(57)【要約】【課題】電子機器内部に配置された温度検出手段から環境温度および電子機器の任意の表面温度を算出することを特徴とする電子機器を提供すること。【解決手段】複数の温度センサ１１１、１１２とを有し、動作中に複数の温度センサ１１１、１１２それぞれの出力を同じタイミングで繰り返し読み出す温度取得手段と、環境温度に対する複数の温度センサ１１１、１１２それぞれの出力との温度上昇の関係、および温度センサ１１１の出力と電子機器１００の表面温度との温度上昇の関係を予め記憶しているメモリ１０７と、環境温度に対する複数の温度センサ１１１、１１２それぞれの出力との温度上昇の関係と、温度取得手段が取得した動作中の複数の温度センサ１１１、１１２それぞれの出力とから、環境温度を算出する環境温度算出手段と、算出された環境温度から表面温度を算出する表面温度算出手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2017120181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の温度センサと第２の温度センサとを有する電子機器であって、
動作中に第１の温度センサの出力と第２の温度センサの出力を同じタイミングで繰り返し読み出す温度取得手段と、
環境温度に対する前記第１の温度センサの出力と前記第２の温度センサの出力との温度上昇の関係、および前記第１の温度センサの出力と前記電子機器の所定の箇所の表面温度との温度上昇の関係を予め記憶している記憶手段と、
前記環境温度に対する前記第１の温度センサの出力と前記第２の温度センサの出力との温度上昇の関係に基づいて、前記温度取得手段が取得した動作中の前記第１の温度センサの出力と前記第２の温度センサの出力との温度上昇の関係から、環境温度を算出する環境温度算出手段と、
算出された環境温度から表面温度を算出する表面温度算出手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
任意の環境温度における動作中のＴ１とＴ２の温度上昇の関係を第２の関係式として算出する温度相関算出手段をさらに有し、前記記憶手段は、環境温度ＴａにおけるＴ１とＴ２の温度上昇の関係を第１の関係式として記憶し、前記環境温度算出手段は、第１の関係式と第２の関係式から前記の環境温度を算出することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
第１の関係式および第２の関係式はＴ１の一次関数で表されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記温度相関算出手段および前記表面温度算出手段は、前記電子機器の動作開始から所定時間経過後に算出することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記温度相関算出手段および前記表面温度算出手段は、前記温度取得手段が取得する連続する温度データ２組のプロットが作る直線の傾きが所定範囲内であるときに算出することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサを有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやスマートフォンなどの携帯電子機器が普及し、誰もが何かしらの携帯電子機器を持つようになってきている。これらの携帯電子機器は電池あるいは商用電源からの電力供給を受けて動作するものであって電源オン状態にあるときには動作に伴って発熱する。
【０００３】
携帯電子機器に求められる能力はますます高度・複雑になってきており、それに伴い電子機器に内蔵されている中央演算処理装置（以下ＣＰＵと記す）の処理速度も年々上昇し、動作時の発熱量が大きくなってきている。
【０００４】
一方で、携帯電子機器の大きさはより小さくなる傾向にあるため、以前に比べてＣＰＵなどの発熱により電子機器本体の外装温度が上昇しやすい傾向にあり、場合によってはユーザーに違和感を与えることがある。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の発明では、環境温度を検出する温度検出手段を用いて環境温度が許容使用温度領域外であるか、あるいは急激な温度変化があった場合に警告を行っている。
【０００６】
