値との間の差としてオフセット値を演算し、
前記オフセット値を前記指定のメモリロケーションに格納し、
続いて動作モードを開始する、請求項１０に記載の回路。
【請求項１５】
前記理想の電圧値は、通信ポート、スイッチ、ディップスイッチ、プローブ、キーボード、又は、データフィールドをマイクロコントローラに手動又は自動で入力する他の手段のうちの少なくとも１つを介して入力される、請求項１４に記載の回路。
【請求項１６】
較正モード中、前記マイクロコントローラは、以下のさらなるステップ、すなわち、
較正カウンタ変数を初期化するステップと、
前記較正カウンタ変数を増加させるステップと、
電圧値を測定する前記ステップ、前記測定された電圧値を理想の電圧値と比較する前記ステップ、オフセット値を演算する前記ステップ、及び前記オフセット値を格納する前記ステップを繰り返すステップと、
前記較正カウンタ変数がその指定の終端値に達したか否かを試験するステップと、
前記較正カウンタ変数がその指定の終端値に達すると、メモリに記憶されている前記オフセット値のそれぞれから、重み付け等が行われた平均オフセット値を演算するステップと、
前記平均オフセット値をメモリに格納するステップと、
較正モードを終了し、それによって動作モードに入るステップと、
その後の動作モード中に前記平均オフセット値を前記オフセット値として用いるステップと
を実行する、請求項１５に記載の回路。
【請求項１７】
動作モード中、前記マイクロプロセッサは、
前記温度感知サブ回路における前記電圧を測定し、
前記指定のメモリロケーションに格納されている前記オフセット値を前記測定された電圧値から加算又は減算することによって、調整された電圧値を演算し、
前記調整された値と、データテーブル、サブルーチン、マイクロコントローラ命令コードライン、又はファンモータ速度を温度にマッピングする他の手段のうちの少なくとも１つとを用いて、ファンモータ速度を計算し、
前記計算されたファンモータ速度によって設定される転流信号を介してファンモータ速度を制御する、請求項１５に記載の回路。
【請求項１８】
所与の時間間隔後、前記マイクロコントローラは再び、前記温度感知サブ回路における前記電圧を測定し、前記調整された電圧値を演算し、ファンモータ速度を算出し、転流信号を介してファンモータ速度を制御する、請求項１７に記載の回路。
【請求項１９】
前記所与の時間間隔は、一定の時間間隔又は可変の時間間隔のいずれかである、請求項１８に記載の回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の背景］
発明の分野
本発明は、電子機器において見られる冷却回路で用いられるファンに関する。より詳細には、本発明は、回路トリミングに頼ったり多数のユニットを廃棄したりすることなく、費用効率的な中(moderate)〜低(low)公差の構成部品を用いて、冷却すべき領域又はデバイスの周囲温度の小さな変動にリアルタイムで応答することができる、精度及び感温性の高い電子冷却ファンを提供する。
【０００２】
関連技術の説明
現代の電子デバイスは、長期間動作させると熱を保つ傾向があり、これは最終的に機器の適切な機能を妨害する。したがって、システム保全性を維持し適切な性能を確保するために、ファン等の内部冷却システムが必要である。しかしながら、冷却ファンはそれ自体が欠点を抱えており、その中でも特に目立つのは、望ましくない騒音及び余計な電力消費である。これらの欠点は、ファンが単一速度で稼動するかオフのままかのどちらかである必要がある場合に特に深刻である。このような欠点を克服するために、可変速ファンが考案された。
【０００３】
しかしながら、可変速ファンの設計でさえも、冷却すべき領域又は回路の温度を十分な精度で測定することに関して困難を示す。広範囲に及ぶ温度で測定値を較正することは、特に測定回路の構成部品が費用節減のために多くの場合は中公差又は低公差で製造されることを考えると、困難であり費用がかかる可能性がある。したがって、広い温度範囲にわたって非常に費用効率的に温度測定値を較正することができる、連続可変速ファンが考案された。
【０００４】
関連技術は、速度制御付きファン及びセンサ機器の較正手段という２つの大きなカテゴリーに分類される。
【０００５】
速度制御付きファン
