(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象物を冷却する冷却ファンと、
前記冷却対象物に係る温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出される検出温度が所定の閾値以上である場合には前記冷却ファンの回転速度をより大きな速度に切り替え、前記検出温度が前記閾値を下回った場合には前記回転速度をより小さな速度に切り替え、前記検出温度が所定の頻度で前記閾値を上下した場合には前記回転速度を固定とし、前記回転速度を固定とした後に前記検出温度が所定の期間前記閾値を上下しない場合には前記回転速度の固定を解除するように前記冷却ファンを制御するファン制御部と、
を備えることを特徴とする冷却ファン制御装置。
【請求項２】
前記ファン制御部は、一定周期で前記検出温度を読み込んで前記検出温度が前記閾値を連続してｍ回（ｍは２以上の整数）上下したことを検出することで、前記検出温度が所定の頻度で前記閾値を上下した場合を判断することを特徴とする請求項１記載の冷却ファン制御装置。
【請求項３】
前記ファン制御部は、一定周期で前記検出温度を読み込んで前記検出温度が前記閾値を連続してｎ回（ｎは２以上の整数）上下しなかったことを検出することで、前記検出温度が所定の期間前記閾値を上下しない場合を判断することを特徴とする請求項１記載の冷却ファン制御装置。
【請求項４】
前記ファン制御部は、前記冷却ファンの回転速度を監視し前記冷却ファンが所望の回転速度に制御されているか判断し、前記所望の回転速度に制御されていない場合に前記冷却ファンの異常を検出することを特徴とする請求項１記載の冷却ファン制御装置。
【請求項５】
前記冷却対象物を冷却する予備冷却ファンをさらに備え、
前記ファン制御部は、前記冷却ファンが異常となった場合に前記予備冷却ファンへの切り替えを行い、前記予備冷却ファンに対しても前記冷却ファンと同様に制御を行うことを特徴とする請求項４記載の冷却ファン制御装置。
【請求項６】
冷却対象物に係る温度を検出し、前記冷却対象物を冷却する冷却ファンを駆動する冷却ファン制御装置における方法であって、
前記検出された検出温度が所定の閾値以上である場合には前記冷却ファンの回転速度をより大きな速度に切り替えるステップと、
前記検出温度が前記閾値を下回った場合には前記回転速度をより小さな速度に切り替えるステップと、
前記検出温度が所定の頻度で前記閾値を上下した場合には前記回転速度を固定となるように制御するステップと、
前記回転速度を固定とした後に前記検出温度が所定の期間前記閾値を上下しない場合には前記回転速度の固定を解除するステップと、
を含むことを特徴とする冷却ファン制御方法。
【請求項７】
前記回転速度を固定となるように制御するステップにおいて、一定周期で前記検出温度を読み込んで前記検出温度が前記閾値を連続してｍ回（ｍは２以上の整数）上下したことを検出することで、前記検出温度が所定の頻度で前記閾値を上下した場合を判断することを特徴とする請求項６記載の冷却ファン制御方法。
【請求項８】
前記回転速度の固定を解除するステップにおいて、一定周期で前記検出温度を読み込んで前記検出温度が前記閾値を連続してｎ回（ｎは２以上の整数）上下しなかったことを検出することで、前記検出温度が所定の期間前記閾値を上下しない場合を判断することを特徴とする請求項６記載の冷却ファン制御方法。
【請求項９】
冷却対象物に係る温度を検出し、前記冷却対象物を冷却する冷却ファンを駆動する冷却ファン制御装置を構成するコンピュータに、
前記検出された検出温度が所定の閾値以上である場合には前記冷却ファンの回転速度をより大きな速度に切り替える処理と、
前記検出温度が前記閾値を下回った場合には前記回転速度をより小さな速度に切り替える処理と、
前記検出温度が所定の頻度で前記閾値を上下した場合には前記回転速度を固定となるように制御する処理と、
前記回転速度を固定とした後に前記検出温度が所定の期間前記閾値を上下しない場合には前記回転速度の固定を解除する処理と、
を実行させるプログラム。
【請求項１０】
前記回転速度を固定となるように制御する処理において、一定周期で前記検出温度を読み込んで前記検出温度が前記閾値を連続してｍ回（ｍは２以上の整数）上下したことを検出することで、前記検出温度が所定の頻度で前記閾値を上下した場合を判断することを特徴とする請求項９記載のプログラム。
【請求項１１】
前記回転速度の固定を解除する処理において、一定周期で前記検出温度を読み込んで前記検出温度が前記閾値を連続してｎ回（ｎは２以上の整数）上下しなかったことを検出することで、前記検出温度が所定の期間前記閾値を上下しない場合を判断することを特徴とする請求項９記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ファン制御装置、冷却ファン制御方法、およびプログラムに係り、特に、離散的に回転数を切り替えて制御する冷却ファン制御装置、冷却ファン制御方法、およびプログラムに係る。
