(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動時に発熱する半導体回路と、前記半導体回路を冷却する冷却ファンとを有する電子機器に於いて、
特定のアプリケーションを設定登録させる為の入力手段と、
前記半導体回路の温度またはその近傍の温度を検知する検知手段と、
複数の温度閾値と、各温度閾値に固有の前記冷却ファンの回転数とが記憶されている記憶手段と、
前記記憶手段を参照して、前記検知手段で検知された温度に対応する回転数を取得する取得手段と、
前記入力手段で設定登録された特定のアプリケーションが実行された場合、前記取得手段で取得された回転数より低い回転数に前記冷却ファンの回転数を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記記憶手段は、温度上昇時と温度降下時で異なる温度閾値を記憶してい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】
駆動時に発熱する半導体回路と、前記半導体回路を冷却する冷却ファンとを有する電子機器の冷却ファンの速度制御方法に於いて、
特定のアプリケーションを設定登録させる為の入力ステップと、
前記半導体回路の温度またはその近傍の温度を検知する検知ステップと、
複数の温度閾値と、各温度閾値に固有の前記冷却ファンの回転数とが記憶されている記憶手段を参照して、前記検知手段で検知された温度に対応する回転数を取得する取得ステップと、
前記入力手段で設定登録された特定のアプリケーションが実行された場合、前記参照ステップで取得した回転数より低い回転数に前記冷却ファンの回転数を制御する制御ステップと
を具備したことを特徴とする電子機器の冷却ファンの速度制御方法。
【請求項４】
前記記憶手段には、温度上昇時と温度降下時で異なる温度閾値が記憶されていることを特徴とする請求項３に記載の電子機器の冷却ファンの速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＰＵを冷却するための冷却ファンとを有する電子機器に係り、特に、冷却ファンとＣＰＵの速度制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータは、年々高速化が進み、放熱対策のため電源部やＣＰＵ等の発熱体に冷却能力の大きい冷却ファンを装着し、発熱体の温度を限界温度以下に抑えている。
【０００３】
発熱体の温度を限界温度以下に抑える為、例えば、特開２００１−１２５６８２号公報には、冷却ファンの回転数を速度制御する技術を開示する。
【０００４】
この従来のファンの速度制御機能をもつパーソナルコンピュータに於いては、発熱部品の発熱状態に応じて冷却ファンの冷却動作を制御する。即ち、ＣＰＵを冷却する冷却ファンと、冷却ファンの回転数を可変する冷却ファン速度制御手段とを有し、温度が上昇していれば冷却ファンを高速にし、温度が低下していれば冷却ファンを低速にする速度制御動作を実行する。
【０００５】
上記した速度制御によれば、パーソナルコンピュータの内部温度に対して常に適切な冷却ファンの回転速度を保つことができる。
【０００６】
しかしながら、従来のパーソナルコンピュータの冷却方法には、ＣＰＵに強力な冷却ファンをつけ動作させることでパーソナルコンピュータの筐体内に空気の対流を発生させ冷却している。このような従来の冷却方式では、パーソナルコンピュータ内部を冷却するには十分であるが、冷却ファンの騒音が大きくなってしまいユーザーに不快感を与えてしまう問題がある。特に、ユーザーが音楽等を視聴する際に冷却ファンの騒音により音質が劣化してしまう問題が生じている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術は、温度変化のみにより、冷却ファンの回転速度を制御していた為、静音が望まれる音楽等のアプリケーションを実行中でも、冷却ファンの騒音が大きくなってしまいユーザーに不快感を与えてしまう問題を生じていた。
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、音楽等のアプリケーションを起動して視聴を行う際の騒音を低減させる電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、駆動時に発熱する半導体回路と、前記半導体回路を冷却する冷却ファンとを有する電子機器に於いて、特定のアプリケーションを設定登録させる為の入力手段と、前記入力手段で設定登録されたアプリケーションが実行された場合、冷却ファンの回転数を抑制する手段とを具備し、特定アプリケーションの実行時、冷却ファンの騒音を抑制することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、駆動時に発熱する半導体回路と、前記半導体回路を冷却する冷却ファンとを有する電子機器の冷却ファンの速度制御方法に於いて、特定のアプリケーションを設定登録させる為の入力ステップと、前記入力ステップで設定登録されたアプリケーションが実行された場合、前記冷却ファンの回転数を抑制するステップとを具備し、特定アプリケーションの実行時、冷却ファンの騒音を抑制することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、音楽等のアプリケーションを起動して視聴を行う際の騒音を低減させる事ができる。
