特許 5926816 室内で温度監視するためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5926816

(24)【登録日】2016年4月28日

(45)【発行日】2016年5月25日

(54)【発明の名称】室内で温度監視するためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G01J 5/48 20060101AFI20160516BHJP

   G01K 3/14 20060101ALI20160516BHJP

【ＦＩ】

   G01J5/48 A

   G01K3/14

【請求項の数】15

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-547720(P2014-547720)

(86)(22)【出願日】2011年12月21日

(65)【公表番号】特表2015-508490(P2015-508490A)

(43)【公表日】2015年3月19日

(86)【国際出願番号】EP2011073625

(87)【国際公開番号】WO2013091692

(87)【国際公開日】20130627

【審査請求日】2014年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】503148270

【氏名又は名称】テレコム・イタリア・エッセ・ピー・アー

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 基晴

(72)【発明者】

【氏名】アントニーニ，ロベルト

(72)【発明者】

【氏名】ファラチ，フェリーチェ・フルヴィオ

(72)【発明者】

【氏名】ガスパルドーヌ，マルコ

【審査官】 蔵田 真彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１５９７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２５３３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６５０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１８１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５７６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｊ ５／００−５／６２

Ｇ０１Ｋ １／００−１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部屋（Ｒ）の中の調査面（ＳＶ）の温度を監視するための方法であって、
（ａ） 前記調査面（ＳＶ）に結合される、個数がＮの温度センサ（Ｓ（ｉ））を準備するステップと、
（ｂ） 前記個数の温度センサ（Ｓ（ｉ））からそれぞれの温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊））を受けるステップと、
（ｃ） 受けた前記温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊））に推定モデルを適用し、前記調査面（ＳＶ）のサーモグラフィックスキャン（Ｓｃ^＊（ｉ），Ｓｃ^＊（ｐ，ｑ））を推定するステップと、
（ｄ） 推定された前記サーモグラフィックスキャン（Ｓｃ^＊（ｉ），Ｓｃ^＊（ｐ，ｑ））に基づいて、前記調査面（ＳＶ）の前記温度を監視するステップと
を含み、前記推定モデルは、前記個数がＮの温度センサからの温度の値と、対応するサンプルサーモグラフィックスキャンとに基づき計算された、方法。

【請求項2】

請求項１に記載の方法であって、サンプル収集期間（ＳＰ）に属する、個数がＫの離散的な時刻（ｔ_ｋ）において、前記個数がＮの温度センサ（Ｓ（ｉ））から第１の温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ））を受け、対応するサンプルサーモグラフィックスキャン（Ｓｃ（ｋ））受けるステップをさらに含み、前記サンプルサーモグラフィックスキャン（Ｓｃ（ｋ））のそれぞれが、前記調査面（ＳＶ）の、個数がＰ×Ｑの画素で検知された第２の温度の値（Ｔｃ（ｐ，ｑ，ｋ））の行列を含む、方法。

【請求項3】

請求項２に記載の方法であって、前記第１の温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ））および前記対応するサンプルサーモグラフィックスキャン（Ｓｃ（ｋ））の前記第２の温度の値（Ｔｃ（ｐ，ｑ，ｋ））に基づいて、前記推定モデルの推定係数を計算するステップをさらに含む方法。

【請求項4】

請求項３に記載の方法であって、計算する前記ステップが、前記個数の画素のそれぞれに関し、該画素をそれぞれの温度センサ（Ｓ（ｉ））に関連付けるステップと、１以上の次数の多項式を用いて、該画素に対応する前記第２の温度の値（Ｔｃ（ｐ，ｑ，ｋ））を、関連付けられる前記温度センサ（Ｓ（ｉ））に対応する前記第１の温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ））の関数として内挿するステップとを含む、方法。

【請求項5】

請求項３に記載の方法であって、計算する前記ステップが、前記画素において第１の熱ダイナミクスおよび第２の熱ダイナミクスを識別するステップと、前記第２の温度の値（Ｔｃ（ｐ，ｑ，ｋ））および対応する前記第１の温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ））のそれぞれを、前記第１の熱ダイナミクスおよび第２の熱ダイナミクスのうちの１つに関連付けるステップとをさらに含む、方法。

【請求項6】

請求項３に記載の方法であって、計算する前記ステップが、前記個数の画素のそれぞれに関し、Ｎ個の一次方程式からなる個数がＫ／Ｎの連立方程式を定め解くステップを含み、前記一次方程式のそれぞれは、時刻（ｔ_ｋ）に前記画素に対応する前記第２の温度の値（Ｔｃ（ｐ，ｑ，ｋ））を、前記時刻（ｔ_ｋ）に前記個数がＮの温度センサ（Ｓ（ｉ））から受けた前記個数がＮの第１の温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ））に結び付ける、方法。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の方法であって、前記ステップ（ａ）が、前記調査面（ＳＶ）の第１のサーモグラフィックスキャンを受けるステップと、前記調査面上のある個数の区域（ＨＳ）を識別するステップと、前記区域（ＨＳ）内に前記個数の温度センサ（Ｓ（ｉ））を配置するステップとをさらに含む、方法。

【請求項8】

請求項７に記載の方法であって、識別する前記ステップが、温度が閾値よりも高い、ある個数の区域（ＨＳ）を識別するステップを含む、方法。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載の方法であって、推定された前記サーモグラフィックスキャン（Ｓｃ^＊（ｉ），Ｓｃ^＊（ｐ，ｑ））を処理するステップと、１つまたは複数の温度異常を検出するステップとをさらに含む方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法であって、アラーム信号を生成するステップ、および、前記１つまたは複数の温度異常から回復するために前記部屋（Ｒ）の中で温度制御システムを動作させるステップの一方または双方をさらに含む方法。

【請求項11】

部屋（Ｒ）の中の調査面（ＳＶ）の温度を監視するための温度監視システム（ＴＭＳ）であって、
前記調査面（ＳＶ）に結合される、個数がＮの温度センサ（Ｓ（ｉ））と、
前記個数の温度センサ（Ｓ（ｉ））と通信する制御ユニット（ＣＵ）と
を備え、
前記制御ユニット（ＣＵ）が、前記個数の温度センサ（Ｓ（ｉ））からそれぞれの温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊））を受け、受けた前記温度の値（Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊））に推定モデルを適用し、サーモグラフィックスキャン（Ｓｃ^＊（ｉ），Ｓｃ^＊（ｐ，ｑ））を推定し、推定された前記サーモグラフィックスキャン（Ｓｃ^＊（ｉ），Ｓｃ^＊（ｐ，ｑ））に基づいて、前記調査面（ＳＶ）の前記温度を監視するように構成され、前記推定モデルは、前記個数がＮの温度センサからの温度の値と、対応するサンプルサーモグラフィックスキャンとに基づき計算された、温度監視システム（ＴＭＳ）。

【請求項12】

請求項１１に記載の温度監視システム（ＴＭＳ）であって、前記温度センサ（Ｓ（ｉ））が熱電対を備える、温度監視システム（ＴＭＳ）。

【請求項13】

請求項１１に記載の温度監視システム（ＴＭＳ）であって、前記温度センサ（Ｓ（ｉ））がＮＴＣサーミスタを備える、温度監視システム（ＴＭＳ）。

【請求項14】

請求項１１から１３のいずれか一項に記載の温度監視システム（ＴＭＳ）であって、前記制御ユニット（ＣＵ）が、サーモグラフィックカメラ（ＴＣ）から前記調査面（ＳＶ）の少なくとも１つのサーモグラフィックスキャンを受けるようにさらに構成される、温度監視システム（ＴＭＳ）。