【背景技術】
【０００２】
発熱デバイス等を冷却するために冷却ファンが広く採用されている。このような冷却ファンを制御する冷却ファン制御装置は、電力消費や騒音発生の観点から、冷却ファンの単位時間あたりの回転数を適切に制御することが求められる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、低騒音性を維持しつつ発熱デバイスを冷却ファンによって冷却する冷却制御方法が開示されている。この方法は、回転速度の境界毎に、ファン回転速度を上げる時のしきい値（第１のしきい値）と下げる時のしきい値（第２のしきい値）とを規定することにより、隣接する２つの回転速度間でファン回転速度の切替が頻繁に発生することを防止している。
【０００４】
また、特許文献２には、１）冷却対象物の温度を温度センサからの入力などを用いて所定の時間間隔で検知し、２）それ以前に保存されていた温度データと検知された温度データとを比較して、その温度の変動内容（例えば温度が上がったか下がったか、変化量は大きかったか小さかったかなど）を判定し、３）判定された変動内容と変動後の温度域の内容に応じて、冷却ファンの回転数をその温度域に対応する初期値に設定するか、またはこの初期値の設定幅よりも小さい変更幅の値に設定して、連続したレベルでの細やかな回転数制御を行う冷却ファンの制御方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６５８７０号公報
【特許文献２】特開２００２−２６８７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以下の分析は本発明において与えられる。
【０００７】
特許文献１の方法は、温度閾値にヒステリシス特性を持たせている。しかしながら、回転速度切り替えの閾値でヒステリシス特性を持たせた場合、例えば、周囲環境温度が閾値１を下回って閾値２を下回ることなく安定した場合、冷却ファン制御装置は大きい方の回転速度を維持することとなる。この場合、本来、閾値１以下の温度では小さい方の回転速度でも発熱デバイスを十分冷却できるにも関わらず、ファンの回転速度を余計に大きく設定していることとなり、冷却効率が下がってしまう虞がある。
【０００８】
一方、特許文献２の方法は、連続したレベルでの細やかな回転数制御を行うため、ファンをＰＷＭ駆動するなどの必要がある。このため、コンピュータ・システム内部のＣＰＵ、電源その他の電気部品が発する熱を放出するための冷却ファンの制御方式などに適用が限定されてしまい、汎用性に欠ける。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、閾値にヒステリシス特性を持たせることなく、ファン回転速度切り替えが頻繁に発生することを抑える冷却ファン制御装置、冷却ファン制御方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つのアスペクト（側面）に係る冷却ファン制御装置は、冷却対象物を冷却する冷却ファンと、冷却対象物に係る温度を検出する温度センサと、温度センサによって検出される検出温度が所定の閾値以上である場合には冷却ファンの回転速度をより大きな速度に切り替え、検出温度が閾値を下回った場合には回転速度をより小さな速度に切り替え、検出温度が所定の頻度で閾値を上下した場合には回転速度を固定とし、回転速度を固定とした後に検出温度が所定の期間閾値を上下しない場合には回転速度の固定を解除するように冷却ファンを制御するファン制御部と、を備える。
【００１１】
本発明の冷却ファン制御装置において、ファン制御部は、一定周期で検出温度を読み込んで検出温度が閾値を連続してｍ回（ｍは２以上の整数）上下したことを検出することで、検出温度が所定の頻度で閾値を上下した場合を判断するようにしてもよい。
【００１２】
本発明の冷却ファン制御装置において、ファン制御部は、一定周期で検出温度を読み込んで検出温度が閾値を連続してｎ回（ｎは２以上の整数）上下しなかったことを検出することで、検出温度が所定の期間閾値を上下しない場合を判断するようにしてもよい。
【００１３】
本発明の冷却ファン制御装置において、ファン制御部は、冷却ファンの回転速度を監視し冷却ファンが所望の回転速度に制御されているか判断し、所望の回転速度に制御されていない場合に冷却ファンの異常を検出するようにしてもよい。
【００１４】
本発明の冷却ファン制御装置において、冷却対象物を冷却する予備冷却ファンをさらに備え、ファン制御部は、冷却ファンが異常となった場合に予備冷却ファンへの切り替えを行い、予備冷却ファンに対しても冷却ファンと同様に制御を行うようにしてもよい。
【００１５】