速度制御付きファンに関する関連技術は、メモリを有するマイクロコントローラと、ホストコンピュータシステムに対するインタフェースとを含み、温度感知デバイスが接続されたインテリジェントファンシステムを含む。通信信号を介して、マイクロコントローラは、検出された温度に応じ、メモリに格納されている速度対温度曲線を用いて、複数の制御命令に従ってファンモータの回転速度を調整する。各コントローラはファン固有のものである。すなわち、ホストマシンは、ある特定の外部ファンコントローラボードがある特定のファンを制御するようにプログラムする。温度入力及びその後のファンモータ回転に適切な電圧を合わせることは、外部ファンコントローラそれぞれを製造時にプログラミングすることによって達成される。
【０００６】
関連技術は、コンピュータとともに用いられる冷却ファン速度制御も開示している。システム構成の検出後の自動モードで、冷却ファン始動速度が、メモリに格納されているファン速度テーブルからシステムコントローラに取り出される。動作中に、冷却ファン速度は、周囲空気温度センサによって感知される温度に応じて加速又は減速される。製造時に、適切なファン速度テーブルがコントローラのメモリに書き込まれ、且つデータの変化を反映するためにいつでも容易に書き直される。
【０００７】
関連技術には、建物又は他の住宅内の部屋等の建築空間を冷却するためのマイクロプロセッサ制御式ファンも開示されている。このファンは、制御信号に応答して、第１の端子、第２の端子、および第１の所定の周波数を有する電源によって励磁される、モータを有する。このシステムは、所望の温度を選択してそれを表す第１の電気信号を供給する手段と、実際の温度を感知してそれを表す第２の信号を供給する手段と、第１の電気信号及び第２の電気信号を受け取り、サンプリングし、解釈する手段、好ましくはマイクロプロセッサとを含む。続いて、マイクロプロセッサは、測定された差の大きさに関してファンの速度を制御する。
【０００８】
室内送風機を駆動するモータの速度又はトルクを制御することによって暖房、換気、及び空調（ＨＶＡＣ）ユニットの空気流量を決定するシステム制御信号を用いて、ＨＶＡＣの室内送風機を駆動するシステムも利用可能である。マイクロプロセッサ（任意選択で、アナログ−デジタルコーデック及びプログラマブル不揮発性（ＰＶＮ）メモリを有する）が、ＰＶＮに格納され得る種々のシステムパラメータに従ったモータ制御信号を用いてモータの動作を制御する。モータ制御信号は、サーモスタットによって供給される温度信号等、システム制御によって供給される複数のシステム制御信号に応答したマイクロプロセッサによる速度又はトルクの制御のために、電気的に転流されるモータ(electrically commutated motor)（ＥＣＭ）に供給される。マイクロプロセッサは、システム制御信号に応答してＥＣＭの動作モードを規定する。サーモスタット等のシステムコントローラが、一定期間の間に規定された空気流を送出するようにファンを駆動する速度又はトルクで動作するよう、モータに命令する空調要求を発する。
【０００９】
センサ機器の較正
センサ機器の技術は、コンピュータシステムにおいてアナログセンサ測定値を較正する方法も開示している。較正された測定値は、温度（周囲温度又は特定の回路部品の温度）又は電圧等のアナログセンサ測定値を、製造プロセス中に格納された一組の曲線定義値（傾き及び切片等）のうち２つの曲線定義値をメモリから読み取ることによって生成される較正曲線と比較することによって得られる。製造プロセス中に得られる少なくとも２つの基準センサ測定値の結果は、最初に較正された値を用いた線形アルゴリズムによって、較正された尺度（calibrated scale）と比較されてから、不正確な可能性のあるインシステムアナログセンサ測定値を較正するために用いられる。動作中に、アナログセンサ測定結果とメモリデバイスから読み取られた曲線を定義する値とを用いて、較正結果が算出される。製造プロセス中に、まずコンピュータシャーシ内の周囲温度を既知の較正された温度にしてからセンサ測定動作を行うことによって、各温度測定が行われる。
【００１０】
関連技術は、建物又は他の住宅内の部屋等の建築空間を冷却するためのマイクロプロセッサ制御式ファンも開示している。このファンは、制御信号に応答して、第１の端子、第２の端子、および第１の周波数を有する電源によって励磁される、モータを備える。このシステムは、所望の温度を選択してそれを表す第１の電気信号を供給する手段と、実際の温度を感知してそれを表す第２の信号を供給する手段と、第１の電気信号及び第２の電気信号を受け取り、サンプリングし、解釈する手段、好ましくはマイクロプロセッサとを備える。続いて、マイクロプロセッサは、測定された差の大きさに関してファンの速度を制御する。
