特開 2024-126242 温度制御装置、回路、温度制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126242

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】温度制御装置、回路、温度制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02H 5/04 20060101AFI20240912BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20240912BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

H02H5/04 170

G06F1/26

G06F1/20 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034500

(22)【出願日】2023-03-07

(71)【出願人】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】上萬 翔太

【テーマコード（参考）】

5B011

【Ｆターム（参考）】

5B011DA01

5B011DB04

5B011JA24

5B011KK01

(57)【要約】

【課題】 ＣＰＵのサーマルシャットダウンが機能しない場合であっても、装置の内部温度が異常に上昇することを防止する。
【解決手段】
取得部（１１）は、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得し、検出部（１２）は、取得した内部温度を示す情報に基づいて、装置の内部温度の異常を検出し、出力制御部（１３）は、内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得する取得手段と、
取得した前記内部温度を示す情報に基づいて、前記装置の前記内部温度の異常を検出する検出手段と、
前記内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する出力制御手段とを備えた
温度制御装置。

【請求項2】

前記システム電源の出力を遮断するための、前記内部温度の異常が検出された回数の基準となる前記所定回を規定する規定手段をさらに備え、
前記出力制御手段は、前記内部温度の異常が前記所定回またはそれを超える回数検出されたとき、前記システム電源の出力を遮断する
ことを特徴とする請求項１に記載の温度制御装置。

【請求項3】

電源線と接続された電源遮断スイッチと、
装置の内部温度を検知する温度センサと、
組み込みコントローラとを備え、
前記組み込みコントローラは、
一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得し、
取得した前記内部温度を示す情報に基づいて、前記装置の前記内部温度の異常を検出し、
前記内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する
回路。

【請求項4】

コンピュータが、
一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得し、
取得した前記内部温度を示す情報に基づいて、前記装置の前記内部温度の異常を検出し、
前記内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する
温度制御方法。

【請求項5】

前記コンピュータが、
前記システム電源の出力を遮断するための、前記内部温度の異常が検出された回数の基準となる前記所定回を規定する
ことを特徴とする請求項４に記載の温度制御方法。

【請求項6】

一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得することと、
取得した前記内部温度を示す情報に基づいて、前記装置の前記内部温度の異常を検出することと、
前記内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断することと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項7】

前記システム電源の出力を遮断するための、前記内部温度の異常が検出された回数の基準となる前記所定回を規定すること、
をコンピュータにさらに実行させることを特徴とする請求項６に記載のプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装置等の内部温度を監視する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

ファンレスの装置等では、ＣＰＵ（computing processing unit）やバッテリなどの熱源が冷えにくいため、筐体の表面温度が高くなりやすい。筐体の表面温度を下げることと、装置のパフォーマンスを上げることとの間には、トレードオフの関係がある。

【0003】

関連する技術では、ＣＰＵは、温度センサが継続的に出力する温度データを用いて、装置の内部温度を監視する。関連する技術の一例では、ＣＰＵ内部にＤＴＳ(Digital Thermal Sensor)を設置する。他の一例では、充電回路のコイル付近に、サーミスタを実装する。

【0004】

ＣＰＵは、装置の内部温度が閾値を回ったことを検出した場合、シャットダウン（出力ＯＦＦ）する。これは、ＣＰＵのサーマルシャットダウン機能あるいは過熱保護機能と呼ばれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－２７６９４９号公報

【特許文献2】特許第７１４１０１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＣＰＵは、負荷の高い処理を実行する場合には、暴走してしまう可能性がある。ＣＰＵが暴走している間は、ＣＰＵのサーマルシャットダウン機能が実行されない。その結果、装置の内部温度が上昇しつづけ、装置の故障等に繋がる可能性がある。

【0007】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＣＰＵのサーマルシャットダウンが機能しない場合であっても、装置の内部温度が異常に上昇することを防止することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る温度制御装置は、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得する取得手段と、取得した前記内部温度を示す情報に基づいて、前記装置の前記内部温度の異常を検出する検出手段と、前記内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する出力制御手段とを備えている。