本発明の他のアスペクト（側面）に係る冷却ファン制御方法は、冷却対象物に係る温度を検出し、冷却対象物を冷却する冷却ファンを駆動する冷却ファン制御装置における方法であって、検出された検出温度が所定の閾値以上である場合には冷却ファンの回転速度をより大きな速度に切り替えるステップと、検出温度が閾値を下回った場合には回転速度をより小さな速度に切り替えるステップと、検出温度が所定の頻度で閾値を上下した場合には回転速度を固定となるように制御するステップと、回転速度を固定とした後に検出温度が所定の期間閾値を上下しない場合には回転速度の固定を解除するステップと、を含む。
【００１６】
本発明のさらに他のアスペクト（側面）に係るプログラムは、冷却対象物に係る温度を検出し、冷却対象物を冷却する冷却ファンを駆動する冷却ファン制御装置を構成するコンピュータに、検出された検出温度が所定の閾値以上である場合には冷却ファンの回転速度をより大きな速度に切り替える処理と、検出温度が閾値を下回った場合には回転速度をより小さな速度に切り替える処理と、検出温度が所定の頻度で閾値を上下した場合には回転速度を固定となるように制御する処理と、回転速度を固定とした後に検出温度が所定の期間閾値を上下しない場合には回転速度の固定を解除する処理と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ファン回転速度切り替えが頻繁に発生することを抑えて、閾値下の近辺でも低速の回転速度で動作させることができる。したがって、冷却効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るに係る冷却ファン制御装置の構成を示すブロック図である。図１において、冷却ファン制御装置は、発熱デバイス等の冷却対象物を冷却するファン１００、ファン１００の回転速度制御を行うファン制御回路１０２、冷却対象物に係る温度を検出する温度センサ１０３を備える。
【００１９】
図１において、ファン１００は、通常電源オン時に動作し、ファン制御回路１０２は、ファン１００の回転速度制御を行い、温度センサ１０３は、冷却対象の周囲環境温度を測定する。
【００２０】
温度センサ１０３は、冷却対象物に係る温度（以下、周囲環境温度という）を検出し、温度信号５をファン制御回路１０２に送出する。
【００２１】
ファン制御回路１０２は、温度信号５から冷却対象の周囲環境温度情報を検出して、この温度情報をもとにファン１００の回転速度を決定し、ファン回転速度指定信号１をファン１００に送出して、ファン１００の回転速度を切り替える。ファン回転速度指定信号１は、ファン制御回路１０２で決定したファン１００の回転速度の数値を表す信号である。
【００２２】
ファン１００は、ファン回転速度指定信号１に従って回転速度を調節して動作する。また、ファン１００は、ファン回転速度情報信号２をファン制御回路１０２に送信する。ファン回転速度情報信号２は、現在のファン１００の動作回転速度を示す数値である。
【００２３】
ファン制御回路１０２は、温度信号５が予め定めた温度閾値ｂ（℃）を超えた場合にファン１００の回転速度をＡ１（ｒｐｍ）より速いＡ２（ｒｐｍ）に上げ、ｂ（℃）よりさらに高い温度閾値ｃ（℃）を超えた場合に、ファン１００の回転速度をＡ２（ｒｐｍ）より更に速いＡ３（ｒｐｍ）に上げるように制御する。なお、温度閾値ｂ、ｃや回転速度Ａ１、Ａ２、Ａ３は、冷却対象の温度条件に応じて予め設定しておく。
【００２４】
逆に、ファン制御回路１０２は、温度信号５がｃ℃を下回った場合にはファン１００の回転速度をＡ３からＡ２に下げ、さらに温度信号５がｂ℃を下回った場合にはファン１００の回転速度をＡ２からＡ１に下げるように制御する。
【００２５】
また、ファン制御回路１０２は、周囲環境温度が回転速度切り替え閾値付近で振れた場合、すなわち、回転速度の切り替えが頻繁に発生した場合、ファン１００の回転速度を固定するようにファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００に送信する。ファン回転速度固定命令通知信号９は、ファン１００の回転速度を固定するか否かを指定する情報と固定する回転速度値の情報を持つ。周囲環境温度が回転速度切り替え閾値付近で振れなくなった場合、ファン制御回路１０２は、ファン回転速度の固定を解除するようにファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００へ送信する。
【００２６】
すなわち、ファン制御回路１０２は、ファン１００の回転速度切り替え制御を一定の時間間隔（Ｔ）で行い、ファン指定回転速度保持信号と回転速度指定信号１とを比較する。ファン指定回転速度保持信号は、ファン回転速度指定信号１を回転速度切り替え制御の周期Ｔだけ保持した数値であって、ファン１００に対して現在指定している回転速度の数値を示す。回転速度指定信号１は、これからファン１００に対して指定する回転速度の数値を示す。
【００２７】