【００１１】
関連技術は、サーミスタを、そのサーミスタの抵抗の変化を継続的に測定してコンプレッサクラッチ及びコンデンサを駆動する電子コントローラに接続することによって、冷媒温度を示すデバイスも開示している。サーミスタは、その上を恒温空気が通過するときのサーミスタの抵抗を測定してから、測定された値を標準値と比較することによって、取り付け時に較正される。続いて、その比較に基づく補正係数を、その後の較正で用いるためにマイクロコンピュータ内又は外部媒体上の不揮発性メモリに格納することができる。較正のために、好ましくは２５℃の恒温空気をサーミスタ上に通過させ、サーミスタを低レベルの自己発熱で動作させる。安定化の後で、サーミスタの抵抗が測定されて既知の標準値又は公称値と比較される。比較の結果は、マイクロプロセッサの不揮発性メモリ又は不揮発性メモリ等の外部メモリに格納され、後で制御システムの動作中に補正係数として用いられる。較正信号が生成されると、マイクロプロセッサは、測定されたサーミスタ抵抗をルックアップテーブルに格納されている公称値と比較してから、その差を補正係数としてマイクロプロセッサの不揮発性メモリ又は不揮発性メモリ等の外部メモリに格納する。
【００１２】
［発明の概要］
本発明は、電子機器において見られる冷却回路で用いられる可変速ファンを自己較正する装置及び方法を開示する。本発明は、必要に応じてある程度の冷却能力に対応するようにファン速度を微調整することによって、冷却すべき領域又は部品の周囲温度の変化に応答し、それにより対象の領域又は回路の正確な温度を維持する。ファンは、サーミスタ、サーミスタアレイ、又は同等の手段等の温度感知サブ回路によって測定される温度に応じて、モータの回転速度を高める。関連技術のファンとは異なり、ファン速度の変更は、離散的な間隔でだけでなく、連続的な範囲の値にわたって行うことができるため、騒音及び電力消費等の望ましくない影響を最小にしつつ冷却能力が最大になる。
【００１３】
さらに、本発明は、ファンが特定の自己較正温度に対する特有の速度値を算出できるようにすることで、それを構成する電子部品内に含まれる製造公差に関する調整を行う機構を教示する。ファンは、最初に電源が投入されると一定温度領域に置かれる。続いて、回路の初期公差を補償する誤差オフセット値が、マイクロコントローラに格納されているソフトウェアルーチンによって不揮発性メモリに格納される。続いて、通常動作モード中の後続の温度測定値が、格納されたオフセット値を用いて補正される。これにより、ファン速度の高精度制御を得ると同時に、製造費用を抑えることができる。したがって、自己較正型ファンは、回路トリミング、低公差の高価な部品の使用、又は多数の許容不可能なユニットの廃棄等、製造段階中の高価な較正技法の必要をなくす。それは、妥当な範囲内の公差であればいずれもオフセット値を用いて補償できるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［発明の詳細な説明］
図１は、特許請求の範囲に記載のデバイスを、それに含まれる回路要素の概略図によって示す。サーミスタ、サーミスタアレイ、又は他の同等の手段等の温度感知サブ回路１３が、温度信号ライン１５を介してマイクロコントローラ１２に取り付けられる。マイクロコントローラ１２は、転流信号ライン１６を介してファンモータ１４にも接続される。温度感知サブ回路１３は、冷却すべき領域、デバイス、又は回路における温度を読み取るために用いられる。温度信号ライン１３は、温度感知サブ回路１３からの電圧読み取り値をマイクロコントローラ１２に送る。マイクロコントローラ１２は、限定はされないが、デバイスが較正されているか否かを判定すること(deter pining)、オフセット値を格納することであって、それによって、温度感知サブ回路１３内の公差を補償する、格納すること、調整された温度に達するために温度感知サブ回路１３から読み取られた電圧値を調整すること、調整された温度に対応するモータ速度を算出すること、転流信号ライン１６を介してファンモータ１４に送るための転流信号を生成すること、及びこれらのプロセスの１つ又は複数を繰り返す前に一定時間待機することを含む、多くのタスクを実行する。
