(57)【要約】【課題】ヒータの物理的性質の変動、例えば劣化が生じた場合であっても、ヒータ温度を正確に推定しエアロゾル源の残量を正確に検知できるエアロゾル吸引器用の制御装置等を提供すること。【解決手段】エアロゾル吸引器用の制御装置の動作方法であって、前記制御装置は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、制御回路とを含み、前記制御回路が、前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値を取得するステップ（４４３）と、前記負荷がエアロゾルを生成可能な時の前記第１センサの出力値である第２値を取得するステップ（４５３）と、前記第１値と前記第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するステップ（４５５）とを含む方法。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値と、前記負荷がエアロゾルを生成可能な時の前記第１センサの出力値である第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路と
を含む
エアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記第１値に基づき、前記相関を較正し、
前記較正した相関と前記第２値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される、
請求項１に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項３】
前記負荷の温度が基準温度にあるとみなせる時に前記第１値を取得した場合に、前記制御回路は、前記第１値に基づき、前記相関を較正するよう構成される、
請求項１又は２に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項４】
前記基準温度は、前記エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づき、電源の温度を出力する第３センサを含み、
前記制御回路は、前記第３センサの出力値に基づき、前記負荷が基準温度にあるとみなせるか否かを判断するよう構成される、
請求項３に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項５】
前記基準温度は、前記エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づき、
前記制御回路は、前記生成要求を検知するまでの経過時間であって、前回の前記生成要求の検知が終了するか、又は、前記負荷がエアロゾルを生成可能とするための電力量の前回の供給が終了してからの経過時間に基づき、前記相関を較正するか否かを判断するよう構成される、
請求項３又は４に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項６】
前記経過時間がエアロゾルを生成可能な温度から前記基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成される、
請求項５に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項７】
前記経過時間が、エアロゾルを生成可能な温度から前記基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間以上の既定時間であって、前記エアロゾル源の枯渇時のみ到達可能な温度から前記基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間より短い前記既定時間以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成される、
請求項５に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項８】
前記基準温度にあるとみなせる温度は、前記基準温度以上前記基準温度＋１５℃以下である、
請求項６又は７に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項９】
前記経過時間が１０秒以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成される、
請求項５から８のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置
【請求項１０】
前記負荷と電源の間に直列接続され、第１開閉器を含む第１回路と、
前記第１回路へ並列接続され、既知抵抗と第２開閉器を含み、前記第１回路よりも電気抵抗値が高い第２回路と、を含み、
前記制御回路は、
前記第１開閉器と前記第２開閉器を制御可能であり、
前記第１開閉器と前記第２開閉器のうち前記第２開閉器のみがオン状態である間に、前記第１値と前記第２値を取得するよう構成される、
請求項１から９のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項１１】
エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器に搭載された制御装置は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
制御回路と
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値を取得するステップと、
前記負荷がエアロゾルを生成可能な時の前記第１センサの出力値である第２値を取得するステップと、
前記第１値と前記第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するステップと
を含む制御方法。
【請求項１２】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
前記生成要求の検知を契機に取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正するよう構成される制御回路と
を含む
エアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項１３】
エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器に搭載された制御装置は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと  制御回路と
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求の検知を契機に前記第１センサの出力値を取得するステップと、
前記第１センサの前記出力値に基づき、前記相関を較正するステップと
を含む制御方法。
【請求項１４】
請求項１１又は１３に記載の制御方法をプロセッサに実行させるプログラム。
【請求項１５】
請求項１から９、及び１２のいずれか１項に記載の制御装置を含むエアロゾル吸引器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ユーザが吸引するエアロゾルを生成するエアロゾル吸引器用の制御装置、エアロゾル吸引器の制御、プログラム及びエアロゾル吸引器に関する。なお、エアロゾル吸引器は、エアロゾル生成装置とも呼ばれることがある。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電子たばこ、加熱式たばこ、ネブライザーなどの、ユーザが吸引するエアロゾルを生成するためのエアロゾル吸引器においては、霧化されることでエアロゾルとなるエアロゾル源（以下、エアロゾル形成基質と呼ぶこともある）が不足しているときにユーザが吸引を行うと、ユーザに対して十分なエアロゾルを供給できない。加えて、電子たばこや加熱式たばこの場合、意図した香喫味を有するエアロゾルを生成できないという問題が生じうる。
【０００３】
この問題に対する解決策として、特許文献１には、加熱要素の温度と加熱要素に印加される電力との関係に基づいて、ヒータにより加熱される液体エアロゾル形成基質の減少を判断する技術が開示されている（要約等を参照）。特許文献２には、電気ヒータの作動をモニタし、このモニタした作動に基づいて、液体貯蔵部に残っている液体エアロゾル形成基質の量を推定する技術が開示されている（要約等を参照）。特許文献３には、ヒータの温度測定値に基づき、液体貯蔵部分の液体レベルを求める技術が開示されている（要約等を参照）。
【０００４】
しかしながら、ヒータの物理的性質は変動する可能性があるところ、特許文献１〜３は、このような点に対処するためのヒータ温度の導出に関する較正を開示も示唆もしていない。
【０００５】
また、エアロゾル形成基質は、エアロゾル源の供給速度により一時的に空になる可能性があるところ、特許文献１〜３は、このような点に対処するための複数の異なる判定条件を開示も示唆もしていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０８５２０３号
【特許文献２】国際公開第２０１２／０８５２０７号
【特許文献３】国際公開第２０１７／１４４１９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示は、上記の点に鑑みてなされたものである。
本開示が解決しようとする第１の課題は、ヒータの物理的性質の変動、例えば劣化が生じた場合であっても、ヒータ温度を正確に推定しエアロゾル源の残量を正確に検知できるエアロゾル吸引器用の制御装置等を提供することである。
【０００８】
本開示が解決しようとする第２の課題は、ヒータ温度の推定精度やエアロゾル源の残量の検知精度を向上させるための較正を様々なタイミングで実施可能なエアロゾル吸引器用の制御装置等を提供することである。
【０００９】
本開示が解決しようとする第３の課題は、エアロゾル源の残量の検知精度が向上したエアロゾル吸引器用の制御装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した第１の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値と、前記負荷がエアロゾルを生成可能な時の前記第１センサの出力値である第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路とを含むエアロゾル吸引器用の制御装置が提供される。
【００１１】
一実施形態において、前記制御回路は、前記第１値に基づき、前記相関を較正し、前記較正した相関と前記第２値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成することができる。
【００１２】
かかる構成によれば、パフ検知直後とエアロゾル生成中に取得したヒータ抵抗値に基づき、ヒータ温度を推定するために、ヒータの劣化等が発生しても、ヒータ温度を正確に推定できる。
【００１３】
一実施形態において、前記負荷の温度が基準温度にあるとみなせる時に前記第１値を取得した場合に、前記制御回路は、前記第１値に基づき、前記相関を較正するよう構成することができる。
【００１４】
かかる構成によれば、ヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる場合のみ基準抵抗値を取得するために、基準抵抗値取得時のヒータ温度と基準温度のズレにより温度推定の精度が落ちることを抑制できる。
【００１５】
一実施形態において、前記基準温度は、前記エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づき、一実施形態であるエアロゾル吸引器用の制御装置は、電源の温度を出力する第３センサを含み、前記制御回路は、前記第３センサの出力値に基づき、前記負荷が基準温度にあるとみなせるか否かを判断するよう構成することができる。
【００１６】
かかる構成によれば、バッテリーの温度を利用してヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる温度に至ったか否かを判断するために、より正確な基準抵抗値を取得できる。
【００１７】
一実施形態において、前記基準温度は、前記エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づき、前記制御回路は、前記生成要求を検知するまでの経過時間であって、前回の前記生成要求の検知が終了するか、又は、前記負荷がエアロゾルを生成可能とするための電力量の前回の供給が終了してからの経過時間に基づき、前記相関を較正するか否かを判断するよう構成することができる。
【００１８】
かかる構成によれば、前回のエアロゾル生成からの経過時間に基づき、ヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる温度に至ったか否かを判断するため、より簡便な方法で、ヒータ温度が基準温度にあるとみなせるか否かを判断できる。
【００１９】
一実施形態において、前記経過時間がエアロゾルを生成可能な温度から前記基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成することができる。
【００２０】
かかる構成によれば、経過時間と冷却時間を比較して、ヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる温度に至ったか否かを判断するために、ヒータが基準温度にあるとみなせるか否かの判断の精度を向上できる。
【００２１】
一実施形態において、前記経過時間が、エアロゾルを生成可能な温度から前記基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間以上の既定時間であって、前記エアロゾル源の枯渇時のみ到達可能な温度から前記基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間より短い前記既定時間以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成することができる。
【００２２】
かかる構成によれば、経過時間と比較する閾値が極端に長い値にならないために、十分な較正の機会を担保できる。
一実施形態において、前記基準温度にあるとみなせる温度は、前記基準温度以上前記基準温度＋１５℃以下であることができる。
【００２３】
一実施形態において、前記経過時間が１０秒以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成することができる。
かかる構成によれば、ヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる場合のみ基準抵抗値を取得するために、基準抵抗値取得時のヒータ温度と基準温度のズレにより温度推定の精度が落ちることを抑制できる。
【００２４】
一実施形態であるエアロゾル吸引器用の制御装置は、前記負荷と電源の間に直列接続され、第１開閉器を含む第１回路と、前記第１回路へ並列接続され、既知抵抗と第２開閉器を含み、前記第１回路よりも電気抵抗値が高い第２回路と、を含み、前記制御回路は、前記第１開閉器と前記第２開閉器を制御可能であり、前記第１開閉器と前記第２開閉器のうち前記第２開閉器のみがオン状態である間に、前記第１値と前記第２値を取得するよう構成することができる。
【００２５】