ファン制御回路１０２は、ファン指定回転速度保持信号と回転速度指定信号１との比較の結果、「ファン指定回転速度保持信号の数値−ファン回転速度指定信号１の数値≠０」がｍ回（ｍは２以上の整数）連続で続いた場合、回転速度の切り替えが頻繁に発生していると判断し、ファン１００の回転速度を固定するようにファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００に送信する。また、ファン制御回路１０２は、「ファン指定回転速度保持信号の数値−ファン回転速度指定信号１の数値＝０」がｎ回（ｎは２以上の整数）連続で続いた場合、ファン回転速度の固定を解除するようにファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００へ送信する。
【００２８】
さらに、ファン制御回路１０２は、ファン１００の動作回転速度が指定された回転速度値に対して一定以上の誤差があるか判断し、誤差が大きいと判断した場合、ファンアラームを発動してファンアラーム通知信号６を外部（システム管理者など）へ通知する。回転アラーム発動となる誤差の大きさは、ファン１００や冷却対象物に応じて予め設定しておく。
【００２９】
以上のような冷却ファン制御装置によれば、閾値にヒステリシス特性を持たせることなく、ファン回転速度切り替えが頻繁に発生することを抑えており、閾値下の近辺でも低速の回転速度で動作させることが出来る。
【実施例１】
【００３０】
図２は、本発明の第１の実施例に係る冷却ファン制御装置の構成を示すブロック図である。図２において、図１と同一の符号は同一物を表す。ファン制御回路１０２は、ファン回転速度制御回路２０１、ファン回転速度切替回路２０３、遅延素子２０６を備える。また、ファン回転速度制御回路２０１は、メモリ２０５を備える。
【００３１】
図２において、電源スイッチ信号８は、ファン回転速度制御回路２０１、ファン回転速度切替回路２０３に送信され、電源スイッチ信号８が「Ｌｏｗ」のとき各回路は停止し、「Ｈｉｇｈ」のとき各回路は動作する。
【００３２】
ファン回転速度切替回路２０３は、温度信号５、ファンアラーム通知信号６、電源スイッチ信号８を入力し、温度信号５をもとにファン１００の回転速度を決定してファン回転速度指定信号１をファン１００、ファン回転速度制御回路２０１、および遅延素子２０６に出力する。
【００３３】
遅延素子２０６は、ファン回転速度指定信号１を回転速度の制御時間間隔Ｔだけ保持し、ファン指定回転速度保持信号１１としてファン回転速度制御回路２０１に出力する。
【００３４】
メモリ２０５は、ファン回転速度切替回路２０３が決定した回転速度の値を回転速度切り替え制御間隔Ｔ毎に保存する。
【００３５】
ファン回転速度制御回路２０１は、電源スイッチ信号８、ファン回転速度指定信号１、ファン指定回転速度保持信号１１、ファン回転速度情報信号２を入力し、ファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００に出力し、ファンアラーム通知信号６を外部およびファン回転速度切替回路２０３に出力する。
【００３６】
ファン回転速度制御回路２０１は、ファン回転速度指定信号１の数値とファン指定回転速度保持信号１１の数値を比較し、比較の結果に基づいてファン回転速度固定命令通知信号９を出力する。
【００３７】
この比較の結果において、「ファン指定回転速度保持信号１１の数値−ファン回転速度指定信号１の数値≠０」とは、周囲環境温度が閾値を超えたことにより、ファン１００の回転速度が時間Ｔ間隔で切り替わったことを表す。「ファン指定回転速度保持信号１１の数値−ファン回転速度指定信号１の数値≠０」が所定回数連続で続いた場合、周囲環境温度が閾値前後で振れることにより、回転速度の切り替えが頻繁に起こっていることを表す。この様な現象が発生した場合、ファン回転速度制御回路２０１は、回転速度の切り替えが頻繁に発生していると判断し、ファン１００の回転速度を固定するようにファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００に送信する。ファン回転速度固定命令通知信号９は、ファン１００の回転速度を固定するか否かを指定する情報と固定する回転速度値の情報を持つ。ファン１００の回転速度の固定値は、所定回数連続で切り替わった回転速度の中で最も大きな値とし、冷却効果が弱くならないようにする。
【００３８】
また、比較の結果において、「ファン指定回転速度保持信号１１の数値−ファン回転速度指定信号１の数値＝０」とは、周囲環境温度が閾値前後で振れることなく、すなわち周囲環境温度が閾値を通過せず、回転速度の切り替えが起こっていないことを表す。「ファン指定回転速度保持信号１１の数値−ファン回転速度指定信号１の数値＝０」が所定回数連続で続いた場合、ファン回転速度制御回路２０１は、ファン回転速度の固定を解除するようにファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００へ送信する。
【００３９】
