(57)【要約】電子装置内の温度、電子装置のオーディオ出力レベル及び／又は周囲の雑音レベルに基づいて、電子装置内の冷却ファンを制御するための方法及びシステムである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン及び温度センサを備え、
前記電子装置により生成されるオーディオレベルを測定するためのオーディオ装置と、前記電子装置の環境における周囲雑音を測定するための周囲雑音センサとのうちの少なくとも１つをさらに備える電子装置における冷却ファンシステムであって、
前記温度センサの出力と、前記オーディオ装置の出力及び前記周囲雑音センサの出力のうちの少なくとも１つとを受けるために配置されるプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサは、前記温度センサの出力と、前記オーディオ装置及び前記周囲雑音センサのうちの少なくとも一方の出力とに基づいて、前記冷却ファンを制御するためにさらに配置される、
冷却ファンシステム。
【請求項２】
前記温度センサは、前記電子装置内の集積回路の温度を測定するために配置される、
請求項１記載の冷却ファンシステム。
【請求項３】
電子装置における冷却ファンを制御する方法であって、
前記電子装置内の温度を測定するステップを備え、
前記電子装置により生成されるオーディオレベルを測定するステップと、周囲雑音のレベルを測定するためのステップのうちの少なくとも一方をさらに備え、
前記測定された温度と、前記測定されたオーディオレベル及び前記測定された周囲雑音レベルの少なくとも一方とに基づいて、前記冷却ファンの動作を制御するステップをさらに備える、
方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、一般的に電子装置において使用される冷却ファンに関し、特に、電子装置のオーディオ出力レベル及び／又は周囲雑音レベルに部分的に基づいて制御される冷却ファンに関する。
【０００２】
［発明の背景］
電子回路の動作的な使用の間に浪費される電力は、熱としてそれ自身見ることができる。集積回路により生成される熱は、トランジスタ密度及びクロック周波数の増加につれて、典型的に増加させる。静止状態において半導体基板に結果として生じる温度は、基板に生成された熱と基板から奪われる熱との間のバランスにより決定される。過剰な熱を処理する従来の方法は、ファンを使用しての強制的な冷却を提供することである。
【０００３】
このファンを使用しての問題は、ファンが典型的にオンされ、電子装置の動作の間にオンのままにされ、音楽の再生、他のオーディオの再生又は該デバイスが使用される環境の一般的な静かさにファンの雑音が干渉することである。冷却を必要とする所定の回路は、バーストで動作する傾向がある。すなわち、回路は、交互に、所定の期間にアイドル状態のままで、次いで別の期間にその最大又は最大に近い性能で動作する場合がある。
【０００４】
実際に、コンピュータのオーディオ出力に依存して、ファンの雑音は、ＣＤを聞こうとするときのように、かなり迷惑になる可能性がある。かなり音量が高くなる可能性があるコンピュータゲームのように計算が集中する動作の間の他の時間では、ファンは背景の雑音において殆ど検出することができない。
【０００５】
［発明の概要］
したがって、本発明の目的は、電子装置のオーディオ出力に応答することに加えて、電子装置及び／又は半導体基板内で発生された熱に応答する、冷却ファン制御メカニズムを提供することにある。
本発明の別の目的は、電子装置及び／又は半導体内で生成された熱、及び周囲の雑音に基づいて、冷却ファンを制御することにある。
【０００６】
［発明の実施の形態］
温度センサは、参照により本実施の形態に組込まれる米国特許第５，８７０，６１４号に記載される。図１は、本発明の第１の実施の形態によるブロック図である。ＰＣ又は家庭用オーディオ装置１０のような電子装置には、温度センサ１３を有するプロセッサ１２、ファン制御ロジック１５、ファン１７及びオーディオソース１８（内部又は外部）が設けられている。
【０００７】
ファンは、温度センサ１３及びオーディオソース１８からの入力を受けるロジック回路１５により制御される。ロジック回路１５は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ又は他のプロセッサ、或いはかかるプロセッサを実行するソフトウェアにより置き換えることができる。図２Ａは、図１の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。
【０００８】
温度センサ１３は、たとえばプロセッサ１２である半導体基板、又は電子回路内に位置される他の場所に集積することができる。説明のために、温度センサ１３は基板に位置されているものとする。温度センサ１３は、プロセッサ１２の局部的な基板温度を示す信号を、ファン制御ロジック１５に供給する。
【０００９】
オーディオソース１８は、オーディオ出力をファン制御ロジック１５に提供する。周囲雑音センサ１６は、入力をファン制御ロジック１５に提供する。ファン１７は、電子装置に位置され、その速度は、ファン制御ロジック１５により制御することができる。
【００１０】
ファン１７は、最大保持可能な動作温度からセーフティマージン（Ｔｍａｘ）を引いた温度以下に電子装置又は半導体基板を保持するため、電子装置の重要な部分である。また、その温度以下ではファンが作用しない温度Ｔｍｉｎが存在する。本発明の１実施の形態では、温度センサ１３がＴｍａｘを超えることをファン制御ロジック１５が検出した場合、ファン制御ロジック１５は、必要な冷却を確保するためにファン１７を「オン」にする。
【００１１】
