(57)【要約】ファン集合体に対するモータの速度を制御する方法は、マイクロコントローラでデューティサイクル値を受信することを含む。マイクロコントローラは、速度センサから計測されたファン速度を受信する。予測される速度が判定され、そこで予測される速度はデューティサイクル値に対応する。計測されたファン速度は、予測されるファン速度と比較される。もし計測されたファン速度が、予測されるファン速度の所定比よりも低ければ、モータ駆動信号のデューティサイクルは減少される。【選択図】図１
2008533954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコントローラでデューティサイクル値を受信し、
速度センサから、測定されたファン速度を受信し、
前記デューティサイクル値に基づいて、予測されるファン速度を決定し、
前記測定されたファン速度を前記予測されるファン速度と比較し、
もし前記測定されたファン速度が、前記予測されるファン速度の所定比よりも小さければ、モータ駆動信号のデューティサイクルを減少する
ことを備えるファン集合体に対するモータの速度を制御する方法。
【請求項２】
前記測定されたファン速度は、前記マイクロコントローラで受信される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記予測されるファン速度は参照表から検索され、前記予測されるファン速度は前記参照表において前記デューティサイクル値に対応する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
所定の時間を待って、
前記ファン集合体を駆動するモータが所望の動作状態で動作しているかどうかを判定するために、前記モータ駆動信号の前記デューティサイクルを、試験デューティサイクルまで増加する
ことをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記試験デューティサイクルに対応する第２のデューティサイクル値を計算し、
第２の測定されたファン速度を前記速度センサから受信し、
前記参照表から前記第２のデューティサイクル値に対応する、第２の予測されるファン速度を検索し、
前記第２の測定されたファン速度を前記第２の予測されるファン速度と比較する
ことをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
もし前記第２の測定されたファン速度が前記第２の予測されるファン速度の範囲内になければ、前記モータ駆動信号の前記デューティサイクルを減少することをさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
もし前記第２の測定されたファン速度が前記第２の予測されるファン速度の範囲内にあれば、前記モータ駆動信号の前記デューティサイクルを最大の操作値まで増加することをさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
もし前記測定されたファン速度が、前記予測されるファン速度の第２の所定比よりも小さければ、前記モータ駆動信号の送信を停止することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
所定の時間を待って、前記所定の時間の経過後に前記モータ駆動信号を送信することをさらに含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
冷却ファンの動作方法であって、
前記冷却ファンの温度を監視し、
前記温度が所定の温度領域内にあるかどうかを判定し、
加重回転数を創出するために、前記冷却ファンの温度に基づいて、加重係数を第1の回転数に乗じ、
総加重回転数を創出するために、前記加重回転数を総回転数に加算する
ことを備える冷却ファンの動作方法。
【請求項１１】
冷却ファンの前記総加重回転数が里程標の回転目標よりも大きいかどうかを判定し、
もし冷却ファンの前記総加重回転数が前記里程標の回転目標よりも大きければ、メッセージを作成し、
前記総加重回転数が前記里程標の回転目標よりも大きいことを示す前記作成されたメッセージを送信する
ことをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記総加重回転数が、前記冷却ファンに対する推奨回転寿命よりも大きいかどうかを判定し、
もし前記総加重回転数が前記冷却ファンに対する前記推奨回転寿命よりも大きければ、メッセージを作成し、
前記総加重回転数が前記冷却ファンに対する前記推奨回転寿命を超えていることを示す前記作成されたメッセージを送信する
ことをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記加重係数を前記第１の回転数に乗じる前に、前記加重係数は冷却ファンの温度に基づいて計算される請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記加重係数を前記第１の回転数に乗じた後に、前記加重係数は冷却ファンの温度に基づいて決定される請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
冷却ファン集合体の監視方法であって、
前記冷却ファン集合体の複数の対象点を監視し、
前記冷却ファン集合体の前記複数の対象点それぞれに対する多数の測定値を創出するために前記複数の対象点それぞれに対する読み取り値を定期的に捕捉し、
前記複数の対象点それぞれに対する前記多数の測定値をメモリに格納し、
前記複数の対象点のそれぞれに対する前記格納された多数の測定値を送信する
ことを備える冷却ファン集合体の監視方法。
【請求項１６】
前記複数の対象点それぞれに対する前記格納された多数の測定値を受信し、前記冷却ファン集合体が正しく作動しているかどうかを判定するために、前記受信した測定値を分析することをさらに含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記格納された多数の測定値は、受信機によるポーリングに応答して送信される請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
冷却ファンの監視方法であって、
複数の計測点に対する読み取り値を捕捉するために、冷却ファン内の前記複数の計測点を監視し、
前記複数の計測点に対する前記読み取り値が、前記複数の計測点に対する複数の対応する設定閾値を超えているかどうかを判定し、
もし前記複数の読み取り値の１つまたはそれ以上が、前記対応する設定閾値を超えているならば、前記冷却ファンの動作を修正する
ことを備える冷却ファンの監視方法。
【請求項１９】
前記複数の読み取り値の１つまたはそれ以上が、前記対応する設定閾値を超えているならば、エラーメッセージを送信することをさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の対応する読み取り値の２つが、前記対応する設定閾値を超えているならば、前記冷却ファンの動作を停止することをさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
冷却ファンの動作方法であって、
前記冷却ファンの温度を監視し、
前記温度が所定の温度領域内にあるかどうかを判定し、
加重回転数を創出するために、前記冷却ファンの温度に基づいて、加重係数を第１の回転数に乗じ、
総加重回転数を創出するために、前記加重回転数を総回転数に加算し、
前記総加重回転数が里程標の回転目標よりも大きいかどうかを判定し、
もし冷却ファンの前記総加重回転数が前記里程標の回転目標よりも大きければ、メッセージを作成する
ことを備える冷却ファンの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ファンに関する。より詳しくは、本発明は、電子システムに使用のためおよび電子システムに対する冷却解決法の設計のためのインテリジェントな冷却ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータシステムのような電子システムにおいて、その動作機能を維持するために、冷却ファンは重要な役割を果たす。電子システムから過剰な熱を取り除くことができないことは、システムの恒久的な損傷を導くかもしれない。電子システムに存在する複雑さのために、冷風を単に供給する以外に付加的機能、例えば、ファン速度を制御する機能や、また瞬間的なファン速度を決定するために冷却ファン上の回転計パルスを監視する機能や、さらにまた冷却ファンが故障であるかまたは前もって設定された速度よりも遅いかどうかを検出する機能を有する冷却ファンが要求される。今日、これらの機能はいくつかの冷却ファンに存在しているが、異なる製造者により生産される冷却ファンを制御する有効な標準的設計ないし手順はない。さらに、システム内でこれらの冷却ファンを備え付けるために、冷却ファンが理解できる信号を提供し、そしてまたシステムの電子回路により実行できる形でシステムへの信号を受信して供給するように、コントローラカードとも呼ばれる特別なプリント基板アセンブリ（ＰＣＡｓ）が設計されることが求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
もし付加的な機能、例えば冷却ファンに対して、ファン速度を上げることによって他の故障した冷却ファンを補償するような機能、問題があることを外付けハードウェアに知らせるような機能、または上昇したシステム温度に対応してファン速度を上げる機能などを所望するならば、専用のＰＣＡまたはコントローラカードがまた要求される。ＰＣＡまたはコントローラカードは、冷却ファンの故障を検出したり、冷却ファンが故障していることをシステムに知らせたり、またはシステムにおける他のファン速度を調整することができるように設計されて組み立てられる。ＰＣＡおよびコントローラカードの設計や生産は、多くの設計時間や資源を必要とし、これらは、冷却ファンを使用するシステム全体の費用に最終的に付加される。
【０００４】