以上のように動作する冷却ファン制御装置は、ファン回転速度切り替えの閾値前後で冷却対象の周囲環境温度が振れる場合に、回転速度切替が頻繁に発生することを抑えている。さらに、周囲環境温度が閾値付近で安定した場合には回転速度を必要最低限に抑えることで効率よくファンの冷却を行うことができる。
【００４０】
また、ファン回転速度制御回路２０１は、ファン回転速度情報信号２の数値とファン指定回転速度保持信号１１の数値を比較する。「｜ファン回転速度情報信号２の数値−ファン指定回転速度保持信号１１の数値｜」は、ファン１００の動作回転速度がファン制御回路１０２で指定した回転速度値に対してどの程度ずれているかを表す値である。ファン１００の動作回転速度がファン回転速度切替回路２０３によって指定された回転速度に対して一定以上の誤差がある場合、ファン回転速度制御回路２０１は、アラームを発動し、「ファンアラーム通知信号６＝Ｈｉｇｈ」をファン回転速度切替回路２０３及び外部に送出する。
【００４１】
ここでアラーム発動となる「｜ファン回転速度情報信号２の数値−ファン指定回転速度保持信号１１の数値｜」の閾値は、少なくともＡ１とＡ２の差及びＡ２とＡ３の差の半分以下となるように設定する。この閾値の正確な値は、冷却対象やファンの性能に応じて予め設定しておく。ただし、ファン１００の回転速度固定命令が発動している場合、ファン回転速度制御回路２０１は、ファンアラーム検出の指標として、「｜ファン回転速度情報信号２の数値−ファン指定回転速度保持信号１１の数値｜」ではなく、「｜ファン回転速度情報信号２の数値−指定の回転速度固定値｜」を採用する。そして、「｜ファン回転速度情報信号２の数値−指定の回転速度固定値｜」の値が所定の数値以上である場合に、ファン回転速度制御回路２０１はアラームを発動する。ファン回転速度切替回路２０３は、回転速度固定命令時でも動作するので、温度が閾値前後で振れると、「｜ファン回転速度情報信号２の数値−ファン指定回転速度保持信号１１の数値｜」は、正常動作時でもアラーム発動の閾値を超える値を持つ。ファンアラーム発動判定に指定の回転速度固定値を用いることで、ファン１００の回転速度固定命令時にアラームが誤発動することを防ぐことができる。尚、ファンアラームが発動しない場合、ファン回転速度制御回路２０１は、「ファンアラーム通知信号６＝Ｌｏｗ」をファン回転速度切替回路２０３及び外部に送出する。
【００４２】
次に、ファン回転速度切替回路２０３の動作について説明する。図３は、本発明の第１の実施例に係るファン回転速度切替回路の動作を示すフローチャートである。ここで、ファン回転速度切替回路２０３で指定するファンの回転速度をＡ１、Ａ２、Ａ３とし、大小関係をＡ１＜Ａ２＜Ａ３とする。回転速度Ａ１、Ａ２、Ａ３は、冷却対象の温度上昇度やファンの性能に応じて予め設定しておく。
【００４３】
図３において、電源オン直後、ファン回転速度指定信号１の初期値として極力静音性を維持できるように最も低速な回転速度Ａ１を与えて（ステップＳ１１）、「ファン回転速度指定信号１＝Ａ１」をファン１００へ送出する（ステップＳ１２）。
【００４４】
電源が投入されてからＴ秒経過した後（ステップＳ１３のＹｅｓ）、ファン回転速度切替回路２０３は、温度信号５を入力する（ステップＳ１４）。ここで、Ｔは回転速度の制御を行う時間間隔であり、冷却対象の温度上昇度に応じて予め設定しておく。
【００４５】
次に、温度信号５と２つの温度閾値ｂ、ｃ（℃）を比較する。ｂ、ｃは、ｂ＜ｃを満たす。温度信号５がｂ以上であるとき（ステップＳ１５のＮｏ）、回転速度をＡ２に設定し（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に進む。
【００４６】
温度信号５がｂより小さいとき（ステップＳ１５のＹｅｓ）、回転速度Ａ１に設定し（ステップＳ１６）、ステップＳ２０に進む。
【００４７】
温度信号５がｃ以上であるとき（ステップＳ１８のＮｏ）、回転速度をＡ３に設定し（ステップＳ１９）、ステップＳ２０に進む。
【００４８】
温度信号５がｃより小さいとき（ステップＳ１８のＹｅｓ）、回転速度をＡ２のまま維持し、ステップＳ２０に進む。
【００４９】
ファン１００の回転速度決定後、「ファン回転速度指定信号１＝Ａｎ」をファン１００へ送出する（ステップＳ２０）。ここで、ｎは、１、２、３のいずれかである。
【００５０】
Ｔ秒経過した後（ステップＳ２１のＹｅｓ）、ファンアラーム信号６を確認する（ステップＳ２２）。
【００５１】
ファンアラーム無しのとき（ステップＳ２２のＮｏ）、ステップＳ１４に戻り、再び温度信号５をファン回転速度切替回路２０３に入力し、以後同様にファン１００の回転速度制御を行う。
【００５２】
ファンアラーム発動のとき（ステップＳ２２のＹｅｓ）、ファンアラームが解除されるまでファン１００の回転速度を維持しＴ時間待って（ステップＳ２３）、ステップＳ２２に戻る。
【００５３】
尚、以上の説明では切り替える回転速度の個数をＡ１、Ａ２、Ａ３の３個としているが、２あるいは４以上であっても良い。
【００５４】
次に、ファン回転速度制御回路２０１のファン回転速度制御方法について説明する。図４は、ファン回転速度制御回路２０１の動作を表すフローチャートである。