温度センサ１３がＴｍａｘ以下であり、Ｔｍｉｎを越えることをファン制御ロジック１５が検出した場合、本発明では、デバイスのオーディオ出力を提供するオーディオソースをモニタする。このオーディオ信号が所定の閾値ＶＴｈｒｅｓｈよりも高い場合、デバイスのユーザを混乱させないために、ファンはオンのままにすることができる。オーディオ信号が非常に低く、温度センサがＴｍａｘ以下であることをファン制御ロジック１５が検出した場合、ユーザを混乱させることを回避するために温度センサがＴｍａｘに到達するまで、ファンはオフにされる。
【００１２】
たとえば、米国特許第５，８７０，６１４号で記載されるように、本発明では、温度の正確なモニタが必要とされる。したがって、温度センサ１３は、感度が高く、臨界温度レンジにおいて十分正確であり、温度の密な追跡が可能である。好ましくは、温度センサ１３は、感知された温度を示すセンサ電圧を提供するために作用する。
【００１３】
図２Ｂは、周囲の雑音レベルをも測定する、本発明の代替的な実施の形態を説明するフローチャートである。はじめに、温度センサ１３は、破壊を生じる場合がある半導体の温度が危険なレベルＴｍａｘを超えているかを調べるためにモニタされる。
【００１４】
熱のレベルがＴｍａｘを超えていることを温度センサ１３が示す場合、冷却ファン１７がオンにされる。熱レベルがＴｍａｘ以下であることを温度センサ１３が示す場合、ファン制御ロジック１５は、冷却が作用する最小の温度Ｔｍｉｎを超えているかを調べる。この最小温度を超えていない場合、ファン１７はオフにされる。この最小温度を超えている場合、デバイスのオーディオ信号レベル１８がモニタされる。オーディオ出力１８が高い場合、ファン１７の音がＰＣユーザを混乱させる可能性がないので、周囲の雑音レベル１６をチェックする必要がない。
【００１５】
デバイスのオーディオ信号１８がＶＴｈｒｅｓｈ以下である場合、周囲の雑音レベル１６が所定のレベルＡＴｈｒｅｓｈ以下であるかを調べるために、周囲の雑音レベル１６がチェックされる。周囲の雑音レベル１６及びオーディオ出力１８が低い場合、ユーザを混乱させることを避けるためにファンはオフにされる。周囲の雑音レベル１６が高く、オーディオ出力１８が低い場合、ファン１７はオンのままである。
【００１６】
代替的な実施の形態では、周囲の雑音レベルと熱センサとに基づいて、ファンは制御される。周囲の雑音レベルがＡＴｈｒｅｓｈよりも大きい場合、ファンはユーザを混乱させることなしにオンのままとなる。周囲の雑音レベルがＡＴｈｒｅｓｈよりも小さい場合、温度センサはＴｍａｘ以下のままであり、ユーザを混乱させることを避けるために温度センサがＴｍａｘに到達するまで、ファンはオフにされる。
【００１７】
図３は、ファンの速度をも制御する、本発明の第３の実施の形態のグラフを説明している。この実施の形態では、オーディオ出力レベル、及び半導体又はデバイスの温度に基づいて、ファンの速度が可変的に制御される（このグラフは、温度と周囲の雑音レベルのみに基づいてファン速度を制御する実施の形態にも適用される）。
【００１８】
この場合、半導体又はデバイスの温度がＴｍｉｎ以下である場合、ファンは常にオフである。半導体又はデバイスの温度がＴｍａｘ以下である場合、オーディオ信号ソースの信号レベルがモニタされる。オーディオ信号レベルがＡｍａｘを超える場合、ファンは高速及び／又は周囲の雑音レベルでオンにされる。
【００１９】
温度レベルがＴｍｅｄとＴｍａｘの間にあり、オーディオ信号がＡｈｉｇｈ以下でＶｍｅｄよりも大きい場合、ファンは中速で動作する。温度レベルがＴｍｅｄ以下で、Ｔｍｉｎよりも大きく、オーディオ出力レベルがＶｍｅｄ以下である場合、ファンは低速で動作する。明らかに、これらのレベルは、より多くのファン速度について区分することができる。同様にして、変数は、周囲の雑音レベルの測定値とともに使用することもできる。
【００２０】
図４は、マイクロコントローラベースのシステムを示している。このシステムでは、温度センサ１３は、マイクロコントローラ１５に温度を供給する。オーディオセンサ１８は、周囲の雑音センサ１６と共に、マイクロコントローラ１５への入力を供給する。マイクロコントローラは、オーディオ信号出力及び／又は周囲の雑音センサのいずれかをモニタするために設定することができる。
【００２１】
温度、オーディオ出力レベル及び周囲の雑音についての信号は、アナログ回路により検出され、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）によりデジタル量に変換される。これらのデジタル量は、マイクロコントローラ１５に供給され、ファンドライバについての実際の制御信号は、ソフトウェアを使用して生成される。
【００２２】
本発明は、好適な実施の形態とともに記載されてきたが、上述された内容が概説される原理内での本実施の形態の変更は、当業者には明らかであり、本発明は好適な実施の形態に限定されるものではなく、かかる変更を包含することが意図されることを理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施の形態に関するブロック図である。
【図２Ａ】
本発明の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図２Ｂ】
本発明の実施の形態を説明するフローチャートである。
【図３】
ファンの速度‐温度及びオーディオレベルに関する図である。
【図４】
ファン冷却ロジックに関する更に詳細な図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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