【請求項15】

請求項１４に記載の温度監視システム（ＴＭＳ）であって、前記サーモグラフィックカメラ（ＴＣ）が前記制御ユニット（ＣＵ）に接続される、温度監視システム（ＴＭＳ）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、温度監視システムの分野に関する。詳細には、本発明は、例えばサーバといった、通信機器および／または処理機器の１つまたは複数のラックを備えるデータセンタなどの室内の、表面の温度を監視するためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

知られているように、データセンタは、典型的には、例えばサーバ、ルータ、スイッチなどといった、多数のコンピューティング装置および／または通信装置をホストするように適合される部屋である。これらの装置は、典型的には、データセンタ内部に列をなして配置されるラック内に取り付けられる。

【0003】

データセンタ内に備えられたコンピューティング装置および／または通信装置は、それらの動作期間に、熱を生成する。そのような熱は、典型的には、装置のケースに設けられる冷却グリッドを通って、装置を離れるように強制される。次いで、装置により生成された熱がデータセンタ内の空気を暖め、室温が非常に高い値に到達する可能性がある。詳細には、空気の温度は、コンピューティング装置および／または通信装置の誤動作を引き起こす可能性があるような危機的な可能性がある値に到達する可能性がある。

【0004】

典型的には、データセンタは、一定の値以下に室温を維持するためのシステム、詳細には、コンピューティング装置および／または通信装置が安全で正しく機能することを保証する所定の閾値以下に室温を維持するための冷却システム（例えば、空調システム）を備える。この場合、冷却システムを動作させるために、室温を検知し、いつ、どこで室温が閾値よりも増加するかを検出することが可能な温度監視システムをデータセンタに設けることが必要である。

【0005】

室内に備えられた装置の温度、詳細には、室内の所与の表面上の温度を監視するための温度監視システムは、室内の一定の位置に位置決めされた数個の温度センサを備えることができる。各センサは、その場所における温度に対応する、単一の値の温度を検出する。さらに、典型的には、そのような検出は、時間について離散的である。固定センサが制御ユニットに接続され、制御ユニットは、典型的には、検出された温度の値を処理し、１つまたは複数のセンサにより検出された温度が安全な閾値を超えて増加する場合、可能な冷却システムを動作させる。

【0006】

あるいは、１つの赤外線カメラまたはサーモグラフィックカメラが使用されて、部屋の表面の温度を監視することができる。サーモグラフィックカメラは、典型的には、監視される表面の、サーモグラフィックスキャンを取得し、スキャンは、表面の画素のグリッドに対する温度の値の２次元行列である。実際に、サーモグラフィックカメラは、表面に存在する材料により放出される赤外線放射を検出することが可能な、マイクロボロメータなどの、温度センサの２次元行列として通常実装される。赤外線放射は、カメラのセンサにより検出され、処理されて、サーモグラフィックスキャンを提供する。カメラにより検出された赤外線放射の値は、さらに処理されて、典型的には、各画素に関連付けられるグレートーンまたは色が、表面の画素の対応する位置における温度サンプル値を表す、グレースケール画像または疑似カラー画像といった、表面の画像を提供する。

【0007】

米国特許出願公開第２００５／０００８２１５（Ａ１）号は、一連のサンプル画像を経時的に取得することにより、サンプルの単調に変化する特性の時間応答を決定するため、赤外線カメラを備えるシステムを開示する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明者らは、上に引用した温度監視システムがいくつかの欠点を有することに気がついた。

【0009】

実際に、固定温度センサを備えるシステムは、そのような温度が空間および時間で急激に変動するとき、温度を正確に監視することができない。原理的には、より高い正確さを実現するために、部屋の中に非常に多数のセンサを位置決めすること、または部屋の中の温度の値の、時間変化する空間分布にしたがって、センサの位置を変えることが必要となる。両方の場合も、不都合なことに、システムは実装するには複雑すぎ、かつ高価すぎることになる。

【0010】

一方、１つのサーモグラフィックカメラを備えるシステムは、上に引用したシステムよりも非常に詳細に部屋の表面上の温度の変動を監視することを可能にするが、不都合なことに、非常に高価である。

【0011】

上記を鑑みて、本発明者らは、上に述べた欠点を解決する、データセンタなどの部屋の中の表面の温度を監視するための方法およびシステムを提供するという問題に対処した。詳細には、本発明者は、サーモグラフィックカメラにより提供される詳細さに実質的に匹敵する程度の詳細さを実現し、少数の固定温度センサのシステムのコストに実質的に匹敵するコストを有する、温度を監視するための方法およびシステムを提供するという問題に対処した。

【0012】

本明細書および特許請求の範囲では、監視される表面は、典型的には「調査面」と呼ばれることになり、調査面は、部屋の中に備えられる装置（複数可）の表面部分を備えることができる。データセンタの場合、調査面は、単一のラックまたは１行のラックの、前面部分または背面部分を含むことができる。

【0013】

さらに、本明細書および特許請求の範囲では、「調査面に結合されたセンサ」という表現は、センサが調査面上に、または調査面の近傍に配置されうるという意味で、調査面に関連付けられるセンサを示すことになる。

【課題を解決するための手段】

【0014】

第１の態様によれば、本発明は、部屋の中の調査面の温度を監視するための方法を提供し、そのような方法は、
（ａ）調査面に結合される個数がＮの温度センサを準備するステップと、
（ｂ）上記個数の温度センサからそれぞれの温度の値を受け取るステップと、
（ｃ）受け取った温度の値に推定モデルを適用し、調査面の推定されるサーモグラフィックスキャンを推定するステップと、
（ｄ）推定されるサーモグラフィックスキャンに基づいて、調査面の温度を監視するステップと
を含む。

【0015】

好ましくは、方法は、サンプル収集期間に属する、個数がＫの離散的な時刻において、前記個数がＮの温度センサから第１の温度の値を受け、対応するサンプルサーモグラフィックスキャンを受け取るステップをさらに含み、サンプルサーモグラフィックスキャンのそれぞれが調査面の個数がＰ×Ｑの画素で検知された第２の温度の値の行列を含む。

【0016】

好ましくは、方法は、第１の温度の値および対応するサンプルサーモグラフィックスキャンの第２の温度の値に基づいて、推定モデルの推定係数を計算するステップをさらに含む。

【0017】

好ましくは、計算するステップが、上記個数の画素のそれぞれに関し、画素をそれぞれの温度センサに関連付けるステップと、１以上の次数の多項式を用いて、画素に対応する第２の温度の値を、関連付けられる温度センサに対応する第１の温度の値の関数として補間するステップとを含む。

【0018】

好ましくは、計算するステップが、画素において第１の熱ダイナミクスおよび第２の熱ダイナミクスを識別するステップと、第２の温度の値および対応する第１の温度の値のそれぞれを、第１の熱ダイナミクスおよび第２の熱ダイナミクスのうちの１つに関連付けるステップとをさらに含む。

【0019】

好ましくは、計算するステップが、上記個数の画素のそれぞれに関し、Ｎ個の一次方程式からなる個数がＫ／Ｎの連立方程式を定め解くステップを含み、一次方程式のそれぞれは、ある時刻における画素に対応する第２の温度の値を、その時刻に数Ｎの温度センサから受け取った個数がＮの第１の温度の値に結び付ける。

【0020】

好ましくは、ステップ（ａ）が調査面の第１のサーモグラフィックスキャンを受け取るステップと、調査面上のある個数の区域を識別するステップと、区域内にその個数の温度センサを配置するステップとをさらに含む。

【0021】

好ましくは、識別するステップが、温度が閾値よりも高い、ある個数の区域を識別するステップを含む。

【0022】

好ましくは、方法は、推定されるサーモグラフィックスキャンを処理するステップと、１つまたは複数の温度異常を検出するステップとをさらに含む。

【0023】

好ましくは、方法は、アラーム信号を生成するステップ、および／または１つまたは複数の温度異常から回復するために部屋の中で温度制御システムを動作させるステップをさらに含む。