【0009】

本発明の一態様に係る回路は、電源線と接続された電源遮断スイッチと、装置の内部温度を検知する温度センサと、組み込みコントローラとを備え、前記組み込みコントローラは、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得し、取得した前記内部温度を示す情報に基づいて、前記装置の前記内部温度の異常を検出し、前記内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する。

【0010】

本発明の一態様に係る温度制御方法では、コンピュータが、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得し、取得した前記内部温度を示す情報に基づいて、前記装置の前記内部温度の異常を検出し、前記内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する。

【0011】

本発明の一態様に係るプログラムは、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得することと、取得した前記内部温度を示す情報に基づいて、前記装置の前記内部温度の異常を検出することと、前記内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断することと、をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、装置の内部温度が異常に上昇することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態１に係る回路の構成を示す回路図である。

【図2】実施形態２に係る温度制御装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図3】実施形態２に係る温度制御装置の動作を示すフローチャートである。

【図4】実施形態３に係る温度制御装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図5】実施形態３に係る温度制御装置の動作を示すフローチャートである。

【図6】実施形態２～３に係る温度制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

〔実施形態１〕
図１を参照して、実施形態１について説明する。本実施形態１では、装置を制御する回路について説明する。

【0015】

（回路１）
図１は、本実施形態１に係る回路１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、回路１は、組み込みコントローラＥＣ、温度センサ１００、および電源遮断スイッチＳＷ１，ＳＷ２を備えている。また、回路１は、システム電源（ＡＣ電源）およびＣＰＵを備えている。

【0016】

組み込みコントローラＥＣと温度センサ１００は、CLK/DATA通信可能なＩ／Ｆで接続されている。温度センサ１００は、装置の内部温度を検知する。組み込みコントローラＥＣは、温度センサ１００から、温度データを継続的に受信する。温度データは、装置の内部温度を表す。

【0017】

組み込みコントローラＥＣは、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得する。組み込みコントローラＥＣは、取得した内部温度を示す情報に基づいて、装置の内部温度の異常を検出する。

【0018】

組み込みコントローラＥＣは、内部温度の異常を検出した回数を測定する。そして、組み込みコントローラＥＣは、内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力をＯＦＦ（遮断）する。

【0019】

後述する実施形態２～３では、組み込みコントローラＥＣの構成および動作の具体例を説明する。

【0020】

図１に示すように、システム電源用の電源線と、電源遮断スイッチＳＷ１とが接続されている。また、バッテリ用の電源線と、電源遮断スイッチＳＷ２とが接続されている。

【0021】

組み込みコントローラＥＣは、装置の内部温度に関して、温度異常を検出したとき、電源遮断スイッチＳＷ１をＯＦＦすることにより、システム電源の出力を強制的にＯＦＦする。これにより、ＣＰＵへ電力が供給されなくなるため、熱源であるＣＰＵの温度が低下する。結果として、装置の内部温度を冷却することができる。

【0022】

（変形例）
本実施形態１に係る回路１が備えた組み込みコントローラＥＣの一変形例について説明する。

【0023】

一変形例では、組み込みコントローラＥＣは、装置の内部温度の異常を検出するための閾値の設定を変更可能である。例えば、装置の環境や、使用者の要望に応じて、閾値の設定を変更することができる。

【0024】

閾値の設定を変更することにより、組み込みコントローラＥＣが装置の内部温度の異常を検出する回数が変化する。その結果、システム電源の出力が遮断されるタイミングも変化する。

【0025】

本変形例の構成によれば、適切なタイミングで回路１のシステム電源の出力が遮断されるように、閾値の設定を変更することができる。

【0026】

（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、回路１は、電源線と接続された電源遮断スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、装置の内部温度を検知する温度センサ１００と、組み込みコントローラＥＣとを備えている。