新しいシステムのための冷却解決法の設計は、熱設計技術者にとって時間のかかる作業である。概して、ＰＣＡまたはコントローラカードは、ファン速度や他の機能、例えば故障の検出や警報設定を制御するように設計されて組み立てられることが要求される。しばしば、複合的な制御カードの設計と構築は、ファンや、ファン速度、警報設定等の適切な組合せを獲得するために現実の用途で検証されるように要求される。例えば、システムへの試料ファンの取り付け、適切なファン速度および所望の電力の決定、およびシステム内の冷却ファンの検査などを複合的に繰り返すことは、コストがかかり非効率的である。
【０００５】
従来の冷却ファン、特に直流（ＤＣ）ブラシレス冷却ファンのもう一つ重要なことは、該冷却ファンは印加される入力電圧に依存してファン速度を変えるということである。入力電圧が上昇すると、ファン速度は加速し、より多くの電力を使用する。入力電圧が低くなると、ファンは速度を下げ、より少なく冷却する。多くの典型的な用途は、２４から７４ボルトの間で変動するかもしれない電圧範囲を有する。したがって、システム設計者は、これらの広い電圧変動の間で一定の冷却能を維持する責任を負う。したがって、通常、冷却ファンに対する電圧を一定に保つように、電圧自動調節電源がシステム内に備え付けられる。しかしながら、電圧自動調節電源を備えなければならないということは、システム全体にさらなる複雑さとコスト増も付加する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、本発明の実施形態に係る冷却ファン解決法を示す。冷却ファン１００は、ファン１１２（ファン羽根を含む）および、ファン１１２を駆動するためファン１１２に回転可能に連結したモータ１１４を有するファンモジュール１１０を含む。マイクロコントローラ１２０、例えば、マイクロチップテクノロジー社製造の18-pin PIC16C717マイクロコントローラ装置は、ファンモジュール１１０、特にモータ１１４と直接的な通信状態にある。しかし、いかなる好適なマイクロコントローラまたはプロセッサが利用されてもよい。好ましくは、マイクロコントローラ１２０は冷却ファン１００の内部に固定される。
【０００７】
バスインタフェース、例えばインターＩＣ（Ｉ２Ｃ）（“Ｉ２Ｃ−バス規格”、バージョン２．１、２０００年１月、フィリップスセミコンダクタ社より）バスインタフェース１３０は、マイクロコントローラ１２０と通信状態にある。バスインタフェース１３０は、マイクロコントローラ１２０への、または、からのデータの転送を容易にする。バスインタフェース１３０は、バスライン１３２、例えばＩ２Ｃバスラインによって、システム１４０に相互接続してもよい。Ｉ２Ｃバスライン１３２は、２つの回線を有する。すなわち、データ（ＳＤＡ）線とクロック（ＳＣＬ）線である。インターＩＣ（Ｉ２Ｃ）は逐次アクセスされることがあるので、Ｉ２Ｃプロトコルを利用する個別の装置は個別の識別表示（ＩＤ）をもつが、すべてが同種の通信回線またはバスに接続されてもよい（すなわち、並列バスとして接続されてもよい）。インターＩＣ（Ｉ２Ｃ）は便利なプロトコルである。なぜなら、システム設計において冷却ファンを利用する熱設計技師によく知られており、かなりの数のディジタル論理装置はＩ２Ｃプロトコルを利用するからである。しかしながら、他のバスインタフェースシステムや通信プロトコルが利用されてもよい。例えば、自動車業界において利用される、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）プロトコル（Controller-Area Network（ＣＡＮ）規格、バージョン２．０、１９９１年、ロバート  ボッシュ  ＧｍｂＨ、シュトゥットガルト、ドイツ）は、本発明の実施形態に係るバスインタフェース１３０に伴って利用されてもよい。
【０００８】
冷却ファン使用者または熱設計技師にとって、ファン速度を制御し、瞬間的なファン速度を決定するために冷却ファンの回転計パルスを監視し、冷却ファンが故障しているかまたはあらかじめ設定された速度よりも遅いかどうかを検出する機能以外に、追加の機能、例えば、冷却ファン１００の部品番号を電子的に読み取る機能や、ファン製造者を電子的に確認する機能や、製造日を電子的に読み取る機能は特に望ましい。さまざまなファン製造者はファン速度を制御することについて異なる方法を有するという懸念のため、冷却ファン１００の情報、例えば部品番号やファン製造者や製造日を容易に獲得することができることは、冷却解決法の設計や修復において助けになる。
【０００９】
本発明の実施形態によると、マイクロコントローラ１２０は、例えばＩ２Ｃプロトコルを利用するシステムまたは装置１４０によって提供されるバイト通信をマイクロコントローラ１２０に読み取れるようにするプログラムコードでプログラムされる。本発明の個々の実施形態において、マイクロコントローラ１２０は、プログラムコードが格納されるプログラムメモリを含む。例えば、ＰＩＣ１６Ｃ７１７マイクロコントローラは、１４ビット語を処理することができ、２キロバイトの容量をもつ。プログラムまたは命令コードは、工場でマイクロコントローラ１２０に一度だけプログラムされ、エンドユーザまたは冷却ファン需用者によって再プログラムまたは書き直しをすることはできない。例えば、ＰＩＣ１６Ｃ７１７マイクロコントローラは、動作を実施するためにマイクロコントローラ１２０に利用できる２５６バイトの容量をもつ小さなデータメモリまたは“スクラッチパッドメモリ”も含む。マイクロコントローラ１２０のデータメモリは揮発性であり、いかなるプログラミングまたは命令も格納せず、むしろ単なるワーキングメモリである。
【００１０】
マイクロコントローラ１２０のプログラムコード（例えば、Ｃプログラミング言語で書かれたコード）は、冷却ファン１００の部品番号、製造者、製造日を含むことができるので、マイクロコントローラ１２０が、例えば、ホストシステムまたは装置１４０からここに接続されたシステムまたは装置１４０にそのようなデータを出力せよというコマンドを受け取ると、マイクロコントローラ１２０は要求されたデータを直ちに出力できる。また、冷却ファン１００の部品番号、製造者、製造日以外の有用なデータ、例えば冷却ファンの引き込み電流（Ａｍｐｓ）が含まれてもよい。マイクロコントローラ１２０は、例えばＩ２Ｃプロトコルで冷却ファン１００に関するデータを通信してもよい。Ｉ２Ｃプロトコルのような一般的な通信プロトコルを利用するシステムまたは装置１４０と直接通信できる冷却ファン１００を備えることにより、ＰＣＡまたはコントローラカードは、冷却ファン１００を制御しまたは通信することを全く要求されない。
【００１１】
図２は、本発明の実施形態に係る複数の冷却ファンを実装する電子システムを示す。複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８は、電子システム２００内に備えられる。複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のそれぞれは、電源２１０およびユーザシステム／装置１４０のための線路分割装置であるコネクタモジュール２３０と電気的に接続される。本発明の実施形態において、電子システム２００はＩ２Ｃプロトコルを利用し、ユーザシステム／装置１４０は、Ｉ２Ｃプロトコルに基づく通信回線であって、コネクタモジュール２３０と接続されるデータ線２２２およびクロック線２２４を有する。コネクタモジュール２３０は、複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のそれぞれにデータ線２２２とクロック線２２４を順番に分割する。同様に、電源２１０からの電源線である電源線２１２と電源帰線２１４は、コネクタモジュール２３０に接続され、コネクタモジュール２３０は、複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のそれぞれに電源線２１２と電源帰線２１４を順番に分割する。
【００１２】
すべてのＩ２Ｃ装置において要求される特定のアドレスは、外部から（アドレス線の“１”を高位に、または“０”を低位に接続することによって）設定されてもよいし、製造の間に内部設定されてもよい。複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のそれぞれに対するデータ線２２２およびクロック線２２４と、ユーザシステム／装置１４０は互いに接続されてもよいし、あるいは、例えば、複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のいずれでもファン速度を変えたり、複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のいずれでもファン速度を検出したり、複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のいずれでも部品番号を読み取ったりすること等をユーザシステム／装置１４０に可能にさせるべく、内部バスに接続されてもよい。
【００１３】
本発明のもう一つの実施形態において、ある冷却ファンが故障していることをユーザシステム／装置１４０に知らせるために、冷却ファン１００それぞれに他の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８の故障を検出できるようにしたり、または補償するためにシステム内の他のファン速度を調整することを可能にするように、マイクロコントローラ１２０がプログラムコードでプログラムされてもよい。従来技術では、冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８を利用する電子システム２００のために、専用のＰＣＡまたはコントローラカードが、これらの機能を備えるように設計され構築されることが要求された。したがって、故障した他の冷却ファンを検出しファン速度を増大することによって補償したり、問題があることを外部のハードウェア１４０に知らせたり、あるいは上昇したシステム温度に対応してそのファン速度を増加する機能をそれぞれの冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８が有するように、マイクロコントローラ１２０がプログラムコードでプログラムされてもよい。複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のそれぞれを互いに通信状態にすることによって、付加的な冗長性や機能性が電子システム２００全体に備わるであろう。
