(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回路基板と、前記複数の回路基板の発熱を排気する、フィルターを備えた強制空冷ファンを有する電子機器おける前記の強制空冷ファンの回転数制御方法であって、
前記フィルターの使用時間と、前記電子機器に搭載される前記複数の回路基板の消費電力の関係から最適なファンの回転数を求め、
前記求められた回転数となる様に前記強制空冷ファンの駆動電流を制御することを特徴とする電子機器におけるファン回転数制御方法。
【請求項２】
請求項１において
前記フィルターごとに個別識別情報及び、清掃実施または未実施の清掃情報を保持し、
前記フィルターの設置と同時に経過時間のカウントを行い、前記フィルターの使用時間を検出する
ことを特徴とする電子機器におけるファン回転数制御方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記電子機器に実装された前記複数の回路基板のそれぞれの種類、実装されたスロット位置及び、実装された枚数を検出し、対応する前記強制空冷ファンに負荷されるべき、消費電力を算出することを特徴とする電子機器におけるファン回転数制御方法。
【請求項４】
それぞれ回路基板が実装可能の複数のスロットと、
前記複数のスロットの内の所定のスロットに対応してそれぞれ備えられる、フィルターを備えた強制空冷ファンと、
前記フィルターの識別情報を有するファンカードと、
前記ファンカードから読み取られる前記フィルターの識別情報を入力し、前記識別情報に対応するフィルターの使用時間を求める手段と、
前記複数のスロットに実装された回路基板の情報を入力し、前記実装された回路基板に対応する消費電力を求める手段と、
前記求められたフィルターの使用時間と、前記実装された回路基板に対応する消費電力との関係から設定すべき前記強制空冷ファンの回転数を求める手段とを
有することを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項４において、
前記フィルターの識別情報は、製造年、製造月、製造番号で特定されることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項４において、
さらにタイマーを有し、前記フィルターの使用時間は、新たにフィルターが設置されたときに、前記タイマーよるカウントを開始し、前記フィルターの識別情報の変化あったときに、前記タイマーよるカウントを停止して、その際のカウント値から前記フィルターの使用時間を求めることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電子機器におけるファン回転数制御方法に関する。特に複数の回路基板を実装した伝送装置におけるファン回転数制御方法に関する。
【背景技術】  電子機器の一つとしての伝送装置は、局舎外に設置されることも多くあり、このような場合、環境温度が−４０〜＋６５℃の範囲での動作が必要となる。
そのような温度環境において伝送装置には、特に高温度に対する対策として排気用に強制空冷用ファン（ＦＡＮ）が搭載され、装置の信頼性を高めるためにその役割は重要である。
また温度の変動に対応して強制空冷用ファンの回転数を制御することが考えられるが、そのためには、環境温度を検知して、回転数を制御する回路にフィードバックする構成が必要となる。
しかし、かかるフィードバック構成は、装置コスト等との関係から採用が困難である。
一方、ファン回転制御に関する技術として、情報処理装置内に実装される複数のパッケージを収容する冷却用ファンの回転制御を行う技術が知られている（特許文献１参照）。
かかる特許文献１に記載の技術は、装置に搭載されるパッケージの数に対応して回転制御する冷却用のファンの数または、ファンの回転数を決定するものである。
すなわち、上記の従来例では、装置に搭載されるパッケージ数によって決まる消費電力に対応して冷却用のファンの数または、ファンの回転数が決められる。
一方、実際の運用として、これまでファンに対応してフィルター（Ｆｉｌｔｅｒ）が備えられており、このフィルターの目詰まりを回避するために、使用者により適時に取り替えることにより、一定の送風量を維持することが行われていた。かかる場合、使用者において、目詰まりを考慮して適時にフィルターの交換という作業が必要であった。
かかる場合、フィルターの交換直後は、交換前と比較するとファンの回転数が一定であるために、装置への送風量は大きく異なり、装置内温度を所定範囲に維持することが困難であった。
またフィルターの目詰まりに関わらず最低限の風量は常に送る必要があるため、結果として必要以上の回転数となっている場合が多く、ファン自体の消費電力の浪費につながっている。
たとえばフィルター交換直後は１０００回転程度で十分な送風量を供給できるが、目詰まりが著しい時は１００００回転程度必要であると想定すると、前記の特許文献１に記載の技術を含めて従来の装置では常に１００００回転で動かす必要があり無駄な電力を必要とすることになる。
発明の概要