【0024】

第２の態様によれば、本発明は、部屋の中の調査面の温度を監視するための温度監視システムを提供し、システムが、
調査面に結合される個数がＮの温度センサと、
その個数の温度センサと通信する制御ユニットと
を備え、
制御ユニットが、その個数の温度センサからそれぞれの温度の値を受け取り、受け取った温度の値に推定モデルを適用し、推定されるサーモグラフィックスキャンを推定し、推定されるサーモグラフィックスキャンに基づいて、部屋の温度を監視するように構成される。

【0025】

好ましくは、温度センサが熱電対を備える。

【0026】

あるいは、温度センサがＮＴＣサーミスタを備える。

【0027】

好ましくは、制御ユニットは、サーモグラフィックカメラから調査面の少なくとも１つのサーモグラフィックスキャンを受け取るようにさらに構成される。

【0028】

好ましくは、サーモグラフィックカメラは、制御ユニットに接続される。

【0029】

本発明の実施形態は、添付図面を参照して読まれ、限定ではなく例として与えられる、以下の詳細な説明を読むことによってより良好に理解されることになる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】データセンタの概略上面図である。

【図2】図１のデータセンタ内の１行のラックの前面図である。

【図3】本発明の実施形態にしたがう温度監視システムを示す図である。

【図4】本発明の実施形態にしたがう、図３のシステムの初期化を示す流れ図である。

【図5】本発明の実施形態にしたがう、図３のシステムの動作を示す流れ図である。

【図6】図３のシステムの２つの温度センサにより検知された、時間変化する温度に関する２つの例示的なグラフ、およびいくつかの対応する例示的なサーモグラフィックスキャンを示す図である。

【図7】図７ａは、温度データのグラフである。 図７ｂは、線形補間曲線がデータに重畳された同じグラフである。

【図8】図３のシステムの温度センサにより検知された温度の、さらなる例示的なグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１は、部屋Ｒの上面図である。部屋Ｒはデータセンタであってよい。部屋Ｒの中には、列をなして配置され、サーバ、ルータ、スイッチなどのコンピューティング装置および／または通信装置を備えるいくつかのラックＣＫがある。詳細には、図１の部屋Ｒには、４つのラックの３つの行（ＡからＣ）が設けられる。第１の行Ａのラックは、ＣＫ１Ａ、ＣＫ２Ａ、ＣＫ３Ａ、およびＣＫ４Ａと表され、第２の行および第３の行の他のラックは、同様のやり方で表される。

【0032】

さらに、図１では、サーモグラフィックカメラＴＣが示されており、そのようなカメラは、部屋Ｒの内側の表面のサーモグラフィックスキャンを取得することができる。そのような表面は、ラック内に置かれた装置の前面／背面／側面部分を含むことができる。以下では、非限定的な例の目的で、サーモグラフィックカメラＴＣは、図１に表されるように、ラックＣＫ１Ａ、ＣＫ２Ａ、ＣＫ３Ａ、およびＣＫ４Ａの第１の行内の装置の前面部分を含むサーモグラフィックスキャンを取得すると仮定される。図１は、ラックから所与の距離ｄでサーモグラフィックカメラＴＣにより見える区域として、サーモグラフィックカメラＴＣの視野（ＦＯＶ）の概略表現も示す。以下では、そのような区域内のサーモグラフィックカメラＴＣにより見える表面は、「調査面ＳＶ」と呼ばれることになる。調査面は、単一の面または１つより多い面上にあるラック前面を含むことができる。言い換えれば、ラックの前面は、（図１に示されるように）１つの（垂直）面またはいくつかの（垂直）面に属することができる。

【0033】

サーモグラフィックカメラＴＣは、マイクロボロメータなどの、赤外線センサの行列を備えることができる。各センサは、典型的には、調査面ＳＶ内の１画素の温度を検知する。カメラのセンサの個数は、例えば、１６０×１２０または３２０×２４０であってよい。そのようなセンサの測定誤差は、例えば、約±２℃に等しくてよい。

【0034】

図２は、第１の行のラックＣＫ１Ａ、ＣＫ２Ａ、ＣＫ３Ａ、およびＣＫ４Ａの正面図である。詳細には、図２は、サーモグラフィックカメラＴＣにより見られる、第１の行のラックＣＫ１Ａ、ＣＫ２Ａ、ＣＫ３Ａ、およびＣＫ４Ａ内の装置の前面部分を含む、調査面ＳＶを示す。

【0035】

本発明の方法の実施形態によれば、調査面ＳＶの第１のサーモグラフィックスキャンが撮られる。図２は、調査面ＳＶの３つの区域ＨＳ（１）、ＨＳ（２）、およびＨＳ（３）を概略的に示しており、温度が予め定められた閾値よりも高い。記載された実施形態に関し、調査面ＳＶの残りの区域は、予め定められた閾値よりも低い温度であると考えられる。区域ＨＳ（１）、ＨＳ（２）、およびＨＳ（３）は、調査面ＳＶ内の熱源に対応することができる。熱源ＨＳは、例えば、調査面ＳＶ内に含まれるラック（複数可）内に取り付けられる装置の冷却グリッドであってよい。

【0036】

本発明の実施形態によれば、温度センサは、調査面ＳＶの特定の位置に配置される。図３に表されるように、詳細には、１つまたは複数の温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）が、各区域ＨＳ（１）、ＨＳ（２）、およびＨＳ（３）内に配置される。本明細書の簡略化のため、単一の温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）が、各区域ＨＳ（１）、ＨＳ（２）、およびＨＳ（３）内に配置される。代替実施形態によれば、温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）は、任意の個数であってよく、温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）が区域ＨＳ（１）、ＨＳ（２）、およびＨＳ（３）に対して異なる位置に配置されてよい。各温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）は、例えば、熱電対またはＮＴＣ（負の温度係数）サーミスタを備えることができる。

【0037】

温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）は、制御ユニットＣＵに接続される。制御ユニットＣＵと温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）のそれぞれとの間の接続は、有線接続または無線接続であってよい。温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）および制御ユニットＣＵは、温度監視システムＴＭＳに含まれる。

【0038】

上記の温度監視システムＴＭＳは、図４および図５の流れ図を参照して以降で本明細書でさらに詳細に記載されることになるような、調査面ＳＶ上の温度を監視するための方法を実装するように構成される。

【0039】

図４は、温度監視システムＴＭＳの初期化のステップを示す。

【0040】

上記のように、ステップ２０１の期間に、温度監視システムＴＭＳの制御ユニットＣＵは、調査面ＳＶの第１のサーモグラフィックスキャンを受け取り、それに基づいて、ステップ２０２の期間に、制御ユニットＣＵが調査面ＳＶ内に含まれる熱源ＨＳを識別する。ステップ２０３では、ステップ２０２で識別された熱源ＨＳの場所に対応する位置において、温度センサＳが部屋Ｒ内に配置される。

【0041】

あるいは、温度センサＳは、異なる位置に配置されてよい。例えば、ステップ２０１およびステップ２０２がスキップされてよく、温度センサは、部屋Ｒ内に（上で規定されたように）熱源が実際に存在する事実とは無関係に配置されてよい。例えば、代替実施形態では、ラック当たり１つの温度センサを設けることができる。さらに、温度センサＳのうちの１つまたは複数が、温度監視システムＴＭＳの初期化の前に、部屋Ｒ内に既に存在してよい。