【００１４】
ある特定の実施形態において、複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８は、通信回線１３２（図１参照）によって互いに接続される。これは、共用バスへの接続により容易になされるであろう。もし冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８の１つが故障すれば、故障は他の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８によって検出される。この故障検出のうえさらに、他の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８は、冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８の１つの故障によって減少した空気流を補償するために、ファン速度を増大するようにプログラムされてもよい。さらなる実施形態において、温度センサがＩ２Ｃプロトコルを利用して実装され、複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８に接続されてもよい。そうすれば、冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のそれぞれは、温度センサと直接（または、もし温度センサが冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８と直接接続されない場合は、ホストシステム／装置１４０を介して）通信できるであろう。したがって、複数の冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８は、温度上昇が温度センサによって検出されるとファン速度を増加するように、または温度が下がればファン速度を減少するように、さらにプログラムされてもよい。換言すれば、冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８は、システム内に組み込まれた温度センサにより検出された温度を認識し、それに応じて作動してもよい。冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８を互いに接続し、これらを“マルチマスタ”状態に置くことにより、冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８のそれぞれは、互いに通信状態にあり、上述した冗長なおよび故障回復の動作が実行されるであろう。
【００１５】
標準的なプロトコル、例えばＩ２Ｃプロトコルを利用するマイクロコントローラ１２０およびバスインタフェース１３０を組み込むことで、技師はＰＣＡまたはコントローラカードの設計および構築から免れ、結果システムはコントローラカードの付加コストを課せられず、冷却ファン１００は、使用者または設計技師のハードウェアの既存バスに直接増設されてもよい。冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８は、冷却解決法の設計および構築を大幅に簡素化するために、互いに接続してもよいし（図２参照）、一般的に接続されたプリント基板（ＰＣＢ）に接続してもよい。その上、専用のＰＣＡまたはコントローラカードを必要としない節約は大きい。なぜなら、節約は冷却ファンそれ自身のコストの３倍に達するかもしれないからである。ある特定の実施形態において、冷却ファン２４２、２４４、２４６、２４８は、例えば、ＩＢＭ規格１８Ｐ３６４０（２００１年１０月）５型ファンと互換性があってよい。
【００１６】
本発明のさらに別の実施形態において、冷却ファン１００（図１参照）は、入力電圧および／またはモータ負荷を変更したり／変動させたりすることによっても一定の速度で動作できるように備えられる。上述のとおり、従来のＤＣブラシレス冷却ファンの多くは、印加される電圧によって速度を変える。入力電圧が上昇すると、ファン速度を上げ、より多くの電力を消費する。入力電圧が下降すると、ファン速度を下げ、冷却能が下がる。多くの既存の用途は、２４から７４ボルトの間で変動しうる電圧範囲を有する。設計技師は、これらの広い電圧の振幅の範囲で、システムに対する一定の冷却を維持する責務を負う。典型的には、冷却ファンに対する電圧を一定に保つために、設計技師はシステムに電圧自動調節電源を導入する。しかしながら、電圧自動調節電源を備えることは、システム全体をより複雑なものとし、コストを増加させる。
【００１７】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の実施形態に係る冷却ファンのための回路図を示す。本発明の実施形態において、マイクロコントローラ１２０は、実時間で冷却ファン１００のファン速度を検出し、入力電圧の変化にかかわらず、その速度を維持するための命令をもつプログラムコードを有する。図３Ａを参照すると、線Ｅ１  ３１２は電圧線であり、一方、線Ｅ２  ３１４は電圧戻り線（接地）である。本発明を実施するための好ましい実施形態において、線３２２および線３２４はインターＩＣ（Ｉ２Ｃ）線である。すなわち、Ｉ２Ｃプロトコルを利用する通信のために、線３２２はデータ線であり、線３２４はクロック線である。一般的には、冷却ファンの用途において、入力電圧は１２ボルト、２４ボルトまたは４８ボルトであろう。ダイオードＤ１およびＤ２  ３３２は、システム内に逆極性保護を与える。ツェナーダイオードＤ５  ３３４は、電力降下をもたらし、例えば１２ボルトに電圧を調節する。５Ｖレギュレータ３４２は、マイクロコントローラ１２０および速度センサ１１６（例えば、ホールセンサ）に調節された５ボルトを与えるように組み込まれる。ホールセンサ１１６は、マイクロコントローラ１２０に対して、ホール効果を利用し、モータ１１４の固定子３８０の位置に基づいてディジタル信号を与える。ホール効果は、物質を通り抜けて移動する電荷担体が与えられた磁界のために偏向を受けるとき生じる。この偏向は、物質の側面の磁界と電流の方向を横切る両端の測定可能な電位差を結果として生じる。ある実施形態において、ホールセンサ１１６は、５０％のデューティサイクル信号、すなわちファンの回転／周期ごとに２パルスを供給する。ホールセンサ１１６により与えられる信号に基づいて、マイクロコントローラ１２０は、冷却ファン１００の速度を判定し、一定のファン速度を維持するために必要な調節ができる。
【００１８】
図３Ｂを参照すると、マイクロコントローラ１２０は、２つの金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）ドライバ３５０、３６０に接続される。ＭＯＳＦＥＴドライバ３５０、３６０を介して、マイクロコントローラ１２０は、モータ１１４に（より詳細には、ＭＯＳＦＥＴ３７２、３７４、３７６、３７８に、固定子３８０を横切って）供給される電圧のデューティサイクル（オン時間対オフ時間）を制御する。本発明の実施形態において、ＭＯＳＦＥＴ３７２、３７６のドレインは、（線Ｅ１  ３１２からの）可変の入力電圧と結合される。ＭＯＳＦＥＴ３７２のゲートは、ＭＯＳＦＥＴドライバ３５０の高位（Ｈ０）線（７）に結合される。ＭＯＳＦＥＴ３７６のゲートはまた、ＭＯＳＦＥＴドライバ３６０の高位（Ｈ０）線（７）に結合される。各ＭＯＳＦＥＴドライバ３５０、３６０のピン２の論理は、マイクロコントローラ１２０から入力され、異なる線、線Ｄおよび線Ｅによってそれぞれ制御される。ピン２の状態は、ＭＯＳＦＥＴドライバ３５０、３６０のそれぞれのＨ０ピンと同じであり、マイクロコントローラ１２０はこれらの信号を交互に切り替えるので、ＭＯＳＦＥＴ３７２、３７６は同時に“高位”状態であることはない。
【００１９】
ＭＯＳＦＥＴ３７２、３７６のソースは、各ＭＯＳＦＥＴ３７４、３７８のドレインがそれぞれ結合され、かつ固定子３８０が結合される接続点にそれぞれ結合される。ＭＯＳＦＥＴ３７４のゲートは、ＭＯＳＦＥＴドライバ３５０の低位出力（Ｌ０）線（５）に結合される。ＭＯＳＦＥＴ３７８のゲートはまた、ＭＯＳＦＥＴドライバ３６０の低位出力（Ｌ０）線（５）に結合される。各ＭＯＳＦＥＴ３７４、３７８のソースは、基準電圧または接地３３８に結合される。図３Ｂに示される構成において、ＭＯＳＦＥＴ３７４、３７６は“オフ”の間、ＭＯＳＦＥＴ３７２、３７８は同時に“オン”であり、代わりに、ＭＯＳＦＥＴ３７４，３７６が“オン”のとき、ＭＯＳＦＥＴ３７２、３７８は“オフ”である。
【００２０】
したがって、増加している速度がホールセンサ１１６を通じて検出されると、マイクロコントローラ１２０は、モータ巻線に対して同一のエネルギー伝達を維持するために固定子のデューティサイクルを減少する。デューティサイクルの変更は、マイクロコントローラ１２０内に組み込まれたプログラムコードによって行われる。抵抗器３３６は、マイクロコントローラ１２０に対してロックされた回転子の検出信号を与える。マイクロコントローラ１２０は、抵抗器３３６に現れる電流の電圧変換値（電位差）を監視することにより、巻線を流れる電流を検出する。その電位差がマイクロコントローラ１２０内部に設定された閾値を超えるならば、そのとき出力パルスは停止され、ロックされた回転子の状態が感知される。コンデンサＣ１、Ｃ２  ３３８は、電圧リプルフィルタ機能を備え、かつ追加の保護としてユーザシステムにおいてノイズの原因となる高い切替電流を制限することをもたらす。
【００２１】
図４Ａは、従来技術における電圧および電流の波形を示す。例えば、冷却ファンに対する公称電圧は４８Ｖｄｃである。もし、電圧が、例えば、６０Ｖｄｃに上がると、ＭＯＳＦＥＴ３７２、３７４、３７６、３７８（図３Ｂ参照）によって切り替えられるより以上の電圧やエネルギーに対する反応として、ファン速度を増す物理的傾向を有する。図の上の一連の波形４１０は、４８ボルトを示す波形４１４および６０ボルトを示す波形４１２によって、固定子３８０の両端にかかる電圧を表わす。図の下の一連の波形４２０は、４８ボルトの入力を示す波形４２４および６０ボルトの入力を示す波形４２２によって、固定子３８０を流れる電流を表わす。したがって、いかなる追加の手段をとることなく、上昇した電圧と電流は、追加のエネルギーを巻線に伝達させ、その結果冷却ファンはより速く回転する。