かかる構成によれば、抵抗値計測用の専用回路を有するために、既知抵抗により抵抗値の計測制度が向上するとともに、エアロゾル生成時に当該既知抵抗が邪魔にならず、リチウムイオンバッテリの蓄電容量の利用効率が向上する。
【００２６】
上述した第１の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル吸引器用の制御装置の動作方法であって、前記制御装置は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、制御回路とを含み、前記制御回路が、前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値を取得するステップと、前記負荷がエアロゾルを生成可能な時の前記第１センサの出力値である第２値を取得するステップと、前記第１値と前記第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するステップとを含む方法が提供される。
【００２７】
上述した第１の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、前記生成要求の検知を契機に取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正するよう構成される制御回路とを含むエアロゾル吸引器用の制御装置が提供される。
【００２８】
上述した第１の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル吸引器用の制御装置の動作方法であって、前記制御装置は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、制御回路とを含み、前記制御回路が、前記生成要求の検知を契機に前記第１センサの出力値を取得するステップと、前記第１センサの前記出力値に基づき、前記相関を較正するステップとを含む方法が提供される。
【００２９】
上述した第１の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、上記方法をプロセッサに実行させるプログラムが提供される。
かかる構成によれば、パフ検知直後とエアロゾル生成中に取得したヒータ抵抗値に基づき、ヒータ温度を推定するために、ヒータの劣化等が発生しても、ヒータ温度を正確に推定できる。
【００３０】
上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、前記相関及び前記センサの出力値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路とを含み、前記制御回路は、複数のタイミングで前記第１センサの出力値を取得可能であり、前記複数のタイミングのいずれかで取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正可能に構成される、エアロゾル吸引器用の制御装置が提供される。
【００３１】
かかる構成によれば、複数の較正タイミングを持つために、ＰＴＣ特性を利用した液残量推定や温度推定の精度が向上する。
一実施形態において、前記制御回路は、前記負荷の交換を検出可能に構成され、前記複数のタイミングは、前記交換の時又は直後を含むことができる。
【００３２】
かかる構成によれば、較正するための値の取得のタイミングがカートリッジ交換時を含むために、ＰＴＣ特性の製品公差が液残量推定や温度推定に与える影響を低減できる。
一実施形態であるエアロゾル吸引器用の制御装置は、前記負荷が電気的に接続される端子間の電圧又は抵抗値を出力する第２センサを含み、前記制御回路は、前記第２センサの出力値に基づき前記負荷の交換を検出するよう構成することができる。
【００３３】
かかる構成によれば、コネクタの電圧などに基づいてカートリッジの交換を検出するために、より簡便な方法でカートリッジの交換を検出できる。
一実施形態であるエアロゾル吸引器用の制御装置は、エアロゾルの生成要求を出力する第３センサを含み、前記複数のタイミングは、前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前のタイミングを含むことができる。
【００３４】
かかる構成によれば、較正するための値の取得タイミングがエアロゾル生成要求時を含むために、ヒータが劣化しても、液残量推定や温度推定の精度を担保できる。
一実施形態において、前記制御回路は、前記複数のタイミングのうちいずれか１つで取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正するよう構成することができる。
【００３５】
かかる構成によれば、いずれかのタイミングで較正するための値の取得を行うために、エアロゾル吸引器の状況に応じた適切なタイミングで較正するための値を取得できる。
一実施形態であるエアロゾル吸引器用の制御装置は、エアロゾルの生成要求を出力する第３センサを含み、前記制御回路は、前記負荷の交換を検出可能に構成され、前記複数のタイミングは、前記交換の時又は直後である第１タイミングと、前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前である第２タイミングとを含むことができる。
【００３６】
かかる構成によれば、較正するための値の取得のタイミングがカートリッジ交換時及びエアロゾル生成要求時を含むために、ＰＴＣ特性の製品公差が液残量推定や温度推定に与える影響を低減できるとともに、ヒータが劣化しても、液残量推定や温度推定の精度を担保できる。
【００３７】
一実施形態において、前記第２タイミングにおいて前記負荷の温度が基準温度にあるとみなせる場合、前記制御回路は、前記第１センサの出力値を取得し、当該出力値に基づき、前記相関を較正するよう構成することができる。
【００３８】
かかる構成によれば、エアロゾル生成要求時にヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる場合に基準抵抗値を取得するために、基準抵抗値取得時のヒータ温度と基準温度のズレにより温度推定の精度が落ちることを抑制できる。
【００３９】
一実施形態において、前記第２タイミングにおいて前記負荷の温度が基準温度にあるとみなせない場合、前記制御回路は、前記第１タイミングで取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正するよう構成することができる。
【００４０】
かかる構成によれば、エアロゾル生成要求時にヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせないならば、カートリッジ交換時に取得した基準抵抗値を用いるために、エアロゾル生成要求時のヒータ温度と基準温度のズレの影響を受けずに、且つ、製品公差が与える影響を低減できる。
【００４１】
一実施形態において、前記制御回路は、前記生成要求を検知するまでの経過時間であって、前回の前記生成要求の検知が終了するか、又は、前記負荷がエアロゾルを生成可能とするための電力量の前回の供給が終了してからの経過時間に基づき、前記第２タイミングにおいて前記負荷が基準温度にあるとみなせるかを判断するよう構成することができる。
【００４２】
かかる構成によれば、前回のエアロゾル生成からの経過時間に基づき、ヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる温度に至ったか否かを判断するために、より簡便な方法で、ヒータ温度が基準温度にあるとみなせるか否かを判断できる。
【００４３】
一実施形態において、前記経過時間がエアロゾルを生成可能な温度から基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間以上の場合のみ、前記制御回路は、前記第２タイミングにおいて前記負荷が基準温度にあるとみなせると判断するよう構成することができる。
【００４４】
かかる構成によれば、経過時間と冷却時間を比較して、ヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる温度に至ったか否かを判断するために、ヒータ温度が基準温度にあるとみなせるか否かの判断の精度を向上できる。
【００４５】
一実施形態において、前記経過時間が、エアロゾルを生成可能な温度から基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間以上の既定時間であって、前記貯留部又は前記基材における前記エアロゾル源の枯渇時のみ到達可能な温度から基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間より短い前記既定時間以上の場合のみ、前記制御回路は、前記第２タイミングにおいて前記負荷が基準温度にあるとみなせると判断するよう構成することができる。
【００４６】
かかる構成によれば、経過時間と比較する閾値が極端に大きな値にならないために、十分な較正の機会を担保できる。
一実施形態において、前記経過時間が１０秒以上の場合のみ、前記制御回路は、前記第２タイミングにおいて前記負荷が基準温度にあるとみなせると判断するよう構成することができる。
【００４７】
かかる構成によれば、エアロゾル生成要求時にヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせる場合に基準抵抗値を取得するために、基準抵抗値取得時のヒータ温度と基準温度のズレにより温度推定の精度が落ちることを抑制できる。
【００４８】
一実施形態において、前記第２タイミングにおいて前記負荷が基準温度にあるとみなせない場合、前記制御回路は、前記相関を較正しないか、又は、前記相関の前回較正時に用いた前記第１センサの出力値に基づき前記相関を較正するよう構成することができる。
【００４９】
一実施形態において、前記第２タイミングにおいて前記負荷が基準温度にあるとみなせない場合、前記制御回路は、前回以前の前記第２タイミングにおける前記第１センサの出力値に基づき前記相関を較正するよう構成することができる。
【００５０】
かかる構成によれば、エアロゾル生成要求時にヒータ温度が基準温度、例えば室温にあるとみなせないならば、前回用いた値を用いるために、最新の基準抵抗値を取得できない場合でも、ヒータの劣化が与える影響を低減した相関を得ることができる。
【００５１】
一実施形態であるエアロゾル吸引器用の制御装置は、前記負荷と電源の間に直列接続され、第１開閉器を含む第１回路と、前記第１回路へ並列接続され、既知抵抗と第２開閉器を含み、前記第１回路よりも電気抵抗値が高い第２回路と、を含み、前記制御回路は、前記第１開閉器と前記第２開閉器を制御可能であり、前記第１開閉器と前記第２開閉器のうち前記第２開閉器のみがオン状態である間に取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正するよう構成することができる。
【００５２】
かかる構成によれば、抵抗値計測用の専用回路を有するために、既知抵抗により抵抗値の計測制度が向上するとともに、エアロゾル生成時に当該既知抵抗が邪魔にならず、リチウムイオンバッテリの蓄電容量の利用効率が向上する。
【００５３】
上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル吸引器用の制御装置の動作方法であって、前記制御装置は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、前記相関及び前記センサの出力値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路とを含み、前記制御回路が、複数のタイミングで前記第１センサの出力値を取得するステップと、前記出力値のうちの１つに基づき、前記相関を較正するステップとを含む方法が提供される。
【００５４】
上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、前記相関及び前記第１センサの出力値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇若しくは不足又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路とを含み、前記制御回路は、前記相関の製品公差による誤差を低減可能な較正と、前記相関の経時変化による誤差を低減可能な較正を実行可能に構成される、エアロゾル吸引器用の制御装置が提供される。
【００５５】
かかる構成によれば、複数の較正タイミングを持つために、ＰＴＣ特性を利用した液残量推定や温度推定の精度が向上する。
一実施形態において、前記制御回路は、前記負荷の交換を検出可能に構成され、前記相関の製品公差による誤差を低減可能な較正は、前記交換の時又は直後に取得された前記第１センサの出力値に基づき実行することができる。
【００５６】
かかる構成によれば、較正するための値の取得のタイミングがカートリッジ交換時を含むために、ＰＴＣ特性の製品公差が液残量推定や温度推定に与える影響を低減できる。
一実施形態であるエアロゾル吸引器用の制御装置は、エアロゾルの生成要求を出力する第３センサを含み、前記相関の経時変化による誤差を低減可能な較正は、前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前に取得された前記第１センサの出力値に基づき実行することができる。
【００５７】
かかる構成によれば、較正するための値の取得タイミングがエアロゾル生成要求時を含むために、ヒータが劣化しても、液残量推定や温度推定の精度を担保できる。
上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル吸引器用の制御装置の動作方法であって、前記制御装置は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、前記相関及び前記第１センサの出力値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇若しくは不足又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路とを含み、前記制御回路が、前記相関の製品公差による誤差及び前記相関の経時変化による誤差のうちの少なくとも一方を低減可能な較正を実行するステップを含む方法が提供される。
【００５８】
上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、上記方法をプロセッサに実行させるプログラムが提供される。
かかる構成によれば、複数の較正タイミングを持つために、ＰＴＣ特性を利用した液残量推定や温度推定の精度が向上する。
【００５９】
上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を加熱する負荷の温度に関する値又は温度を出力するセンサと、前記センサの出力値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇を判断するよう構成される制御回路とを含み、前記制御回路は、前記エアロゾル源の枯渇を判断するために、前記センサの出力値を第１閾値と比較する第１処理と、前記センサの出力値を前記第１閾値とは異なる第２閾値と比較する第２処理とを実行可能に構成され、前記第１処理を実行する頻度と前記第２処理を実行する頻度は異なること、及び、前記第１処理を実行するフェーズと前記第２処理を実行するフェーズは異なることの一方又は双方を特徴とするエアロゾル吸引器用の制御装置が提供される。
【００６０】
かかる構成によれば、２つの温度閾値で液枯渇を検知するために、１つの温度閾値を用いた場合より検知精度が向上する。