【0042】

本明細書の以下では、温度監視システムＴＭＳの初期化の期間に、それぞれの考えられるサーモグラフィックスキャンは、制御ユニットＣＵに接続されたサーモグラフィックカメラＴＣを用いて取得されること、サーモグラフィックカメラＴＣは、調査面ＳＶ内で、座標（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ），ｐ＝１，…，Ｐ，ｑ＝１，…，Ｑ（そのような座標は、図２および図３に示されるＸ軸およびＹ軸により識別される２次元平面内の点の座標であり、例えば調査面ＳＶの左下の角に座標の中心を有する）の点を中心とするＰ×Ｑ画素の個別の組の、Ｐ×Ｑ個の温度の値を含む、寸法Ｐ×Ｑの温度の値の２次元行列を検知することが可能であることが仮定されることになる。例えば、温度の値の行列は、寸法３２０×２４０を有することができ、そのため、温度の値の行列が調査面ＳＶの７６８００画素の温度の値を含むことができる。以下の記載では、座標空間（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）内の点は、単純に「点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）」と示されることになる。

【0043】

以降で本明細書でさらに詳細に記載されるように、次に続くステップ２０４の期間に、制御ユニットＣＵは、好ましくはサンプル収集期間ＳＰを規定し、その期間に、制御ユニットＣＵが調査面ＳＶ内の各温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（３）により検知された温度のサンプル、およびその間に、調査面ＳＶのそれぞれのサンプルサーモグラフィックスキャンを受け取ることがある。

【0044】

サンプル収集期間ＳＰは、好ましくは、調査面ＳＶ内で温度が時間的にどのように発展するのかについての予備的な評価に基づいて決定される。詳細には、サンプル収集期間ＳＰの継続時間は、そのような間隔の期間に、調査面ＳＶ内の温度が、詳細には熱源ＨＳで、可能な最大の温度範囲内に含まれるように選択される。そのような範囲の最小値および最大値は、調査面ＳＶ内に含まれる装置（すなわち熱源ＨＳ）の様々な動作状態に依存する。このことによって、有利なことに、以降で説明されるように、温度を監視するための方法の精度を向上することが可能になる。表面ＳＶが１つまたは複数の行のラックを含む場合、サンプル収集期間ＳＰは、ラック（複数可）に備えられる装置の動作プロファイルに基づいて決定される。例えば、サーバは、日中スイッチをオンにされてよく、サーバに接続されるユーザの数にしたがって、日中変動するいくつかのアプリケーションをサーバが実行することができる。このサーバは、夜間スイッチをオフにされてよい。そのような場合、サーバの冷却グリッドにおける温度は、日中最大値に達し、夜間最小値に達する可能性がある。したがって、サンプル収集期間ＳＰの期間、その熱源（サーバ）に関する熱の変動が可能な限り大きくなるように、サンプル収集期間ＳＰの継続時間は、１日に等しく選択されてよい。

【0045】

ステップ２０４の期間に、制御ユニットＣＵは、好ましくは、温度センサＳにより、サンプル収集期間ＳＰの、個数がＫのサンプリング時刻ｔ_ｋ、ｋ＝０，１，２，…，Ｋに検知される温度の値を受け取る。好ましくは、サンプリング時刻ｔ_ｋはサンプル収集期間ＳＰの期間に時間的に均一に離間される。温度の値は、温度センサによって、新しい温度の値に反応するのに各センサが要する時間、およびセンサにおける温度の変動範囲に依存した頻度で検知される。典型的には、有線のセンサでは、頻度は、温度の変動範囲にのみ依存し、したがって、２つの連続する時刻ｔ_ｋ間の間隔は、１０分の数秒から数分の範囲であってよい。無線のセンサの場合には、頻度は、センサが電力供給される電池の継続時間に依存し、２つの連続する時刻ｔ_ｋ間の間隔は、それに応じて選択され、典型的には数分、例えば５分である。

【0046】

図６は、その上の部分では、２つの温度センサＳ（１）およびＳ（２）によって、サンプリング時刻ｔ_０、ｔ_１、ｔ_２などにおいて検知される温度を（℃単位で）示す２つの例示的なグラフを示す。

【0047】

さらにステップ２０４の期間に、制御ユニットＣＵが、好ましくは、各サンプリング時刻ｔ_ｋにおいて、調査面ＳＶの対応するサンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ），ｋ＝０，１，…，Ｋを受け取る。上で述べたように、サンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）は、好ましくは、制御ユニットＣＵに接続されるサーモグラフィックカメラを用いて取得される。図６では、３つのグレースケール画像が示されており、これらは、それぞれ、サンプリング時刻ｔ_０、ｔ_１、およびｔ_２において取得された３つの連続するサーモグラフィックスキャンＳｃ（０）、Ｓｃ（１）、およびＳｃ（２）を表す。

【0048】

したがって、ステップ２０４の期間に、制御ユニットＣＵが、好ましくは、各サンプリング時刻ｔ_ｋにおいて以下の情報を記憶する。すなわち、
− 個数がＮのセンサＳ（ｉ）により検知されるＮ個の温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ），ｉ＝１，…，Ｎの組。ここで、そのような温度の値のそれぞれがセンサＳ（ｉ）に関連付けられる熱源ＨＳ（ｉ）により達せられる温度を表す。
− 調査面ＳＶの点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）においてサーモグラフィックカメラにより取得される、Ｐ×Ｑ個の温度の値の２次元行列Ｔｃ（ｐ，ｑ，ｋ），ｐ＝１，…，Ｐ，ｑ＝１，…，Ｑを含む、対応するサンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）。

【0049】

次いで、ステップ２０５の期間に、上に引用した情報から初めて、制御ユニットＣＵは、好ましくは、温度センサＳ（ｉ）により検知される温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ）からさらなるサーモグラフィックスキャンを導出するために、推定モデルの推定係数の組を計算する。詳細には、ステップ２０５の期間に、制御ユニットＣＵは、調査面ＳＶの点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）において温度センサＳ（ｉ）により検知される温度をサンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）に含まれる対応する温度に結び付ける数式の組を規定する。以降で本明細書にさらに詳細に記載されるように、一度これらの式が規定され、初期化動作が終了すると、温度監視システムＴＭＳが動作されるとき、制御ユニットＣＵは、サーモグラフィックカメラＴＣなどの任意の他の測定器具を使用することなく、温度センサＳ（ｉ）により検知される温度だけから始めて、調査面ＳＶのサーモグラフィックスキャンを導出することが可能になる。そうするために、制御ユニットＣＵは、温度センサＳ（ｉ）により検知される温度に推定モデルを単に適用することになり、すなわち、制御ユニットＣＵは、温度センサＳ（ｉ）により検知される温度に上に引用した数式を適用することになり、このことによって、「仮想」サーモグラフィックスキャンの対応する温度を提供することになる。

【0050】

本発明の第１の実施形態によれば、上に引用した推定係数を計算するために、熱源ＨＳ（ｉ）は独立熱源であることが仮定される。これは、調査面ＳＶ内で、各点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）の温度は、単一の熱源ＨＳ（ｉ）により影響を受けること、すなわちその点に最も近い熱源ＨＳ（ｉ）により影響を受けることを意味する。例えば、図２に示される点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）を参照すると、その温度は、熱源ＨＳ（２）によってだけ影響を受けることが仮定される。この実施形態によれば、ステップ２０５の期間に、制御ユニットＣＵは、好ましくは、各サンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）を、個数がＮの熱源ＨＳ（ｉ）に対応するある個数の部分行列に分割する。詳細には、制御ユニットＣＵは、好ましくは、各熱源ＨＳ（ｉ）に関し、その温度が熱源ＨＳ（ｉ）によってだけ影響を受ける点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）（以降では、そのような点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）の組は、「熱源ＨＳ（ｉ）のドメイン」と呼ばれることになる）で、サーモグラフィックカメラにより検知される温度の値の部分行列を識別する。