【0027】

組み込みコントローラＥＣは、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得し、取得した内部温度を示す情報に基づいて、装置の内部温度の異常を検出し、装置の内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する。

【0028】

これにより、ＣＰＵのサーマルシャットダウン機能によらず、装置の内部温度が異常に上昇することを防止することができる。

【0029】

〔実施形態２〕
図２～図３を参照して、実施形態２について説明する。本実施形態２では、前記実施形態１に係る回路（図１）を構成する組み込みコントローラの詳細を説明する。

【0030】

（温度制御装置１０の構成）
図２は、本実施形態２に係る温度制御装置１０の機能ブロック図である。図２に示すように、温度制御装置１０は、取得部１１、検出部１２、および出力制御部１３を備えている。

【0031】

取得部１１は、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得する。取得部１１は、取得手段の一例である。

【0032】

例えば、取得部１１は、温度センサ１００（図１）から、装置の内部温度を表す温度データを継続的に取得する。取得部１１は、温度センサ１００から一定時間ごとに取得した、装置の内部温度を示す情報（あるいは温度データ）を、検出部１２へ出力する。

【0033】

取得部１１は、温度センサ１００から装置の内部温度を表す温度データを取得するごとに、装置の内部温度を示す情報を、検出部１２へ出力する。あるいは、取得部１１は、装置の内部温度の時系列データを、検出部１２へ出力してもよい。

【0034】

検出部１２は、取得した内部温度を示す情報に基づいて、装置の内部温度の異常を検出する。検出部１２は、検出手段の一例である。

【0035】

例えば、検出部１２は、取得部１１から、装置の内部温度を示す情報を受信する。検出部１２は、装置の内部温度が、閾値以上であるかどうかを判定する。

【0036】

装置の内部温度が、閾値以上である場合、検出部１２は、装置の内部温度の異常を検出する。検出部１２は、装置の内部温度の異常を検出したことを、出力制御部１３に通知する。

【0037】

出力制御部１３は、内部温度の異常を検出した回数を測定する。例えば、出力制御部１３は、検出部１２から、装置の内部温度の異常を検出したことを通知される。出力制御部１３は、検出部１２が装置の内部温度の異常を検出した回数のカウントを１増加する。

【0038】

出力制御部１３は、検出部１２から異常を検出したことを通知されるたびに、カウントを１ずつ増加する。

【0039】

出力制御部１３は、内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力をＯＦＦする。出力制御部１３は、出力制御手段の一例である。

【0040】

例えば、出力制御部１３は、システム電源用の電源線と接続されている電源遮断スイッチＳＷ１，ＳＷ２（図１）をＯＦＦに切り替える。これにより、システム電源の出力が遮断される。

【0041】

（温度制御装置１０の動作；温度制御方法）
図３を参照して、本実施形態２に係る温度制御装置１０の動作を説明する。図３は、動作を説明するフローチャートである。

【0042】

図３に示すように、まず、温度制御装置１０の電源をＯＮする（Ｓ１０１）。

【0043】

次に、取得部１１は、組み込みコントローラＥＣと接続されている温度センサ１００（図１）から、装置の内部温度を示す情報（温度データ）を取得する（Ｓ１０２）。取得部１１は、レジスタ内に、装置の内部温度の測定値を格納する。

【0044】

以後、取得部１１は、一定の間隔で、温度センサ１００から温度データを取得する。そのたびに、取得部１１は、レジスタ内の値を更新する。

【0045】

検出部１２は、温度センサ１００から取得した温度データを参照する。そして、検出部１２は、装置の内部温度が、閾値を上回っているかどうか判定する（Ｓ１０３）。

【0046】

装置の内部温度が閾値を下回っている場合、ステップＳ１０２に戻る。

【0047】

一方、装置の内部温度が閾値以上である場合、検出部１２は、装置の内部温度の異常を検出する（Ｓ１０４）。

【0048】

なお、閾値については、温度制御装置１０内の別のレジスタにて定義することが可能であってもよい。

【0049】

続いて、出力制御部１３は、装置の内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたかどうかを判定する（Ｓ１０５）。