一実施形態において、前記第１処理を実行する頻度と前記第２処理を実行する頻度は異なり、前記第１処理を実行するフェーズと前記第２処理を実行するフェーズは異なることができる。
【００６１】
かかる構成によれば、２つの温度閾値を用いる場面が異なるために、より検知精度が向上する。
一実施形態において、前記第１閾値は、前記第２閾値より高く、前記制御回路は、前記第１処理を前記第２処理よりも高い頻度で実行するよう構成することができる。
【００６２】
かかる構成によれば、高い温度閾値を用いた判定ほど高頻度に実行されるために、液枯渇が強く疑われる状態を迅速に検知できる。
一実施形態において、前記第１閾値は、前記第２閾値より高く、前記制御回路は、前記第１処理を前記第２処理よりも早いフェーズで実行するよう構成することができる。
【００６３】
かかる構成によれば、高い温度閾値を用いた判定ほど早く実行されるために、液枯渇が強く疑われる状態を迅速に検知できる。
一実施形態において、前記第１閾値は、前記第２閾値より高く、前記制御回路は、前記第１処理と前記第２処理のうち前記第１処理のみを前記エアロゾル源の加熱フェーズに実行するよう構成することができる。
【００６４】
かかる構成によれば、高い温度閾値を用いた判定がエアロゾル生成中に実行されるために、液枯渇が強く疑われる状態を迅速に検知できる。
一実施形態において、前記第１閾値は、前記第２閾値より高く、前記制御回路は、前記第１処理と前記第２処理のうち前記第２処理のみを前記エアロゾル源の加熱フェーズの後に実行するよう構成することができる。
【００６５】
かかる構成によれば、低い温度閾値を用いた判定がエアロゾル生成後に実行されるために、液が枯渇したのかウィックが一時的に乾燥したのかを見極められない状態ではエアロゾル生成が停止せず、ユーザの利便性が向上する。
【００６６】
一実施形態において、前記制御回路は、前記第１処理で、前記センサの出力値が前記第１閾値以上か否かを判断し、前記第２処理で、前記センサの出力値が前記第２閾値以上か否かを判断し、前記第１処理での肯定的な判断がＮ（Ｎは１以上の自然数）回なされた場合に、前記エアロゾル源の枯渇を判断し、前記第２処理での肯定的な判断がＮとは異なるＭ（Ｍは１以上の自然数）回なされた場合に、前記エアロゾル源の枯渇を判断するように構成することができる。
【００６７】
かかる構成によれば、２つの温度閾値で液枯渇を検知するために、１つの温度閾値を用いた場合より検知精度が向上する。
一実施形態において、ＮはＭより小さいことができる。
【００６８】
かかる構成によれば、液枯渇と判断するために、低い温度閾値についてはより多くの液枯渇が疑われるとの判断が必要になるために、液枯渇の誤検知を減らすことができる。
一実施形態において、Ｎは１であることができる。
【００６９】
かかる構成によれば、高い温度閾値については１回でも液枯渇が疑われるとの判断がなされたならば液枯渇と判断することができるために、液枯渇が強く疑われる状態を迅速に検知できる。
【００７０】
一実施形態において、前記第１閾値は、前記第２閾値より高く、前記エアロゾル源の加熱フェーズに前記第１処理で前記センサの出力値が前記第１閾値以上と判断された場合、前記制御回路は、前記給電を即時に停止し、且つ、前記負荷への給電を、時間の経過によっては満たされない第１条件が満たされるまで禁止するよう構成することができる。
【００７１】
かかる構成によれば、高い温度閾値を用いた判定により給電を即時停止且つ禁止できるために、ヒータの過熱を防ぐことができる。
一実施形態において、前記第１閾値は、前記第２閾値より高く、前記エアロゾル源の加熱フェーズに前記センサの出力値が前記第１閾値未満且つ前記第２閾値以上と判断された場合、前記制御回路は、前記給電を継続するよう構成することができる。
【００７２】
かかる構成によれば、低い温度閾値については液枯渇が疑われるとの判断がなされたとしてもすぐに給電が停止されないために、液が枯渇したのかウィックが一時的に乾燥したのかを見極められない状態ではエアロゾル生成が停止せず、ユーザの利便性が向上する。
【００７３】
一実施形態において、前記第１閾値は、前記第２閾値より高く、前記第２処理で前記センサの出力値が前記第２閾値以上と判断された場合、前記制御回路は、前記負荷への給電を、時間の経過によって満たされる第２条件が満たされるまで禁止するよう構成することができる。
【００７４】
かかる構成によれば、低い温度閾値について液枯渇が疑われるとの判断がなされた場合には通電の禁止が一時的となるために、ウィックが一時的に乾燥している場合に対処することができる。
【００７５】
上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル吸引器用の制御装置の動作方法であって、前記制御装置は、エアロゾル源を加熱する負荷の温度に関する値又は温度を出力するセンサと、前記センサの出力値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇を判断するよう構成される制御回路とを含み、前記方法は、前記制御回路が、前記エアロゾル源の枯渇を判断するために、前記センサの出力値を第１閾値と比較する第１処理を実行するステップと、前記センサの出力値を前記第１閾値とは異なる第２閾値と比較する第２処理を実行するステップとを含み、前記第１処理を実行する頻度と前記第２処理を実行する頻度は異なること、及び、前記第１処理を実行するフェーズと前記第２処理を実行するフェーズは異なることの一方又は双方を特徴とする方法が提供される。
【００７６】
かかる構成によれば、２つの温度閾値で液枯渇を検知するために、１つの温度閾値を用いた場合より検知精度が向上する。
上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を加熱する負荷の温度に関する値又は温度を出力するセンサと、前記負荷への給電を制御するよう構成される制御回路とを含み、前記制御回路は、前記エアロゾル源の加熱フェーズにおける前記センサの出力値が第１閾値以上の場合、前記給電を、時間の経過によっては満たされない第１条件が満たされるまで禁止し、前記エアロゾル源の加熱フェーズにおける前記センサの出力値が前記第１閾値未満且つ前記第１閾値より小さい第２閾値以上の場合、前記給電を、時間の経過によって満たされる第２条件が満たされるまで禁止するように構成される、エアロゾル吸引器用の制御装置が提供される。
【００７７】
上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル吸引器用の制御装置の動作方法であって、前記制御装置は、エアロゾル源を加熱する負荷の温度に関する値又は温度を出力するセンサと、前記負荷への給電を制御するよう構成される制御回路とを含み、前記制御回路が、前記エアロゾル源の加熱フェーズにおける前記センサの出力値が第１閾値以上の場合、前記給電を、時間の経過によっては満たされない第１条件が満たされるまで禁止するステップと、前記エアロゾル源の加熱フェーズにおける前記センサの出力値が前記第１閾値未満且つ前記第１閾値より小さい第２閾値以上の場合、前記給電を、時間の経過によって満たされる第２条件が満たされるまで禁止するステップとを含む方法が提供される。
【００７８】
かかる構成によれば、２つの温度閾値を用いて異なる条件にて給電を禁止させるために、より適切にヒータの過熱を防ぐことができる。
上述した第３の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、上記方法をプロセッサに実行させるプログラムが提供される。
【００７９】
かかる構成によれば、２つの温度閾値で液枯渇を検知するために、１つの温度閾値を用いた場合より検知精度が向上する。また、かかる構成によれば、２つの温度閾値を用いて異なる条件にて給電を禁止させるために、より適切にヒータの過熱を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１Ａ】本開示の一実施形態による、エアロゾル吸引器の構成の概略的なブロック図である。
【図１Ｂ】本開示の一実施形態による、エアロゾル吸引器の構成の概略的なブロック図である。
【図２】本開示の一実施形態による、エアロゾル吸引器の一部に関する例示的な回路構成を示す図である。
【図３】エアロゾル吸引器の負荷の温度プロファイルを概略的に表すグラフと、所定時間又は所定電力量あたりの負荷の温度変化を示す図である。
【図４Ａ】負荷の温度を測定し、エアロゾル源の枯渇又は不足を判断するための例示の主処理のフローチャートである。
【図４Ｂ】負荷の温度を測定し、エアロゾル源の枯渇又は不足を判断するための例示の主処理のフローチャートである。
【図４Ｃ】負荷の温度を測定し、エアロゾル源の枯渇又は不足を判断するための別の例示の主処理のフローチャートの一部である。
【図５】主処理を補助する例示の処理のフローチャートである。
【図６】負荷に対する加熱を停止してからの負荷の温度の時間変化を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について詳しく説明する。なお、本開示の実施形態は、電子たばこ、加熱式たばこ及びネブライザーを含むが、これらに限定されない。本開示の実施形態は、ユーザが吸引するエアロゾルを生成するための様々なエアロゾル吸引器を含みうる。
【００８２】
１  エアロゾル吸引器の概要
図１Ａは、本開示の一実施形態に係るエアロゾル吸引器１００Ａの構成の概略的なブロック図である。図１Ａは、エアロゾル吸引器１００Ａが備える各コンポーネントを概略的且つ概念的に示すものであり、各コンポーネント及びエアロゾル吸引器１００Ａの厳密な配置、形状、寸法、位置関係等を示すものではないことに留意されたい。
【００８３】
図１Ａに示されるように、エアロゾル吸引器１００Ａは、第１の部材１０２（以下、「本体１０２」という）及び第２の部材１０４Ａ（以下、「カートリッジ１０４Ａ」という）を備える。図示されるように、一例として、本体１０２は、制御部１０６、通知部１０８、電源１１０、センサ１１２及びメモリ１１４を含んでもよい。エアロゾル吸引器１００Ａは、流速センサ、流量センサ、圧力センサ、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのセンサを有してもよく、本開示においてはこれらをまとめて「センサ１１２」ともいう。本体１０２はまた、後述する回路１３４を含んでもよい。一例として、カートリッジ１０４Ａは、貯留部１１６Ａ、霧化部１１８Ａ、空気取込流路１２０、エアロゾル流路１２１、吸口部１２２、保持部１３０及び負荷１３２を含んでもよい。本体１０２内に含まれるコンポーネントの一部がカートリッジ１０４Ａ内に含まれてもよい。カートリッジ１０４Ａ内に含まれるコンポーネントの一部が本体１０２内に含まれてもよい。カートリッジ１０４Ａは、本体１０２に対して着脱可能に構成されてもよい。あるいは、本体１０２及びカートリッジ１０４Ａ内に含まれるすべてのコンポーネントが、本体１０２及びカートリッジ１０４Ａに代えて、同一の筐体内に含まれてもよい。
【００８４】
貯留部１１６Ａは、エアロゾル源を収容するタンクとして構成されてもよい。この場合、エアロゾル源は、例えば、グリセリンやプロピレングリコールといった多価アルコール、水などの液体やこれらの混合液体である。エアロゾル吸引器１００Ａが電子たばこである場合、貯留部１１６Ａ内のエアロゾル源は、加熱することによって香喫味成分を放出する成分を含んでいてもよい。保持部１３０は、貯留部１１６Ａが供給するエアロゾル源を負荷１３２が加熱可能な位置で保持する。例えば、保持部１３０は、繊維状又は多孔質性の素材から構成され、繊維間の隙間や多孔質材料の細孔に液体としてのエアロゾル源を保持する。前述した繊維状又は多孔質性の素材には、例えばコットンやガラス繊維やセラミック、またはたばこ原料などを用いることができる。エアロゾル吸引器１００Ａがネブライザー等の医療用吸入器である場合、エアロゾル源はまた、患者が吸入するための薬剤を含んでもよい。別の例として、貯留部１１６Ａは、消費されたエアロゾル源を補充することができる構成を有してもよい。あるいは、貯留部１１６Ａは、エアロゾル源が消費された際に貯留部１１６Ａ自体を交換することができるように構成されてもよい。また、エアロゾル源は液体に限られるものではなく、固体でも良い。エアロゾル源が固体の場合の貯留部１１６Ａは、空洞の容器であってもよい。
【００８５】
霧化部１１８Ａは、エアロゾル源を霧化してエアロゾルを生成するように構成される。センサ１１２によって吸引動作やユーザによる他の操作が検知されると、霧化部１１８Ａはエアロゾルを生成する。例えば、保持部１３０は、貯留部１１６Ａと霧化部１１８Ａとを連結するように設けられる。この場合、保持部１３０の一部は貯留部１１６Ａの内部に通じ、エアロゾル源と接触する。保持部１３０の他の一部は霧化部１１８Ａへ延びる。なお、霧化部１１８Ａへ延びた保持部１３０の他の一部は、霧化部１１８Ａに収められてもよく、あるいは、霧化部１１８Ａを通って再び貯留部１１６Ａの内部に通じてもよい。エアロゾル源は、保持部１３０の毛細管効果によって貯留部１１６Ａから霧化部１１８Ａへと運ばれる。一例として、霧化部１１８Ａは、電源１１０に電気的に接続された負荷１３２を含むヒータを備える。ヒータは、保持部１３０と接触又は近接するように配置される。吸引動作やユーザによる他の操作が検知されると、制御部１０６は、霧化部１１８Ａのヒータへの電力供給を制御し、保持部１３０を通じて運ばれたエアロゾル源を加熱することによって当該エアロゾル源を霧化する。霧化部１１８Ａには空気取込流路１２０が接続され、空気取込流路１２０はエアロゾル吸引器１００Ａの外部へ通じている。霧化部１１８Ａにおいて生成されたエアロゾルは、空気取込流路１２０を介して取り込まれた空気と混合される。エアロゾルと空気の混合流体は、矢印１２４で示されるように、エアロゾル流路１２１へと送り出される。エアロゾル流路１２１は、霧化部１１８Ａにおいて生成されたエアロゾルと空気との混合流体を吸口部１２２まで輸送するための管状構造を有する。
【００８６】
吸口部１２２は、エアロゾル流路１２１の終端に位置し、エアロゾル流路１２１をエアロゾル吸引器１００Ａの外部に対して開放するように構成される。ユーザは、吸口部１２２を咥えて吸引することにより、エアロゾルを含んだ空気を口腔内へ取り込む。
【００８７】
通知部１０８は、ＬＥＤなどの発光素子、ディスプレイ、スピーカ、バイブレータなどを含んでもよい。通知部１０８は、必要に応じて、発光、表示、発声、振動などによって、ユーザに対して何らかの通知を行うように構成される。
【００８８】
なお、カートリッジ１０４Ａは外管として、空気取込流路１２０及びエアロゾル流路１２１の一方又は双方は外管内に配置される内管として構成することができる。また、負荷１３２は、内管である空気取込流路１２０又はエアロゾル流路１２１内に配置することができる。貯留部１１６Ａは、外管であるカートリッジ１０４Ａと内管である空気取込流路１２０又はエアロゾル流路１２１の間に配置又は形成することができる。
【００８９】
電源１１０は、通知部１０８、センサ１１２、メモリ１１４、負荷１３２、回路１３４などのエアロゾル吸引器１００Ａの各コンポーネントに電力を供給する。電源１１０は、一次電池であるか、又は、エアロゾル吸引器１００Ａの所定のポート（図示せず）を介して外部電源に接続することにより充電することができる二次電池であってよい。電源１１０のみを本体１０２又はエアロゾル吸引器１００Ａから取り外すことができてもよく、新しい電源１１０と交換することができてもよい。また、本体１０２全体を新しい本体１０２と交換することによって電源１１０を新しい電源１１０と交換することができてもよい。一例として、電源１１０は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池やリチウムイオンキャパシタなどから構成されていてよい。二次電池である電源１１０は、当該電池の温度を検知するための温度センサを含むことがある。