特許文献２に記載の発明では、電子機器の表面温度を検出する温度検出手段を用いて表面温度が閾値以上である場合に警告を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３４７９５号公報
【特許文献２】特開２００７−７４０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の発明では、環境温度を検出するための温度検出手段は筐体上のどこかに配置しなければならず、内部の発熱源あるいは外乱の影響を除くことは困難であり、正確な環境温度を検出することは難しいという問題がある。
【０００９】
特許文献２に記載の発明では、いかなる動作条件においても最も温度上昇する箇所が同一箇所で確定している場合は有効な手段であるが、動作条件によって主要な発熱源となるデバイスが変化する場合などは懸念される箇所全てに温度検出手段が必要となる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、電子機器内部に配置されている温度検出手段から環境温度および電子機器の任意の表面温度を算出することを特徴とする電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、
第１の温度センサと第２の温度センサとを有する電子機器であって、動作中に第１の温度センサの出力と第２の温度センサの出力を同じタイミングで繰り返し読み出す温度取得手段と、環境温度に対する第１の温度センサの出力と第２の温度センサの出力との温度上昇の関係、および第１の温度センサの出力と電子機器の所定の箇所の表面温度との温度上昇の関係を予め記憶している記憶手段と、環境温度に対する第１の温度センサの出力と第２の温度センサの出力との温度上昇の関係に基づいて、温度取得手段が取得した動作中の第１の温度センサの出力と第２の温度センサの出力との温度上昇の関係から、環境温度を算出する環境温度算出手段と、算出された環境温度から表面温度を算出する表面温度算出手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電子機器によれば、電子機器内部に配置された温度検出手段から環境温度と電子機器の表面温度を精度良く算出する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の携帯電子機器の一実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。
【図２】本発明の各実施形態に係る、２種類の温度センサ出力および外装温度の時間推移を示す図である。
【図３】本発明の各実施形態に係る、２種類の温度センサ出力の関係をプロットした図である。
【図４】本発明の各実施形態に係る、１種類の温度センサ出力と外装温度の関係をプロットした図である。
【図５】環境温度がオフセットした場合、２種類の温度センサ出力のプロットがオフセット分だけシフトすることを説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る、フローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る、フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１５】
図１に、本発明の携帯電子機器の実施形態としてデジタルカメラ１００の構成の一例を示す。
【００１６】
図１において、１０１はフォーカスレンズを含み、更にはズームレンズ、絞りなどで構成される光学系である。１０２はＣＭＯＳセンサなどの撮像素子であり、光学系１０１で結像された光学像を受光する。１０３は、タイミングジェネレータ（以下ＴＧと記す）であり、撮像素子１０２の蓄積や読み出しタイミングを制御する。
【００１７】
１０４はＣＰＵであり、撮像装置１０２から得られた画像信号に対して、色変換、ホワイトバランス補正、ガンマ補正等の画像処理、解像度変換処理、画像圧縮処理等を行い、記録媒体１０５や表示装置１０６に処理後の画像信号を出力する。１０７はメモリであり、ＣＰＵ１０４の作業用メモリとして、あるいは連続撮影等のバッファーメモリとしても使用される。１０８は不揮発性メモリであり、各種補正パラメータや後述する関係式の係数を記憶する役割を担う。
【００１８】