【００１５】
図２に示す他の要素は、従来技術において既知の方法に従って、転流信号の算出及び変更に用いられる実際のモータ速度を検出するホールモニタ２０を含む。従来技術において既知の方法によって、転流信号を発生しモータ１４に送るのに用いられる、論理ＡＮＤゲート２１及び２２も図示されている。それ以外にも、従来技術で既知の標準ＤＣブラシレスモータの要素が図示されている。米国特許第６６１１１１７号明細書は、駆動回路でブラシレスＤＣモータを制御する方法及び装置を開示している。当該特許は、参照により本明細書に援用され、マイクロコントローラでブラシレスＤＣモータを効果的に動作させるのに必要なさらなるソフトウェア要素及びハードウェア要素を、十分に詳細に説明している。
【００１６】
電子デバイスを冷却するのに用いられる冷却ファンを自己較正する方法は、図２にフローチャート形式で示されている。正確な較正を確保するために、ファンはまず、熱浴、一定温度領域、又はさらには温度の安定した工場床面等、好ましくは２５℃の既知の一定且つ安定した温度の領域に置かれる（図２のステップ１）。代替的に、一定温度の空気をサーミスタ又はサーミスタアレイ１３上に通過させて、同じ結果を得てもよい。本発明の一実施形態では、一定温度領域の温度は、マイクロコントローラコード１７にプログラムするために事前に知られていなければならない。自己較正プロセスは、ファンが最初に電源投入されると（ステップ２）行われ、較正モードに入る（ステップ５、６、及び７）。
【００１７】
較正モードは、図２のステップ５、６、及び７に記載されているように、ファンの最初の起動時に開始し、このとき、マイクロコントローラ１２がオフセット値メモリロケーション１８からの読み取り関数(read function)を実行する（ステップ３）が、これは、ファンが動作モードで動作するときにオフセット値を格納するために確保されていたプログラマブル不揮発性メモリ１８からの、マイクロコントローラコード１７の読み取りによって行われる。オフセットメモリロケーション１８に格納されている値がないため、読み取り関数はゼロ又は何らかの他の指定値の結果を返して、較正を行って適切なオフセット値を生成しなければならないことをマイクロコントローラ１２に示す。代替的に、２回目以降の起動時に、読み取り関数は非ゼロ結果を返して、較正モードを迂回してファン動作を動作モードで続けるべきであることを示す。この分岐判定論理は、図１にステップ４として示されている。
【００１８】
続いて、実際の較正であるステップ５、６、及び７は、マイクロコントローラ１２が（再びコントローラコード１７によって）温度感知サブ回路の端子間からの電圧読み取りを行うことで始まる（ステップ５）。一定温度領域の温度読み取りがこれにより行われるが、この読み取り値は、構成部品の公差に対応する誤差部分を含む。続いて、この読み取り値はマイクロコントローラ１２に送り戻される。
【００１９】
続いて、マイクロコントローラコード１７に従って、マイクロコントローラ１２はステップ６において、読み取られた温度値を一定温度領域１に対応する理想値と比較する。この理想値は、プログラムに含まれておりメモリに格納されている。測定された電圧と予測される電圧との間の差は、温度感知回路に固有の製造公差に対応する厳密なオフセット値を提供する。続いて、ステップ７において、オフセット値は、その後のファン速度算出で用いるためにマイクロコントローラ１２内のプログラマブル不揮発性メモリの指定のロケーション１８に格納される。すると構成モードが終了し、ファンは、図２のステップ８〜１１に示すような動作モードの準備が整う。
【００２０】
オフセット値は不揮発性メモリに格納されるため、メモリロケーションからのその後の読み取りは非ゼロ結果を返し（構成部品の公差が完全にゼロであるような最も可能性の低いシナリオを除いて）、それにより、その後の起動時に較正モードを迂回して動作モードに直接進み（ステップ７）、オフセット値を用いて温度感知サブ回路１３の端子間からのその後の電圧読み取り値を全て調整する。
【００２１】