【００２２】
従来技術におけるように電圧自動調節電源を使用するよりも、本発明の実施形態によれば、増大する速さを検出するために、冷却ファン１００のマイクロコントローラ１２０は、例えばホールセンサのような速度センサ１１６を監視する。その代わり、冷却ファン１００の速さの増加によって引き起こされる逆起電力（ＥＭＦ）が、増大する速さを検出するために、同様に監視されてもよい。増大する速さに対して補償をするために、速さの増加が検出されるときに、モータ１１４への同一のエネルギー伝達を維持するように、マイクロコントローラ１２０は、固定子のデューティサイクル（すなわち、オン時間対オフ時間）を減少する命令を含むプログラムコードを有する。好ましくは、ファン速度はパルス幅変調（ＰＷＭ）、すなわち、短いパルスを使用するモータ１１４の駆動、を利用することによって制御される（モータの速度を変えるために、パルスは持続時間が変化する。パルスが長ければ長いほど、モータはより速く回転し、逆もまた同様である）。
【００２３】
図４Ｂは、本発明の実施形態における電圧の波形および電流の波形を示す。図の上の波形４３０は、図３Ａの波形４１２に比較して、電圧（例えば、６０Ｖｄｃ）の低減固定子デューティサイクル（オン時間対オフ時間）を表わす。図の下の波形４４０は、図３Ａの波形４２４に比較して、電流の低減固定子デューティサイクルを表わす。したがって、電圧および電流が増加している間、モータ１１４に対して同一のエネルギー伝達を維持するためにそれぞれの“オン時間”は減少され、それによりファン速度を調節する。本発明のある実施形態において、さまざまな電圧レベルに基づく固定子デューティサイクルにおける変更は、マイクロコントローラ１２０内に組み込まれるプログラムコードにあらかじめプログラムされる。
【００２４】
図４Ｃは、本発明の実施形態に係る冷却ファン速度を維持するマイクロコントローラのための論理経路のフローチャートを示す。冷却ファン１００が維持される一定の速さに対応する参照定数が与えられる（マイクロコントローラ１２０内にプログラムされる）（ステップ４０１）。マイクロコントローラ１２０は、通常の動作のために主ルーチンに入る（ステップ４０２）。マイクロコントローラ１２０内に組み込まれたプログラムコードは、速度センサの割り込み、例えばホールセンサの割り込み信号が生成されたかどうか判定する（ステップ４０３）。もし、そのような割り込みが生成されなかった場合は、動作はステップ４０２に戻る。もし、そのような割り込みが生成されたならば、前回の割り込み信号の発生から経過したタイマ値が捕捉される（ステップ４０４）。そのタイマ値は、所望のファン速度を示す参照定数よりも大きいか小さいかが判定される（ステップ４０５）。もし、タイマ値が参照定数よりも小さければ、デューティサイクル（例えば、ＰＷＭデューティサイクル）は、１クロック減少され（ステップ４０６）、新たな比較のためにタイマはリセットされ（ステップ４０７）、動作はステップ４０２に戻る。もし、タイマ値が参照定数よりも大きければ、デューティサイクル（例えば、ＰＷＭデューティサイクル）は、１クロック増加され（ステップ４０８）、新たな比較のためにタイマはリセットされ（ステップ４０９）、動作はステップ４０２に戻る。タイマ値が参照定数と等しい場合は、動作はステップ４０２に戻る。
【００２５】
本発明の実施形態に係る冷却ファン１００を利用することにより、熱設計技師は、システム電圧の振れによる冷却における負の効果を補償するために、ＰＣＡ、コントローラカード、またはファントレイ内の専用の電源または他の追加の回路を設計し構築する必要はない。その上、専用の電源は、冷却ファン自身のコストの３倍は容易にかかり得る。本発明の実施形態に係る冷却ファン１００は、入力電圧のいかんにかかわらず、一定のファン速度を提供し、設計時間およびコストは大幅に軽減される。
【００２６】
図５は、本発明の実施形態に係るファンコントローラユーザインタフェースの見本画面を示す。好ましくは、ファンコントローラユーザインタフェース５００は、例えばデスクトップパーソナルコンピュータ（ＰＣ）またはラップトップコンピュータのような、コンピュータシステム上で実行されるソフトウェアプログラムである。デスクトップＰＣまたはラップトップコンピュータは、ネットワークに接続され、例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）を利用するインターネットを介して遠隔アクセスされてもよい。ファンコントローラユーザインタフェース５００は、熱設計技師に対して、個別の用途に対する冷却解決法を速やかに構築させる。ファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００の典型的な用途は、電子システムのための新たな筐体／ハウジングに対する冷却解決法の設計に関するものである。
【００２７】
新たな筐体／ハウジングに対する冷却解決法を設計するとき、設計技師は、（１）どれくらい空気流が要求されるか、（２）どのような警報の形式が要求されるか、（３）コントローラカードの回路においてどのような機能が必要であるか、（４）システム温度が上昇するのに伴ってシステムがどのように振る舞うべきか、を認識していない。本発明の実施形態に係るファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００を利用することによって、設計技師は、本発明の実施形態に係る冷却ファン１００を速やかに実装でき、個別の筐体／ハウジングに対する冷却解決法の仕様を決定するために、ファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００を実行するコンピュータシステム（例えば、デスクトップＰＣまたはラップトップコンピュータ）に、これらの冷却ファンを接続することができる。
【００２８】
冷却ファン１００は電源に接続され、そしてファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００を実行するコンピュータシステムに接続される。冷却ファン１００は、冷却ファン１００によって使用される通信プロトコル、例えばＩ２Ｃプロトコルを、コンピュータシステムによって認識することができる通信プロトコル、例えばユニバーサル・シリアルバス（ＵＳＢ）プロトコルに変換するファン／コンピュータのアダプタに接続されてもよい。それからコンピュータシステムが冷却ファン１００と通信状態になるように、ファン／コンピュータのアダプタは、例えば、コンピュータシステム上のＵＳＢポートに差し込まれる。
【００２９】
システムの筐体／ハウジング内に冷却ファン１００を集合させた後、設計技師はファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００を開始する。図５の主画面５００に示されているように、設計技師は、接続された任意の冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０の速度を変え、基本的な警報を設定し、接続された温度センサを監視し、および冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０のすべてのデータ（部品番号、速度、警報状態等）を絶えず更新してもよい。ある実施形態において、温度センサ１２２はマイクロコントローラ１２０の内部に組み込まれてもよい。ファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００は、各冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０の動作を制御するために、マイクロコントローラ１２０内に常駐のプログラムコードをエミュレートする。換言すれば、ファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００は、ユーザに各冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０のすべての機能を制御し操作することが可能になるように適合される。それゆえ、各冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０の機能のすべてが、設計の問題解決や試作のため、熱設計技師にとって利用可能である。
【００３０】
図５の主画面場面５００は、４つの冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０の、それらの部品番号、ファン識別、ファン速度および状態（例えば、動作中、停止等）を含む基本的な情報を示す。また、２つの温度センサに対する、これらのセンサ識別、部品番号および検出された温度を含む基本的な情報が提供される。他の情報がまた、画面上でユーザに提供されてもよい。冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０の基本的なファン速度が設定できる、また同様に、例えば、ファン速度、１分間あたりの回転数（ＲＰＭ）、があるレベルより低く下がると作動される基本的な警報が設定できる、ファン制御入力画面５７０が提供される。ファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００が使用されている間に起こる事象をユーザに知らせるために、メッセージボックス５８０もまた提供される。不要なノイズを引き起こすかもしれない、起こりうるうなり周波数を検証し除去するために、システム内部の複数の冷却ファンのファン速度は、互いに多少異なって設定されうる。
【００３１】
図６は、本発明の実施形態に係るファンコントローラユーザインタフェースの高度な機能の見本画面を示す。図６に示される高度な機能画面６１０において、“仮定”の条件付きシナリオが設定され検証されうる。例えば、あるシナリオは、冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０の１つが故障するときに対する適切な対応を設計するように構成されてもよい。高度な機能画面６１０は、そのような適切な対応のためのシナリオを、設計技師が容易に導き、プログラムし、検証することを可能にする。例えば、次の論理条件が設定され、検証されてよい。
【表１】
2008533954.tif 000003
