(57)【要約】【課題】従来のファンシステムが異常作動した時に、モニター装置が誤ったシグナルを読み取るという問題を改善できるファンシステム及びその検知装置を提供する。【解決手段】本発明のファンシステム１は主にモーター１０，駆動ユニット２０及び検知装置４０により構成され、前記駆動ユニット２０は前記モーター１０に電気的に接続され、且つ、前記駆動ユニット２０は前記モーター１０を駆動するのに駆動シグナルを発生する。前記検知装置４０は前記駆動ユニット２０の出力端に電気的に接続され、且つ電圧シグナルＶsを受け取る。前記モーター１０が正常に作動する時に、検知装置４０は検知シグナルＳ1を出力し、前記モーター１０が異常に作動する時に、検知装置４０は感知シグナルＳ2を受け取り、且つ、前記電圧シグナルＶsに基づいて、前記検知シグナルＳ1をアラームシグナルに変換し、異常現象が判断されるようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターと、
前記モーターに電気的に接続され、前記モーターを駆動するために駆動シグナルを発生する駆動ユニットと、
前記駆動ユニットと電気的に接続し、且つ電圧シグナルを受け、前記モーターが正常に作動する時は、検知シグナルを出力し、前記モーターが異常に作動する時は、感知シグナルを受け、前記電圧シグナルに基づいて前記検知シグナルをアラームシグナルに変換し、異常現象が判断されるようにする検知装置と、を含むファンシステム。
【請求項２】
前記駆動ユニットは、集積回路，マイクロプロセッサ制御装置或いはシングルチップである請求項１に記載のファンシステム。
【請求項３】
前記駆動ユニットはさらに、回転速度感知ユニットと電気的に接続し、前記回転速度感知ユニットはモーター作動状態を前記駆動ユニットにフィードバックする請求項１に記載のファンシステム。
【請求項４】
前記回転速度感知ユニットは、ホール素子或いはホール集積回路（ＩＣ）である請求項３に記載のファンシステム。
【請求項５】
前記検知シグナルと前記駆動シグナルは、それぞれパルスシグナル或いはパルス幅変調（ＰＷＭ）シグナルである請求項１に記載のファンシステム。
【請求項６】
前記アラームシグナルは直流電圧シグナルで、その電圧値は零である請求項１に記載のファンシステム。
【請求項７】
前記検知装置はスイッチ素子を含み、前記スイッチ素子は前記感知シグナルによって導通し、これにより前記駆動ユニットの出力端が前記スイッチ素子を通しグランドと電気的に接続する請求項６に記載のファンシステム。
【請求項８】
前記スイッチ素子は、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ），金属酸化半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）或いは接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）である請求項７に記載のファンシステム。
【請求項９】
前記検知装置はさらに、第一レジスター，第二レジスター及び第三レジスターを含み、前記第一レジスターは前記駆動ユニットの前記出力端と前記スイッチ素子の第一端との間に電気的に接続され、前記第二レジスターは前記スイッチ素子の第二端に電気的に接続され、且つ、前記感知シグナルを受け取り、前記第三レジスターは前記第二レジスターに電気的に接続され、且つ、前記電圧シグナルを受け取る請求項７に記載のファンシステム。
【請求項１０】
前記アラームシグナルは直流電圧シグナルであり、判断を行うのに用いられるモニター装置により提供される請求項１に記載のファンシステム。
【請求項１１】
前記検知装置は第一スイッチ素子及び第二スイッチ素子を含み、前記第二スイッチ素子は前記駆動ユニットの出力端に電気的に接続され、前記第一スイッチ素子の第一端は前記駆動ユニットと前記第二スイッチ素子との間に電気的に接続され、その第二端は前記感知シグナルを受け取ることにより導通し、また前記第二スイッチ素子は前記電圧シグナルを受け取ることによってオフとなる請求項１０に記載のファンシステム。
【請求項１２】
前記第一スイッチ素子及び前記第二スイッチ素子は、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ)、金属酸化半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）或いは接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）である請求項１１に記載のファンシステム。