【００９０】
センサ１１２は、回路１３４の全体又は特定の部分に印加される電圧の値、回路１３４の全体又は特定の部分に流れる電流の値、負荷１３２の抵抗値に関連する値又は温度に関連する値などを取得するために用いられる１つ又は複数のセンサを含んでもよい。センサ１１２は回路１３４に組み込まれてもよい。センサ１１２の機能が制御部１０６に組み込まれてもよい。センサ１１２はまた、空気取込流路１２０及びエアロゾル流路１２１の一方又は双方内の圧力の変動を検知する圧力センサ、流速を検知する流速センサ及び流量を検知する流量センサのうちの１以上を含んでもよい。センサ１１２はまた、貯留部１１６Ａなどのコンポーネントの重量を検知する重量センサを含んでもよい。センサ１１２はまた、エアロゾル吸引器１００Ａを用いたユーザによるパフの回数を計数するように構成されてもよい。センサ１１２はまた、霧化部１１８Ａへの通電時間を積算するように構成されてもよい。センサ１１２はまた、貯留部１１６Ａ内の液面の高さを検知するように構成されてもよい。センサ１１２はまた、電源１１０のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ，充電状態）、電流積算値、電圧などを求める又は検知するように構成されてもよい。ＳＯＣは、電流積算法（クーロン・カウンティング法）やＳＯＣ−ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ，開回路電圧）法等によって求められてもよい。センサ１１２はまた、上述した電源１１０内の温度センサを含んでいてよい。センサ１１２はまた、ユーザが操作可能な操作ボタンなどに対する操作を検出可能であってもよい。
【００９１】
制御部１０６は、マイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータとして構成された電子回路モジュールであってもよい。制御部１０６は、メモリ１１４に格納されたコンピュータ実行可能命令に従ってエアロゾル吸引器１００Ａの動作を制御するように構成されてもよい。メモリ１１４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどの記憶媒体である。メモリ１１４には、上記のようなコンピュータ実行可能命令のほか、エアロゾル吸引器１００Ａの制御に必要な設定データ等が格納されてもよい。例えば、メモリ１１４は、通知部１０８の制御方法（発光、発声、振動等の態様等）、センサ１１２により取得及び検知の一方又は双方がされた値、霧化部１１８Ａの加熱履歴等の様々なデータを格納してもよい。制御部１０６は、必要に応じてメモリ１１４からデータを読み出してエアロゾル吸引器１００Ａの制御に利用し、必要に応じてデータをメモリ１１４に格納する。
【００９２】
図１Ｂは、本開示の一実施形態に係るエアロゾル吸引器１００Ｂの構成の概略的なブロック図である。
図示されるように、エアロゾル吸引器１００Ｂは、図１Ａのエアロゾル吸引器１００Ａと類似した構成を有する。但し、第２の部材１０４Ｂ（以下、「エアロゾル発生物品１０４Ｂ」又は「スティック１０４Ｂ」という）の構成は第２の部材１０４Ａの構成とは異なっている。一例として、エアロゾル発生物品１０４Ｂは、エアロゾル基材１１６Ｂ、霧化部１１８Ｂ、空気取込流路１２０、エアロゾル流路１２１、吸口部１２２を含んでもよい。本体１０２内に含まれるコンポーネントの一部がエアロゾル発生物品１０４Ｂ内に含まれてもよい。エアロゾル発生物品１０４Ｂ内に含まれるコンポーネントの一部が本体１０２内に含まれてもよい。エアロゾル発生物品１０４Ｂは、本体１０２に対して挿抜可能に構成されてもよい。あるいは、本体１０２及びエアロゾル発生物品１０４Ｂ内に含まれるすべてのコンポーネントが、本体１０２及びエアロゾル発生物品１０４Ｂに代えて、同一の筐体内に含まれてもよい。
【００９３】
エアロゾル基材１１６Ｂは、エアロゾル源を担持する固体として構成されてもよい。図１Ａの貯留部１１６Ａの場合と同様に、エアロゾル源は、例えば、グリセリンやプロピレングリコールといった多価アルコール、水などの液体やこれらの混合液体であってもよい。エアロゾル基材１１６Ｂ内のエアロゾル源は、加熱することによって香喫味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物を含んでいてもよい。なお、エアロゾル基材１１６Ｂそのものがたばこ原料から構成されていてもよい。エアロゾル吸引器１００Ｂがネブライザー等の医療用吸入器である場合、エアロゾル源はまた、患者が吸入するための薬剤を含んでもよい。エアロゾル基材１１６Ｂは、エアロゾル源が消費された際にエアロゾル基材１１６Ｂ自体を交換することができるように構成されてもよい。エアロゾル源は液体に限られるものではなく、固体でも良い。
【００９４】
霧化部１１８Ｂは、エアロゾル源を霧化してエアロゾルを生成するように構成される。センサ１１２によって吸引動作やユーザによる他の操作が検知されると、霧化部１１８Ｂはエアロゾルを生成する。霧化部１１８Ｂは、電源１１０に電気的に接続された負荷を含むヒータ（図示せず）を備える。吸引動作やユーザによる他の操作が検知されると、制御部１０６は、霧化部１１８Ｂのヒータへの電力供給を制御し、エアロゾル基材１１６Ｂ内に担持されたエアロゾル源を加熱することによって当該エアロゾル源を霧化する。霧化部１１８Ｂには空気取込流路１２０が接続され、空気取込流路１２０はエアロゾル吸引器１００Ｂの外部へ通じている。霧化部１１８Ｂにおいて生成されたエアロゾルは、空気取込流路１２０を介して取り込まれた空気と混合される。エアロゾルと空気の混合流体は、矢印１２４で示されるように、エアロゾル流路１２１へと送り出される。エアロゾル流路１２１は、霧化部１１８Ｂにおいて生成されたエアロゾルと空気との混合流体を吸口部１２２まで輸送するための管状構造を有する。
【００９５】
制御部１０６は、本開示の実施形態に係るエアロゾル吸引器１００Ａ及び１００Ｂ（以下、まとめて「エアロゾル吸引器１００」ともいう）を様々な方法で制御するように構成される。
【００９６】
図２は、本開示の一実施形態による、エアロゾル吸引器１００の一部に関する例示的な回路構成を示す図である。
図２に示す回路２００は、電源１１０、制御部１０６、センサ１１２Ａ〜１１２Ｄ（以下、まとめて「センサ１１２」ともいう）、負荷１３２（以下、「ヒータ抵抗」ともいう）、第１回路２０２、第２回路２０４、第１電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２０６を含むスイッチＱ１、変換部２０８、第２ＦＥＴ２１０を含むスイッチＱ２、抵抗２１２（以下、「シャント抵抗」ともいう）を備える。負荷１３２の電気抵抗値は温度に応じて変化する。換言すれば、負荷１３２はＰＴＣヒータを含んでいてよい。シャント抵抗２１２は、負荷１３２と直列に接続され、既知の電気抵抗値を有する。シャント抵抗２１２の電気抵抗値は温度に対して殆ど又は完全に不変であってもよい。シャント抵抗２１２は負荷１３２より大きな電気抵抗値を有する。実施形態に応じて、センサ１１２Ｃ、１１２Ｄは省略されてもよい。スイッチＱ１に含まれる第１ＦＥＴ２０６とスイッチＱ２に含まれる第２ＦＥＴ２１０は、それぞれ電気回路を開閉する開閉器の役割を果たす。開閉器としては、ＦＥＴだけでなく、ＩＧＢＴ、コンタクタなどの様々な素子をスイッチＱ１及びＱ２として用いることができることは当業者にとって明らかであろう。また、スイッチＱ１及びＱ２は、同一の特性を有していることが好ましいが、そうでなくてもよい。従って、スイッチＱ１及びＱ２として用いるＦＥＴ、ＩＧＢＴ、コンタクタ等は、同一の特性を有していることが好ましいが、そうでなくてもよい。
【００９７】
変換部２０８は、例えばスイッチング・コンバータであり、ＦＥＴ２１４、ダイオード２１６、インダクタ２１８及びキャパシタ２２０を含みうる。変換部２０８が電源１１０の出力電圧を変換して、変換された出力電圧が回路全体に印加されるように、制御部１０６は変換部２０８を制御してもよい。ここで、変換部２０８は、制御部１０６による制御により、少なくともスイッチＱ２がオン状態である間は、一定の電圧を出力するよう構成されていることが好ましい。また、変換部２０８は、制御部１０６による制御により、スイッチＱ１がオン状態である間も、一定の電圧を出力するように構成されていてもよい。なお、スイッチＱ１がオン状態である間に制御部１０６による制御により変換部２０８が出力する一定の電圧と、スイッチＱ２がオン状態である間に制御部１０６による制御により変換部２０８が出力する一定の電圧は、同じでもよいし異なっていてもよい。これらが異なる場合、スイッチＱ１がオン状態である間に制御部１０６による制御により変換部２０８が出力する一定の電圧は、スイッチＱ２がオン状態である間に制御部１０６による制御により変換部２０８が出力する一定の電圧より、高くてもよいし低くてもよい。かかる構成によれば、電圧や他のパラメータが安定するため、エアロゾルの残量の推定精度が向上することになる。更に、変換部２０８は、制御部１０６による制御により、スイッチＱ１のみがオン状態である間は、電源１１０の出力電圧が直接第１回路に印加されるように構成されていてもよい。このような態様は、制御部１０６が、スイッチング・コンバータをスイッチング動作が停止する直結モードで制御することによって実現されてもよい。なお、変換部２０８は必須のコンポーネントではなく、省略することも可能である。
【００９８】
図１Ａ及び図１Ｂに示される回路１３４は、電源１１０と負荷１３２とを電気的に接続し、第１回路２０２及び第２回路２０４を含みうる。第１回路２０２及び第２回路２０４は、電源１１０及び負荷１３２に対して並列接続される。第１回路２０２はスイッチＱ１を含みうる。第２回路２０４はスイッチＱ２及び抵抗２１２（及び、オプションとして、センサ１１２Ｄ）を含みうる。第１回路２０２は第２回路２０４よりも小さい抵抗値を有してもよい。この例において、センサ１１２Ｂ及び１１２Ｄは電圧センサであり、それぞれ、負荷１３２及び抵抗２１２の両端の電位差（以下、「電圧」又は「電圧値」ということもある。）を検知するように構成される。しかし、センサ１１２の構成はこれに限定されない。例えば、センサ１１２は電流センサであってもよく、負荷１３２及び抵抗２１２の一方又は双方を流れる電流の値を検知してもよい。
【００９９】
図２において点線矢印で示すように、制御部１０６は、スイッチＱ１、スイッチＱ２等を制御することができ、センサ１１２により検知された値を取得することができる。制御部１０６は、スイッチＱ１をオフ状態からオン状態に切り替えることにより第１回路２０２を機能させ、スイッチＱ２をオフ状態からオン状態に切り替えることにより第２回路２０４を機能させるように構成されてもよい。制御部１０６は、スイッチＱ１及びＱ２を交互に切り替えることにより、第１回路２０２及び第２回路２０４を交互に機能させるように構成されてもよい。
【０１００】
第１回路２０２はエアロゾル源の霧化に主に用いられる。スイッチＱ１がオン状態に切り替えられて第１回路２０２が機能するとき、ヒータ（すなわち、ヒータ内の負荷１３２）に電力が供給され、負荷１３２は加熱される。負荷１３２の加熱により、霧化部１１８Ａ内の保持部１３０に保持されているエアロゾル源（図１Ｂのエアロゾル吸引器１００Ｂの場合、エアロゾル基材１１６Ｂに担持されたエアロゾル源）が霧化されてエアロゾルが生成される。
【０１０１】
第２回路２０４は、負荷１３２に印加される電圧の値、負荷１３２に流れる電流の値、抵抗２１２に印加される電圧の値、抵抗２１２に流れる電流の値等を取得するために用いられる。
【０１０２】
２  基本的原理
２−１ 負荷１３２の抵抗値の取得について
取得された電圧又は電流の値は、負荷１３２の抵抗値を取得するために用いることができる。以下、スイッチＱ１がオフ状態であり第１回路２０２が機能しておらず、スイッチＱ２がオン状態であり第２回路２０４が機能している場合を考える。この場合、電流はスイッチＱ２、シャント抵抗２１２及び負荷１３２を流れるため、負荷１３２の抵抗値ＲＨＴＲは、例えば以下の式を用いて計算により取得することが可能である。
【０１０３】
【数１】
2020171252.tif 000003
【０１０４】
ここで、Ｖｏｕｔは、センサ１１２Ｃより検知されうる電圧又は変換部２０８が出力する予め定められた目標電圧であって、第１回路２０２及び第２回路２０４全体に印加される電圧を表している。なお、変換部２０８を用いない場合には、電圧Ｖｏｕｔはセンサ１１２Ａにより検知されうる電圧ＶＢａｔｔであってもよい。ＶＨＴＲはセンサ１１２Ｂにより検知されうる負荷１３２に印加される電圧を表しており、Ｖｓｈｕｎｔはセンサ１１２Ｄにより検知されうるシャント抵抗２１２に印加される電圧を表している。ＩＨＴＲは、図示しないセンサ（例えば、ホール素子）等により検知されうる負荷１３２に流れる電流（この場合にはシャント抵抗２１２に流れる電流と同じ）を表している。Ｒｓｈｕｎｔは予め決定可能なシャント抵抗２１２の既知の抵抗値を表している。
【０１０５】
なお、負荷１３２の抵抗値は、スイッチＱ１がオン状態である場合にも、スイッチＱ２が機能しているか否かに関わらず、少なくとも式（１）を用いれば求めることが可能である。このことは、本開示の実施形態は、スイッチＱ１がオン状態であるときに取得したセンサ１１２の出力値を用いることや、第２回路２０４が存在しない回路を用いることが可能であることを意味している。また、上述した手法は例示にすぎず、負荷１３２の抵抗値は任意の手法により求めてよいことに留意されたい。
【０１０６】
２−２  負荷１３２の温度の取得について
取得した負荷１３２の抵抗値は、負荷１３２の温度を取得するために用いることができる。詳細には、負荷１３２が温度に応じて抵抗値が変わる正又は負の温度係数特性（正の温度係数特性は、「ＰＴＣ特性」と呼ばれることがある。）を有している場合、予め知られている負荷１３２の抵抗値と温度との間の関係即ち相関と、式（１）により求められた負荷１３２の抵抗値ＲＨＴＲとに基づいて、負荷１３２の温度ＴＨＴＲを推定することができる。詳述すると、負荷１３２の抵抗値ＲＨＴＲと温度ＴＨＴＲの間には、以下の関係がある。
【０１０７】
【数２】
2020171252.tif 000004
【０１０８】
従って、
【０１０９】
【数３】
2020171252.tif 000005
【０１１０】
ここで、Ｔｒｅｆは所定の基準温度であり、Ｒｒｅｆは基準抵抗値であり、αＴＣＲは、負荷１３２の材質に依存する既知の定数である。ここで、負荷１３２の温度ＴＨＴＲを正確に求めるためには、基準抵抗値Ｒｒｅｆは、基準温度Ｔｒｅｆであるときの負荷１３２の抵抗値に等しい必要がある。即ち、予め、負荷１３２を所望の基準温度Ｔｒｅｆに設定し、その時点での負荷１３２の抵抗値を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして取得しておけば、任意の時点での負荷１３２の未知の温度ＴＨＴＲを、その時点での式（１）により求められた負荷１３２の抵抗値ＲＨＴＲを与えることで、式（３）を用いて計算により取得することが可能である。
【０１１１】
２−３  エアロゾル源の枯渇又は不足の判断について
本開示の一実施形態によるエアロゾル吸引器１００は、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断する。
【０１１２】
本開示において、エアロゾル源の残量が「枯渇」しているとは、エアロゾル源の残量がゼロ又はほぼゼロである状態を意味している。