【００３２】
ファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００は、コマンドがわかりやすい文章様の構造となるように構成されてもよい。ユーザは、条件を変更するために、上述の太字下線部の用語に対してメニューから操作できる。上述の例は、故障しているある冷却ファン（ファンＡ）が１５００ＲＰＭよりも遅く回転しているとき、システムに追加の冷却を提供するために、第２の冷却ファン（ファンＢ）は速さを（３５００ＲＰＭまで）増加するように調節されて、次に警報１が作動する、という条件の見本を示す。警報１は、システム内に問題があること（またはより具体的には、ファンＡは故障していること）をユーザに警告するように事前に設定されることもある。多くの他の条件付きシナリオが、本発明の実施形態に係るファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００を使用して設定されるであろう。さらに、温度センサを含む条件付きのシナリオもまた、同様の方法論を使って制定されうる。したがって、熱設計技師は、さまざまな異なる条件を設定し検証することができ、各冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０のために、それぞれの条件に従って応答する適切な動作をプログラムすることができる。
【００３３】
図７は、本発明の実施形態に係る冷却ファンに対する論理経路のフローチャートを示す。図７は、４つの冷却ファン、ファンＡ〜Ｄを有するシステムにおいてファンＡの観点から故障検出過程を示す。本発明の実施形態によると、ファンＡ〜Ｄのそれぞれは、インターＩＣ（Ｉ２Ｃ）バスに対して並列接続を有する。初めに、ファンＡは状態要求をファンＢに送信する（ステップ７１０）。所定の時間、例えば、２秒以内に応答がファンＢからファンＡに受信されるかどうかが判定される（ステップ７２０）。応答が受信されるならば、故障状態応答が受信されたかどうかが判定される（ステップ７３０）。もし、故障状態応答が受信されなければ、ファンＡは所定の時間、例えば５秒待って、その後ファンＣについて上述と同じ操作を繰り返す（ステップ７４０）。所定の時間（例えば、２秒）以内に、何の応答もファンＢからファンＡに受信されない場合、あるいは故障状態応答がファンＢからファンＡによって受信される場合は、ファンＢはすでに故障している（または故障しつつある）ことが想定され、ファンＡは、冷却解決法の仕様／動作パラメータおよびファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００を使用して設定されたプログラミングに基づいて、ファン速度を増加し続け（ステップ７５０）、ファンＢの故障に関する障害通知がファンＡによって送信され（ステップ７６０）、ファンＡは所定の時間、例えば５秒間待って、その後ファンＣについて上述の動作を繰り返す（ステップ７４０）。いったんファンＣについて繰り返し動作が完了したなら、繰り返しはファンＤに関しても行われる。
【００３４】
図８は、本発明の実施形態に係る冷却ファンを使用する電子システムのための冷却解決法の仕様を決定するフローチャートを示す。少なくとも１つの冷却ファンがハウジング内に備え付けられる（ステップ８１０）。動作パラメータは、少なくとも１つの冷却ファンに対して設定される（ステップ８２０）。ハウジング内の少なくとも１つの冷却ファンの動作は、一組の動作パラメータに基づいて導かれる（ステップ８３０）。もし、少なくとも１つの冷却ファンによって、動作パラメータが、ハウジング内に適切な冷却をもたらすならば、少なくとも１つの冷却ファンの動作パラメータが捕捉される（ステップ８４０）。
【００３５】
いったん、ユーザは、冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０のそれぞれに対する挙動のために適切な構成を行って、筐体／ハウジングに実装された冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０の機能に満足したならば、ユーザは設計を“凍結して”、冷却解決法の仕様または決定された動作パラメータ（例えば、その特定の筐体／ハウジングに対する、各ファンのＲＰＭの設定、警報、条件、温度条件、（例えば、ファンの故障、温度上昇に対して補償するための）条件付き挙動等）を格納してもよい。冷却解決法の仕様は冷却ファン製造者に送られるであろう。そして、技師が意図し、ファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００での検証中に制定される適切なプログラミングを含んで、注文製作された冷却解決法の仕様に則った個別の冷却ファンが製造され、設計技師に提供されるであろう。設計技師は、これらの特性とプログラミング論理を備える冷却ファンを使用する冷却解決法が、すでに検証され証明されていることを知っている。
【００３６】
本発明の実施形態に係るファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００を使用することによって、冷却ファン５１０、５２０、５３０、５４０のファン速度や警報設定を制御するための専用のＰＣＡまたはコントローラカードを設計し構築する必要性を省くことにより、また、筐体／ハウジングに対する好適な冷却解決法を決定するために、冷却ファン見本を求め、その冷却ファンをシステム内で試験的に使ったり、第２のより強力な冷却ファン見本を求め、その冷却ファンをシステム内で試験的に使ったり等という反復を省くことによって、熱設計技師は設計段階における大量の時間を節約する。熱設計技師は、反復過程を経る必要なく、ファンコントローラユーザインタフェースソフトウェア５００を使用することにより、空気流、ノイズ、冗長性、および温度応答の均衡をとることができる。
【００３７】
図９は、本発明の実施形態に係るアナログ電流制限機能をエミュレートする方法を示す。冷却ファンにおいて、モータの電流を監視するために、小さな抵抗器がモータの電流に直列に追加されることがある。実効がある一方、このアプローチは３つの難点がある。第１に、抵抗器の物理的な寸法は大きいかもしれない。このことは、抵抗器を典型的なファンモータハブの限られた寸法に収めることに問題を引き起こすかもしれない。第２に、この物理的に大きな抵抗器は、標準の抵抗器に比較して値段がずいぶん高く、モータのコストを上げる。第３に、大きな抵抗器によって消失するエネルギーは、総合的なモータ効率を下げる。
【００３８】
本発明の実施形態において、マイクロコントローラのソフトウェアまたはプログラムコードは、この機能を模倣してもよい。多くのデューティサイクル測定値およびデューティサイクル測定値に対応するファン速度を特定するように、参照表が作成されるであろう（ステップ９００）。本発明の代替的な実施形態において、参照表は、多くの直流電圧レベルとこれに対応するファン速度を含むことができる。例えば、参照表は、２．５ボルトＤＣは毎分２０００回転を表すという記載を含んでよい。本発明の代替的な実施形態において、参照表は、マイクロコントローラで受信されまたは感知され、ファン速度に対応する抵抗値を含むことができる。例えば、参照表は、１０、０００オームは毎分２０００回転を表すという記載を含んでよい。この場合、マイクロコントローラは抵抗器を流れる電流を提供し直流電圧を生成する。この参照表は、不揮発性メモリ内で作成されてもよい。例えば、参照表は次の記載を含んでよい。ステップ９００に関して、実例的には、下記例示のＤＣ配列（DC_array）（デューティサイクル）表の欄は、速度配列表の欄の１０１項目に対応する１０１項目で構成される。
【表２】
2008533954.tif 000004
【００３９】
上記例示の表において、ＤＣ配列値は、冷却ファンに送信されるパルス幅変調信号のデューティサイクルを表してもよい。本発明の実施形態において、パルス幅変調信号のデューティサイクルは、直列抵抗器や並列コンデンサを使用して積分されて、直流電圧に変えられる。本発明の実施形態において、直流電圧は、マイクロコントローラのアナログ−ディジタル変換器に入力され、ディジタル値に変換される。本発明の実施形態において、直流電圧は、マイクロコントローラに外付けのアナログ−ディジタル変換器に入力され、ディジタル値に変換される。上記例示の実施形態において、ディジタル値、すなわちＤＣ配列（DC_array）値は、１と１０２４の間にあってよい。これは、１０ビットにより表されるであろう。
【００４０】
速度配列（Speed_array）値は、ＤＣ配列値に付随するまたは相当する速度目標値である。実例的には、表または速度配列（Speed_array）値の配列の最大速度は、毎分７５００回転（ＲＰＭ）である。上記表により、マイクロコントローラ１０２０のアナログ−ディジタル（ＡＤ）ピンを読み取ると、これは０ボルト（０ディジタル値）に相当する。上記表によると、速度配列値の最低速度は、１３６４ＲＰＭであり、マイクロコントローラ１０２０のアナログ−ディジタル（ＡＤ）ピンを読み取ると、これは５ボルト（１０２４ディジタル値）に相当する。上記例示された実施形態において、マイクロコントローラ内のＡ／Ｄ変換器は１０ビット値である。
【００４１】
図１０は、本発明の実施形態に係るアナログ電流エミュレーション機能を含む冷却ファンを示す。不揮発性メモリ１０４２は、マイクロコントローラ１０２０内に物理的に配置されてもよい。あるいは、不揮発性メモリ１０４２は、冷却ファン１０００内に物理的に配置されてもよい。
【００４２】
マイクロコントローラ１０２０は、冷却ファンを駆動するために送られる信号のデューティサイクルを測定するであろう（ステップ９０５）。上述したとおり、これは、マイクロコントローラ１０２０のＡ／Ｄピンに入力されるパルス幅変調ファン信号であってもよい。
【００４３】
マイクロコントローラ１０２０は、速度センサ１０２６から速度測定値を受信するであろう（ステップ９１０）。速度センサ１０２６は、ホールセンサまたは逆起電力センサであってもよい。速度センサ１０２６は、ファン速度を磁気的に感知してもよく、かつマイクロコントローラ１０２０に対してディジタルまたはアナログの信号を送信してもよい。
【００４４】