【0051】

したがって、制御ユニットＣＵは、各サンプリング時刻ｔ_ｋにおいて、各熱源ＨＳ（ｉ）に関し、以下の情報が提供される。すなわち、
− 熱源ＨＳ（ｉ）に位置決めされる温度センサＳ（ｉ）により検知される温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ）
− 熱源ＨＳ（ｉ）のドメインに属する点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）におけるサーモグラフィックカメラにより検知される、温度の値Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ），ｈ＝１，…，Ｈ，ｗ＝１，…，Ｗ、ここでＨ≦Ｐ、Ｗ≦Ｑ、に対する、サンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）の部分行列
次いで、制御ユニットＣＵは、各熱源ＨＳ（ｉ）およびそのドメインに属する各点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）に関し、好ましくは、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）に関し、サンプリング時刻ｔ_ｋに取得される、サンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）の温度の値Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ）を、同じサンプリング時刻ｔ_ｋにおいて、熱源ＨＳ（ｉ）に関連付けられる温度センサＳ（ｉ）により検知される対応する温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ）に関連付ける。図７ａは、温度の値を表すデータ点のグラフを示す。このグラフは、同じ離散的なサンプリング時刻ｔ_ｋにおける熱源ＨＳ（ｉ）に関連付けられる温度センサＳ（ｉ）により検知される対応する温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ）の（℃単位で）の関数として、熱源Ｈ（ｉ）のドメインの点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）におけるサンプル収集期間ＳＰの期間の離散的なサンプリング時刻ｔ_ｋに取得された、サンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）の温度の値Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ）を（℃単位で）示す。図７ａのグラフの各データ点は、温度の値Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ）およびＴｓ（ｉ，ｋ）の組に対応する。

【0052】

制御ユニットＣＵは、好ましくは、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）でサンプリング時刻ｔ_ｋに検出された温度の値Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ）およびＴｓ（ｉ，ｋ）を処理し、そのような値が１つまたは複数の異なる熱ダイナミクスに属するかどうかを決定する。以下では、「熱ダイナミクス（ｄｙｎａｍｉｃｓ）」という表現は、時間の関数としての温度変動の傾向を示すことになる。実際に、調査面ＳＶ内の各点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）における温度は、時間的に増加、減少、または一定のままであってよい。

【0053】

詳細には、制御ユニットＣＵは、図７ａに示されるもののようなグラフから始めて、詳細には温度が増加、減少、または一定の値のままであるという事実にしたがって、異なる熱ダイナミクスに属するデータ点の１つまたは複数のサブセットにデータ点がグループ化されうるかどうかを決定する。詳細には、制御ユニットＣＵは、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）でサンプル収集期間ＳＰの期間に、温度センサＳ（ｉ）により検知される１つまたは複数の温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ）が存在し、そのそれぞれに対し、対応するサーモグラフィックカメラにより検知される少なくとも２つの異なる温度の値Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ）が対応するかどうかを決定する。言い換えれば、制御ユニットＣＵは、少なくとも２つの別個のサンプリング時刻ｔ_ｋ１およびｔ_ｋ２に、温度センサＳ（ｉ）が同じ温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ１）＝Ｔｓ（ｉ，ｋ２）を検知し、一方、同じサンプリング時刻ｔ_ｋ１およびｔ_ｋ２に、サーモグラフィックカメラが２つの異なる温度の値Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ１）≠Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ２）を取得するかどうかを決定する。そのような状況は、図７ａに、例えば、Ｐ（ｋ１）およびＰ（ｋ２）として示されるデータ点によって表される。したがって、図７ａに表される状況では、制御ユニットＣＵは、２つの異なる熱ダイナミクス、すなわち、それによると点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）における温度が増加または一定のままである第１の熱ダイナミクス（以降では、「加熱ダイナミクス」と示される）、およびそれによると点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）における温度が減少する第２の熱ダイナミクス（以降では、「冷却ダイナミクス」と示される）が存在することを決定する。さらに、図７ａに示されるもののような各データ点に関し、制御ユニットＣＵは、好ましくは、サンプリング時刻ｔ_ｋに温度センサＳ（ｉ）により検知される温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ）を、前のサンプリング時刻ｔ_ｋ−１および後続の時刻ｔ_ｋ＋１に同じセンサＳ（ｉ）により検知される温度の値と比較し、データ点が、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）において温度の加熱ダイナミクスに属するかまたは冷却ダイナミクスに属するかを決定する。

【0054】

例えば、図７ａのグラフを再び参照すると、制御ユニットＣＵは、温度センサＳ（ｉ）によってサンプリング時刻ｔ_ｋ１（図７ａのデータ点Ｐ（ｋ１））に検知された温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ１）を、同じセンサによってサンプリング時刻ｔ_ｋ１−１（図７ａのデータ点Ｐ（ｋ１−１））およびｔｋ_１＋１（図７ａのデータ点Ｐ（ｋ１＋１））に検知された温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ１−１）およびＴｓ（ｉ，ｋ１＋１）と比較する。次いで、Ｔｓ（ｉ，ｋ１−１）＜Ｔｓ（ｉ，ｋ１）＜Ｔｓ（ｉ，ｋ１＋１）であるので、制御ユニットＣＵは、データ点Ｐ（ｋ１）が加熱ダイナミクスに属すると決定する。さらに、制御ユニットは、温度センサＳ（ｉ）によってサンプリング時刻ｔ_ｋ２（図７ａのデータ点Ｐ（ｋ２））に検知された温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ２）を、同じセンサによってサンプリング時刻ｔ_ｋ２−１（図７ａのデータ点Ｐ（ｋ２−１））およびｔ_ｋ２＋１（図７ａのデータ点Ｐ（ｋ２＋１））に検知された温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ２−１）およびＴｓ（ｉ，ｋ２＋１）と比較する。次いで、Ｔｓ（ｉ，ｋ２＋１）＜Ｔｓ（ｉ，ｋ２）＜Ｔｓ（ｉ，ｋ２−１）であるので、制御ユニットＣＵは、データ点Ｐ（ｋ１）が冷却ダイナミクスに属すると決定する。

【0055】

一度熱ダイナミクスが識別され（すなわち、サンプル収集期間ＳＰ内の単一の熱ダイナミクス、または異なる熱ダイナミクスの存在）、データ点がそれぞれの熱ダイナミクスに関連付けたら、制御ユニットＣＵは、好ましくは、異なるダイナミクスに属するデータ点に関し異なる補間を決定する。以下では、図７ａに表されるように、データ点が加熱ダイナミクスまたは冷却ダイナミクスに属することができると仮定されることになる。次いで、制御ユニットＣＵは、好ましくは、加熱ダイナミクスに属するデータ点の第１の補間および冷却ダイナミクスに属するデータ点の第２の補間を決定する。このようにして、実際、サンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）の温度Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ）を、温度センサＳ（ｉ）により検知される温度Ｔｓ（ｉ，ｋ）に結び付ける数式が規定される。

【0056】

そのようにするために、制御ユニットＣＵは、好ましくは、加熱ダイナミクスに属するデータ点および冷却ダイナミクスに属するデータ点をそれぞれの多項式で補間する。図７ｂでは、例えば、２つの熱ダイナミクスに属するデータ点は、図７ａのグラフのデータ点に重畳される直線Ｒ１およびＲ２により表される、それぞれの、次数１の多項式（線形補間）で補間される。詳細には、直線Ｒ１は、加熱ダイナミクスに属するデータ点を補間し、直線Ｒ２は、冷却ダイナミクスに属するデータ点を補間する。２つの異なるダイナミクスに属するデータ点を補間するために使用される多項式の次数は、好ましくは等しいが、異なっていてもよい。以下の記載では、簡略化のために、両方の多項式の次数は１に等しいことが仮定されることになる。そのような場合、データ点を補間するために使用される直線は、次の式で表される。