また、本開示において、エアロゾル源の残量が「不足」しているとは、エアロゾル源の残量が十分ではないが枯渇はしていない状態を意味していてもよい。あるいは、エアロゾル源の残量が瞬時的なエアロゾル生成には十分ではあるが、継続的なエアロゾル生成には不十分な状態を意味していてもよい。あるいは、エアロゾル源の残量が十分な香喫味を有するエアロゾルを生成できない不十分な状態を意味していてもよい。
【０１１３】
更に、エアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０においてエアロゾル源が飽和状態にあるときには、負荷１３２の温度は、エアロゾル源の沸点やエアロゾル源の蒸発によりエアロゾルの生成が生じる温度（以下、「沸点等」という。）で定常状態となる。この事象は、電源１１０から供給される電力によって負荷１３２で発生する熱が、これらの温度を境にエアロゾル源の昇温ではなくエアロゾル源の蒸発やエアロゾルの生成に用いられることから理解されよう。ここで、エアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０においてエアロゾル源が飽和状態ではないが、その残量が一定量以上ある場合にも、負荷１３２の温度は沸点等で定常状態となる。本開示においてエアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が「十分」であるとは、エアロゾル基材１１６Ｂ若しくは保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が当該一定量以上であるか、又は、エアロゾル基材１１６Ｂ若しくは保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が、負荷１３２の温度が沸点等で定常状態となる程度である状態（飽和状態を含む）を意味している。なお、後者の場合、エアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０におけるエアロゾル源の具体的な残量を特定する必要はないことに留意されたい。また、エアロゾル源の沸点とエアロゾルの生成が生じる温度とは、エアロゾル源が単一の組成の液体である場合には一致する。一方で、エアロゾル源が混合液である場合には、ラウールの法則で求めた理論的な混合液体の沸点をエアロゾルの生成が生じる温度にみなしてもよいし、エアロゾル源の沸騰によってエアロゾルが生成される温度を実験で求めてもよい。
【０１１４】
更にまた、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が一定量未満である場合には、原則的には、貯留部１１６Ａから保持部１３０へのエアロゾル源の供給がなされなくなる（極めて少量のエアロゾル源が供給されることや、エアロゾル吸引器１００を傾けたり、振ったりすることによって多少の供給がなされることはある）。本開示において貯留部１１６Ａについてエアロゾル源の残量が「十分」であるとは、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が当該一定量以上あるか、又は、保持部１３０におけるエアロゾル源を飽和状態に若しくはエアロゾル源の残量を上記一定量以上にする供給が可能な程度である状態を意味している。なお、後者の場合、負荷１３２の温度が沸点等で定常状態となっていることによって貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が十分であることを推定又は判断できるために、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の具体的な残量を特定する必要はないことに留意されたい。また、この場合、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が十分でない（即ち、不足又は枯渇している）ときには、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が十分でない（即ち、不足又は枯渇している）と推定する又は判断することができる。
【０１１５】
図３は、負荷１３２に給電を開始してからの負荷１３２の温度（以下、「ヒータ温度」ともいう。）の時系列的な変化（以下、「温度プロファイル」ともいう。）を概略的に表すグラフ３００と、所定時間あたり又は供給される所定電力あたりの負荷１３２の温度変化３５０を図解している。
【０１１６】
グラフ３００における３１０は、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であるときの負荷１３２の概略的な温度プロファイルを示しており、ＴＢ．Ｐ．は、エアロゾル源の沸点等を示している。温度プロファイル３１０は、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であるときには、負荷１３２の温度が、上昇を開始した後、エアロゾル源の沸点等ＴＢ．Ｐ．に又は沸点等ＴＢ．Ｐ．の近傍おいて定常状態となることを示している。これは、最終的に、負荷１３２に供給される電力のほぼ全てが保持部等におけるエアロゾル源の霧化に費やされるために、供給電力による負荷１３２の温度上昇が生じなくなるためであると考えられる。
【０１１７】
なお、温度プロファイル３１０はあくまで概略を模式的に表したものであり、実際には、負荷１３２の温度には、局所的な上下動が含まれ、図示されていない何らかの過渡的変化が生じる場合もあることに留意されたい。これらの過渡的変化は、負荷１３２において一時的に発生し得る温度の偏りや、負荷１３２の温度そのものや負荷１３２の温度に相当する電気的なパラメータを検出するセンサなどに生じるチャタリングなどによって生じ得る。
【０１１８】
グラフ３００における３２０は、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分でないときの負荷１３２の概略的な温度プロファイルを示している。温度プロファイル３２０は、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分でないときには、負荷１３２の温度が、上昇を開始した後、エアロゾル源の沸点等ＴＢ．Ｐ．よりも高い平衡温度Ｔｅｑｕｉ．において定常状態となる場合があることを示している。これは、最終的に、負荷１３２に印加される電力による昇温と、負荷１３２付近の物質（負荷１３２の周りの気体や、エアロゾル吸引器１００の構造の一部等を含む）への熱移動による降温と、場合によっては、エアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０における少量のエアロゾル源の気化熱による降温とが釣り合うためであると考えられる。なお、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分でないときには、エアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０におけるエアロゾル源の残量や貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量（保持部１３０へのエアロゾル源の供給速度に影響を与えうる。）、エアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０におけるエアロゾル源の分布等に応じて、負荷１３２は異なる温度で定常状態となる場合があることが確認されている。平衡温度Ｔｅｑｕｉ．は、そのような温度のうちの１つ、好ましくは、そのような温度のうちの１つであって、最も高い温度（エアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が完全にゼロであるときの温度）ではない温度である。なお、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分でない場合、負荷１３２の温度が定常状態にならないときがあることも確認されているが、このときであっても、負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点等ＴＢ．Ｐ．よりも高い温度に達することに変わりはない。
【０１１９】
以上に述べた保持部等におけるエアロゾル源が十分であるとき及び十分でないときの負荷１３２の概略的な温度プロファイルに基づくと、基本的には、負荷１３２の温度が、エアロゾル源の沸点等ＴＢ．Ｐ．以上平衡温度Ｔｅｑｕｉ．以下の所定の温度閾値Ｔｔｈｒｅを越えたか否かを判定することによって、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であること又は十分でないこと（即ち、不足又は枯渇していること）を判断可能である。
【０１２０】
所定時間あたりの負荷１３２の温度変化３５０は、グラフ３００における時点ｔ１から時点ｔ２までの間の所定時間Δｔあたりの負荷１３２の温度変化を示している。３６０及び３７０は、それぞれ、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であるとき及び十分でないときの温度変化に対応する。温度変化３６０は、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であるときには、負荷１３２の温度が、所定時間ΔｔあたりΔＴｓａｔだけ上昇することを示している。また、温度変化３７０は、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分でないときには、負荷１３２の温度が、所定時間ΔｔあたりΔＴｓａｔより大きなΔＴｄｅｐだけ上昇することを示している。なお、ΔＴｓａｔ及びΔＴｄｅｐは、所定時間Δｔの長さにより変化し、また、長さを固定したとしても、ｔ１（及びｔ２）を変化させると変化する。以下、ΔＴｓａｔ及びΔＴｄｅｐは、ある長さの所定時間Δｔにおいてｔ１（及びｔ２）を変化させたときにとりうる最大の温度変化であるものとする。
【０１２１】
以上に述べた保持部等におけるエアロゾル源が十分であるとき及び十分でないときの負荷１３２の所定時間あたりの温度変化に基づくと、基本的には、所定時間Δｔあたりの温度変化が、ΔＴｓａｔ以上ΔＴｄｅｐ以下の所定の温度変化閾値ΔＴｔｈｒｅを越えたか否かを判定することによっても、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であること又は十分でないこと（即ち、不足又は枯渇していること）を判断可能である。
【０１２２】
なお、所定時間Δｔあたりの温度変化に代えて、負荷１３２に供給される所定電力ΔＷあたりの負荷１３２の温度変化を用いて、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であること又は十分でないことを判断できることが理解されるであろう。
【０１２３】
３  基本的原理に係る問題点
３−１  負荷１３２の抵抗値と温度の相関について
式（３）により負荷１３２の温度ＴＨＴＲを取得する場合、上述したように、予め、所定の基準温度Ｔｒｅｆであるときの負荷１３２の抵抗値を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして取得し、記憶しておかねばならない。
【０１２４】
しかしながら、ヒータの個体差により、同じ温度であるときの負荷１３２の抵抗値は、個体ごとに異なる場合がある。従って、基準温度Ｔｒｅｆであるときの、あるヒータにおける予め取得された負荷１３２の抵抗値と、別のヒータおける負荷１３２の抵抗値との間には、製品公差による誤差εｐｒｏｄｕｃｔが存在しうる。
【０１２５】
また、同一のヒータであったとしても、劣化その他の様々な理由により、例えば工場出荷時に予め取得された、基準温度Ｔｒｅｆであるときの負荷１３２の抵抗値と、使い込まれた後の基準温度Ｔｒｅｆであるときの負荷１３２の抵抗値との間には、経時変化による誤差εｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎが存在しうる。
【０１２６】
更には、予め基準抵抗値として抵抗値を取得したときに、実際には負荷１３２の温度が基準温度Ｔｒｅｆからずれていた場合には、予め取得された当該抵抗値と、正確に基準温度Ｔｒｅｆであるときの負荷１３２の抵抗値との間には、温度のずれによる誤差εｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅが存在しうる。
【０１２７】
以上を踏まえると、予め取得された基準抵抗値Ｒｒｅｆと、基準抵抗値Ｒｒｅｆを予め取得したヒータではないヒータにおける、ある時点（当該基準抵抗値Ｒｒｅｆを予め取得した時点より後である。）での、正確に基準温度Ｔｒｅｆであるときの抵抗値との間には、以下のような誤差εが存在しうる。
【０１２８】
【数４】
2020171252.tif 000006
【０１２９】
式（４）における｜εｐｒｏｄｕｃｔ｜と｜εｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ｜と｜εｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ｜は、それぞれ製品公差による誤差が取り得る最大値と温度のずれによる誤差の取り得る最大値と経時変化による誤差が取り得る最大値を示している。｜εｐｒｏｄｕｃｔ｜と｜εｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ｜と｜εｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ｜のそれぞれは正の値も負の値も取り得るため、誤差εの絶対値は、｜εｐｒｏｄｕｃｔ｜と｜εｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ｜と｜εｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ｜の総和以下となる。誤差εを考慮して式（３）を書き直すと、以下のように表せる。
【０１３０】
【数５】
2020171252.tif 000007
【０１３１】
なお、誤差εは、正の値も負の値も取り得る点に留意されたい。ここで、Ｒ＊ｒｅｆは、式（３）により負荷１３２の温度を取得しようとしているヒータにおける、抵抗値ＲＨＴＲを取得した時点での、正確に基準温度Ｔｒｅｆであるときの抵抗値（以下、「真の基準抵抗値」という。）である。なお、予め取得された基準抵抗値Ｒｒｅｆと真の基準抵抗値Ｒ＊ｒｅｆとの関係は以下の通りである。
【０１３２】
【数６】
2020171252.tif 000008
【０１３３】
式（５）によれば、誤差εが大きな正の値を持つと、当該式により計算される負荷１３２の温度ＴＨＴＲが真値より低くなってしまう。逆に、誤差εが大きな負の値を持つと、当該式により計算される負荷１３２の温度ＴＨＴＲが真値より高くなってしまう。
【０１３４】
従って、原則的には、式（３）に用いられる予め取得された基準抵抗値Ｒｒｅｆにおいて、上述した誤差εｐｒｏｄｕｃｔ、εｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ及びεｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎの絶対値を可能な限り小さくすることが好ましい。
【０１３５】
３−２  エアロゾル源の枯渇又は不足の判断について
ユーザによるエアロゾル吸引の速度が速い場合等には、貯留部１１６Ａのエアロゾル源の残量は十分であるが、供給が間に合わないために、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が不足する状況が発生する。上述した基本的原理のみでは、このような状況に対処できない。