自己較正型ファンの一実施形態は、温度安定環境に置かれると、温度感知サブ回路における実際の電圧読み取り値と理想の電圧読み取り値との間の差の複数回の読み取りを行う手段を含む。このような手段は、プログラムフローが較正モード（ステップ５〜７）に入ると較正カウンタを初期化して（ステップ２４）増減させる（ステップ２５）命令、及び実際の電圧の読み取り（ステップ５）、理想の電圧との比較（ステップ６）、及びオフセットの格納（ステップ７）の連続するループが行われた後で較正カウンタがその最大値に達したか否かを判定する（ステップ２６）命令といった、さらなる命令をマイクロコントローラコード１７に含むことによって達成される。このように、オフセット電圧値の複数回の読み取りを行ってから、平均化し（ステップ２７）、重み付け等を行い、且つ動作モード中に得られるその後の温度読み取り値を調整するのに用いられる実際のオフセット値として格納することができる。これにより、オフセットの測定でより高い精度が得られる。
【００２２】
さらに、本発明者は、本発明を実施する代替的な一実施形態として、較正が最初の起動時に自動的に行われるだけでなく、その他の時点でも行われることができるように、ファンの再較正に手動で影響を与える手段を含むものを想定する。このような手段は、ステップ２３において手動再較正が指示されているか否かを問い合わせる、さらなる命令をマイクロコントローラコード１７内に含むことから成る。例えば、限定はされないが、このような再較正の指示は、接地されたノープル（no-pull）単投スイッチ等の単純なユーザ操作可能な入力デバイス用の端子２８に取り付けられた指定のピン２９における信号をマイクロコントローラが読み取るという形態(foul')を取る。これにより、ユーザは、スイッチを操作することによってファンを再較正するようマイクロコントローラ１２に指示することができる。しかしながら、この実施形態では、ユーザにはマイクロコントローラコード１７にプログラムされた一定温度値を知ることが義務付けられる。較正するか否か等の２値動作を伝える、ノープル単投スイッチ以外の手段を用いることもできる。
【００２３】
その後の手動再較正では、予めプログラムされた較正温度を知ること、及び或る領域をその温度に厳密に保つことが困難である。したがって、代替的な一実施形態として、ユーザが較正に用いるべき領域の一定温度をマイクロコントローラメモリに手動で入力する手段を用いることができる。このような手段は、従来技術において広く知られており、小型キーボード、１つ若しくは複数のディップ（ＤＩＰ）スイッチ、小型ダイヤル若しくは加減抵抗器、キーボード若しくはマイクロキーボード、シリアル通信ポート、一般的にはＲＳ２３２ポート、１２Ｃポート、ＣｏｎＢｕｓポート、ＵＳＢポート、又は、単一のデータフィールドをマイクロコントローラのメモリロケーションに入力する他の同等の手段を用いて達成することができる。代替的に、較正温度は、対象の領域又はデバイスの温度を読み取って、このようなデータを上記の通信ポートを介してマイクロコントローラに通信するようにプログラムされた、低公差且つ高精度の熱プローブを介して、自動的に入力することができる。このタイプのプローブは、本明細書で開示されるタイプの再較正型ファンを技術者が用いるのに特化して製造され得る。これにより、技術者は、その後、場所及び時間を問わず任意の妥当な温度でファンのその後の手動再較正を行うことができ、プログラムされた較正温度を知る必要も較正領域をその値に保つ必要もない。
【００２４】
動作モードであるステップ８〜１１の間、サーミスタ又はサーミスタアレイ１３は、ファンの設置中にコンピュータのマザーボード又は他の熱に敏感な回路等の冷却すべきデバイスの付近にすでに置かれている。代替的に、サーミスタ又はサーミスタアレイは、温度を監視すべき回路に組み込むことができる。さらに、熱感知サブ回路１３は、冷却すべき領域、部品、又は回路の内部に取り付けられるファン１４のハブに接続することができる。続いて、サーミスタ又はサーミスタアレイ１３における電圧が読み取られ、温度制御信号１５を介してマイクロコントローラ１２に送られる。続いて、温度感知回路の既知の公差を補償するために、マイクロコントローラ１２は制御コード１７によって、オフセット値を用いて温度制御信号１５を調整し、真の温度を表す出力値を生成する。続いて、調整された「真の」温度を用いて、マイクロコントローラは、指定周波数の転流信号１６又は何らかの他の同等の手段を介して冷却ファンのモータ１４に送られるモータ速度値を生成するために、同じくメモリに格納されているか又は制御コード１７に含まれている温度にモータ速度をマッピング（限定ではなく例として、図３に示すような）する速度テーブル、公式、サブルーチン、又は他の手段１９を参照する。代替的に、マイクロコントローラコード１７は、入力温度１５からファン速度を算出するサブルーチン１９を含むことができる。続いて、ファンモータ１４は、その速度がモータ速度又は転流信号１６の関数となるように起動される。