【００５５】
電源オン直後、ファン回転速度制御回路２０１は、ファン１００の回転速度を固定しないように制御する（ステップＳ４１）。
【００５６】
次に、ファン回転速度制御回路２０１は、ファン回転速度指定信号１を受信し（ステップＳ４２）、時間Ｔ待って（ステップＳ４３）、「ファン指定回転速度保持信号１１の数値−ファン回転速度指定信号１の数値」を計算する（ステップＳ４４）。
【００５７】
「ファン指定回転速度保持信号１１の数値−ファン回転速度指定信号１の数値≠０」の場合（ステップＳ４４のＮｏ）、ファン回転速度制御回路２０１は、「Ｓａ＝Ｈｉｇｈ」と判定し（ステップＳ４６）、ファン回転速度指定信号１の数値をファン回転速度制御回路２０１内に用意しているメモリ２０５に保持する（ステップＳ４７）。ここで、Ｓａは、閾値を超えているか否かを表すフラグであって、Ｓａの論理値の判定は、回転速度切替周期Ｔごとに行われる。
【００５８】
「Ｓａ＝Ｈｉｇｈ」かつ「ファン回転速度固定命令なし」のとき（ステップＳ４９のＮｏ）、ファン回転速度制御回路２０１は、メモリ２０５を参照して「Ｓａ＝Ｈｉｇｈ」が連続して発生した回数を検査する（ステップＳ５１）。「Ｓａ＝Ｈｉｇｈ」と判定された回数が所定回数（ｍ回）連続の場合（ステップＳ５１のＹｅｓ）、ファン回転速度制御回路２０１は、回転速度の切り替えが頻繁に発生したと判断して、メモリ２０５に保持されている回転速度のデータの中から最大値を選択して、この回転速度の情報をファン回転速度固定命令通知信号９に乗せてファン１００へ送信し、メモリ２０５に保存されているデータをリセットする（ステップＳ５４）。なお、ｍはファン１００や冷却対象の仕様に応じて予め設定しておく。
【００５９】
「Ｓａ＝Ｈｉｇｈ」と判定された回数が連続で所定回数（ｍ回）より小さい場合（ステップＳ５１のＮｏ）、あるいは「Ｓａ＝Ｈｉｇｈ」かつ「ファン回転速度固定命令実行中」のとき（ステップＳ４９のＹｅｓ）、ファン回転速度制御回路２０１は、ファン回転速度固定命令通知信号９の値を変更しない（ステップＳ５３）。
【００６０】
一方、「ファン指定回転速度保持信号１１の数値−ファン回転速度指定信号１の数値＝０」の場合（ステップ４４のＹｅｓ）、ファン回転速度制御回路２０１は、「Ｓａ＝Ｌｏｗ」と判定し（ステップＳ４５）、ステップＳ４８に進む。
【００６１】
「Ｓａ＝Ｌｏｗ」かつ「ファン回転速度固定命令実行中」のとき（ステップＳ４８のＹｅｓ）、ファン回転速度制御回路２０１は、メモリ２０５を参照して「Ｓａ＝Ｌｏｗ」が連続して発生した回数を検査する（ステップＳ５０）。
【００６２】
「Ｓａ＝Ｌｏｗ」と判定された回数が所定回数（ｎ回）連続した場合（ステップＳ５０のＹｅｓ）、ファン回転速度制御回路２０１は、冷却対象の周囲環境温度が閾値付近で振れていないと判断して、ファン１００の回転速度固定を解除するようにファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００に送信し、メモリ２０５に保存されているデータをリセットする（ステップＳ５２）。
【００６３】
連続で「Ｓａ＝Ｌｏｗ」と判定された回数が所定回数（ｎ回）より小さい場合（ステップＳ５０のＮｏ）、あるいは「Ｓａ＝Ｌｏｗ」かつ「ファン回転速度固定命令なし」のとき（ステップＳ４８のＮｏ）、ファン回転速度制御回路２０１は、ファン回転速度固定命令通知信号９の回転速度固定命令情報及び回転速度値の情報を変更しない（ステップＳ５３）。
【００６４】
ステップＳ５２、Ｓ５３、Ｓ５４の後、ファン回転速度固定命令通知信号９をファン１００に送信する（ステップＳ５５）。
【００６５】
以後回転速度切替周期Ｔごとに同様の動作を繰り返す。ファン回転速度の固定命令は、「Ｓａ＝Ｈｉｇｈ」が連続で所定回数調度発生した場合のみ行い、所定回数以上連続で発生した場合は、一旦メモリ２０５のデータをリセットし、再び「Ｓａ＝Ｈｉｇｈ」が連続で発生した回数をカウントする。
【００６６】
なお、以上説明したファン制御回路１０２は、冷却ファン制御装置に内蔵するコンピュータにプログラムを実行させて各機能を実現するように構成してもよい。
【００６７】
以上説明したような冷却ファン制御装置によれば、以下のような効果を奏する。
【００６８】
第１の効果は、従来のヒステリシス特性を持たせている制御方法に比べて、回転速度の切り替え閾値付近における冷却効率を改善できることにある。その理由は、回転速度の切り替えの閾値にヒステリシス特性を持たせることを止め、冷却対象の周囲環境温度が閾値付近で一定時間以上振れた場合に回転速度を固定し、温度が閾値付近で振れていない場合は回転速度固定を解除するように、ファンを制御するためである。
【００６９】