【００１２】
また、更に、本発明の電子機器では、前記抑制手段は、半導体回路の稼働率を抑制することを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、音楽等のアプリケーションを起動して視聴を行う際の騒音をより低減させる事ができる。
【００１４】
また、本発明の電子機器では、更に、前記半導体回路の温度またはその近傍の温度を検知するための温度センサを有し、現在の温度データを取得する手段と、前記温度データの取得に従い、前記冷却ファンの回転数又は前記半導体回路の駆動率を変更することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の電子機器の冷却ファンの速度制御方法では、更に、前記半導体回路の温度またはその近傍の温度を検知するための温度センサを有し、現在の温度データを取得するステップと、前記温度データの取得ステップに従い、前記冷却ファンの回転数又は前記半導体回路の駆動率を変更することを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、音楽等のアプリケーションを起動して視聴を行う際の冷却ファンの回転数やＣＰＵの駆動率をダイナミックに設定変更させる事ができる。
【００１７】
また、本発明の電子機器の抑制手段では、設定登録された特定のアプリケーションに必要な処理能力に応じて、冷却ファンの回転数又は前記半導体回路の稼働率を可変制御することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の電子機器の冷却ファンの速度制御方法では、抑制ステップは、前記設定登録された特定のアプリケーションに必要な処理能力に応じて、前記冷却ファンの回転数又は前記半導体回路の稼働率を可変制御することを特徴とする。
【００１９】
この様な構成により、設定登録されたアプリケーションを起動した際に、パーソナルコンピュータシステムにかかる負荷により熱暴走を未然に防止することが出来る。
【００２０】
また、本発明の電子機器は、更に、電子機器の処理能力をモニタする監視手段と有し、前記抑制手段は、前記監視手段により、現在の処理能力に従い、前記冷却ファンの回転数又は前記半導体回路の稼働率を可変制御することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の電子機器の冷却ファンの速度制御方法では、更に、電子機器の処理能力をモニタするステップとを有し、前記抑制ステップは、前記監視ステップにより、現在の処理能力に従い、前記冷却ファンの回転数又は前記半導体回路の稼働率を可変制御することを特徴とする。
【００２２】
この様な構成により、電子機器の処理能力が常に変化している中で、設定登録された特定のアプリケーションに対し、最適な冷却ファンの回転数及びＣＰＵの稼働率を設定することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２４】
図１と図2は、本発明の一実施形態に係わる筐体の側面図と裏面図である。
【００２５】
パーソナルコンピュータでは、年々高速化が進み、放熱対策として電源部とＣＰＵ等に冷却能力の大きい冷却ファンが装着されるようになっている。図１と図２に示される通り、本発明の一実施形態では、ＣＰＵの冷却の為の第１の冷却ファンと電源部の冷却の為の第２の冷却ファンを使用する。パーソナルコンピュータの正面下部に吸気口を設け、パーソナルコンピュータの裏面上部に排気口を設けることにより、空気の対流を上記２つの冷却ファンを使用し発生させている。
【００２６】
図３と図４は、本発明の一実施形態に係わる速度制御機構のシステム構成を示すブロック図である。
【００２７】
図３と図４に示す通り、１１は動作に伴って発熱する例えば半導体素子等の発熱体を実装してなる機器内の所定の部位に設けられた温度センタであり、当該センサの検知温度がＣＰＵ１２に現在の温度データとして読み込まれる。
【００２８】
１２は冷却ファン装置１４の回転数制御及びＣＰＵの稼働率制御を実現するＣＰＵであり、ここではメモリ１５に格納された冷却ファンの回転数制御やＣＰＵ１２の稼働率制御（熱制御処理：ＦＣＰ）に従い、図５乃至図７に示すような速度制御プログラムの処理を実行する。この処理では、温度センサ１１の温度データ値と登録アプリケーションの起動（実行）の状態情報とを読み込んで、冷却ファン装置１４の回転数及びＣＰＵ１２の稼働率を決定し、その指令を速度制御装置に設定して、冷却ファン装置１４の回転数及びＣＰＵ１２の稼働率を制御する。