【０１３６】
４  負荷１３２の温度を測定し、エアロゾル源の枯渇又は不足を判断する処理
以下、本開示の一実施形態による、負荷１３２の温度を測定し、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するための処理について説明する。以下に説明する処理については、制御部１０６がすべてのステップを実行するものと仮定している。しかしながら、一部のステップがエアロゾル吸引器１００の別のコンポーネントによって実行されてもよいことに留意されたい。
【０１３７】
４−１  主処理の概要
図４Ａ及び４Ｂは、負荷１３２の温度を測定し、エアロゾル源の枯渇又は不足を判断するための例示の主処理４００のフローチャートである。なお、主処理４００は、エアロゾル吸引器１００が動作している間、繰り返されるものである。
【０１３８】
４１０は、第１条件及び第２条件を満たしているかを判定するステップを示している。第１条件及び第２条件を満たしていると判定された場合、処理はステップ４２０に進み、そうでない場合、ステップ４１０を繰り返す。第１条件と第２条件については、後述する。
【０１３９】
後述する後続のステップ４５０において、エアロゾル源を霧化するためにスイッチＱ１がオン状態とするための信号が送信される。ステップ４１０により、第１条件と第２条件の少なくとも一方が満たされない場合には、ステップ４５０に進まず、従って、スイッチＱ１をオン状態とすることが禁止されることになる。
【０１４０】
４２０は、エアロゾルの生成要求を検知したかを判定するステップを示している。エアロゾルの生成要求を検知したと判定した場合、処理はステップ４３０に進み、そうでない場合、ステップ４２０を繰り返す。
【０１４１】
制御部１０６は、例えば、圧力センサや流速センサ、流量センサ等から得られた情報に基づき、ユーザによる吸引開始を検知した場合に、エアロゾルの生成要求を検知したと判定してよい。より詳細には、例えば、制御部１０６は、圧力センサの出力値即ち圧力が所定の閾値を下回った場合に、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定することができる。また、例えば、制御部１０６は、流速センサ又は流量センサの出力値即ち流速又は流量が所定の閾値を越えた場合に、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定することができる。かかる判定手法においては、ユーザの感覚に合ったエアロゾル生成が可能なため、流速センサ又は流量センサは特に好適である。あるいは、制御部１０６は、これらのセンサの出力値が連続的に変化し始めた場合、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定してもよい。あるいは、制御部１０６は、エアロゾルの生成を開始するためのボタンが押されたことなどに基づいて、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定してもよい。あるいは、制御部１０６は、圧力センサ、流速センサ又は流量センサから得られた情報とボタンの押下の双方に基づいて、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定してもよい。
【０１４２】
４３０は、カウンタが所定のカウンタ閾値以下かを判定するステップを示している。カウンタが所定のカウンタ閾値以下である場合、処理はステップ４４０に進み、そうでない場合、処理は後述する図４Ｂのステップ４６４に進む。
【０１４３】
所定のカウンタ閾値は、１以上の所定の値であってよい。ステップ４３０の意義については、後述する。
４４０は、負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせるかを判定するステップを示している。負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせると判定した場合、処理はステップ４４２に進み、そうでない場合、処理はステップ４４８に進む。ステップ４４０の詳細は後述する。
【０１４４】
４４２は、負荷１３２の抵抗値を取得するために、スイッチＱ２をオン状態にするための信号を送信するステップを示している。
４４３は、式（１）を用いる上述した原理により負荷１３２の抵抗値をＲ２として取得し、少なくとも一時的にメモリ１１４に記憶するステップを示している。後述するように、この抵抗値Ｒ２は、負荷１３２の温度と抵抗値の相関を較正するために用いられるものである。
【０１４５】
４４４は、スイッチＱ２をオフ状態にするための信号を送信するステップを示している。
４４５は、後述するステップ４５５において負荷１３２の温度を取得するために、負荷１３２の温度と抵抗値の相関を較正すべく、基準抵抗値Ｒｒｅｆを表す変数に、直前のステップ４４３において取得した抵抗値Ｒ２を代入するステップを示している。
【０１４６】
４４８は、基準抵抗値Ｒｒｅｆを表す変数に、前回以前のステップ４４３において取得した抵抗値Ｒ２の何れか、又は、後述するカートリッジ１０４Ａの交換時に取得した負荷１３２の抵抗値Ｒ１の値を代入するステップを示している。
【０１４７】
なお、エアロゾル吸引器１００の動作中に基準抵抗値Ｒｒｅｆを表す変数の値が保持されるのであれば、ステップ４４８は、基準抵抗値Ｒｒｅｆを表す変数の値が設定されていない場合に当該変数に抵抗値Ｒ１の値を代入し、そうでない場合に何もしないステップであってもよい。
【０１４８】
なお、ステップ４４５及び４４８おける代入は、負荷１３２の温度と電気抵抗値との相関を表す後述するステップ４５５において用いる式によって計算される負荷１３２の温度ＴＨＴＲの精度を向上させるものであり、当該相関を較正する処理の一例である。
【０１４９】
４５０は、エアロゾル源を霧化するためにスイッチＱ１をオン状態にするための信号を送信するステップを示している。
４５１は、負荷１３２の抵抗値を取得するために、スイッチＱ２をオン状態にするための信号を送信するステップを示しており、４５２は、精度よく負荷１３２の抵抗値を取得するために、スイッチＱ１をオフ状態にするための信号を送信するステップを示している。ステップ４５１及び４５２の順序はどちらが先であっても同時であっても構わないが、スイッチに信号を送ってから実際に状態が変化するまでの遅延を考慮すると、ステップ４５１はステップ４５２よりも前であることが好ましい。
【０１５０】
４５３は、式（１）を用いる上述した原理により負荷１３２の抵抗値をＲ３として取得するステップを示している。
４５４は、スイッチＱ２をオフ状態とする信号を送信するステップを示している。
【０１５１】
４５５は、式（３）を用いる上述した原理により、負荷１３２の温度ＴＨＴＲを取得するステップを示している。
４６０は、直前のステップ４５５において取得した負荷１３２の温度ＴＨＴＲをデータ構造であるリストに追加して、後で参照できるようにするステップを示している。なお、リストは例示にすぎず、ステップ４６０においては配列等複数のデータを保持可能な任意のデータ構造を用いてよい。なお、後述するステップ４７０において処理がステップ４８０へ進むと判断されない限り、ステップ４６０の処理は複数回実行される。ステップ４６０が複数回実行される場合、データ構造における負荷１３２の温度ＴＨＴＲは、上書きされず、ステップ４６０の処理が実行される回数だけ追加される。
【０１５２】
４６２は、直前のステップ４５５において取得した負荷１３２の温度ＴＨＴＲが、所定の第１閾値未満であるかを判定するステップを示している。負荷１３２の温度ＴＨＴＲが第１閾値未満である場合、処理はステップ４７０に進み、そうでない場合、処理はステップ４６４に進む。
【０１５３】
第１閾値は、負荷１３２の温度が超えた場合に、エアロゾル源の枯渇が強く疑われる温度であることが好ましく、例えば３００℃である。
４６４は、スイッチＱ１がオン状態となることを禁止するステップを示している。
【０１５４】
このステップは、第１条件に係るフラグをメモリ１１４において設定するステップであってよく、このフラグは、カートリッジ１０４Ａが交換されたときに解除されるものであってよい。即ち、この例では、第１条件はカートリッジ１０４Ａが交換されることであり、当該フラグが解除されるまで即ちカートリッジ１０４Ａが交換されるまで第１条件は満たされないことになり、ステップ４１０における判定は偽となる。
【０１５５】
４６６は、通知部１０８上のＵＩ（ユーザ・インターフェース）において所定の通知を行うステップを示している。
この通知は、カートリッジ１０４Ａを交換すべきことを示す通知であってよい。
【０１５６】
４７０は、エアロゾル生成要求が終了したかを判定するステップを示している。エアロゾル生成要求が終了したと判定された場合、処理はステップ４８０に進み、そうでない場合、処理はステップ４５０に戻る。
【０１５７】
制御部１０６は、例えば、圧力センサや流速センサ、流量センサ等から得られた情報に基づき、制御部１０６がユーザによる吸引終了を検知した場合に、エアロゾル生成要求が終了したと判定してよい。ここで、例えば、制御部１０６は、圧力センサの出力値即ち圧力が所定の閾値を越えた場合に、ユーザによる吸引終了が検知されたと、換言すればエアロゾルの生成が要求されていないと判定することができる。また、例えば、制御部１０６は、流速センサ又は流量センサの出力値即ち流速又は流量が所定の閾値を下回った場合に、ユーザによる吸引終了が検知されたと、換言すればエアロゾルの生成が要求されていないと判定することができる。なお、この閾値は、ステップ４２０における閾値より大きくても、当該閾値と等しくても、当該閾値より小さくてもよい。あるいは、制御部１０６は、エアロゾルの生成を開始するためのボタンが離されたことなどに基づいて、ユーザによる吸引終了が検知された、換言すれば、エアロゾルの生成が要求されていないと判定してもよい。あるいは、制御部１０６は、エアロゾルの生成を開始するためのボタンが押下されてから、所定時間が経過するなどの所定の条件が満たされたら、ユーザによる吸引終了が検知されたと、換言すればエアロゾルの生成が要求されていないと判定してもよい。
【０１５８】
４８０は、負荷１３２の１以上の温度ＴＨＴＲが保持されているリストにおける最大値が、所定の第２の閾値未満かを判定するステップを示している。当該最大値が第２閾値未満である場合、処理はステップ４８８に進み、そうでない場合、処理はステップ４８２に進む。
【０１５９】
第２閾値は、負荷１３２の温度が超えた場合に、エアロゾル源の枯渇が疑われるものの、供給が間に合わない等による保持部１３０におけるエアロゾル源の一時的な不足の可能性もある温度であることが好ましい。従って、第２閾値は第１閾値より小さくてよく、例えば２５０℃である。
【０１６０】
４８２は、スイッチＱ１がオン状態となることを一時的に禁止するステップを示している。
このステップは、第２条件に係るフラグをメモリ１１４において設定するステップであってよく、このフラグは、当該フラグの設定から所定時間経過したときに解除されるものであってよい。即ち、この例では、第２条件はフラグが設定されてから所定時間が経過することであり、当該フラグが解除されるまで即ち当該フラグの設定から所定時間が経過するまで第２条件は満たされないことになり、ステップ４１０における判定は一時的に偽となる。なお、所定時間は１０秒以上、例えば１１秒であってよい。
【０１６１】
４８４は、通知部１０８上のＵＩにおいて所定の通知を行うステップを示している。
この通知は、エアロゾルの吸引をしばらく待つよう促す通知であってよい。
４８６は、カウンタをインクリメント、例えばカウンタに１を加算するステップを示している。
【０１６２】
４８８は、カウンタ及びリストを初期化するステップを示している。このステップにより、カウンタは０となり、リストは空となってよい。
本実施形態においては、エアロゾル生成要求が終了した後のステップ４８０において、負荷１３２の温度ＴＨＴＲと第２閾値を比較している。本実施形態に代えて、エアロゾル生成要求が終了する前に負荷１３２の温度ＴＨＴＲと第２閾値を比較してもよい。この場合、負荷１３２の温度ＴＨＴＲが第２閾値以上と判断された場合、エアロゾル生成要求が終了するまで、負荷１３２の温度ＴＨＴＲと第２閾値の比較をこれ以上行わなくてもよい。
【０１６３】
４−２  補助処理の概要
図５は、主処理４００を補助する例示の処理５００のフローチャートである。補助処理５００は、主処理４００と同時に又は並列に実行することができる。
【０１６４】
５１０は、カートリッジ１０４Ａの交換を検知したかを判定するステップを示している。カートリッジの交換を検知した場合、処理はステップ５２０に進み、そうでない場合、ステップ５１０を繰り返す。
【０１６５】
５２０は、負荷１３２の抵抗値を取得するために、スイッチＱ２をオン状態にするための信号を送信するステップを示している。
５３０は、式（１）を用いる上述した原理により負荷１３２の抵抗値をＲ１として取得し、少なくとも一時的にメモリ１１４に記憶するステップを示している。
【０１６６】
５４０は、スイッチＱ２をオフ状態にするための信号を送信するステップを示している。
５５０は、処理４００において使用される上述したカウンタ及びリストを初期化するステップを示している。
【０１６７】
４−３  負荷１３２の抵抗値Ｒ１について
負荷１３２は、カートリッジごとに含まれるヒータに含まれるものである。ステップ５３０における抵抗値Ｒ１は、接続されたカートリッジが含む負荷１３２について取得されたものであり、ステップ４５５における温度ＴＨＴＲは、接続された当該カートリッジが含む負荷１３２について取得されるものである。従って、抵抗値Ｒ１を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして用いることにより、当該基準抵抗値Ｒｒｅｆにおける製品公差による誤差εｐｒｏｄｕｃｔがゼロとなる。
【０１６８】
４−４  負荷１３２の抵抗値Ｒ２について
ステップ４４３における負荷１３２の抵抗値Ｒ２の取得は、ステップ５３０における抵抗値Ｒ１の取得よりも後に実行されるものである。加えて、ステップ４４３は、エアロゾルを生成する直前のステップである。従って、抵抗値Ｒ２を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして用いれば、抵抗値Ｒ１を用いるよりも、当該基準抵抗値Ｒｒｅｆにおける経時変化による誤差εｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎが小さくなる。
【０１６９】
また、抵抗値Ｒ２を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして用いることは、当該基準抵抗値Ｒｒｅｆにおける製品公差による誤差εｐｒｏｄｕｃｔをゼロとすることにもなる。
なお、ステップ４４３における負荷１３２の抵抗値Ｒ２の取得は、エアロゾル生成要求の検知中に行われるものであるから、エアロゾル生成要求の検知を契機としたものの例である。
【０１７０】
４−５  負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせるかの判定について
温度のずれによる誤差εｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅは、負荷１３２の温度が基準温度Ｔｒｅｆ近傍にあるときに基準抵抗値を取得することによって小さくなる。即ち、ステップ４４０において負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせると判定された場合のステップ４４３において負荷１３２の抵抗値Ｒ２を取得し、当該抵抗値Ｒ２を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして用いることは、当該基準抵抗値Ｒｒｅｆにおける温度のずれによる誤差εｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅを小さくすることを目的とするものでもある。