マイクロコントローラ１０２０は、ステップ９０５における測定済みのデューティサイクルに基づいて（または、ステップ９０５で測定されたデューティサイクルに基づいて）、参照表から対応するファン速度を検索するであろう（ステップ９１５）。換言すれば、マイクロコントローラ１０２０は、測定または捕捉されたデューティサイクルを使用するための、また不揮発性メモリ１０４２から対応するまたは予測されるファン速度を検索するための、ソフトウェアまたはプログラムコードを含んでもよい。上記例示されたとおり、マイクロコントローラ１０２０は、ＤＣ配列（DC_array）値を捕捉または測定し、かつ対応するまたは予測される速度配列値を参照表から検索する。例示によると、マイクロコントローラ１０２０は、デューティサイクルまたは８２のＤＣ配列（DC_array）値を捕捉し、それから対応するまたは予測される５５１５の速度配列（Speed_array）値（速度値）を検索してもよい。
【００４５】
マイクロコントローラ１０２０は、対応するファン速度と速度センサ１０２６から受信したファン速度を比較するであろう（ステップ９２０）。換言すれば、マイクロコントローラ１０２０は、実際のファン速度が、あるべき所望のまたは予測されるファン速度と一致するかどうかを判定しているのである。
【００４６】
もし測定されたファン速度が、対応するまたは予測されるファン速度の所定比よりも小さければ、これは何かが適切に動作していない（すなわち、モータ１０１４に対する電流が大き過ぎる）ことを示す。所定比よりも小さい測定されたファン速度に応答して、マイクロコントローラ１０２０はモータ１０１４に対する駆動信号のデューティサイクルを減少させるであろう（ステップ９２５）。本発明の実施形態において、もし計測されたファン速度が、対応するまたは予測されるファン速度の２／３よりも小さければ、マイクロコントローラ１０２０は駆動信号のデューティサイクルを減少させてもよい（ステップ９２５）。またマイクロコントローラ１０２０は、モータに対する電流が大き過ぎる原因を明らかにするために、冷却ファン内の計測点での読み取り値が捕捉され記録されるように要求してもよい。
【００４７】
実例的には、通常のファンモータは１０、０００ＲＰＭで回転するように設計される。たとえ、冷却ファンに対して供給される電流が、通常のファンモータを１０、０００ＲＰＭで普通に回転するために十分な電流であっても、冷却ファン１０００における不具合または障害によって、毎分の回転数は６、０００ＲＰＭまで減少されてよい。６、０００ＲＰＭは速度センサ１０２６によって測定されてよい。コンピュータシステム１０４０または需要者は、モータ１０１４および冷却ファン１０１２に対して１０、０００ＲＰＭに変更されるように指示するパルス幅変調信号を送信していたので、測定されたファン速度と対応するまたは予測される速度との比較は、結果として、測定されたファン速度が所定比よりも小さく、この場合２／３より小さいということをもたらす。実例的には、マイクロコントローラ１０２０は、対応する比、例えば、需要者またはコンピュータの送信したデューティサイクルの２／３に、駆動信号のデューティサイクルを減らしてもよい。デューティサイクルの減少は、モータ１０１４の引き込み電流を減少させ、モータ１０１４が多量の電流を引き込んだりモータ内の部品を損傷したりすることを防ぐ。
【００４８】
本発明の実施形態において、マイクロコントローラ１０２０は、不具合が解消されたかどうか、例えば、冷却ファン１０１２への障害が取り除かれたかどうかを定期的に検証することを試みてもよい。マイクロコントローラ１０２０は、デューティサイクルをＲＰＭの所定数ずつ少し増加させること、例えば、駆動信号のデューティサイクルを１００ＲＰＭに相当する値ずつ増加させること、を試みてもよい。デューティサイクルが増加された後、速度センサはモータ１０１４の回転速度を測定または捕捉する。もしモータ１０１４の回転速度が増加しない場合は、マイクロコントローラ１０２０はＲＰＭの所定数ずつデューティサイクルを減少させ、再度、所定の時間を待つ。実例的には、所定時間は１００ミリ秒であってもよい。もしモータの回転速度が予測される所定のＲＰＭ数、例えば１００ＲＰＭずつ増加する場合は、マイクロコントローラ１０２０は、モータの回転速度を通常の動作速度、例えば１０、０００ＲＰＭまで増加するためにデューティサイクルを増加させる。
【００４９】
本発明の第２の実施形態において、モータ／冷却ファンの通常の動作速度は、例えば１０、０００ＲＰＭのような回転速度のことがある。速度センサは、モータの回転速度が６、０００ＲＰＭまで減速されたことを測定するかもしれない。マイクロコントローラ１０２０は、モータ１０１４に対する駆動信号を停止させることができ、すなわち、モータは完全に停止される。マイクロコントローラ１０２０は、所定の時間、例えば３秒待って、冷却ファン１０００を再始動するために駆動信号を送信する。駆動信号は、モータに１０、０００ＲＰＭで動作を開始させるデューティサイクルを含む。モータ１０１４がその動作速度を１０、０００ＲＰＭの動作速度まで増加するために要する時間がある。この時間の経過後に、速度センサ１０２６により測定される限りでは、モータが１０、０００ＲＰＭで回転しない場合、モータに対する駆動信号は送信されない、例えば停止される。この過程は、不具合が修正されるまで、例えば障害が解消されるまで継続する。いったん不具合が修正されたならば、モータ１０１４は最高速度で動作する。
【００５０】
図１１は、本発明の実施形態に係る加重係数を利用して冷却ファンの寿命を予測する方法を示す。温度は、冷却ファンの動作の間に温度センサ１０４４によって監視されてもよい、例えば、温度測定値が捕捉されてもよい（ステップ１１００）。本発明の実施形態において、温度センサ１０４４は、マイクロコントローラ１０２０に内蔵されてもよい。本発明の実施形態において、温度センサはマイクロコントローラ１０２０に対して外付けであってもよい。ある動作状態の下で、温度は連続的に監視されてもよい。他の動作状態の下では、コンピュータシステム１０４０または電子装置が稼働している時間中において、温度は断続的に、例えば１５分おきに監視されてもよい。
【００５１】
監視または測定された温度は、測定された温度が所定の温度領域または範囲内にあるかどうか、例えば所定の温度の±５度以内にあるかどうかを判定するために分析されることがある（ステップ１１０５）。冷却ファン１０００の動作環境次第で、温度領域または範囲は、±５度、±１度、±１５度または±１０度であり得る。例えば、空港の格納庫または自動車修理工場のような屋外環境に配置されたコンピュータは、より極端な温度変化を受けるかもしれないし、それゆえ温度の範囲は、事務所内のコンピュータシステムが受ける温度の範囲よりもより大きいかもしれない。
【００５２】
測定された温度は所定の温度領域内にあれば、総回転数または回転の総数（Revtotal）は所定の回転値だけ増加されるであろう（ステップ１１３５）。実例的には、所定の回転値は、１回転かもしれない。実例的には、所定の回転値は、１、０００回転、１０、０００回転、または５０、０００回転であり得る。ある動作状態の下で、所定の回転値は、温度監視期間に起こる実際の回転数に基づいてもよい。例えば、もし温度が１５分おきに監視され、１５分おきに通常起こる実回転数が１５０、０００回転であれば、所定の回転値は１５０、０００回転であってよい。
【００５３】
所定の回転数が総回転数または回転の総数（Revtotal）に加算された後、Revtotalは冷却ファンの推奨回転寿命（例えば、Revlife）または冷却ファンの里程標の回転目標と比較される（ステップ１１４０）。例えば、所定の回転数が１５Ｋ回転、Revtotalが２、０００、０００回転であったとして、Revlifeが２、０００、２００回転であれば、総回転数は、今、２、０００、２００回転の推奨回転寿命よりも大きい２、０１５、０００回転であるので、冷却ファンの推奨寿命は超えられてしまっている。里程標の回転目標は、冷却ファンの耐用期間中の、製造者またはシステム統合者が重要であると考える回転数のポイントであってもよい。例えば、推奨回転寿命値よりも少ない１００Ｋ回転であってよいし、あるいは推奨回転寿命値の５０％、７０％または９０％であってもよい。これらの動作状態の下で、いったん冷却ファン１０００が所定の回転里程標に到達すれば、特定のアクションが起こってもよい。
【００５４】
もし総回転数または回転の総数（Revtotal）が推奨寿命または里程標の目標よりも大きければ、メッセージが作成される（ステップ１１４５）。ある動作状態の下で、メッセージはコンピュータシステムに送信される。他の動作状態の下では、メッセージは冷却ファン１０００内の不揮発性メモリ内に格納される。実例的には、メッセージが送信されるときに、Revtotalが冷却ファンの推奨寿命よりも大きければ、冷却ファン１０００はその推奨寿命を過ぎていて即座に交換されるべきであることを知らせるために、そのときメッセージが作成されてコンピュータシステム１０４０に送信されてもよい。本発明の実施形態において、これは結果として冷却ファン１０００に対して起動される停止動作となってもよい。
【００５５】
もしRevtotalが回転里程標の目標の一つよりも大きければ、冷却ファン１０００は、例えばその寿命の７０％を超えていることもしくは推奨寿命回転数まで１００、０００回転であること、およびコンピュータシステムの動作不能時間または劣化を最小にするために新たな冷却ファン１０００が注文されるか入手されるべきであることを確認するメッセージが作成されてもよい。冷却ファン１０００の推奨回転寿命の７０％である里程標目標を含み、いかなる里程標目標が利用されてもよい。ある動作状態の下では、作成されたメッセージは後の分析のために不揮発性メモリ内に格納されうるし、あるいは他の動作状態の下では、外付けのシステム（または演算装置）に送信されうる。
【００５６】
ある動作状態の下で、里程標の回転目標は、推奨回転寿命の７０％および９０％に設定されうる。いったん冷却ファンの回転総数（総回転数）がファンの推奨回転寿命の７０％に、ファンの推奨回転寿命の９０％に、そしてファンの推奨回転寿命に到達すれば、メッセージを作成するようにシステムが設定されてもよい。７０％時点では、メッセージは、冷却ファンがその寿命の終わりに近づきつつあることを示すメッセージでありうる。９０％時点では、メッセージは、もう少しより急を要するものであってよいし、故障する冷却ファン１０００のために準備をするようにシステム管理者に指示してもよい。冷却ファンの推奨回転寿命の時点では、冷却ファン１０００はその寿命を過ぎており即座に交換されるべき旨のメッセージを、システム１０４０は受けてもよい。