【００２９】
また、ＣＰＵ１２は、パワーセーブ機能を有し、内部ロジックの動作クロックを停止する外部制御可能なＳＴＰＣＬＫピンを具備する。ＳＴＰＣＬＫピンに所定の信号が入力されている間、ＣＰＵ１２の内部ロジックを停止しつづけ、消費電力を低減できので、ＣＰＵ１２の発熱を抑制することができる。
【００３０】
１３は、速度制御装置であり、ＣＰＵ１２から速度指令（冷却ファン装置１４の回転数及びＣＰＵ１２の稼働率）に従い、冷却ファン装置１４の冷却ファン１の回転数とＣＰＵの稼働率を制御する。
【００３１】
例えば、冷却ファン装置１４は、速度制御装置１３内に設けられた電圧レベルを可変設定することにより、冷却ファンの回転数を制御できる。また、同様に、速度制御装置１３内に設けられたＳＴＰＣＬＫピンへの出力信号を所定間隔で出力する為のタイマを可変設定することにより、ＣＰＵ１２の稼働率を制御できる。速度制御装置１３には、本発明の一実施形態である速度制御プログラムの処理に従い、ＣＰＵ１２の稼働率を制御する為、ＣＰＵ１２のＳＴＰＣＬＫピンに間欠的に、所定の信号を出力し続けることにより、ＣＰＵ１２の稼働率を制御可能とする。
【００３２】
１４は冷却対象を十分に冷却することが可能な１個以上（ここでは２個）の冷却ファンを有し、当該冷却ファンのいずれかが故障した際に、その冷却ファンをＣＰＵ１２に知らせることができ、速度制御装置１３からの指示に従って冷却ファンの回転数を変更することができる冷却ファン装置である。
【００３３】
１５はＣＰＵ１２が実行するプログラムの格納領域、ＣＰＵ１２の作業領域等に供されるメモリであり、ここでは図５乃至図７に示される冷却ファンの回転数及びＣＰＵの稼働率を制御する速度制御プログラム（ＦＣＰ）が格納されていると共に、温度と冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率との関係が定義されたテーブル（ＴＢＬ）及び本発明の一実施形態である速度制御機構の対象となるアプリケーションが図示しないキーボード又はマウスなどの入力手段により登録設定される。ＴＢＬと速度制御プログラムの処理との関係は、本願発明の一実施形態である図５乃至図７を参照して、後程、詳細に説明する。
【００３４】
１７は、システム全体の動作電源を生成し出力する電源装置であり、ここでは冷却ファン装置１４を含めて動作用電源を生成し出力する。
【００３５】
図５乃至図７は、本発明の一実施形態に係わる速度制御処理手順を示すフローチャートであり、ＣＰＵ１２がメモリ１５に格納された速度制御プログラムを実行することにより実現される。
【００３６】
次に、図５のフォローチャートを参照して、本発明の一実施形態に係わる速度制御プログラムの処理手順を説明する。
【００３７】
コンピュータシステム起動後、所定期間毎に、例えば、２〜５秒に１回程度、図示せずタイマからの割込み処理を受けて、ＣＰＵ１２はメモリ１５に格納されている速度制御プログラム（ＦＣＰ）に従う処理の実行を開始する。速度制御プログラムは、先ず、図２及び図３記載のメモリ１５のＴＢＬに格納された温度（温度勾配と温度閾値）と冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率との関係を示すデータを読み出す（Ｓ１００）。
【００３８】
次に、速度制御プログラムは、温度センサ１１から現在の温度、例えば、ＣＰＵ１２の温度データを読み取る（Ｓ１１０）。温度データ読取後、速度制御プログラムは、速度制御処理の分岐点となる目標温度を設定する（Ｓ１２０）。
【００３９】
ここでの、目標温度とは、温度センサ１１から読み取った温度データに対する温度閾値である。本発明の一実施形態の場合、図３及び図４に示される通り、現在の温度データが８１℃以上である場合、温度閾値は８０℃である。現在の温度データが６１℃以上〜８０以下の温度勾配が下降状態の場合、温度閾値は６０℃である。
【００４０】
また、温度センサ１１から読み取った温度データが、図３及び図４記載の温度閾値より低い場合、即ち、温度勾配が上昇状態で、現在の温度データが８０未満の場合及び温度勾配が下降状態で、現在の温度データが６０以下の場合、冷却ファンの回転数は、０（零）ｒｐｍ、ＣＰＵ１２の稼働率は１００％とし、温度閾値にｎｕｌｌを設定する。
【００４１】
速度制御プログラムは、Ｓ１２０で読み取った温度データとＳ１２０で設定された温度閾値とを比較し、目標温度に到達したか否かを判断する（Ｓ１３０）。
【００４２】
目標温度に到達したと判断された場合、即ち、現在の温度が、目標温度の上限値又は下限値に到達されたと判断された場合、速度制御プログラムは、処理を停止する。また、速度制御プログラムは、温度閾値にｎｕｌｌが設定されている場合、処理を停止する。（Ｓ１３０のＹｅｓ）。
【００４３】
一方、Ｓ１３０で目標温度に到達していないと判断された場合、熱制御処理の手順を進める（Ｓ１４０）。熱制御処理の手順は、図６及び図７を参照して、後程、詳細に説明する。