図５に示すように、低速から高速への回転速度切り替えの温度閾値をｂ（℃）、高速から低速への回転速度切り替えの温度閾値をｂ−Δｂ（℃）とした場合、図５（Ｂ）に示される従来技術では周囲環境温度が閾値（ｂ）を下回ってもｂ−Δｂ以上であれば、ファンは高速な回転速度（Ａ２）で動作する。一方、本装置によれば、図５（Ａ）に示すように、ｂを下回った時点でファンの回転速度を低速（Ａ１）に切り替えるので、ｂ−Δｂからｂの領域では、従来技術よりも効率よく冷却を行うことが出来る。
【００７０】
第２の効果は、冷却対象の周囲環境温度が回転速度の切り替え閾値付近で振れた場合でも回転速度の頻繁な切り替えを抑えることが出来ることにある。その理由は、第１の効果で説明したように、冷却対象の周囲環境温度が閾値付近で振れた場合回転速度を固定するためである。
【実施例２】
【００７１】
図６は、本発明の第２の実施例に係る冷却ファン制御装置の構成を示す図である。図６において、図１と同一の符号は同一物を示す。図６の冷却ファン制御装置は、ファン１００と、ファン１００が異常動作した場合に稼動する予備ファン１０１を備える。ファン制御回路１０２ａは、ファン１００および予備ファン１０１を制御し、ファンアラーム通知信号６に加え、予備ファンアラーム信号７を外部に出力可能とする。
【００７２】
ファン１００は、通常電源オン時に動作し、予備ファン１０１は、電源オンかつファン１００が異常となった場合に稼動し、ファン制御回路１０２ａは、２つのファンの回転速度制御を行う。
【００７３】
ファン１００が正常動作している場合、ファン１００、ファン制御回路１０２ａ、温度センサ１０３は、第１の実施例で説明した内容に従い動作し、予備ファン１０１は停止している。
【００７４】
ファン制御回路１０２ａは、ファン１００が異常動作したことを検知した場合、温度信号５から得た冷却対象の周囲環境温度情報をもとに予備ファン１０１の回転速度を決定し、予備ファン回転速度指定信号３を予備ファン１０１に送出し、予備ファン１０１の回転速度を制御する。
【００７５】
予備ファン１０１は、予備ファン回転速度情報信号４をファン制御回路１０２ａに送信する。予備ファン回転速度情報信号４は、予備ファン１０１の動作回転速度を示す数値である。
【００７６】
ファン制御回路１０２ａは、ファン１００に対する制御と同様に、回転速度の切り替え閾値付近で冷却対象の周囲環境温度が振れていないか検査し、予備ファン１０１に予備ファン回転速度固定命令通知信号１０を送信する。予備ファン回転速度固定命令通知信号１０も回転速度固定命令通知信号９と同様の信号である。
【００７７】
図７は、本発明の第２の実施例に係る冷却ファン制御装置の構成を示す詳細図である。図７において、図２と同一の符号は同一物を示し、その説明を省略する。ファン制御回路１０２ａは、図２のファン制御回路１０２に対し、予備ファン回転速度制御回路２０２、予備ファン回転速度切替回路２０４、遅延素子２０８を追加して備える。また、ファン回転速度制御回路２０２は、メモリ２０７を備える。
【００７８】
電源スイッチ信号８は、ファン回転速度制御回路２０１、予備ファン回転速度制御回路２０２、ファン回転速度切替回路２０３、予備ファン回転速度切替回路２０４に送信され、電源スイッチ信号８が「Ｌｏｗ」のとき各回路は停止し、「Ｈｉｇｈ」のとき各回路は動作する。
【００７９】
予備ファン回転速度切替回路２０４は、ファン１００の動作状態を表すファンアラーム通知信号６をファン回転速度制御回路２０１から受信し、温度信号５を温度センサ１０３から受信する。
【００８０】
遅延素子２０８は、ファン回転速度指定信号３を回転速度の制御時間間隔Ｔだけ保持し、ファン指定回転速度保持信号１２として予備ファン回転速度制御回路２０２に出力する。
【００８１】
予備ファン回転速度制御回路２０２は、予備ファン回転速度指定信号３、予備ファン回転速度情報信号４及びファン指定回転速度保持信号１２を受信する。そして、予備ファン回転速度制御回路２０２は、予備ファン回転速度指定信号３と予備ファン指定回転速度保持信号１２を比較する。
【００８２】
この比較結果において、「予備ファン指定回転速度保持信号１２の数値−予備ファン回転速度指定信号３の数値≠０」とは、周囲環境温度が閾値を超えたことにより、予備ファン１０１の回転速度が時間Ｔ間隔で切り替わったことを表す。「予備ファン指定回転速度保持信号１２の数値−予備ファン回転速度指定信号３の数値≠０」が所定回数連続で続いた場合に、回転速度の切り替えが頻繁に発生していると判断し、予備ファン回転速度制御回路２０２は、予備ファン１０１の回転速度を固定するように予備ファン回転速度固定命令通知信号１０を予備ファン１０１に送信する。予備ファン１０１の回転速度固定値は、所定回数連続で切り替わった回転速度の中で最も大きな値とする。
【００８３】
また、比較結果において、「予備ファン指定回転速度保持信号１２の数値−予備ファン回転速度指定信号３の数値＝０」とは、周囲環境温度が閾値前後で振れることなく、回転速度の切り替えが起こっていないことを表す。「予備ファン指定回転速度保持信号１２の数値−予備ファン回転速度指定信号３の数値＝０」が所定回数連続で続いた場合に、予備ファン回転速度制御回路２０２は、予備ファン１０１の回転速度固定を解除するように予備ファン回転速度固定命令通知信号１０を予備ファン１０１へ送信する。