【００５７】
もし総回転数または回転の総数が推奨回転寿命または里程標の目標よりも大きくなければ、温度の監視、例えばステップ１１００が行われ続ける。
【００５８】
図１１はまた、温度が通常の動作範囲外にある場合の動作状態を示す。本発明の実施形態において、温度が所定の領域または範囲内にない場合、加重係数は変更されうる（ステップ１１１０）。加重係数は、温度の上昇を補償するために、回転数に乗じる係数である。換言すれば、摂氏３０度で１００、０００回転するファンは、摂氏４５度で８０、０００回転するファンと同一の劣化を経験し、加重係数はこれに対して補償する。より高い温度は、より低い温度で動作するファンほどにはファンが効率的に動作しない状態に至らしめる。
【００５９】
加重係数表およびこれに付随する温度表の一例を下記する。本発明の実施形態において、冷却ファンの標準動作温度は摂氏２５度である。下表は、冷却ファンにおいて温度が上昇するとともに加重係数も増加することを示す。
【表３】
2008533954.tif 000005
【００６０】
本発明のこの実施形態において、より高いまたはより低い動作温度に対して補償するために、所定回転数は、温度に基づく加重係数が乗じられる（ステップ１１１５）。上述のとおり、所定回転数は、監視期間の間に生じる回転数を表すことができる。例えば、もし加重係数が１．２５で、所定回転数が１、０００回転であれば、補正回転総数は１、２５０回転である。実例的には、もし温度が５５℃であれば、加重係数は４．３で、補正回転総数は４、３００回転である。
【００６１】
温度補正された回転総数を創出するために、加重回転総数は回転総数（Revtotal）に加算される（ステップ１１２５）。例えば、もし回転総数が１、０００、０００回転であって、補正回転総数が５００、０００回転（＝加重係数５×１００、０００回転）であれば、冷却ファンの実際の総回転数が１、１００、０００回転にすぎないとしても新たな回転総数は１、５００、０００回転である。
【００６２】
新たな回転総数、例えば温度補正された回転数は、冷却ファンの推奨回転寿命または里程標の回転目標と比較される（ステップ１１４０）。もし温度補正された回転数が、冷却ファン１０００の里程標の回転目標および／または推奨回転寿命のうちの一つよりも大きければ、里程標の回転目標または推奨回転寿命が超えられたことを示すメッセージがコンピュータシステムによって作成される（ステップ１１４５）。もし温度補正された回転数が、冷却ファンの里程標の回転目標または推奨回転寿命よりも小さければ、冷却ファンの温度は、指定された監視期間の経過後、再度監視される（ステップ１１００）。
【００６３】
ある動作状態の下では、温度補正された回転数が冷却ファンの推奨回転寿命または里程標の回転目標と比較されることを終えるまで、加重係数は計算されない。これは、図１１の符号１１３０によって示されている。この例では、回転数に乗じるために用いられる加重係数は、直近に測定された温度の時の係数ではなく、その代わりとして前回測定された温度の時の係数である。過去の温度は冷却ファン１０００の動作の低下をもたらしたかもしれないので、前回に測定された温度は、加重係数が冷却ファンの過去の温度値を反映することになる状況において用いられてもよい。本発明のこの実施形態において、ステップ１１１０においてなされたように、監視された温度が所定の領域内にあるかどうかを判定された後直ちには、加重係数は監視された温度に応じて変更されない。
【００６４】
下記表は、図１１のフローチャートの３つの増分を示す。各監視期間、例えば３０分間は、１０、０００回転によって表される（１０Ｋ回転は３０分ごとに起こる）。最初の回転に対する温度は２５℃であり、これは標準動作温度である。したがって、この温度は最初のあらかじめ設定された温度領域内にある。総回転数は０であったので、新たな総回転数は今１０、０００回転に等しい。冷却ファンの推奨回転寿命は１、０００、０００回転であるので、メッセージは作成されない。後続の監視期間の間に、ファンの温度は３５℃に計測される。もし範囲が±５度であるならば、所定の領域は範囲から５度はずれているので、この温度はもはや所定の領域内にはない。加重係数表が参照されて、３５度に対して１．５の係数が検索される。所定の回転数、例えば１０Ｋ回転は、加重係数が乗じられ、１５Ｋ回転の加重回転数が生成される。回転数１５Ｋ回転が前回の総回転数に加算され、結果として新たな総回転数２５Ｋ回転となる。この場合もまた、新たな総回転数は推奨回転寿命よりも低く、メッセージは作成されない。
【００６５】
後続の監視期間の間に、冷却ファンの温度は４５度であると計測される。この温度は所定の温度範囲外にあるので、加重係数表が参照されて４５度に対する２．７の係数が検索される。所定の回転数は、加重係数が乗じられ２７Ｋ回転の加重回転数を形成する。加重回転数は新たな回転総数、例えば２５Ｋ回転に加算され、新たな回転総数は５２Ｋ回転である。これもまたファンの推奨回転寿命よりも大きくなく、だからメッセージは作成されない。冷却ファンの３０Ｋ回転にすぎない実際の回転数が生じたにもかかわらず、冷却ファンが故障するかもしれない時期をより正確に反映するために、温度によって調整された回転数５２Ｋ回転が冷却ファンに対して記録される。
【表４】
2008533954.tif 000006
【００６６】
図１２は、本発明の実施形態に係る冷却ファン内で対象動作点または計測点を分析するためのフローチャートを示す。図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明の実施形態に係る例示的冷却ファンに対する対象動作点を示す。下記の表は、冷却ファンに対する対象動作点を明らかにする。
【表５】
2008533954.tif 000007
【００６７】
図１２を参照すると、対象動作点（または計測点）が冷却ファン１０００内で監視される（ステップ１２００）。発明の実施形態において、マイクロコントローラ１０２０は、対象動作点に対応する入力を受信してもよい。アナログ入力については、抵抗分割器回路内で、高抵抗値抵抗器を使用してマイクロコントローラに対する安全レベルまでアナログ信号を分配することにより、アナログ入力はマイクロコントローラ１０２０で受信してもよい。本発明の実施形態において、アナログ信号はマイクロコントローラ１０２０によって受信され、マイクロコントローラ１０２０内のアナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）によりディジタル信号に変換される。監視は、定期的に行われうる。例示的には、監視は１マイクロ秒ごと、１秒ごと、または３０秒ごとに行われうる。
【００６８】
対象動作点または計測点で読み取り値が捕捉され、その後冷却ファンのメモリに格納されるであろう（ステップ１２０５）。図１０に示されるとおり、メモリ１０４２は、フラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリであり得る。本発明の実施形態において、不揮発性メモリ１０４２はマイクロコントローラ１０２０に内蔵されてもよい。本発明の実施形態において、不揮発性メモリ１０４４はマイクロコントローラに対して外付けであってもよいが、さらに冷却ファン１０００内に配置されてもよい。
【００６９】
本発明の実施形態において、対象動作点（計測点）で捕捉された読み取り値は、冷却ファン１０００に対して外付けの受信装置に送信されてもよい（ステップ１２１０）。図１０に示されるように、冷却ファン１０００のマイクロコントローラ１０２０は、対象動作点での測定値を、既知の通信プロトコルを用いて、インタフェース１０３０を介してコンピュータシステム１０４０に送信してもよい。
【００７０】
本発明の実施形態において、対象動作点または計測点で捕捉された読み取り値は、一定期間冷却ファン１０００の不揮発性メモリ１０４２に保存してもよい。不揮発性メモリ１０４２は、対象動作点または計測点のいくつかの所定の読み取り値を収容するのに十分大きなものであり得る。例えば、各計測期間において、７つの測定値、例えば上記表に記載された７つの測定値が測定されるならば、不揮発性メモリ１０４２はこれら７つの測定値の２０回の繰り返しを格納するのに十分大きなものであり得る。他の動作状態の下で、不揮発性メモリ１０４２は、冷却ファンの動作の最新時に対する対象動作点または計測点での読み取り値を記録してもよい。各計測時点に対する所定の捕捉された、いくつかの測定値を格納することによって、不揮発性メモリ１０４２は、冷却ファン１０００における故障の原因を明らかにするために検査される装置、例えば航空機のブラックボックスのような装置として利用してもよい。
【００７１】
本発明の実施形態において、対象動作点で捕捉された読み取り値は、定期的に不揮発性メモリから読み取られ、または検索されるであろう（ステップ１２１０）。本発明の実施形態において、計測点で捕捉された読み取り値は、外部装置またはコンピュータシステムに送信されることがある。対象動作点または計測点で捕捉された読み取り値は、測定値が不揮発性メモリ１０４２に格納されるたびに読み取られてもよいし、または測定値が設定された時間フレームで、例えば３０分おきに読み取られてもよい。測定値は、システム１０４０の通信プロトコルを使用しておよびインタフェース１０３０を使用して読み取られてもよい。また、外部装置が捕捉された読み取り値を読み取りまたは検索するために使用しうる分離された入力を、冷却ファンにおいて作り出すことによって、測定値が読み取られることができる。外部装置は、シリアル通信を使用して、冷却ファン１０００と通信するであろう。
【００７２】
対象動作点／計測点で捕捉された読み取り値は、冷却ファンの故障の原因を明らかにすることを支援するために分析される（ステップ１２１５）。例示的には、もし冷却ファン１０００が故障しているならば、格納され、送信され、または読み込まれた読み取り値は何が故障を引き起こしたのかを特定するために分析される。例示的には、対象動作点は、ファン電流、ファン入力電圧、速度読み取り測定値およびＭＯＳＦＥＴゲート電圧を含む。もしファン入力電圧が標準レベルから逸脱していた場合、例えば標準電圧よりも４５％高い場合、データは、入力電圧が冷却ファンの故障の原因であったこと、およびファン入力電圧を供給する装置が不具合かもしれないことを示してよい。