【0057】

Ｒ１： Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ）＝ｍ_ｉ１（ｈ，ｗ）Ｔｓ（ｉ，ｋ）＋ｑ_ｉ１（ｈ，ｗ） ［１］
Ｒ２： Ｔｃ（ｈ，ｗ，ｋ）＝ｍ_ｉ２（ｈ，ｗ）Ｔｓ（ｉ，ｋ）＋ｑ_ｉ２（ｈ，ｗ） ［２］
上式で、ｍ_１（ｈ，ｗ，ｉ）は直線Ｒ１の傾き（熱源ＨＳ（ｉ）に起因し、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）で加熱ダイナミクスに属するデータ点を補間する）、ｑ_１（ｈ，ｗ，ｉ）は直線Ｒ１のｙ切片、ｍ_２（ｈ，ｗ，ｉ）は直線Ｒ２の傾き（熱源ＨＳ（ｉ）に起因し、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）で冷却ダイナミクスに属するデータ点を補間する）、ｑ_２（ｈ，ｗ，ｉ）は直線Ｒ２のｙ切片である。

【0058】

次いで、制御ユニットＣＵは、好ましくは、第１の推定係数行列Ａ_ｉ１、第２の推定係数行列Ｂ_ｉ１、第３の推定係数行列Ａ_ｉ２、および第４の推定係数行列Ｂ_１２を以下のように規定する。第１の推定係数行列Ａ_ｉ１は、熱源ＨＳ（ｉ）のドメイン内に含まれる全ての点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）に関し、加熱ダイナミクスに属するデータ点を補間する直線Ｒ１の傾きを含む。

【0059】

【数1】

【0060】

第２の推定係数行列Ｂ_ｉ１は、熱源ＨＳ（ｉ）のドメイン内に含まれる全ての点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）に関し、加熱ダイナミクスに属するデータ点を補間する直線Ｒ１のｙ切片を含む。

【0061】

【数2】

【0062】

第３の推定係数行列Ａ_ｉ２は、熱源ＨＳ（ｉ）のドメイン内に含まれる全ての点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）に関し、冷却ダイナミクスに属するデータ点を補間する直線Ｒ２の傾きを含む。

【0063】

【数3】

【0064】

第４の推定係数行列Ｂ_ｉ２は、熱源ＨＳ（ｉ）のドメイン内に含まれる全ての点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）に関し、冷却ダイナミクスに属するデータ点を補間する直線Ｒ２のｙ切片を含む。

【0065】

【数4】

【0066】

したがって、ステップ２０５の終わりに、制御ユニットＣＵは、各熱源ＨＳ（ｉ）に関し、加熱ダイナミクスに関する２つの推定係数行列および、冷却ダイナミクスに関する２つの推定係数行列を記憶する。

【0067】

データ点を次数１の多項式で補間することは、単に例示であって、限定的ではないことに留意されたい。実際に、ステップ２０５の期間に、制御ユニットＣＵは、より高次の多項式を使用することもできる。そのような場合、データ点を補間するために使用される各曲線は、２よりも多い個数の係数によって規定される。例えば、多項式の次数が２である場合、各補間曲線を規定する係数は３個である。したがって、一般的に、制御ユニットＣＵは、ステップ２０５の期間に、各熱源ＨＳ（ｉ）に関し、およびそのような熱源に関する各熱ダイナミクスに関し、補間に使用される曲線を規定する係数の個数に等しい、または言い換えれば、補間に使用される多項式の次数プラス１に等しい個数の推定係数行列を規定する。

【0068】

データ点を補間するための多項式の次数の選択は、結果として得られる近似値の誤差（すなわち、データ点とデータ点を補間する曲線との間の平均距離）が、測定器具、すなわちサーモグラフィックカメラの誤差よりも小さいように決定されてよい。そのような誤差は、上に述べたように、±２℃に等しくてよい。

【0069】

本発明の第２の実施形態によれば、上に引用した推定係数を決定するために、熱源ＨＳ（ｉ）は互いに独立でないことが仮定される。この場合、調査面ＳＶ内の各点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）では、温度は、全ての熱源ＨＳ（ｉ）によって影響を受ける。

【0070】

既に上に記載のように、ステップ２０４の期間に、制御ユニットＣＵは、各サンプリング時刻ｔ_ｋにおいて以下の情報を記憶する。すなわち、
− Ｎ個のセンサＳ（ｉ）により検知されるＮ個の温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ），ｉ＝１，…，Ｎの組。ここで、そのような温度の値のそれぞれがセンサＳ（ｉ）に関連付けられる熱源ＨＳ（ｉ）により達せられる温度を表す。例えば、図８は、サンプル収集期間ＳＰの期間の、時間の関数として、温度センサＳ（ｉ）により検知される例示的な温度の値を（℃単位で）示す（グラフは、横軸に、離散的なサンプリング時刻ｔ_ｋの指数ｋをリポートしている）。
− 調査面ＳＶの点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）においてサーモグラフィックカメラにより取得される、Ｐ×Ｑ個の温度の値の２次元行列Ｔｃ（ｐ，ｑ，ｋ），ｐ＝１，…，Ｐ，ｑ＝１，…，Ｑを含む、対応するサンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）
以降でより詳細に本明細書に記載されるように、次いで、ステップ２０５の期間に、上に引用した情報から初めて、制御ユニットＣＵは、好ましくは、温度センサＳ（ｉ）により検知される温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ）からサーモグラフィックスキャンを導出するために、推定係数を計算する。

【0071】

詳細には、制御ユニットＣＵは、サンプリング時間間隔ＴＳの、個数がＫ／Ｎの部分間隔Ｔ_ｎ、ｎ＝１，…，Ｋ／Ｎを規定する（ここで、Ｋは、サンプル収集期間ＳＰ内のサンプリング時刻ｔ_ｋの個数であり、Ｎは、熱源ＨＳ（ｉ）の個数である）。各部分間隔Ｔ_ｎは、個数がＮのサンプリング時刻ｔ_ｋを含む。図８は、１５個のサンプリング時刻ｔ_ｋにおける温度センサＳ（ｉ）により検知された温度Ｔｓ（ｋ、ｉ）を示し、サンプル収集期間ＳＰの３つの部分間隔が、Ｔ_１、Ｔ_２、およびＴ_３と示され、各部分間隔が、Ｎ＝５のサンプリング時刻ｔ_ｋを含む。

【0072】

さらに、制御ユニットＮは、表面ＳＶ内の各点の座標（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）に関し、一次方程式からなる連立方程式（個数Ｋ／Ｎ）を規定し、以下のように、それぞれの連立方程式がＮ個の変数を含むＮ個の式を含む。

【0073】

【数5】

【0074】

上式で、指数ｐおよびｑは簡潔さのために省略され、Ｔｃ（ｋ１（ｎ）），…，Ｔｃ（ｋＮ（ｎ））は、サンプル収集期間ＳＰの部分間隔Ｔ_ｎ内のＮ個のサンプリング時刻ｔ_{ｋ１（ｎ）}，…，ｔ_{ｋＮ（ｎ）}に取得されるサンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ１（ｎ）），…，Ｓｃ（ｋＮ（ｎ））に含まれる点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）における温度の値であり（図６参照）、Ｔｓ（１、ｋ１（ｎ）），…，Ｔｓ（１、ｋＮ（ｎ））は、サンプリング時刻ｔ_{ｋ１（ｎ）}，…，ｔ_{ｋＮ（ｎ）}での温度センサＳ（１）により検知される温度の値であり、Ｔｓ（２、ｋ１（ｎ）），…，Ｔｓ（２、ｋＮ（ｎ））は、サンプリング時刻ｔ_{ｋ１（ｎ）}，…，ｔ_{ｋＮ（ｎ）}での温度センサＳ（２）により検知される温度の値であり、Ｔｓ（Ｎ、ｋ１（ｎ）），…，Ｔｓ（Ｎ、ｋＮ（ｎ））は、サンプリング時刻ｔ_{ｋ１（ｎ）}，…，ｔ_{ｋＮ（ｎ）}での温度センサＳ（Ｎ）により検知される温度の値であり、ｃ１（ｎ），…，ｃＮ（ｎ）は部分間隔Ｔ_ｎに関するＮ個の推定係数である。係数ｃ１（ｎ），…，ｃＮ（ｎ）は一次方程式からなる連立方程式の変数である。