したがって、本発明の目的は、上記に鑑みて、無用な消費電力を低減することを可能とする、電子機器におけるファン回転数制御方法を提供することにある。
かかる本発明の目的を達成する本発明に従う電子機器におけるファン制御方法の第１の態様は、複数の回路基板と、前記複数の回路基板の発熱を排気する、フィルターを備えた強制空冷ファンを有する電子機器おける前記の強制空冷ファンの回転数制御方法であって、  前記フィルターの使用時間と、前記電子機器に搭載される前記複数の回路基板の消費電力の関係から最適なファンの回転数を求め、前記求められた回転数となる様に前記強制空冷ファンの駆動電流を制御することを特徴とする。
上記の本発明の目的を達成する本発明に従う電子機器におけるファン制御方法の第２の態様は、第１の態様において、前記フィルターごとに個別識別情報及び、清掃実施または未実施の清掃情報を保持し、前記フィルターの設置と同時に経過時間のカウントを行い、前記フィルターの使用時間を検出することを特徴とする。
さらに、上記の本発明の目的を達成する本発明に従う電子機器におけるファン制御方法の第３の態様は、第１の態様において、前記電子機器に実装された前記複数の回路基板のそれぞれの種類、実装されたスロット位置及び、実装された枚数を検出し、対応する前記強制空冷ファンに負荷されるべき、消費電力を算出することを特徴とする。
上記の本発明の目的を達成する本発明に従う電子機器は、それぞれ回路基板が実装可能の複数のスロットと、前記複数のスロットの内の所定のスロットに対応してそれぞれ備えられる、フィルターを備えた強制空冷ファンと、前記フィルターの識別情報を有するファンカードと、前記ファンカードから読み取られる前記フィルターの識別情報を入力し、前記識別情報に対応するフィルターの使用時間を求める手段と、前記複数のスロットに実装された回路基板の情報を入力し、前記実装された回路基板に対応する消費電力を求める手段と、前記求められたフィルターの使用時間と、前記実装された回路基板に対応する消費電力との関係から設定すべき前記強制空冷ファンの回転数を求める手段とを
有することを特徴とする。
上記の本発明の目的を達成する本発明に従う電子機器の第２の態様は、前記フィルターの識別情報は、製造年、製造月、製造番号で特定されることを特徴とする。
上記本発明の目的を達成する本発明に従う電子機器の第３の態様は、さらにタイマーを有し、前記フィルターの使用時間は、新たにフィルターが設置されたときに、前記タイマーよるカウントを開始し、前記フィルターの識別情報の変化あったときに、前記タイマーよるカウントを停止して、その際のカウント値から前記フィルターの使用時間を求めることを特徴とする。
本発明の特徴は、以下に図面に従い説明される発明の実施の形態例から更に明らかになる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の適用される電子機器としての伝送装置の一実施例の概念斜視図である。
図２は、その機器構成を説明する図である。
図３は、ファンカード４の情報とスロット２−１に搭載されるＣＰＵの搭載される回路基板２０との接続を説明する図である。
図４は、フィルターを特定するフィルターＩＤ４１の内容を説明する図である。
図５は、該当フィルターに対する清掃の有無情報を説明する図である。
図６は、図４、図５のフィルターを特定するフィルターＩＤ４１及び該当フィルターに対する清掃の有無情報を表すファンカード４の実現例を示す図である。
図７は、図３のＣＰＵ基板２０の動作を動作フローにより説明する動作フローである。
図８は、消費電力の算出を説明する図である。
図９は、登録情報保持テーブル２１０に登録された情報の一部を示す図である。
図１０は、消費電力算出部２１２おける消費電力計算を説明する図である。
図１１は、回路基板２の種類に応じて計算された消費電力に基づく強制空冷用ファン３−１，３−２の回転数制御の仕方を説明する図である。
図１２は、消費電力とフィルター使用時間の組み合わせに対応するファン回転数のテーブルを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に、図面に従い本発明の実施の形態例を説明する。なお、図面に示される実施の形態例は、本発明の理解のためのものであって、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明に適用される電子機器としての、伝送装置の一実施例の概念斜視図である。図２は、その電子機器構成を説明する図である。
図１において、電子機器筺体１内にそれぞれ機能回路が形成された複数の回路基板２が搭載されている。さらに実施例として２台の強制空冷用ファンが電子機器筺体１内に搭載され、外部に排気するための排気窓３が電子機器筺体１の側面に形成されている。
さらに、本発明の特徴として、強制空冷用ファンに付属するフィルターの特性情報を有するファンカード４が電子機器筺体１の側面に取り付けられている。
図２は、図１の電子機器を上面から見た内部配置の概念構成図である。電子機器筺体１内に、複数の回路基板２のそれぞれが搭載される複数のスロット、図２の実施例では８個のスロットが示されている。