【0050】

装置の内部温度の異常が検出された回数が所定回を下回る場合（Ｓ１０５でＮｏ）、フローはステップＳ１０２に戻る。

【0051】

装置の内部温度の異常が検出された回数が所定回またはそれを超える回数である場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、出力制御部１３は、システム電源をＯＦＦする（Ｓ１０６）。

【0052】

出力制御部１３が、システム電源をＯＦＦすることで、電源ライン（バッテリ、システム電源）と接続している電源遮断スイッチＳＷ１，ＳＷ２が切り離されて、装置の電源がＯＦＦされる。

【0053】

以上で、本実施形態２に係る温度制御装置１０の動作は終了する。

【0054】

（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、取得部１１は、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得する。検出部１２は、取得した内部温度を示す情報に基づいて、装置の内部温度の異常を検出する。出力制御部１３は、内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する。

【0055】

これにより、ＣＰＵのサーマルシャットダウン機能によらず、装置の内部温度が異常に上昇することを防止することができる。

【0056】

〔実施形態３〕
図４～図５を参照して、本発明の実施形態３について説明する。本実施形態３では、温度制御装置１０内の別のレジスタにて、「所定回」を規定する。装置の内部温度の異常が検出された回数が、規定された「所定回」以上である場合、システム電源をＯＦＦする。

【0057】

本実施形態３では、前記実施形態２と同じ構成に対して、同じ符号を付して、前記実施形態２における説明を引用する。

【0058】

（温度制御装置２０の構成）
図４は、本実施形態３に係る温度制御装置２０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、温度制御装置２０は、取得部１１、検出部１２、および出力制御部１３を備えている。温度制御装置２０は、規定部２４をさらに備えている。

【0059】

規定部２４は、システム電源の出力を遮断するための、装置の内部温度の異常が検出された回数の基準となる所定回を規定する。規定部２４は、規定手段の一例である。

【0060】

例えば、規定部２４は、装置またはＣＰＵの種類に応じて、所定回を規定する。規定部２４は、ユーザから、所定回を指定する情報の入力を受け付けてもよい。

【0061】

出力制御部１３は、規定部２４が規定した所定回またはそれを超える回数、内部温度の異常が検出されたとき、システム電源の出力をＯＦＦする。

【0062】

（温度制御装置２０の動作；温度制御方法）
図５を参照して、本実施形態３に係る温度制御装置２０の動作を説明する。図５は、動作を説明するフローチャートである。

【0063】

図５に示すように、規定部２４は、システム電源の出力を遮断するための、装置の内部温度の異常が検出された回数の基準となる所定回を規定する（Ｓ２０１）。規定部２４は、規定した所定回を示す情報を、出力制御部１３へ出力する。

【0064】

その後、温度制御装置２０の電源をＯＮする（Ｓ２０２）。

【0065】

次に、取得部１１は、組み込みコントローラＥＣと接続されている温度センサ１００（図１）から、装置の内部温度を示す情報（温度データ）を取得する（Ｓ２０３）。取得部１１は、レジスタ内に、装置の内部温度の値を格納する。

【0066】

以後、取得部１１は、一定の間隔で、温度センサ１００から温度データを取得する。そのたびに、取得部１１は、レジスタ内の値を更新する。

【0067】

検出部１２は、温度センサ１００から取得した温度データを参照する。そして、検出部１２は、装置の内部温度が、閾値を上回っているかどうか判定する（Ｓ２０４）。

【0068】

装置の内部温度が閾値を下回っている場合、ステップＳ２０３に戻る。

【0069】

一方、装置の内部温度が閾値以上である場合、検出部１２は、装置の内部温度の異常を検出する（Ｓ２０５）。

【0070】

なお、閾値については、温度制御装置１０内の別のレジスタにて定義することが可能であってもよい。

【0071】

出力制御部１３は、規定部２４から、規定部２４が規定した所定回を示す情報を受信する。続いて、出力制御部１３は、装置の内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたかどうかを判定する（Ｓ２０６）。