【0075】

一次方程式からなる各連立方程式で、Ｎ個の数式が、サンプルサーモグラフィックスキャンＳｃ（ｋ）の温度Ｔｃ（ｋ１（ｎ）），…，Ｔｃ（ｋＮ（ｎ））を温度センサＳ（ｉ）により検知される温度に結び付けて規定される。

【0076】

ステップ２０５の期間に、制御ユニットＣＵは、好ましくは、上に規定されたような一次方程式からなる連立方程式を解いて、表面ＳＶの各点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）に関し、かつサンプル収集期間ＳＰの各部分間隔Ｔ_ｎに関し、推定係数の配列｛ｃ１（ｎ），…，ｃＮ（ｎ）｝を計算する。

【0077】

次いで、制御ユニットＣＵは、表面ＳＶの各点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）に関し、好ましくは、上に記載されたように部分間隔Ｔ_ｎに関し計算された推定係数の配列の平均を計算することによって、平均推定係数の配列｛ｃ１^＊，…，ｃＮ^＊｝を計算する。

【0078】

詳細には、平均推定係数の配列｛ｃ１^＊，…，ｃＮ^＊｝は、以下のように計算される。

【0079】

【数6】

【0080】

上式で、Ｋ／Ｎは部分間隔Ｔ_ｎの個数である。

【0081】

したがって、ステップ２０５の終わりに、制御ユニットＣＵは、好ましくは、表面ＳＶの各点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）に関し、平均推定係数の配列｛ｃ１^＊，…，ｃＮ^＊｝を記憶する。

【0082】

上記に鑑みて、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態の両方によれば、ステップ２０５の期間に、制御ユニットＣＵは推定係数の組を計算し、第１の実施形態によれば、推定係数は、上の式［３］の第１の推定係数行列Ａ_ｉ１、式［４］の第２の推定係数行列Ｂ_ｉ１、式［５］の第３の推定係数行列Ａ_ｉ２、式［６］の第４の推定係数行列Ｂ_ｉ２内に含まれる要素であり、第２の実施形態によれば、推定係数は、平均推定係数の配列｛ｃ１^＊，…，ｃＮ^＊｝の要素である。以降で詳細に記載されるように、推定係数は、次いで、温度監視システムＴＭＳの動作期間に、表面ＳＶ内の温度センサＳ（ｉ）により検知される温度から始めて、調査面ＳＶの「仮想」サーモグラフィックスキャンを推定するために使用される。そのようなスキャンは、初期化動作の期間に使用されるサーモグラフィックカメラなどのさらなる温度センサを使用することなく取得されるので、「仮想的」である。このことは、有利なことに、コストを低減する一方で正確なサーモグラフィックスキャンを得ることを可能にする。

【0083】

本発明の第１の実施形態および第２の実施形態を参照して上に記載された推定モデルは、単に例示である。実際に、サンプルサーモグラフィックスキャンの温度を温度センサにより検知される温度と結び付ける数式の組を初期化動作の期間に規定するために、固定されたセンサの温度からサーモグラフィックスキャンを推定することを可能にするさらなる推定モデルを使用することが可能である。さらなる推定モデルの例は、ニューラルネットワークの使用に基づくモデル、および空間−周波数変換の使用に基づくモデルである。

【0084】

図５は、図１の温度監視システムＴＭＳの動作のステップを図示する流れ図を示す。ステップ３０１の期間に、制御ユニットＣＵは、時刻ｔ_ｋ＊に、好ましくは、調査面ＳＶ内のＮ個の熱源ＨＳ（ｉ）に関連付けられるＮ個の温度センサＳ（ｉ），ｉ＝１，…，Ｎにより検知されるＮ個の温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊），ｉ＝１，…，Ｎを受け取る。次いで、ステップ３０２の期間に、制御ユニットＣＵは、好ましくは、上に記載された初期化のステップ２０５の期間に計算された推定係数を使用して、受け取った温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊）を処理する。

【0085】

処理の結果として、制御ユニットＣＵは、調査区域の仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊を推定する。

【0086】

詳細には、本発明の第１の実施形態によれば（すなわち、熱源ＨＳ（ｉ）が独立であると仮定することにより）、制御ユニットＣＵは、好ましくは、上の、式［３］の推定係数行列Ａ_ｉ１、式［４］の推定係数行列Ｂ_ｉ１、式［５］の推定係数行列Ａ_ｉ２、式［６］の推定係数行列Ｂ_ｉ２を使用することによって、受け取った温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊）を処理する。次いで、制御ユニットＣＵは、好ましくは、個数がＮの仮想スキャンＳｃ^＊（ｉ）を推定し、その各々は、それぞれの熱源ＨＳ（ｉ）のドメインに関する。

【0087】

例えば、時間ｔ_ｋ＊において、ｉ番目の熱源ＨＳ（ｉ）に関連付けられるｉ番目の温度センサＳ（ｉ）が温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊）を検知し、熱ダイナミクスが加熱ダイナミクスであることが以下で仮定される。さらに、ステップ２０５の期間に、制御ユニットＣＵがデータ点の線形補間を実施したと（すなわち、補間多項式は次数１の多項式であると）仮定される。そのような場合、ｉ番目の熱源に関する仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊（ｉ）は、ｉ番目の熱源ＨＳ（ｉ）のドメインに属する、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ），ｈ＝１，…，Ｈ，Ｗ＝１，…，Ｗの温度マップである。仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊（ｉ）は、次の式にしたがって計算される。

【0088】

Ｓｃ^＊（ｉ）＝Ａ_ｉ１・Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊）＋Ｂ_ｉ１ ［９］
上式で、Ａ_ｉ１は、上の式［３］の第１の推定係数行列（すなわち、加熱ダイナミクスの存在における、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）での温度を補間する直線の傾きを含む行列）であり、Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊）は、時間ｔ_ｋ＊において温度センサＳ（ｉ）により検知される温度の値であり、Ｂ_ｉ１は、上の式［４］の第２の推定係数行列（すなわち、加熱ダイナミクスの存在における、点（ｘ_ｈ，ｙ_ｗ）での温度を補間する直線のｙ切片を含む行列）である。

【0089】

本発明の第２の実施形態によれば（すなわち、熱源ＨＳ（ｉ）が独立でないと仮定することにより）、制御ユニットＣＵは、好ましくは、式［８］を参照して上で規定された、平均推定係数の配列｛ｃ１^＊，…，ｃＮ^＊｝の推定係数を使用することによって、受け取った温度の値Ｔｓ（ｉ，ｋ^＊）を処理する。次いで、制御ユニットＣＵは、好ましくは、調査面ＳＶの仮想スキャンＳｃ^＊（ｉ）を推定する。