【００２５】
制御コードのプログラミング１３に含まれる、設定された時間間隔で、別の温度読み取りが行われるが、このような間隔は、数マイクロコントローラクロックサイクルから数秒、数分、又はさらにはそれよりも長い時間等の観察可能な時間間隔に及ぶ。さらに、この間隔は一定である必要はなく、公式、データテーブル、又は他の同等の可変手段に従って設定することができる。上述の手順によって、モータ速度は続いてリセットされ、ファンの電源が落とされるまで温度読み取り及びモータ速度設定の確率過程が得られる（ステップ１１）。したがって、この確率過程であるステップ１１は、対象の領域又はデバイスの温度の厳密な制御を可能にする。
【００２６】
図３は、マイクロコントローラ１２によって用いられる通常のモータ速度対温度関数を、純粋に数学的な形態で示す。モータ速度対温度関数は、限定はされないが、データテーブル１９、コンピュータコードサブルーチン１９、及びマイクロコントローラコード１７のコマンドラインを含む複数の方法で、デバイスに組み込むことができる。モータ速度対温度関数は、調整された温度を入力として受け入れ、ファンモータの速度設定を出力として生成する。
【００２７】
図４は、本開示の発明の個別のソフトウェア要素を示す。マイクロコントローラ１２又は他の場所にあるプログラマブル不揮発性メモリには、マイクロコントローラコード１７、指定のメモリロケーション１８、及び、温度対モータ速度データテーブル又はサブルーチン１９が格納される。マイクロコントローラコード１７を用いて、マイクロコントローラが駆動され、ファンモータの較正及び制御に必要な種々の機能が調整される。このような機能は、限定はされないが、ステップ５及び８におけるように温度感知サブ回路から電圧を読み取ることと、読み取られた電圧値を予測される電圧値と比較すること（ステップ６）と、それにより得られるオフセット値を指定のメモリロケーション１８に格納すること（ステップ７）と、オフセット値を用いて読み取られた電圧値を調整すること（ステップ９）と、ファン速度を制御すること（ステップ１０）と、温度を読み取るステップ、電圧オフセットに関する調整を行うステップ、及びファン速度を制御するステップを可変に固定された(fixed for variable)間隔で繰り返すこと（ステップ１１）とを含む。オフセット値メモリロケーション１８は、所与の温度で温度感知サブ回路１から読み取られた電圧と、その温度で予測される値との間の差を表す電圧値を格納するための、指定されたメモリ内の場所である。オフセット値は、限定はされないが温度感知サブ回路１３からの製造公差を含む、デバイスの回路内の製造公差に対応するように電圧を調整するのに便利な方法を提供する。温度対速度データテーブル又はサブルーチン１９は、所与の温度値入力からモータ速度値出力を生成するコンピュータメモリ手段を表す。温度対速度データテーブル又はサブルーチン内に包含される関数は、例として図３に含まれるプロットとして表すことができる。入力される温度から出力されるファン速度へのマッピングを達成する手段がいくつか想定される。このような手段は、データテーブル、コンピュータコードサブルーチン、マイクロコントローラコードの本体に組み込まれる１つ若しくは複数のライン、又はさらには物理的手段を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本開示の装置の一実施形態を示す回路仕様である。
【図２】本開示の方法の較正ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】サンプル温度対ファン速度プロットである。
【図４】ファンによって用いられるソフトウェア要素の図である。
【図１】
2007536884.tif 000003
【図２】
2007536884.tif 000004
【図３】
2007536884.tif 000005
【図４】
2007536884.tif 000006