【００４４】
速度制御プログラムは、Ｓ１４０の熱制御処理後、再度、温度センサ１１から現在の温度データを取得し、再度、目標温度に到達した否か判断する（Ｓ１４０→Ｓ１２０→Ｓ１３０）。
【００４５】
次に、図６のフォローチャートを参照して、本発明の一実施形態である冷却ファンの回転数を制御する熱制御処理の手順を説明する。
【００４６】
速度制御プログラムの熱制御処理は、所定のアプリケーションが起動・実行されたかいなか判断する（Ｓ２００）。ここでの速度制御プログラムの対象アプリケーションか否かは、予め、ユーザにより、キーボードやマウス等によりメモリ１５上に設けられた設定テーブルに設定登録することで実現できる。即ち、速度制御プログラムの熱制御処理は、コンピュータシステムに搭載されたＯＳにアクティブなウインドウモジュールの情報の発行を要求する。ここで、アクティブなウインドウモジュールの情報とは、ＯＳにて現在オープンされている各ウインドウモジュールに関する情報であり、ウインドウのタイトル名やプロセスＩＤ等を有しており、ＯＳはオープンされているウインドウモジュール夫々に各１つのウインドウモジュールの情報を発行する。
【００４７】
速度制御プログラムの熱制御処理は、取得したウインドウモジュールの情報からプロセスＩＤを使用して、ＯＳのプロセス情報を取得する。プロセス情報とは、プロセスのモジュール名やプロセスの優先度等の情報を有している。
【００４８】
速度制御プログラムは、取得したプロセスのモジュール名と上記設定テーブルに登録されているアプリケーションの名称と比較・照合して、速度制御処理対象のアプリケーションであるか判断する。
【００４９】
Ｓ２００で登録アプリケーションであると判断された場合、速度制御プログラムの熱制御処理は、再度、メモリ１５のＴＢＬに格納された温度と冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率との関係を示すデータを読み出し、現在の温度閾値に対する冷却ファンの回転数を取得する（Ｓ２１０）。
【００５０】
速度制御プログラムの熱制御処理は、冷却ファン装置１４の冷却ファンの回転数を現在の温度閾値に対応する値に比べて、例えば、実行する登録アプリケーションに必要な処理能力を測定した事前結果に基づき、約１／３程に低減し、温度閾値に対応する冷却ファンの回転数を変更し、速度制御装置１３に冷却ファンの回転数を設定する（Ｓ２２０→Ｓ２３０）。
【００５１】
一方、Ｓ２００で登録アプリケーションでないと判断された場合、速度制御プログラムの熱制御処理は、メモリ１５のＴＢＬに格納された温度と冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率との関係を示すデータを読み出し、現在の温度閾値に対する冷却ファンの回転数を取得し、速度制御装置１３に冷却ファン装置１４の冷却ファンの回転数を設定する。
【００５２】
この様な構成にするからこそ、コンピュータシステムが音楽系のアプリケーション起動時、各冷却ファンの回転数を停止あるいは抑えることが出来るので、視聴時における冷却ファンの騒音をなくすことが出来る。また、ＣＰＵ１２の温度変化と共に、最適な冷却ファンの回転数をダイナミックに設定することもできる。
【００５３】
次に、図７のフォローチャートを参照して、本発明の一実施形態であるＣＰＵ１２の稼働率を制御する熱制御処理の手順を説明する。
【００５４】
速度制御プログラムの熱制御処理は、Ｓ２００と同様に、所定のアプリケーションが起動・実行されたかいなか判断する（Ｓ３００）。
【００５５】
Ｓ３００で登録アプリケーションであると判断された場合、速度制御プログラムの熱制御処理は、再度、メモリ１５のＴＢＬに格納された温度と冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率との関係を示すデータを読み出し、現在の温度閾値に対するＣＰＵ１２の稼働率を取得する（Ｓ３１０）。
【００５６】
速度制御プログラムの熱制御処理は、ＣＰＵ１２の稼働率を現在の温度閾値に対応する値に比べて、例えば、１０〜４０％程に低減し、温度閾値に対応するＣＰＵの稼働率を変更し、速度制御装置１３にＣＰＵ１２の稼働率を設定する（Ｓ３２０→Ｓ３３０）。
【００５７】
一方、Ｓ３００で登録アプリケーションでないと判断された場合、速度制御プログラムの熱制御処理は、メモリ１５のＴＢＬ１７に格納された温度と冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率との関係を示すデータを読み出し、現在の温度閾値に対するＣＰＵ１２の稼働率を取得し、速度制御装置１３にＣＰＵ１２の稼働率を設定する。
【００５８】
この様な構成にするからこそ、コンピュータシステムが音楽系のアプリケーション起動時、ＣＰＵ１２の稼働率を抑えることにより、ＣＰＵ１２の発熱を抑制すことができるので、各冷却ファンの回転数を停止あるいは抑えることが出来る。従って、視聴時における冷却ファンの騒音をなくすことが出来る。