ユーザーにより操作部１１０でレリーズの指示がなされたタイミングでＣＰＵ１０４は撮像素子１０２から得られた画像信号から演算されるＡＦ評価値に基づいて光学系駆動部１０９を駆動し、フォーカスレンズ１０１を合焦位置に移動させる。
【００１９】
１１１、１１２は温度センサで、撮像装置内の温度を監視しており、ＣＰＵ１０４は温度センサ１１１、１１２からの温度出力を元に、表示装置１０６へ画質劣化などの警告表示を行ったり、撮影を強制的に終了したりする。
【００２０】
以下、図２〜図７を参照して、本発明の各実施例の動作を説明する。
【００２１】
［第１の実施形態］
図２は２０℃環境下で動画撮影中にＣＰＵ１０４により取得された温度センサ１１１の出力と温度センサ１１２の出力の時間推移をプロットしたものと、デジタルカメラ１００の外装温度を熱電対で測定したものを併せてプロットしたものである。
【００２２】
動画撮影開始から時間ｔ経過後の温度センサ１１１、温度センサ１１２の出力をそれぞれＴ１、Ｔ２とし、デジタルカメラ１００の所定箇所における外装温度をＴｓとする。点（Ｔ１，Ｔ２）を時間ごとにプロットすると図３に示したような一定の軌跡が得られる。
【００２３】
環境温度は２０℃のため、動画開始直後はどちらのセンサ出力も２０℃を示しており、点Ｓからそれぞれの温度センサの出力が上昇していく。温度センサ１１２は温度センサ１１１に比べ、発熱源に近い箇所に設置されているため、動画開始直後は温度センサ１１２の温度Ｔ２が先に温度上昇している。しかし、５分程度するとそれぞれの温度センサの温度上昇が安定することにより、一定の関係をもって上昇していく。そして、最終的には温度センサ１１１、１１２ともにある飽和温度に達するため、軌跡は平衡点Ｇに収束する。２０℃環境下における動画開始５分後以降のＴ１とＴ２の関係を一次式で近似し、Ｔ２＝ｆ（Ｔ１）＝ａ・Ｔ１＋ｂとして予め定義し、メモリ１０７に記憶しておく。
【００２４】
図４は図３と同様に動画撮影開始から時間ｔ経過後の温度センサ１１１の出力Ｔ１と外装温度Ｔｓの関係（Ｔ１，Ｔｓ）を時間ごとにプロットしたものである。
【００２５】
２０℃環境下における動画開始５分後以降の外装温度ＴｓとＴ１の関係をＴｓ＝ｇ（Ｔ１）として定義し、それぞれメモリ１０７に記憶しておく。なお、ｇ（Ｔ１）は必ずしも一次式で近似する必要はなく、テーブルとしてメモリ１０７に記憶しておいても良い。
【００２６】
一般的に温度上昇は環境温度でオフセットすることが知られているため、例えば環境温度が２０℃からΔＴずれたとき、図３に示した２０℃環境下における軌跡は、図５のようにＴ１、Ｔ２ともそれぞれΔＴシフトした軌跡となる。温度センサ１１１、１１２の飽和温度もまた環境温度でオフセットするため、平衡点に関してもそれぞれΔＴシフトした点に移動する。
【００２７】
つまり、２０℃環境下におけるＴ１とＴ２の温度上昇の関係が、予めＴ２＝ｆ（Ｔ１）で定義されるならば、２０＋ΔＴ℃環境下におけるＴ１とＴ２の温度上昇の関係はＴ２−ΔＴ＝ｆ（Ｔ１−ΔＴ）で表されることを利用して、環境温度を知ることができる。また、環境温度（厳密には２０℃からの環境温度のずれΔＴ）とＴ１から外装温度Ｔｓを知ることが可能である。
【００２８】
予め定義されたＴ１とＴ２の関係式Ｔ２＝ｆ（Ｔ１）および外装温度ＴｓとＴ１の関係式Ｔｓ＝ｇ（Ｔ１）から、環境温度および外装温度を算出する方法を図６のフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００２９】
Ｓ６０１でそれぞれの温度センサの出力が安定するのを待つために、動画開始後５分間待つ。Ｓ６０２で動画開始５分後の温度（Ｔ１（５），Ｔ２（５））を取得し、Ｓ６０３でＴ２＝ａ・Ｔ１＋ｃに代入してｃを算出する。ここで、比例定数ａは２０℃環境下におけるＴ１とＴ２の関係を予め定義したときの比例定数ａと同じ定数である。任意の環境温度において、動画開始５分後にはＴ１とＴ２は比例関係となるため、温度センサ出力Ｔ１、Ｔ２を取得すれば未知数ｃが一意に求まる。
【００３０】
Ｓ６０４で環境温度のずれΔＴに関する恒等式
Ｔ２−ΔＴ＝ｆ（Ｔ１−ΔＴ）  ⇔  Ｔ２＝ａ・Ｔ１＋ｃ           （１）
を解いて、環境温度のずれΔＴを算出する。ｆ（Ｔ１）＝ａ・Ｔ１＋ｂなので、
ΔＴ＝（ｃ−ｂ）／（１−ａ）
と算出される。
【００３１】
Ｓ６０５で環境温度を２０＋ΔＴ（℃）として、ＣＰＵ１０４へ返す。
【００３２】