【請求項１３】
前記検知装置はさらに、第四レジスター，第五レジスター，第六レジスター及び第七レジスターを含み、前記第四レジスターは前記第二スイッチ素子と電気的に接続し、且つ前記電圧シグナルを受け取り、前記第五レジスターは前記第二スイッチ素子及び前記第一スイッチ素子と電気的に接続し、前記第六レジスターは前記第一スイッチ素子と電気的に接続し、且つ前記感知シグナルを受け取り、前記第七レジスターは前記第六レジスターと電気的に接続し、且つ前記電圧シグナルを受け取る請求項１１に記載のファンシステム。
【請求項１４】
さらに、前記駆動ユニットと前記モニター装置との間に電気的に接続され、前記駆動ユニットが出力する前記検知シグナルを増幅する増幅回路を含む請求項１に記載のファンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はファンシステムに関し、特に異常作動検知機能を有しているファンシステム及びその検知装置である。
【背景技術】
【０００２】
今日、電子システムのデータ処理量は絶えず増加しているため、相対的に発生する発熱量もこれに伴って増加している。多数の電子システムは、迅速で継続的に中断せずに使用したいという使用者の要求を強調しており、その放熱の必要性はますます重視され、各種の放熱製品もますます多くなっている。そして、いま市場において、比較的効率がよく且つ比較的使用者が多いのはファンシステムである。
【０００３】
図１に示されるように、従来のファンシステム１はモーター１０，駆動ユニット２０及び回転速度感知ユニット３０により構成され、前記駆動ユニット２０は前記モーター１０と電気的に接続され、且つ、前記駆動ユニット２０は入力電圧ＶINを受け取り前記モーター１０の回転を駆動する。前記回転速度感知ユニット３０は前記駆動ユニット２０と電気的に接続し、前記回転速度感知ユニット３０は主に前記モーター１０の回転速度を感知するために用いられ、且つ、前記駆動ユニット２０から検知シグナルＳ1を出力させる。前記検知シグナルＳ1はモニター装置２に入力され、これにより前記モーター１０の回転状態が判断されるようにする。
【０００４】
さらに、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、前記モーター１０が正常作動状態（例えば、正常な回転速度、正常な電流出力、正常な作動温度）の時、前記検知シグナルＳ1はパルスシグナル（或いはパルス幅変調信号：ＰＷＭ）であり、前記モーター１０が仮に異常作動状態（例えば、ファンがロック、回転速度が制御不能、或いは急激な温度変化）の時、前記検知シグナルＳ1は前記駆動ユニット２０の内部設定値により、スパイクシグナルＳa（図２Ａの如く），高電位シグナルＳb（図２Ｂの如く）或いは低電位シグナルＳc（図２Ｂの如く）を発生し、これにより前記モニター装置２に停止或いは再起動の命令を行うよう通知することができる。
【０００５】
一般的に、前記モニター装置２は使用者の必要に基づいて、読み取るシグナル（スパイクシグナルＳa，高電位シグナルＳb或いは低電位シグナルＳc）を自己設定することができる。仮に、前記スパイクシグナルＳaを読み取るように設定した場合、二つ以上のスパイクシグナルＳaが連続的に発生した時には、まだ連続的なパルスシグナルの出力があると判断され易いため、前記モーター１０の作動状態が正常か否かを読み取る時によく誤りが生じ、よって、即時に命令を下すことができない。そのほか、仮に、前記高電位シグナルＳb或いは低電位シグナルＳcを読み取るように設定した場合は、前記モーター１０の磁極転換時に高電位或いは低電位が交互に変わるため、前記モニター装置２の読み取りエラーが起こり易く、同じように即時に命令を下すことができない。上述の二つの状況はまだ従来のファンシステムに存在しており、モーターの異常作動或いは故障時の処置についてはまだ見直す所があり、淘汰或いはさらに改善する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、従来のファンシステムが異常作動した時に、モニター装置が誤ったシグナルを読み取るという問題を改善できるファンシステムを提供する。
【０００７】