【００７３】
本発明の実施形態において、システム１０４０の操作員は、測定値が冷却ファンから送信された後または冷却ファンから検索された後のうちのいずれかで、対象動作点での測定値を閲覧してもよい。本発明のこの実施形態において、コンピュータシステムは、対象動作点での測定値を自動的に分析してよいし、エラーメッセージまたは冷却ファンの故障の推定原因を特定している旨のメッセージを作成してよい。
【００７４】
図１３は、本発明の実施形態に係る、冷却ファンを故障から守るために冷却ファン内で対象点を計測する方法を示す。図１２に関して上述のとおり、冷却ファンの入力電圧、冷却ファンの電流、マイクロコントローラの入力電圧等のような対象点が監視される（ステップ１３００）。受け入れられない測定値が対象動作点から受信されれば、この方法は冷却ファンが故障しないようにする。
【００７５】
本発明の実施形態において、対象点または計測点で捕捉された読み取り値は、格納のために不揮発性ＲＡＭまたは揮発性ＲＡＭに送信されるであろう（ステップ１３１０）。例えば、入力電流測定値やマイクロコントローラ入力電圧は、格納のために不揮発性ＲＡＭに送信されてもよい。
【００７６】
冷却ファン１０００は、不揮発性ＲＡＭ１０２４内の冷却ファン対象点における測定値に対する所定の閾値を格納してもよい。不揮発性ＲＡＭ１０２４は、マイクロコントローラ１０２０に内蔵されていてもよいし、マイクロコントローラ１０２０に外付けで配置されてもよい。捕捉された読み取り値が所定の閾値を超えているかまたはそれよりも低いかを判定するために、対象点または計測点における捕捉された読み取り値は、所定の閾値と比較される（ステップ１３２０）。例えば、マイクロコントローラに対する入力電圧は、４．６ボルトの下限の閾値および５．６ボルトの上限の閾値を有してもよい。もし冷却ファンに対する計測された入力電圧が５．９ボルトであるならば、計測された入力電圧は所定の閾値を超えている。
【００７７】
もし冷却ファンの対象点または計測点での捕捉された読み取り値が所定の閾値の一つを超えているならば、停止動作または修正動作が冷却ファンに対して起動されるであろう（ステップ１３３０）。停止動作は、マイクロコントローラの出力をディスエーブルにすることによって冷却ファンの動作を停止しうる。冷却ファンの修正動作は、マイクロコントローラ１０２０からモータ１０１４に送信される駆動信号のデューティサイクルを増加または減少する結果となってよい。
【００７８】
例示的には、１）冷却ファンに対する入力電圧、２）ファン速度、３）ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧、４）マイクロコントローラに対する入力電圧が、監視されるであろう。ある動作状態の下で、ファン速度は、ファン速度の所定の閾値よりも大きいと判断されるかもしれない。例えば、その冷却ファンは速すぎる速度で回転している場合である。モータ１０１４に対する駆動信号のデューティサイクルを減少するように、修正動作は、マイクロコントローラ１０２０を介して起動されるであろう。ある動作状態の下で、マイクロコントローラ１０２０に対する入力電圧はかなり高いかもしれないし、マイクロコントローラの入力電圧の所定の閾値より高いかもしれない。マイクロコントローラの高い入力電圧は、マイクロコントローラ１０２０に対する損傷の原因となりうるので、停止動作は冷却ファン１０００の動作を停止するように起動されるであろう。
【００７９】
対象点または計測点の一つで捕捉された読み取り値が所定の閾値より高ければ、エラー状態が起こっていること、修正動作が起動されたこと、あるいは冷却ファン１０００が停止されたことのエラーメッセージまたはメッセージが、コンピュータシステムに送信されるであろう（ステップ１３４０）。場合によっては、この情報はログファイルに送信されてもよい。他の動作状態の下で、エラーメッセージまたはメッセージは、現在実行しているアプリケーションのグラフィカル・ユーザ・インタフェース内のダイアログ・ボックスとして表れてもよい。
【００８０】
図９および図１３に記述された方法は合併されてもよい。換言すれば、図９のステップ９２０において、読み取り値（デューティサイクル値、ＤＣ電圧、抵抗値）に対応するファン速度は、速度センサから受信されるファン速度と比較されてもよい。駆動信号のデューティサイクル（または他の値）を減少させるのに加えて、もし計測されたファン速度が対応するファン速度の所定比より低い場合、冷却ファンが正しく動作していないことを確認するエラーメッセージが作成されるであろう。ある動作状態の下で、このエラーメッセージは、冷却ファン内のメモリ内に格納されてもよい。他の動作状態の下では、このエラーメッセージは冷却ファンに連結されているコンピュータシステムに送信されてもよい。
【００８１】
上述の記載は本発明の個々の実施形態に言及するものであって、同時に、本発明の趣旨からはずれることなく多くの修正がなされてもよいことは理解されるであろう。付属の請求項は、本発明の真の範囲と趣旨の内にあるそのような修正に及ぶことが意図される。ここに開示される実施形態は、したがって、あらゆる点で例示的であって制限的ではなく、本発明の範囲は、前述の記載によるものではなく、むしろ付属の請求項によって示されるものであり、それゆえ、請求項と均等の意味および範囲にあるすべての変更がその中に含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却ファンの解決法を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る複数の冷却ファンを集合した電子システムを示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る冷却ファンを示す回路図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る冷却ファンを示す回路図である。
【図４Ａ】従来技術における電圧および電流の波形を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態に係る電圧と電流の波形を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態に係る冷却ファンのファン速度を一定にするためのマイクロコントローラに対する論理経路を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係るファンコントローラユーザインタフェースの見本画面を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るファンコントローラユーザインタフェースの高度な機能の見本画面を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る冷却ファンに対する論理経路を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る冷却ファンを用いた電子システムに対する冷却解決法の仕様を判定する例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係るアナログ電流制限機能をエミュレートする方法を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るアナログ電流エミュレーション機能を含む冷却ファンを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る加重係数を利用して冷却ファンの寿命を予測する方法を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る冷却ファン内で対象動作点または計測点を分析する動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る、冷却ファンを故障から守るために冷却ファン内で対象点を計測する方法を示す図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態に係る例示的冷却ファンに対する対象動作点を示す図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態に係る例示的冷却ファンに対する対象動作点を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００、１０００  冷却ファン
１１０、１０１０  ファンモジュール
１１２、１０１２  ファン
１１４、１０１４  モータ
１１６、１０２６、１０４４  センサ
１２０、１０２０  マイクロコントローラ
１３０、１０３０  インターＩＣ（Ｉ２Ｃ）インタフェース
１３２  インターＩＣ（Ｉ２Ｃ）線
１４０、１０４０  システム
１０３２  駆動装置
【図１】
2008533954.tif 000008
【図２】
2008533954.tif 000009
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2008533954.tif 000011
【図４Ａ】
2008533954.tif 000012
【図４Ｂ】
2008533954.tif 000013
【図４Ｃ】
2008533954.tif 000014
【図７】
2008533954.tif 000015
【図８】
2008533954.tif 000016
【図９】
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【図１０】
2008533954.tif 000018
【図１１】
2008533954.tif 000019
【図１２】
2008533954.tif 000020
【図１３】
2008533954.tif 000021
【図１４Ａ】
2008533954.tif 000022
【図１４Ｂ】
2008533954.tif 000023
【図５】
2008533954.tif 000024
【図６】
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