【０１７１】
以下、負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせるかの判定の例について説明する。
図６は、負荷１３２に対する加熱即ち給電を停止してからの負荷１３２の温度の時間変化を表すグラフ６００である。グラフ６００の横軸は負荷１３２への給電を停止してからの時間を示し、縦軸は負荷１３２の温度を示している。６１０は、エアロゾル源の残量が十分であるときの負荷１３２の例示の温度変化を示すプロットであり、６２０は、エアロゾル源の残量が十分でないときの負荷１３２の例示の温度変化を示す３つのプロットを示している。
【０１７２】
グラフ６００は、負荷１３２への給電を停止してから十分な時間が経過すれば、負荷１３２の温度は室温ＴＲ．Ｔ．に戻ることを示している。従って、基準温度Ｔｒｅｆを室温ＴＲ．Ｔ．とすれば、負荷１３２への通電が停止してからより長い時間が経過した後に取得した負荷１３２の抵抗値を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして用いることにより、温度のずれによる誤差εｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅはより小さくなる傾向がある。
【０１７３】
従って、基準温度Ｔｒｅｆをエアロゾル吸引器１００の使用が想定される環境に基づく温度、例えば室温ＴＲ．Ｔ．とした場合、ステップ４４０における負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせるかの判定は、ステップ４２０においてエアロゾルの生成要求を検知するまでの経過時間であって、前回実行したステップ４７０においてエアロゾルの生成要求の検知が終了するか、又は、前回実行したステップ４５２により負荷１３２への電力量の給電が終了してからの経過時間に基づくものであってよい。
【０１７４】
なお、エアロゾル吸引器１００の使用が想定される環境はエアロゾル吸引器１００を持つユーザを含んでいてよい。従って、エアロゾル吸引器１００の使用が想定される環境に基づく温度は、ユーザからエアロゾル吸引器１００へと伝わる体温又は呼気の温度を考慮した温度であってもよい。
【０１７５】
ここで、出願人の実験によれば、負荷１３２への給電が停止してから１００００ｍｓ即ち１０ｓ経過した時点での負荷１３２の抵抗値を基準抵抗値Ｒｒｅｆとし、基準温度Ｔｒｅｆを室温ＴＲ．Ｔ．に設定して式（３）により取得した負荷１３２の温度ＴＨＴＲは、上に説明した原理によりエアロゾル源の不足又は枯渇を判断する目的では十分な精度があることが判明した。重要なことは、負荷１３２への給電が停止してから１０ｓ経過した時点の負荷１３２の温度は厳密には室温ＴＲ．Ｔ．にはなく、Ｔ’Ｒ．Ｔ．にあったということである。即ち、基準抵抗値Ｒｒｅｆを取得する際の負荷１３２の温度は、上に説明した原理によりエアロゾル源の不足又は枯渇を判断する目的では、厳密に基準温度Ｔｒｅｆにあることを要しない。即ち、負荷１３２の温度ＴＨＴＲがＴ’Ｒ．Ｔ．と等しくなったこと、又は負荷１３２の温度ＴＨＴＲがＴ’Ｒ．Ｔ．近傍になったことを以って、負荷１３２の温度ＴＨＴＲが基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなしてもよい。
【０１７６】
従って、ステップ４４０においては、上記経過時間が、負荷１３２を、エアロゾルを生成可能な温度から基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせる温度まで冷却するために必要な時間以上である場合に、負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせると判定してよい。
【０１７７】
なお、基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせる温度は、当該温度にある負荷１３２の抵抗値を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして用いたときに、上に説明した原理によりエアロゾル源の不足又は枯渇を判断する目的において十分な精度で未知である負荷１３２の温度ＴＨＴＲ取得可能な温度であってよい。例えば、出願人の実験によれば、基準温度Ｔｒｅｆを２５℃に設定した場合に、負荷１３２の温度が３５℃程度にあるときの負荷１３２の抵抗値を基準抵抗値Ｒｒｅｆとして用いても、上に説明した原理によりエアロゾル源の不足又は枯渇を判断する目的において十分な精度で未知である負荷１３２の温度ＴＨＴＲ取得可能であった。なお、２５℃は、上記実験時の室温ＴＲ．Ｔ．である。即ち、基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせる温度は、基準温度Ｔｒｅｆ以上基準温度Ｔｒｅｆ＋１５℃以下であってよい。
【０１７８】
また、ステップ４４０においては、上記経過時間が、負荷１３２を、エアロゾルを生成可能な温度から基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせる温度まで冷却するために必要な時間以上の既定時間であって、負荷１３２を、エアロゾル源の枯渇時のみ到達可能な温度から基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせる温度まで冷却するために必要な時間より短い既定時間以上である場合に、負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせると判定してよい。
【０１７９】
更に、ステップ４４０における負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせるかの判定は、電源１１０に含まれる温度センサの出力に基づくものであってもよい。例えば、電源１１０の温度は、負荷１３２への給電により上昇し、当該給電の停止により低下して周囲環境の温度近傍に収束する。換言すれば、電源１１０の温度が低下した後にその変化が落ち着いているときには、給電の終了から十分に時間が経過していると推定できる。従って、ステップ４４０において負荷１３２の温度は基準温度Ｔｒｅｆにあるとみなせるかの判定は、電源１１０に含まれる温度センサの出力に基づき、電源１１０の温度が低下した後にその温度変化率が所定範囲内となったかの判定であることができる。
【０１８０】
なお、電源１１０の温度が低下した後にその温度変化率が所定範囲内となったときの電源１１０に含まれる温度センサの出力又は電源１１０の温度に基づき、基準温度Ｔｒｅｆを設定してもよい。
【０１８１】
４−６  スイッチＱ１がオン状態となることの少なくとも一時的な禁止について
スイッチＱ１がオン状態となることは、ステップ４６２において負荷１３２の温度が第１閾値未満であると判定されなかった場合に、ステップ４６４を介して第１条件が満たされるまで禁止される。また、スイッチＱ１がオン状態となることは、ステップ４８０において負荷１３２の過去の１以上の温度の最大値が第２閾値未満でないと判定された場合にも、ステップ４８２を介して第２条件が満たされるまで禁止される。
【０１８２】
ここで、ステップ４６２における判定処理は、エアロゾル生成要求の検知中即ちエアロゾル源の加熱フェーズにおいて１以上の回数、通常は複数回繰り返される一方で、ステップ４８０における判定処理は、エアロゾル生成要求の検知終了後即ちエアロゾル源の加熱フェーズの後のフェーズにおいて１回のみ実行される。当該後のフェーズは、エアロゾル源の加熱が終了したフェーズである。即ち、前者の処理と後者の処理とは、実行される頻度が異なる。また、前者の処理と後者の処理とは、実行のフェーズが異なる。
【０１８３】
本実施形態においては、ステップ４８０における判定処理は、エアロゾル生成要求の検知終了後即ちエアロゾル源の加熱フェーズの後のフェーズにおいて１回のみ実行される。本実施形態に代えた別の実施形態において、ステップ４８０における判定処理は、エアロゾル生成要求の検知中即ちエアロゾル源の加熱フェーズにおいて実行されてもよい。
当該別の実施形態において、ステップ４８０における判定処理が否定的に判断された場合は、ステップ４８０における判定処理をその後は実行されなくてもよい。また当該別の実施形態において、ステップ４８０における判定処理が否定的に判断された場合でも、ステップ４８２以降の処理は、エアロゾル生成要求の検知終了後（ステップ４７０）の後に実行されてもよい。当該別の実施形態においても、ステップ４６２における判定処理とステップ４８０における判定処理とは、実行される頻度が異なることに留意されたい。
また当該別の実施形態において、ステップ４８０は、ステップ４６２の後且つステップ４７０の前に実行されてもよい。
【０１８４】
上述したように、ユーザによるエアロゾル吸引の速度が速い場合等には、貯留部１１６Ａのエアロゾル源の残量は十分であるが、供給が間に合わないために、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が不足する状況が発生する。このような場合、時間の経過によって保持部１３０におけるエアロゾル源の残量不足は解消するから、一時的にスイッチＱ１のオン状態を禁止することで足りる。また、このような場合、負荷１３２の温度は、エアロゾル源の沸点等より大きくはなるが、定常状態とならずに不安定な挙動を示すことがある。ステップ４８０は、このような場合を識別するためのものであり、そのために、負荷１３２の過去の１以上の温度の最大値が第２閾値未満であるかを判定している。また、そのために、ステップ４８２を介して課される、再びスイッチＱ１がオン状態となることを可能にするための第２条件は、時間経過によって満たされるような条件とすることが好ましい。
【０１８５】
一方、エアロゾル源が本当に枯渇している場合に負荷１３２を加熱すると、負荷１３２が過熱してしまう。そのため、エアロゾル源の枯渇が強く疑われる場合には、直ちに負荷１３２の加熱が停止されるようにすることが好ましい。ステップ４６２は、このような場合を識別するためのものであり、そのために負荷１３２の温度が、第２閾値より大きい第１閾値未満であるかを判定している。また、そのために、ステップ４６４を介して課される、再びスイッチＱ１がオン状態となることを可能にするための第１条件は、時間の経過によっては満たされない、本質的にエアロゾル源の枯渇が解消されることによって満たされる条件、例えば、エアロゾル源の貯留部１１６Ａを含むカートリッジ１０４Ａ自体を交換することによって満たされる条件であることが好ましい。
【０１８６】
なお、負荷１３２が、第１閾値以上の温度を示さないが、多数回第２閾値以上である温度を示す場合には、供給不足によるエアロゾル源の一時的な不足ではなく、エアロゾル源が枯渇している可能性が高い。ステップ４３０はこのような場合を識別するためのものであり、そのために、ステップ４８６において、スイッチＱ１をオン状態とすることが一時的に禁止された回数をカウントしている。
【０１８７】
なお、主処理４００では、ステップ４６２において負荷１３２の温度が第１閾値未満でないと１回でも判定されなかった場合、直ちにスイッチＱ１がオン状態となることを禁止しているが、負荷１３２の温度が第１閾値未満でないと複数回判定された場合に、スイッチＱ１がオン状態となることを禁止してよい。
【０１８８】
図４Ｃは、負荷１３２の温度が第１閾値未満でないと複数回判定された場合に、スイッチＱ１がオン状態となることを禁止する、別の例示の主処理４００’の一部のフローチャートである。同じ符号で示されたステップは、主処理４００と主処理４００’とで同一である。
【０１８９】
４６３は、ステップ４６２と同様のステップを示しているが、負荷１３２の温度ＴＨＴＲが第１閾値未満でない場合に、ステップ４６８に進む点が相違する。
４６８は、第２カウンタが所定の第２カウンタ閾値以下かを判定するステップを示している。第２カウンタが所定の第２カウンタ閾値以下である場合、処理はステップ４６９に進み、そうでない場合、処理はステップ４６４に進む。
【０１９０】
４６９は、第２カウンタをインクリメント、例えば第２カウンタに１を加算するステップを示している。
スイッチＱ１がオン状態となることを禁止するために必要な、負荷１３２の温度が第２閾値未満でないとの判定の回数（スイッチＱ１をオン状態とすることが一時的に禁止された回数であってよい。）は、誤検知を低減するために、負荷１３２の温度が第１閾値未満でないとの判定の回数よりも大きいことが好ましい。前者の回数を後者の回数より大きくすることは、ステップ４３０におけるカウンタ閾値を、ステップ４６８における第２カウンタ閾値より大きくすることで実現することが可能である。
【０１９１】
なお、主処理４００’に対応した補助処理における、補助処理５００のステップ５５０に対応するステップは、第２カウンタを初期化するステップを含んでいてよい。
４−７  カートリッジ交換の検知について
カートリッジ１０４Ａが本体１０２に取り付けられている場合、カートリッジ１０４Ａが含む電子回路は、本体１０２が含む少なくとも２つの端子を介して本体１０２の電子回路と電気的に接続されることになる。
【０１９２】
カートリッジ１０４Ａが本体１０２に取り付けられているときの上記端子間の抵抗値は、カートリッジ１０４Ａが含む負荷１３２の抵抗値に準じた値となる一方で、カートリッジ１０４Ａが本体１０２から取り外されているときの上記端子間の抵抗値は、無限大又は極めて大きな値を示すことになる。これは、カートリッジ１０４Ａが本体１０２から取り外されているときは、上記端子間が空気によって絶縁されているためである。
【０１９３】
従って、例えば、上記端子間の抵抗値が、負荷１３２の抵抗値に準じた値より大きな所定の値を越えた後に再び所定の値を下回ったことを検知することによって、カートリッジ１０４Ａが交換されたことを検知可能である。
【０１９４】
また、本体１０２の電子回路は、所定の電圧を印加した場合に、カートリッジ１０４Ａが本体１０２に取り付けられているときの上記端子間の電位差（電圧）が、カートリッジ１０４Ａが含む負荷１３２の抵抗値に準じた値となる一方で、カートリッジ１０４Ａが本体１０２から取り外されているときの上記端子間の電位差（電圧）が、負荷１３２の抵抗値に準じた上記値より大きくなるように構成可能である。
【０１９５】
従って、例えば、本体１０２の電子回路に所定の電圧を印加し、上記端子間の電位差（電圧）が負荷１３２の抵抗値に準じた値より大きな所定の値（一般的には、本体１０２の電子回路に印加された電圧以下である）を上回った後に再び所定の値を下回ったことを検知することによって、カートリッジ１０４Ａが交換されたことを検知可能である。
【０１９６】
５  おわりに
上述の説明において、本開示の実施形態は、エアロゾル吸引器用の制御装置及び該制御装置の動作方法として説明された。しかし、本開示が、プロセッサにより実行されると当該プロセッサに当該方法を実行させるプログラム、又は当該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体として実施され得ることが理解されよう。
【０１９７】
以上、本開示の実施形態が説明されたが、これらが例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良などを適宜行うことができることが理解されるべきである。本開示の範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ規定されるべきである。