本発明の目的はファンシステムを提供することであり、検知装置により駆動ユニットから出力される検知シグナルを、モーターに異常作動が発生した時、高電位或いは低電位のアラームシグナルに強制的に変換し、そうすることで、モニター装置は前記高電位或いは低電位のアラームシグナルだけを読み取り、且つこれは検知装置により強制的に発生されたアラームシグナルであるので、従来のファンシステムが異常作動した時に、モニター装置が誤ったシグナルを読み取りやすいという欠点を改善できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達するために、本発明はファンシステムを提供し、主にモーター，駆動ユニット及び検知装置により構成され、前記駆動ユニットは前記モーターと電気的に接続され、且つ、前記駆動ユニットは前記モーターを駆動するために駆動シグナルを発生する。前記検知装置は前記駆動ユニットの出力端と電気的に接続され、且つ電圧シグナルを受け取る。前記モーターの作動が正常である時に、前記検知装置は検知シグナルを出力し、前記モーターの作動が異常である時に、前記検知装置は感知シグナルを受け取り、且つ、前記電圧シグナルに基づいて、前記検知シグナルをアラームシグナルに変換し、異常現象が判断されるようにする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のファンシステムは、検知装置により駆動ユニットから出力される検知シグナルを、モーターに異常作動が発生した時に高電位或いは低電位のアラームシグナルに強制変換するため、モニター装置はただ高電位或いは低電位のアラームシグナルだけを読み取ることになる。こうした検知装置により強制的に発生されたアラームシグナルによって、モーターの磁極転換時に高，低電位が交互に変わることにより読み取りが失敗するという従来の問題がないため、監視が容易になり、且つ即時に後の作動を反応することができるので、安全性及び使用率を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の上記に述べた目的，特長，長所等をさらに分り易く、図面をもって下記の通り説明を行う。
【００１１】
図３に示されるように、本発明のファンシステム１は、モニター装置２と電気的に接続され、且つ前記ファンシステム１は主にモーター１０，駆動ユニット２０及び検知装置４０から構成される。前記駆動ユニット２０は前記モーター１０に電気的に接続され、前記駆動ユニット２０は入力電圧ＶINを受け取り駆動シグナル（図に示されていない）を発生し、前記モーター１０を駆動し作動させる。前記検知装置４０は前記駆動ユニット２０の出力端（符号を付けていない）と電気的に接続し、且つ電圧シグナルＶsを受け取る。前記モーター１０の作動が正常である時に、前記検知装置４０は検知シグナルＳ1を出力し、前記モーター１０の作動が異常である時に、前記検知装置４０は感知シグナルＳ2を受け取り、且つ、前記電圧シグナルＶsに基づいて、前記検知シグナルＳ1をアラームシグナルに変換し、モニター装置２による異常現象が判断されるようにする。
【００１２】
前記駆動ユニット２０は入力電圧ＶINを受け取り、この入力電圧ＶINによって、前記モーター１０を駆動するための電力を発生する。この実施形態で、前記駆動ユニット２０は、集積回路（ＩＣ），マイクロブロセッサ制御装置（ＭＣＵ）或いはシングルチップである。よって、その前記モーター１０を駆動させる機能は、ハードウェア回路の構造且つ／或いはソフトウェアプログラムにより実行できる。
【００１３】
前記駆動ユニット２０はさらに、回転速度感知ユニット３０と電気的に接続される。前記回転速度感知ユニット３０は、本実施形態ではホール素子またはホール集積回路（ＩＣ）とすることができ、前記モーター１０の作動状態を感知して、随時フィードバックシグナル（標示されていない）を発生し、これを前記駆動ユニット２０に送ることができる。前記駆動ユニット２０は、これによって前記検知シグナルＳ1を持続的に発生する。ここで説明を補足すると、前記回転速度感知ユニット３０は前記駆動ユニット２０内に合併して組み込むこともできるが、回転速度感知ユニット３０の機能は変わらずに維持できる。これについては図面による説明はしない。
【００１４】
ここで説明をする必要があるのは、前記駆動シグナルはこの実施形態においてパルスシグナル、特にパルス幅変調シグナル（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ）として実施することができ、且つ、前記検知シグナルＳ1は前記モーター１０が正常な作動状態の時にパルスシグナルとなり、且つ、同様に特にパルス幅変調シグナルとすることができる。
【００１５】
図４は、本発明のもう１つの好ましい実施形態であり、上述の実施形態との差異は、本実施形態において、前記駆動ユニット２０と前記モニター２との間の電気的構造にあり、この間には増幅回路５０が電気的に接続されており、これは前記駆動ユニット２０が出力する前記検知シグナルＳ1を増幅するのに用いられる。これにより、前記モニター装置２が検知シグナルＳ1を受け取って、前記モニター１０の作動状態をさらに正確に判断できる。