【0090】

例えば、表面ＳＶが３つの熱源ＨＳ（１）、ＨＳ（２）、およびＨＳ（３）を含み、それぞれが、それぞれの温度センサＳ（１）、Ｓ（２）、およびＳ（３）に関連付けられることが以下で仮定される。ステップ２０５の期間に、制御ユニットＣＵは、表面ＳＶの各点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）に関し、平均推定係数の配列｛ｃ１^＊（ｐ，ｑ），ｃ２^＊（ｐ，ｑ），ｃ３^＊（ｐ，ｑ）｝を計算する。例えば、時間ｔ_ｋ＊において、熱源ＨＳ（１）に関連付けられる温度センサＳ（ｉ）が温度の値Ｔｓ（１、ｋ^＊）を検知し、熱源ＨＳ（２）に関連付けられる温度センサＳ（２）が温度の値Ｔｓ（２、ｋ^＊）を検知し、熱源ＨＳ（３）に関連付けられる温度センサＳ（３）が温度の値Ｔｓ（３、ｋ^＊）を検知することが仮定される。そのような場合、仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊は、調査面ＳＶに属する点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）の温度マップである。点（ｘ_ｐ，ｙ_ｑ）の温度を表す仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊の要素は、以下の式にしたがって計算される。

【0091】

Ｓｃ^＊（ｐ，ｑ）＝ｃ１^＊（ｐ，ｑ）・Ｔｓ（１、ｋ^＊）＋ｃ２^＊（ｐ，ｑ）・Ｔｓ（２、ｋ^＊）＋ｃ３^＊（ｐ，ｑ）・Ｔｓ（３、ｋ^＊）
上式で、ｐ＝１，…，Ｐおよびｑ＝１，…，Ｑである。

【0092】

仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊（または第１の実施形態にしたがうスキャンＳｃ^＊（ｉ））の正確さは、サンプル収集期間ＳＰの期間の選択に依存する。上に述べたように、サンプル収集期間ＳＰの期間は、温度の変動範囲が最大である間隔を含むように選択される。例えば、ステップ３０１の期間に、温度センサＳ（ｉ）により検知される温度のうちの１つまたは複数が、サンプル収集期間ＳＰの期間を決定するために考えられた温度の変動範囲の外側である（すなわち、例えば、固定センサＳ（ｉ）により検知される温度が、サンプル収集期間ＳＰの期間に同じセンサＳ（ｉ）により検知される最大値よりも高い）場合、ステップ３０２の期間に推定される仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊は、誤差により影響を受ける可能性がある。システムＴＭＳの動作の期間、固定センサＳ（ｉ）により検知される温度が、サンプル収集期間ＳＰの期間に検知される値からさらに異なると、誤差が仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊にさらに存在することになる。

【0093】

一度仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊（または第１の実施形態にしたがうスキャンＳｃ^＊（ｉ））が計算されると、それは、制御ユニットＣＵに接続されるディスプレイを用いてオペレータに提示されうる、画像、グレースケール画像または疑似カラー画像を取得するために処理されうる。

【0094】

ステップ３０２の期間に、制御ユニットＣＵは、異なる連続する時刻に関する、仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊（または第１の実施形態にしたがうスキャンＳｃ^＊（ｉ））の組も推定する。

【0095】

次いでステップ３０３の期間に、制御ユニットＣＵは、好ましくは、起こりうるスキャン中の温度異常を識別するために、サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊またはそれから導出された画像を（そのような場合には、例えば画像処理ソフトウェアなどを使用して）分析する。異常は、予め定められた温度範囲の外側の温度の値または温度の値のグループであってよく、前記温度範囲は、部屋の中に存在する装置が、安全で正しく機能することを保証する。例えば、ステップ３０３で実施される分析は、表面ＳＶ内の熱源ＨＳ（ｉ）、例えばサーバが過熱され、このことが誤動作を引き起こす可能性があることを示すことができる。さらに、連続する時刻に関する仮想サーモグラフィックスキャンを分析することにより、制御ユニットＣＵは、温度の異常傾向が識別されうるかどうかを確認することができる。

【0096】

ステップ３０４の期間に制御ユニットＣＵが仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊内の少なくとも１つの異常を識別する場合、または制御ユニットＣＵが連続する仮想サーモグラフィックスキャン内で、温度の異常傾向を識別する場合、制御ユニットＣＵは、好ましくは、自動的なやり方で、制御ユニットＣＵに接続される温度制御システム（図示せず）の動作をトリガすることができるアラーム信号を生成する（ステップ３０５）。

【0097】

あるいは、温度制御システムを動作させるようにオペレータが手動で介入することを可能にするために、制御ユニットＣＵが、制御ユニットＣＵに接続されるラウドスピーカ（図示せず）により動作可能な音を再生することができ、または制御ユニットＣＵが、制御ユニットＣＵに接続されるディスプレイ上に表示される映像メッセージを生成することができる。

【0098】

温度制御システムは、空気を冷却するための装置および冷却された空気を配向させるための装置、例えば空調装置などを含むことができる。例えば、ステップ３０３で実施される仮想サーモグラフィックスキャンＳｃ^＊の分析が、サーバが過熱されていることを示す場合、温度制御システムは、サーバの温度を下げるように、空気を冷却し、冷却された空気を過熱されたサーバに向けるように動作されうる。さらに、クラウドコンピューティングインフラストラクチャを利用することにより、過熱されたサーバから他の装置にいくつかのプロセスおよびアプリケーションを移動することが可能なソフトウェアアプリケーションを動作させるために、ソフトウェアを実行することが可能なプロセッサを温度制御システムが備えることができる。そのようなソフトウェアは、あるいは、制御ユニットに含まれうる。代替として、過熱されたサーバを同じラック内の異なる場所または部屋の中の別のラックに動かすように判断されうる。

【0099】

有利なことに、本発明にしたがう温度を監視するための方法は、監視される部屋のサーモグラフィックスキャンを推定することを、少数の温度センサにより検知される温度測定値から始めて、サーモグラフィックカメラなどの他のより高価な器具を使用することなく可能にする。これは、温度監視システムを実装するためのコストの削減をもたらす。実際に、上に記載した初期化の期間に、制御ユニットは、サンプルサーモグラフィックスキャンの温度を温度センサにより検知される温度に結び付ける数式の組（すなわち推定モデル）を決定する。サンプルサーモグラフィックスキャンは、初期化手順の期間でだけ使用されるサーモグラフィックカメラを用いて取得される。一度推定モデルが計算されたら、さらなるサーモグラフィックスキャンを取得する必要がない。というのは、温度センサによって検知される温度から仮想サーモグラフィックスキャンを計算することが可能だからである。したがって、有利なことに、監視された部屋の温度は、簡単、低コスト、かつ正確なやり方で確認されうる。実際に、仮想サーモグラフィックスキャンは、「実際の」サーモグラフィックスキャンの全ての情報を含み、部屋の中の表面の温度を高い精度で監視することを可能にする。これは、実際に、温度が空間および時間で急激に変動するとき、温度を監視することを可能にする。

【0100】

最後に、仮想サーモグラフィックスキャンを推定する動作は、速い。１つまたは複数の装置の誤動作を引き起こす可能性がある、部屋の中の表面の温度分布の異常が存在する場合、迅速に異常の原因を識別して適切な対策をとるように、その表面のサーモグラフィックスキャンを迅速に計算することが可能である。実際に、上に記載した実施形態によれば、サーモグラフィックスキャンは、単に配列および行列の和および積を計算することにより得られ、そのような演算は、コンピュータにより実施されると極めて速い。より複雑な演算である、推定モデルの構築は、有利なことに、システムが動作させられて、推定係数が制御ユニット内に記憶される前に、一度実施される。したがって、有利なことに、システムの動作期間に、推定係数が再度計算される必要がなく、推定係数は、制御ユニットのメモリから単に復元されるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図6】