【符号の説明】
【０１９８】
１００Ａ、１００Ｂ…エアロゾル生成装置
１０２…本体
１０４Ａ…カートリッジ
１０４Ｂ…エアロゾル発生物品
１０６…制御部
１０８…通知部
１１０…電源
１１２Ａ〜１１２Ｄ…センサ
１１４…メモリ
１１６Ａ…貯留部
１１６Ｂ…エアロゾル基材
１１８Ａ、１１８Ｂ…霧化部
１２０…空気取込流路
１２１…エアロゾル流路
１２２…吸口部
１３０…保持部
１３２…負荷
１３４…回路
２０２…第１回路
２０４…第２回路
２０６、２１０、２１４…ＦＥＴ
２０８…変換部
２１２…抵抗
２１６…ダイオード
２１８…インダクタ
２２０…キャパシタ
【図１Ａ】
2020171252.tif 000009
【図１Ｂ】
2020171252.tif 000010
【図２】
2020171252.tif 000011
【図３】
2020171252.tif 000012
【図４Ａ】
2020171252.tif 000013
【図４Ｂ】
2020171252.tif 000014
【図４Ｃ】
2020171252.tif 000015
【図５】
2020171252.tif 000016
【図６】
2020171252.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月10日(2019.10.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
電源の温度を出力する第３センサと、
前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値と、前記負荷がエアロゾルを生成可能な温度の時の前記第１センサの出力値である第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路であって、
前記第３センサの出力値に基づき、前記負荷が、エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づく基準温度にあるとみなせるか否かを判断し、
前記負荷が前記基準温度にあるとみなせる時に前記第１値を取得した場合に、前記第１値に基づき、前記相関を較正する
よう更に構成される制御回路と
を含むエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項２】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値と、前記負荷がエアロゾルを生成可能な温度の時の前記第１センサの出力値である第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路であって、
前記生成要求を検知するまでの経過時間であって、前回の前記生成要求の検知が終了するか、又は、前記負荷がエアロゾルを生成可能とするための電力量の前回の供給が終了してからの経過時間に基づき、前記相関を較正するか否かを判断し、
前記相関を較正すると判断した時に前記第１値を取得した場合に、前記第１値に基づき、前記相関を較正する
よう更に構成される制御回路と
を含むエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項３】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
前記負荷と電源の間に直列接続され、第１開閉器を含む第１回路と、
前記第１回路へ並列接続され、既知抵抗と第２開閉器を含み、前記第１回路よりも電気抵抗値が高い第２回路と、
前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値と、前記負荷がエアロゾルを生成可能な温度の時の前記第１センサの出力値である第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される制御回路であって、
前記第１開閉器と前記第２開閉器を制御可能であり、
前記第１開閉器と前記第２開閉器のうち前記第２開閉器のみがオン状態である間に、前記第１値と前記第２値を取得する
よう更に構成される制御回路と
を含むエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項４】
前記制御回路は、
前記較正した相関と前記第２値に基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するよう構成される、
請求項１又は２に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項５】
前記経過時間がエアロゾルを生成可能な温度から前記エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づく基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成される、
請求項２に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項６】
前記経過時間が、エアロゾルを生成可能な温度から前記エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づく基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間以上の既定時間であって、前記エアロゾル源の枯渇時のみ到達可能な温度から前記基準温度にあるとみなせる温度まで前記負荷を冷却するために必要な時間より短い前記既定時間以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成される、
請求項２に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項７】
前記基準温度にあるとみなせる温度は、前記基準温度以上前記基準温度＋１５℃以下である、
請求項５又は６に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項８】
前記経過時間が１０秒以上の場合のみ、前記制御回路は、前記相関を較正するよう構成される、
請求項２及び５から７のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項９】
エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器に搭載された制御装置は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
電源の温度を出力する第３センサと、
制御回路と
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値を取得するステップと、
前記負荷がエアロゾルを生成可能な温度の時の前記第１センサの出力値である第２値を取得するステップと、
前記第１値と前記第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するステップと
を含み、前記制御回路が、
前記第３センサの出力値に基づき、前記負荷の温度が、前記エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づく基準温度にあるとみなせるか否かを判断するステップと、
前記負荷が前記基準温度にあるとみなせる時に前記第１値を取得した場合に、前記第１値に基づき、前記相関を較正するステップと
を更に含む制御方法。
【請求項１０】
エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器に搭載された制御装置は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
制御回路と
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前の前記第１センサの出力値である第１値を取得するステップと、
前記負荷がエアロゾルを生成可能な温度の時の前記第１センサの出力値である第２値を取得するステップと、
前記第１値と前記第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するステップと
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求を検知するまでの経過時間であって、前回の前記生成要求の検知が終了するか、又は、前記負荷がエアロゾルを生成可能とするための電力量の前回の供給が終了してからの経過時間に基づき、前記相関を較正するか否かを判断するステップと、
前記相関を較正すると判断した時に前記第１値を取得した場合に、前記第１値に基づき、前記相関を較正するステップと
を更に含む制御方法。
【請求項１１】
エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器に搭載された制御装置は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
前記負荷と電源の間に直列接続され、第１開閉器を含む第１回路と、
前記第１回路へ並列接続され、既知抵抗と第２開閉器を含み、前記第１回路よりも電気抵抗値が高い第２回路と、
前記第１開閉器と前記第２開閉器を制御可能なよう構成される制御回路と
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求の検知後且つエアロゾルを生成可能な電力量の前記負荷への供給前且つ前記第１開閉器と前記第２開閉器のうち前記第２開閉器のみがオン状態である間の前記第１センサの出力値である第１値を取得するステップと、
前記負荷がエアロゾルを生成可能な温度の時且つ前記第１開閉器と前記第２開閉器のうち前記第２開閉器のみがオン状態である間の前記第１センサの出力値である第２値を取得するステップと、
前記第１値と前記第２値とに基づき、前記エアロゾル源の枯渇又は前記負荷の温度を判断するステップと
を含む制御方法。
【請求項１２】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
電源の温度を出力する第３センサと、
制御回路であって、
前記第３センサの出力値に基づき、前記負荷が、エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づく基準温度にあるとみなせるか否かを判断し、
前記生成要求の検知を契機に、前記負荷が前記基準温度にあるとみなせる時に取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正する
よう構成される制御回路と
を含むエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項１３】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
制御回路であって、
前記生成要求を検知するまでの経過時間であって、前回の前記生成要求の検知が終了するか、又は、前記負荷がエアロゾルを生成可能とするための電力量の前回の供給が終了してからの経過時間に基づき、前記相関を較正するか否かを判断し、
前記生成要求の検知を契機に、前記相関を較正すると判断した時に取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正する
よう構成される制御回路と
を含むエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項１４】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
前記負荷と電源の間に直列接続され、第１開閉器を含む第１回路と、
前記第１回路へ並列接続され、既知抵抗と第２開閉器を含み、前記第１回路よりも電気抵抗値が高い第２回路と、
制御回路であって、
前記第１開閉器と前記第２開閉器を制御可能であり、
前記生成要求の検知を契機に、前記第１開閉器と前記第２開閉器のうち前記第２開閉器のみがオン状態である間に取得した前記第１センサの出力値に基づき、前記相関を較正する
よう構成される制御回路と
を含むエアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項１５】
エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器に搭載された制御装置は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
電源の温度を出力する第３センサと、
制御回路と
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求の検知を契機に前記第１センサの出力値を取得するステップであって、
前記第３センサの出力値に基づき、前記負荷の温度が、前記エアロゾル吸引器の使用が想定される環境の温度に基づく基準温度にあるとみなせるか否かを判断するステップと、
前記負荷が前記基準温度にあるとみなせる時に前記第１センサの前記出力値を取得するステップと
を含むステップと、
前記第１センサの前記出力値に基づき、前記相関を較正するステップと
を含む制御方法。
【請求項１６】
エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器に搭載された制御装置は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
制御回路と
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求の検知を契機に前記第１センサの出力値を取得するステップであって、
前記生成要求を検知するまでの経過時間であって、前回の前記生成要求の検知が終了するか、又は、前記負荷がエアロゾルを生成可能とするための電力量の前回の供給が終了してからの経過時間に基づき、前記相関を較正するか否かを判断するステップと、
前記相関を較正すると判断した時に前記第１センサの前記出力値を取得するステップと
を含むステップと、
前記第１センサの前記出力値に基づき、前記相関を較正するステップと
を含む制御方法。
【請求項１７】
エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器に搭載された制御装置は、
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値が相関を持つ負荷の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を出力する第１センサと、
エアロゾルの生成要求を出力する第２センサと、
前記負荷と電源の間に直列接続され、第１開閉器を含む第１回路と、
前記第１回路へ並列接続され、既知抵抗と第２開閉器を含み、前記第１回路よりも電気抵抗値が高い第２回路と、
前記第１開閉器と前記第２開閉器を制御可能なよう構成される制御回路と
を含み、前記制御回路が、
前記生成要求の検知を契機に、前記第１開閉器と前記第２開閉器のうち前記第２開閉器のみがオン状態である間に前記第１センサの出力値を取得するステップと、
前記第１センサの前記出力値に基づき、前記相関を較正するステップと
を含む制御方法。
【請求項１８】
請求項９から１１及び１５から１７のいずれか１項に記載の制御方法をプロセッサに実行させるプログラム。
【請求項１９】
請求項１から８及び１２から１４のいずれか１項に記載の制御装置を含むエアロゾル吸引器。