【0072】

装置の内部温度の異常が検出された回数が所定回を下回る場合（Ｓ２０６でＮｏ）、フローはステップＳ２０３に戻る。

【0073】

装置の内部温度の異常が検出された回数が所定回またはそれを超える回数である場合（Ｓ２０６でＹｅｓ）、出力制御部１３は、システム電源をＯＦＦする（Ｓ２０７）。

【0074】

出力制御部１３が、システム電源をＯＦＦすることで、電源ライン（バッテリ、システム電源）と接続している電源遮断スイッチＳＷ１が切り離されて、装置の電源がＯＦＦされる。

【0075】

以上で、本実施形態３に係る温度制御装置２０の動作は終了する。

【0076】

（本実施形態の効果）
本実施形態の構成によれば、取得部１１は、一定時間ごとに、装置の内部温度を示す情報を取得する。検出部１２は、取得した内部温度を示す情報に基づいて、装置の内部温度の異常を検出する。出力制御部１３は、内部温度の異常が所定回またはそれを超える回数検出されたとき、システム電源の出力を遮断する。

【0077】

これにより、ＣＰＵのサーマルシャットダウン機能によらず、装置の内部温度が異常に上昇することを防止することができる。

【0078】

さらに、本実施形態の構成によれば、規定部２４は、システム電源の出力を遮断するための、装置の内部温度の異常が検出された回数の基準となる所定回を規定する。出力制御部１３は、規定部２４が規定した所定回またはそれを超える回数、内部温度の異常が検出されたとき、システム電源の出力をＯＦＦする。

【0079】

これにより、適切なタイミングでシステム電源の出力が遮断されるようにすることができる。

【0080】

（ハードウェア構成）
前記実施形態２～３で説明した温度制御装置１０，２０の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。これらの構成要素の一部又は全部は、例えば図６に示すような情報処理装置により実現される。図６は、情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【0081】

図６に示すように、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、メインメモリ１１２と、記憶装置１１３と、入力インターフェイス１１４と、表示コントローラ１１５と、データリーダ／ライタ１１６と、通信インターフェイス１１７とを備える。これらの各部は、バス１２１を介して、互いにデータ通信可能に接続される。なお、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ１１１に加えて、又はＣＰＵ１１１に代えて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を備えていてもよい。

【0082】

ＣＰＵ１１１は、記憶装置１１３に格納された、本実施形態におけるプログラム（コード）をメインメモリ１１２に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ１１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性の記憶装置である。また、本実施形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１２０に格納された状態で提供される。なお、本実施形態におけるプログラムは、通信インターフェイス１１７を介して接続されたインターネット上で流通するものであってもよい。

【0083】

また、記憶装置１１３の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置があげられる。入力インターフェイス１１４は、ＣＰＵ１１１と、キーボード及びマウスといった入力機器１１８との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ１１５は、ディスプレイ装置１１９と接続され、ディスプレイ装置１１９での表示を制御する。

【0084】

データリーダ／ライタ１１６は、ＣＰＵ１１１と記録媒体１２０との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体１２０からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ１１０における処理結果の記録媒体１２０への書き込みを実行する。通信インターフェイス１１７は、ＣＰＵ１１１と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。

【0085】

また、記録媒体１２０の具体例としては、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））及びＳＤ（Secure Digital）などの汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）などの磁気記録媒体、又はＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記録媒体があげられる。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明は、例えば、装置の内部温度を監視することに利用することができる。

【符号の説明】

【0087】

１ 回路
１０ 温度制御装置
１１ 取得部
１２ 検出部
１３ 出力制御部
２０ 温度制御装置
２４ 規定部
ＥＣ 組み込みコントローラ
１００ 温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】