【００１６】
図５Ａは、図３における前記検知装置４０の一つの電気回路の実施方式である。図の如く、前記検知装置４０はスイッチ素子４１，第一レジスター（抵抗器）Ｒ1，第二レジスターＲ2及び第三レジスターＲ3から構成される。前記スイッチ素子４１は前記駆動ユニット２０の前記出力端と電気的に接続する。前記スイッチ素子４１は感知シグナルＳ2を受け取り導通し、これにより前記スイッチ素子４１を通して、前記駆動ユニット２０の前記出力端をグランドに電気的に接続させる。前記第一レジスターＲ1は前記駆動ユニット２０の前記出力端と前記スイッチ素子４１の第一端との間に電気的に接続し、前記第二レジスターＲ2は前記スイッチ素子４１の第二端と電気的に接続し、且つ感知シグナルＳ2を受け取り、これを前記スイッチ素子４１に転送する。前記第三レジスターＲ3は前記第二レジスターＲ2と電気的に接続し、且つ前記電圧シグナルＶSを受け取り、それを前記第二レジスターＲ2に転送する。
【００１７】
前記モーター１０が正常な作動状態の下で、前記スイッチ素子４１はオフとなり、前記検知装置４０は、前記駆動ユニット２０が前記モニター装置２に転送する前記検知シグナルＳ1に影響を与えない（図５Ｂに示す正常作動状態の波形）。一旦前記モーター１０に異常作動状態が発生すると（例えば、異物がファンにからまり動かなくなった場合）、前記ファンシステム１は前記感知シグナルＳ2を発生し、且つ、前記スイッチ素子４１を導通させ、同時に前記駆動ユニット２０の前記出力端をグランド接地させる。いわば、前記モニター装置２は前記検知シグナルＳ2が低電位のアラームシグナルＳdに変わったのを読み取り（図５Ｂの如く、アラームシグナルＳdは直流電圧シグナルで、その電圧値は零となる）、そうすることで、前記モーター１０の磁極がいかに変換しても前記モニター装置２が読み取った値には影響しない。この時、前記モニター装置２はこの現象に基づいて停止或いは再起動の命令を発生することができ、仮に、再起動の命令をする場合、異常状態を排除した後に、前記検知シグナルＳ1は前の波形に回復することができる（図５Ｂの如く）。
【００１８】
上述の前記スイッチ素子４１は、ここでバイポーラ接合トランジスタ(ＢＪＴ)，金属酸化半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）或いは接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）である。即ち、トリガーされることにより導通し、前記駆動ユニット２０の前記出力端子をグランド接地させることができるものであれば、同じ機能を有し、置き換えることのできる同じ効果の素子と見なすことができる。
【００１９】
さらに、図６Ａを参照すると、これは図３における前記検知装置４０の別な電気回路の実施方式である。図が示す如く、前記検知装置４０は第一スイッチ素子４２，第二スイッチ素子４３，第四レジスターＲ4，第五レジスターＲ5，第六レジスターＲ6，第七レジスターＲ7から構成される。前記第一スイッチ素子４２の第一端は前記駆動ユニット２０の前記出力端と前記第二スイッチ素子４３との間に電気的に接続され、且つ、前記第一スイッチ素子４２の第二端は感知シグナルＳ2を受け取り導通する。前記第二スイッチ素子４３は、前記駆動ユニット２０の前記出力端と前記モニター装置２との間に電気的に接続される。前記第四レジスターＲ4は前記駆動ユニット２０及び前記第二スイッチ素子４３に電気的に接続され、且つ前記第四レジスターＲ4は前記電圧シグナルＶsを受け取る。前記第五レジスターＲ5は前記駆動ユニット２０と前記第一スイッチ素子４２の間に電気的に接続され、また第二スイッチ素子４３にも電気的に接続され、前記第一スイッチ素子４２が導通した時に、前記第五レジスターＲ5は前記グランドと電気的に接続する。前記第六レジスターＲ6は前記第一スイッチ素子４２に電気的に接続され、且つ前記感知シグナルＳ2を受け取り、それを前記第一スイッチ素子４２に伝送する。前記第七レジスターＲ7は前記第六レジスターＲ6と電気的に接続し、且つ前記電圧シグナルＶsを受け取り、それを前記第六レジスターＲ6に伝送する。
【００２０】
なお、この場合の第一スイッチ素子４２や第二スイッチ素子４３も、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ)、金属酸化半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）或いは接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）である。