複数のスロットは、各々に搭載される回路基板２と電気的に接続されための図示しないコネクタが設けられている。さらに、搭載される複数の回路基板２間は、同様に図示しないバックボード上の線路を介して必要な相互の接続が行われる。
実施例としてスロット２−１には、全体回路を制御し、また本発明のファン回転数制御を実行するＣＰＵの搭載される機能部が形成された回路基板（以下、ＣＰＵ基板という）が搭載される。２台の強制空冷ファン３−１と３−２がそれぞれ対応する排気窓３に対向し、排気窓３と複数のスロットとの間に設けられている。
さらに、強制空冷ファン３−１と３−２の各々に付属するフィルターを特定する情報（以下、単にフィルター情報という）を記憶したファンカード４から前記フィルター情報を読み取り電気信号に変換する手段４０がファンカード４に対向して設けられている。
図３は、かかるファンカード４と、スロット２−１に搭載される、ＣＰＵを有する回路基板（以下、単にＣＰＵ基板という）２０との接続を説明する図である。
ファンカード４には、強制空冷ファン３−１と３−２に対応して設けられるフィルター情報として該当のフィルターを特定するフィルターＩＤ４１と、該当フィルターに対する清掃の有無情報が格納されている。
図４は、フィルターを特定するフィルターＩＤ４１の内容を説明する図である。図４において、実施例としてフィルターＩＤ４は、フィルターの製造年、製造月及び、製造番号（Ｎｏ．）を２０桁のＩＤ識別用０／１のドットで表わされている。即ち、５ドットで００〜３１年までの製造年を、４ドットで１〜１２月までの製造月を、１１ドットで０００１〜２０４８までの製造番号を表示可能にしている。
図５は、該当フィルターに対する清掃の有無情報を説明する図であり、清掃実施済みか否かを０／１で表している。
図６は、図４、図５のフィルターを特定するフィルターＩＤ４１及び該当フィルターに対する清掃の有無情報を有するファンカード４に記憶されるフィルター情報の一例を示す図である。すなわち、図６においてファンカード４は、２１桁の所定位置における穴の有無で２１桁のドット情報を現している。白丸は穴があけられ、ビット情報“０”を表示している。反対に、黒丸●は所定位置で穴が閉じられた状態であり、ビット情報“１”を表示している。
図６において、発光及び受光ダイオードの組み合わせによるビット情報を電気信号に変換する手段４０により、ファンカード４に形成されたビット情報を電気信号として出力する。
すなわち、ビット情報を電気信号に変換する手段４０の発光ダイオードからの発光が、ファンカード４の穴が閉じられた黒丸位置から反射されて、受光ダイオードにより検知されてビット情報“１”に対応する“Ｈ”レベルの電気信号が出力される。反対にビット情報“０”を表示している穴のあけられた白丸位置からは、反射光が無いのでビット情報“０”に対応する“Ｌ”レベルの電気信号が出力される。これらの電気信号は、直流（ＤＣ）線路４１によりＣＰＵ基板２０に入力される。
図６の例では、記憶されたフィルターを特定するフィルターＩＤは、製造年は（０３）、製造月は（０６）及び、製造番号は（０２９１）で構成され、更に清掃有無は（あり）の情報を示している。
ここで、ビット情報を電気信号に変換する手段４０とＣＰＵ基板２０を繋ぐ直流（ＤＣ）線４３はそれぞれプルアップが行われているため全ＤＣ線４３が“Ｈ”レベルになった場合は、フィルターカード４が抜かれている状態であることを表し、ＤＣ線４３がこれ以外の値であった場合、その値のフィルターＩＤのフィルターが実装されている状態であることを表す。
図３に戻り、ＣＰＵ基板２０では、入力された“Ｈ”レベルまたは“Ｌ”レベル電気信号は、フィルターＩＤ検出部２００及び、清掃有無検出部２０１に導かれる。
フィルターＩＤ検出部２００では、かかる“Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルの電気信号の組み合わせとして、フィルターを特定するフィルターＩＤ４１の識別情報を検出する。同様に、清掃有無検出部２０１では、“Ｈ”レベルまたは、“Ｌ”レベルの電気信号をフィルターの清掃有無として検出する。
かかる検出信号を用いる本発明に従う、図３のＣＰＵ基板２０の動作を図７の動作フローにより説明する。
図７において、フィルターＩＤ検出部２００でフィルターＩＤが検出されると（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、全ビットが“Ｈ”レベルであるかを判定する（ステップＳ２）。
全ビットが“Ｈ”レベルである場合、上記したようにフィルターカード４が抜かれているので、変化前のフィルターＩＤに対するタイマー２０２のカウントを停止し、使用時間をフィルターＩＤとともにメモリ２０３に書き込む（ステップＳ３）。なお、フィルターＩＤが既に登録済みである場合は、使用時間のみ上書きする。
そして、ステップＳ１に戻り、再びフィルターＩＤの常時監視が続けられる。
ステップＳ２において、フィルターＩＤ検出部２００で検出されるフィルターＩＤの全ビットが“Ｈ”レベル以外である場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、検出されたフィルターＩＤがメモリ２０３に登録されているか否かを検索する（ステップＳ４）。