【００５９】
また、実行するアプリケーションに必要な処理能力を予め測定し、ＣＰＵ１２の稼働率を変更設定しているので、パーソナルコンピュータにかかる負荷により、熱暴走を起こすのを未然に防止することもできる。
【００６０】
また、更に、ＣＰＵ１２の温度変化と共に、最適なＣＰＵ１２の稼働率をダイナミックに設定することもできる。
【００６１】
尚、本発明の一実施形態では、速度制御プログラムの熱制御処理として、冷却ファンの回転数又はＣＰＵ１２の稼働率を個別に制御する手順を示したが、冷却ファンの回転数とＣＰＵ１２の稼働率を両方制御することもできる。この様な構成により、各冷却ファンの回転数を停止あるいは抑えることが出来るので、視聴時における冷却ファンの騒音をよりなくすことが出来る。
【００６２】
また、本発明の一実施形態では、図３及び図4に示される通り、メモリ１５のＴＢＬに格納された温度と冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率との関係を示すデータを二種類の温度閾値によって定義したが、温度状況、即ち、温度上昇・下降時に応じて、夫々に複数の温度閾値を用いて、各冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率を設定することもできる。この様な構成により、各冷却ファンの回転数を細やかに停止あるいは抑えることが出来るので、視聴時における冷却ファンの騒音をよりなくすことが出来る。
【００６３】
また、更に、本発明の一実施形態では、図６に示される通り、登録アプリケーションの起動・実行時、所定の温度閾値に対応する冷却ファンの回転数との関係を１／３程度低減する例を示したが、完全に冷却ファンの回転数を停止することもできる。
【００６４】
また、本発明の一実施形態では、温度センサ１１がＣＰＵ１２の現在の温度を読み取ることによって、速度制御プログラムを実行したが、パーソナルコンピュータ内で発熱体が複数存在する場合、例えば、表示グラフィックス回路やＨＤＤに夫々温度センサを設け、吸気口又は排気口に設けられた冷却ファンの回転数を停止しまたは抑制することもできる。
【００６５】
また、本発明の一実施形態では、登録アプリケーションとして、音楽系のアプリケーションを例示したが、ユーザの好みに応じて、ビデオ系のアプリケーションも登録することができる。
【００６６】
また、本発明の一実施形態では、登録アプリケーションの実行・起動時、冷却ファンの回転数又はＣＰＵ１２の稼働率を所定の値程一律に変更（低減）設定していたが、所定時間、現在の温度データが目標値に到達しない場合、メモリ１５のＴＢＬに格納された温度閾値に対応する元の値に再設定することも可能である。
【００６７】
また、現在のパーソナルコンピュータでは、複数のアプリケーションがマルチタスクとして、ＯＳ上で実行されているので、複数のアプリケーションの実行に必要なＣＰＵ１２の処理能力が常に変化している。従って、図６のＳ２２０及び図７のＳ３２０に於いて、ＣＰＵ１２の処理の能力を一定間隔でモニタする監視ステップを有し、本発明の一実施形態である速度制御プログラムの熱制御は、監視ステップの結果に応じて、冷却ファンの回転数及びＣＰＵ１２の稼働率を随時変更可能とする。この様な構成により、登録アプリケーションの実行に最適な冷却ファンの回転数及びＣＰＵの稼働率を設定することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、音楽等のアプリケーションを起動して視聴を行う際の騒音を低減させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる筐体の側面図。
【図２】同実施形態に係わる筐体の裏面図。
【図３】同実施形態に係わる速度制御機構のシステム構成を示すブロック図。
【図４】本発明の一実施形態に係わる別の速度制御機構のシステム構成を示すブロック図。
【図５】同実施形態に係わる速度制御処理手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態に係わる冷却ファンの回転数に係わる熱制御処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態に係わるＣＰＵの稼働率に係わる熱制御処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…温度センサ、１２…ＣＰＵ、１３…速度制御装置、１４…冷却ファン装置、１５…メモリ、１６…電源装置、ＦＣＰ…速度制御プログラム、ＴＢＬ…温度と冷却ファンの回転数及びＣＰＵの稼働率との関係を定義した速度制御テーブル。
【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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