【００２１】
前記モーター１０が正常な作動状態の下で、前記第一スイッチ素子４２はオフとなり、前記検知装置４０は、前記駆動ユニット２０が前記モニター装置２に伝送する前記検知シグナルＳ1に影響を与えない（図６Ｂに示す正常作動状態の波形）。しかし、一旦前記モーター１０に異常作動状態が発生すると、（例えば、ファンに異物がからまり動かなくなった場合）、ファンシステム１は前記感知シグナルＳ2を発生し、且つ前記第一スイッチ素子４２を導通させ、同時に前記第四レジスターＲ4及び第五レジスターＲ5に分圧回路を形成させる。これにより発生される分圧は前記モニター装置２内部に設定された電圧シグナル（図で示されていない）の電位と等しい。すると、前記第二スイッチ素子４３はオフ状態となり、且つ、前記モニター装置２は直接その内部で提供される直流の前記電圧シグナル（その電圧値は予め設定することができる）即ち、図６Ｂで示す高電位の前記アラームシグナルＳbを読み取る。よって、前記モーター１０の磁極がいかに変換しても、前記モニター装置２が読み取る値に影響せず、この時、前記モニター装置２はこの現象に基づいて、停止或いは再起動の命令を生じることができる。仮に、再起動の命令の場合、異常状態を排除した後に、前記検知シグナルＳ1は前の波形を回復することができる（図６Ｂの如く）。
【００２２】
上述をまとめると、本発明のファンシステム及び検知装置は、駆動ユニットから出力される検知シグナルを、モーターに異常作動が発生した時に、検知装置により高電位或いは低電位のアラームシグナルに強制変換するため、モニター装置はただ高電位或いは低電位のアラームシグナルだけを読み取ることになる。こうした検知装置により強制的に発生されたアラームシグナルによって、モーターの磁極転換時に高，低電位が交互に変わることにより読み取りが失敗するという従来の問題がないため、監視が容易になり、且つ即時に後の作動を行うことができるので、安全性及び使用率を上げることができる。
【００２３】
以上、好適な実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれら実施例に限定はされないと解されるべきであり、つまり本発明は、（当業者であれば自明であるような）各種変更および均等なアレンジをカバーするものである。上に掲げた実施例は、本発明の原理を説明するための最良の態様を提示すべく選択し記載したものである。即ち、添付の特許請求の範囲は、かかる各種変更および均等なアレンジが全て包含されるように、最も広い意味に解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来例におけるファンシステムを示す概略構成図である。
【図２Ａ】従来例におけるファンシステムの検知シグナルを示す一つの波形図である。
【図２Ｂ】従来例におけるファンシステムの検知シグナルを示す別な波形図である。
【図３】本発明におけるファンシステムの第一実施形態を示す概略構成図である。
【図４】本発明におけるファンシステムの第二実施形態を示す概略構成図である。
【図５Ａ】本発明におけるファンシステムの第二実施形態の一部を示す詳細な一つの回路図である。
【図５Ｂ】図５Ａの検知シグナルを示す波形図である。
【図６Ａ】本発明におけるファンシステムの第二実施形態の一部を示す詳細な別な回路図である。
【図６Ｂ】図６Ａの検知シグナルを示す波形図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ファンシステム
２  モニター装置
１０  モーター
２０  駆動ユニット
３０  回転速度感知ユニット
４０  検知装置
４１  スイッチ素子
４２  第一スイッチ素子
４３  第二スイッチ素子
５０  増幅回路
Ｒ１  第一レジスター
Ｒ2  第二レジスター
Ｒ3  第三レジスター
Ｒ４  第四レジスター
Ｒ5  第五レジスター
Ｒ6  第六レジスター
Ｒ7  第七レジスター
Ｓ1  検知シグナル
Ｓ2  感知シグナル
Ｓa  スパイクシグナル
Ｓb  高電位シグナル
Ｓc  低電位シグナル
Ｓd  アラームシグナル
ＶIN  入力電圧
ＶS  電圧シグナル
【図１】
2007224903.tif 000003
【図２Ａ】
2007224903.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2007224903.tif 000010
【図６Ｂ】
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