Ｓ６０６でＴ１（５）および算出した環境温度のずれΔＴから外装温度
Ｔｓ＝ｇ（Ｔ１（５）−ΔＴ）＋ΔＴ
を算出し、ＣＰＵ１０１へ返す。なお、環境温度および外装温度の算出は動画開始５分後の１回しかできないわけではない。動画開始５分後以降も繰り返しＳ６０２からＳ６０６を行うことにより、環境温度および外装温度Ｔｓを更新し続けることが可能である。
【００３３】
このように、予め２０℃環境下における動画撮影中の外装温度の温度上昇を求めたいポイントごとに測定し、それぞれＴ１の関数として定義しておくことにより、環境温度によらずメモリの許す限り任意の箇所の外装温度を算出することが可能である。
【００３４】
以上のように、電子機器内部に配置された温度検出手段から環境温度を算出し、環境温度に応じて任意の外装温度を算出することが可能である。
【００３５】
［第２の実施形態］
図３のように、Ｔ１とＴ２の関係が一次式で近似可能ならば、連続する取得データ（Ｔ１，Ｔ２）の傾きの変化を調べることにより、温度センサ１１１、１１２の関係が安定しているか否かを確認することができる。そこで、実施例２では連続する取得データ（Ｔ１，Ｔ２）から算出される傾きが一定以内となったとき、環境温度を算出することにより、実施例１より精度良く環境温度を算出することができる。
【００３６】
以下、実施例１同様２０℃環境下における動画中のＴ１とＴ２の関係をＴ２＝ａ・Ｔ１＋ｂ、外装温度ＴｓとＴ１の関係をＴｓ＝ｇ（Ｔ１）として定義し、それぞれメモリ１０７に記憶しているものとして、図７のフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００３７】
Ｓ７０１でカウンタｎをリセットし、Ｓ７０２で動画開始１分後の温度（Ｔ１（１），Ｔ２（１））を取得する。Ｓ７０３でさらに１分後の温度（Ｔ１（２），Ｔ２（２））を取得する。
【００３８】
Ｓ７０４でＴ１（１）とＴ１（２）の温度差が０．２℃以内かを判定し、０．２℃以内であれば温度上昇は飽和状態にあるものとして、Ｓ７０７へ進む。０．２℃より大きい場合、Ｓ７０５で２点（Ｔ１（１），Ｔ２（１））、（Ｔ１（２），Ｔ２（２））の傾きを算出し、予め定義されている近似式の傾きａの０．９倍〜１．１倍以内であれば、Ｓ７０７で２０℃からの環境温度のずれΔＴを算出する。それ以外の場合は温度センサ１１１、１１２の関係が安定していないものとして、Ｓ７０６でｎをインクリメントしてＳ７０３に戻り、さらに１分後の温度を取得する。
【００３９】
Ｓ７０８で環境温度２０＋ΔＴ（℃）を算出し、ＣＰＵ１０１へ返し、Ｓ７０９で外装温度Ｔｓ（℃）を算出し、ＣＰＵ１０１へ返す。なお、第２の実施形態でも環境温度および外装温度の算出は何度行っても良い。その場合は、Ｓ７０９の後ｎをインクリメントし、Ｓ７０３へ戻れば動画中の環境温度および外装温度を繰り返し得ることが可能である。
【００４０】
以上のように、温度上昇中の２種類の温度センサの関係が安定しているか否かを判定して環境温度及び外装温度を算出するため、より精度が必要とされる制御に用いることができる。
【００４１】
以上、電子機器内部に配置された複数の温度検出手段から環境温度および携帯電子機器の任意の表面温度を算出する方法に関して説明した。
【００４２】
なお、上述した各実施形態においては、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例にして説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、本発明は、ビデオカメラやスマートフォンなどに適用してもよい。また、電子機器本来の機能により発熱し、温度上昇の態様が異なる２箇所以上に配置された温度センサを有していれば、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１００  デジタルカメラ、１０１  フォーカスレンズ、１０４  ＣＰＵ、
１０７  メモリ、１１１，１１２  温度センサ
【図１】
2017120181.tif 000003
【図２】
2017120181.tif 000004
【図３】
2017120181.tif 000005
【図４】
2017120181.tif 000006
【図５】
2017120181.tif 000007
【図６】
2017120181.tif 000008
【図７】
2017120181.tif 000009