【００８４】
さらに、予備ファン回転速度制御回路２０２は、予備ファン回転速度情報信号４の数値と予備ファン指定回転速度保持信号１２の数値を比較することで、予備ファン１０１の回転速度が予備ファン回転速度切替回路２０４により指定された回転速度に対する誤差を計算する。この誤差が一定以上である場合、予備ファン回転速度制御回路２０２は、ファンアラームを発動し、「予備ファンアラーム信号７＝Ｈｉｇｈ」を外部（例えばシステム管理者）に送出する。ファンアラームが発動しない場合、予備ファン回転速度制御回路２０２は、「予備ファンアラーム信号７＝Ｌｏｗ」を外部に送出する。回転アラーム発動となる誤差の大きさは、ファンや冷却対象によって予め設定しておく。予備ファン回転速度制御回路２０２、メモリ２０７の詳細な動作は、それぞれファン回転速度制御回路２０１、メモリ２０５と同様である。
【００８５】
図８は、予備ファン回転速度切替回路２０４の動作を表すフローチャートである。
【００８６】
ファン１００が正常動作している場合、すなわちファンアラーム通知信号６＝０の場合（ステップＳ８１のＹｅｓ）、予備ファン回転速度切替回路２０４は、予備ファン１０１が動作しないように、「予備ファン回転速度指定信号３の数値＝０」すなわち回転速度０（ｒｐｍ）を予備ファン１０１に送信する（ステップＳ８２、Ｓ８４）。
【００８７】
ファン１００の動作が異常のとき（ステップＳ８１のＮｏ）、予備ファン回転速度切替回路２０４は、温度信号５をもとに予備ファン１０１の回転速度を決定して、予備ファン回転速度指定信号３を予備ファン１０１に送信する。この時、予備ファン回転速度指定信号３＝０、すなわち、予備ファン１０１の回転制御が初めてであるかを判断し、予備ファン回転速度指定信号３＝０（回転制御が初めて）の場合（ステップＳ８３のＹｅｓ）、ステップＳ８５に進み、予備ファン回転速度指定信号３＝０（回転制御が初めて）でない場合（ステップＳ８３のＮｏ）、ステップＳ８７に進む。
【００８８】
ステップＳ８５〜Ｓ９４は、それぞれ図３のステップＳ１１、Ｓ１３〜Ｓ２１と同様の処理を行い、その説明を省略する。
【００８９】
以上のように、本実施例の冷却ファン制御装置は、ファン１００の回転速度を監視しファン制御回路１０２の命令通りに動作していない場合にアラームを検出する機能と予備ファン１０１を備えることで、ファン１００が異常となった場合であっても冷却ファン制御装置の性能を維持することができる。この場合、予備ファン１０１に対しても第１の実施例と同様の効果が得られる。
【００９０】
なお、以上説明したファン制御回路１０２ａは、冷却ファン制御装置に内蔵するコンピュータにプログラムを実行させて各機能を実現するように構成してもよい。
【００９１】
なお、前述の特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態に係るに係る冷却ファン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る冷却ファン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るファン回転速度切替回路の動作を示すフローチャートである。
【図４】ファン回転速度制御回路の動作を表すフローチャートである。
【図５】ファンの回転速度の変化を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係る冷却ファン制御装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る冷却ファン制御装置の構成を示す詳細図である。
【図８】予備ファン回転速度切替回路の動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１  ファン回転速度指定信号
２  ファン回転速度情報信号
３  予備ファン回転速度指定信号
４  予備ファン回転速度情報信号
５  温度信号
６  ファンアラーム通知信号
７  予備ファンアラーム信号
８  電源スイッチ信号
９  ファン回転速度固定命令通知信号
１０  予備ファン回転速度固定命令通知信号
１１  ファン指定回転速度保持信号
１２  予備ファン指定回転速度保持信号
１００  ファン
１０１  予備ファン
１０２、１０２ａ  ファン制御回路
１０３  温度センサ
２０１  ファン回転速度制御回路
２０２  予備ファン回転速度制御回路
２０３  ファン回転速度切替回路
２０４  予備ファン回転速度切替回路
２０５、２０７  メモリ
２０６、２０８  遅延素子
【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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