登録されていなければ、タイマー２０２のカウントを０からカウント開始し（ステップＳ１０）、再びステップＳ２に戻りフィルターＩＤの変換があるか否かの常時監視が続けられる。
ステップＳ５において、フィルターＩＤがメモリ２０３に登録されている場合は、該当するフィルターＩＤの使用時間をメモリ２０３から読み出す（ステップＳ６）。
次いで、清掃有無検出部２０２で清掃“有”を検出した場合（ステップＳ７、Ｙｅｓ）は、読み出した使用時間をクリアしてタイマー２０２の再カウントを開始する（ステップＳ８）。再びステップＳ２に戻りフィルターＩＤの変換があるか否かの常時監視が続けられる。
清掃有無検出部２０１で清掃“無”を検出した場合（ステップＳ７、Ｎｏ）は、読み出した使用時間から続けてタイマー２０２のカウントを継続する（ステップＳ９）。
上記の様に、フィルターの差し替え変更の有無と、実装されているタイマー２０２でカウントされる値がメモリ２０３に保存される。
一方、ＣＰＵ基板２０に搭載される図示しないＣＰＵにより回路基板２の実装される各スロットから実装情報を受信し、電子機器および各ファン３−１，３−２に負荷される消費電力を算出する。
図８は、かかる消費電力の算出を説明する図である。ＣＰＵ基板２０には、実装され得る回路基板２に対する消費電力の情報が登録された登録情報保持テーブル２１０を有している。
図９は、登録情報保持テーブル２１０に登録された情報の一部であり、回路基板２の種類（カード名）と、それぞれに対する消費電力が登録されている。
ＣＰＵ基板２０の実装形態検出部２１１は、各スロットに回路基板２が実装されているか否か、及び実装されている場合、その回路基板２の種類を検出する。すなわち、電子機器に実装された前記複数の回路基板２のそれぞれの種類、実装されたスロット位置及び、実装された枚数を検出する。
これらの情報に基づき、実装済みの回路基板２に対応する消費電力、即ち対応する前記強制空冷ファンに負荷されるべき消費電力を算出するための情報が、登録情報保持テーブル２１０を参照して検索されて消費電力算出部２１２に送られる。
消費電力算出部２１２では送られた消費電力の情報を基に、図１０の例に対して次のように消費電力を算出する。図１０に示す例では、第１の強制空冷用ファン３−１に対向する複数スロットのうち３つの種類Ａ、Ｂ、Ｃの回路基板２が実装され、第２の強制空冷用ファン３−２に対向する複数のスロットのうち２つの種類Ｄ、Ｅの回路基板２が実装されている。
かかる場合、第１の強制空冷用ファン３−１に対する消費電力はａ＋ｂ＋ｃと計算され、第２の強制空冷用ファン３−２に対する消費電力はｄ＋ｅと計算される。ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅはそれぞれ種類Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの回路基板２の消費電力である。
図１１は、この様に実装されている回路基板２の種類に応じて計算された消費電力に基づく強制空冷用ファン３−１，３−２の回転数制御の仕方を説明する図である。
ＣＰＵ基板２０において、更に消費電力算出部３１２により前記の様に算出された消費電力とともに、使用時間検出部２０３（図３参照）から強制空冷ファン３−１，３−２の使用時間情報がファン回転数算出部２１４に入力される。
ファン回転数算出部２１４は、実施例として、図１２に示すような消費電力とフィルター使用時間の組み合わせに対応するファン回転数のテーブルを有している。
かかるテーブルを参照して、消費電力算出部２１２により計算された、実装された回路基板２の消費電力と使用時間検出部２０３により求められたフィルターの使用時間との関係から回転数を決定する。
例えば、実装された回路基板２の消費電力が、Ｃ〜Ｄ（Ｗ）の範囲にあり、対応する強制空冷ファン３−１又は、３−２のフィルターの使用時間が、１０００〜１５００日の範囲にあるときは、回転数をｆに設定する。
このように設定された回転数ｆの情報は、ＣＰＵ基板２０の回転数通知部２１５により１０進から１６進コードに変換された後、ファンカード４の回転数受信部４００に送られる。ファンカード４において、回転数受信部４００で受信した回転数ｆとなるように、回転数制御部４０１により対応する強制空冷ファン３−１，３−２の駆動電流を制御する。
【産業上の利用可能性】  上記に図面に従い、本発明の実施の形態例を説明した様に、本発明により温度センサを搭載することなく、安価に装置内温度を略一定に維持することが可能な電子機器を提供可能である。
さらに、電子機器において、保守者の介在なしに略一定の温度を維持することが可能となる。また、実装される回路基板により構成される装置構成に対応して強制空冷ファンの回転数を制御するため、必要以上のファンの回転動作がなくなり消費電力削減を実現することができ、産業上利するところ大である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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