(57)【要約】【課題】エアロゾル吸引器のヒータの温度を正確に取得し、エアロゾル源の残量を正確に推定する。【解決手段】  エアロゾル吸引器１００は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値とが相関を持つ負荷１３２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１１２と、温度を出力する第２センサ１１３と、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始前の第１センサ１１２の出力値及び第２センサ１１３の出力値と、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始後の第１センサ１１２の出力値とに基づき、負荷１３２の温度を算出し及び／又はエアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するように構成される、制御部１０６とを備える。【選択図】図２Ａ
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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と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、
温度を出力する第２センサと、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値と、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始後の前記第１センサの出力値とに基づき、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するように構成される、制御部と
を備える、エアロゾル吸引器。
【請求項２】
前記負荷を含む第１ユニットと、
前記第２センサ及び前記制御部を含む第２ユニットと
を備え、
前記第１ユニットは前記第２ユニットに対して着脱可能であるように構成される、請求項１に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項３】
ユーザによる吸引を検知する圧力センサをさらに備え、
前記第２センサは、前記圧力センサに含まれる温度センサである、請求項１又は２に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項４】
前記第２センサは、前記エアロゾル吸引器の電源の温度を検知するサーミスタである、請求項１又は２に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項５】
前記制御部は、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記第２センサの出力値を前記第１センサの出力値より前に取得する
ように構成される、請求項４に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項６】
前記制御部は、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記負荷の温度と前記第２センサの出力値との間の差が閾値未満であると判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された前記第２センサの出力値に代えて用いる前記第２センサの現在の出力値を取得する
ように構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項７】
前記制御部は、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記負荷の温度と前記第２センサの出力値とが略同一であると判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された前記第２センサの出力値に代えて用いる前記第２センサの現在の出力値を取得する
ように構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項８】
前記制御部は、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記負荷の温度と前記第２センサの出力値とが相関を持つと判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された前記第２センサの出力値に代えて用いる前記第２センサの現在の出力値を取得する
ように構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項９】
前記制御部は、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、エアロゾル生成のための前記負荷への前回の給電が終了してからの経過時間が既定時間以上である場合のみ、以前に取得された前記第２センサの出力値に代えて用いる前記第２センサの現在の出力値を取得する
ように構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１０】
前記負荷を含む第１ユニットと、
前記第２センサ及び前記制御部を含む第２ユニットと
を備え、
前記第１ユニットは前記第２ユニットに対して着脱可能であり、
前記制御部は、前記第１ユニットが前記第２ユニットに装着されることを契機として、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を取得するように構成される、請求項１に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１１】
ユーザによる吸引を検知する第３センサをさらに備え、
前記制御部は、前記第３センサにより吸引が検知されたことを契機として、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を取得するように構成される、請求項１に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１２】
前記制御部は、複数のタイミングで、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を取得するように構成される、請求項１に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１３】
前記第２センサは、前記エアロゾル吸引器の電源の温度を検知するサーミスタであり、
前記制御部は、
少なくとも第１タイミング及び第２タイミングで、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を取得し、
前記負荷の温度と前記第２センサの出力値とが既定の関係にないと判断される場合に、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するために、前記第１タイミングで取得された前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を使用し、
前記負荷の温度と前記第２センサの出力値とが既定の関係にあると判断される場合に、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するために、前記第２タイミングで取得された前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を使用する
ように構成される、請求項１に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１４】
前記第１タイミングは、時間軸において前記第２タイミングより先である、請求項１３に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１５】
前記負荷を含む第１ユニットと、
前記第２センサ及び前記制御部を含む第２ユニットと
を備え、
前記第１ユニットは前記第２ユニットに対して着脱可能であり、
前記第１タイミングは、前記第１ユニットが前記第２ユニットに装着されるタイミングである、請求項１３に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１６】
ユーザによる吸引を検知する第３センサをさらに備え、
前記第２タイミングは、前記第３センサにより吸引が検知されるタイミングである、請求項１４又は１５に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１７】
エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値とが相関を持つ負荷を含む、第１ユニットと、
温度センサと制御部とを含み、前記第１ユニットを着脱可能な第２ユニットと
を備え、
前記制御部は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記温度センサの出力値を前記負荷の現在の温度として取得するように構成される、エアロゾル吸引器。
【請求項１８】
ユーザによる吸引を検知する圧力センサをさらに備え、
前記温度センサは前記圧力センサに含まれる、請求項１７に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項１９】
前記温度センサは、前記エアロゾル吸引器の電源の温度を検知するサーミスタである、請求項１７に記載のエアロゾル吸引器。
【請求項２０】
エアロゾル吸引器用の制御装置であって、前記エアロゾル吸引器は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値と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、温度を出力する第２センサとを備え、前記制御装置は、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値と、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始後の前記第１センサの出力値とに基づき、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するよう構成される、制御部
を備える、エアロゾル吸引器用の制御装置。
【請求項２１】
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は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値と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、温度を出力する第２センサとを備え、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値である第１値及び前記第２センサの出力値である第２値を取得するステップと、
エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始後の前記第１センサの出力値である第３値を取得するステップと、
前記第１値、前記第２値及び前記第３値に基づき、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するステップと
を含む、エアロゾル吸引器の制御方法。
【請求項２２】
請求項２１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エアロゾル吸引器、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方法及びプログラムに関する。
【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、ヒータの個体ごとに物理的性質が異なること、エアロゾル吸引器の使用状況に応じてヒータの温度が大きく変動することなどにより、ヒータの温度を正確に導出することが困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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課題は、エアロゾル吸引器のヒータの温度を正確に取得し、エアロゾル源の残量を正確に推定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した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と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、温度を出力する第２センサと、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値と、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始後の前記第１センサの出力値とに基づき、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するように構成される、制御部とを備える、エアロゾル吸引器が提供される。
【０００８】
一実施形態において、エアロゾル吸引器は、前記負荷を含む第１ユニットと、前記第２センサ及び前記制御部を含む第２ユニットとを備える。前記第１ユニットは前記第２ユニットに対して着脱可能であるように構成される。
【０００９】
一実施形態において、エアロゾル吸引器は、ユーザによる吸引を検知する圧力センサをさらに備え、前記第２センサは、前記圧力センサに含まれる温度センサである。
【００１０】
一実施形態において、前記第２センサは、前記エアロゾル吸引器の電源の温度を検知するサーミスタである。
【００１１】
一実施形態において、前記制御部は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記第２センサの出力値を前記第１センサの出力値より前に取得するように構成される。
【００１２】
一実施形態において、前記制御部は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記負荷の温度と前記第２センサの出力値との間の差が閾値未満であると判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された前記第２センサの出力値に代えて用いる前記第２センサの現在の出力値を取得するように構成される。
【００１３】
一実施形態において、前記制御部は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記負荷の温度と前記第２センサの出力値とが略同一であると判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された前記第２センサの出力値に代えて用いる前記第２センサの現在の出力値を取得するように構成される。
【００１４】
一実施形態において、前記制御部は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記負荷の温度と前記第２センサの出力値とが相関を持つと判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された前記第２センサの出力値に代えて用いる前記第２センサの現在の出力値を取得するように構成される。
【００１５】
一実施形態において、前記制御部は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、エアロゾル生成のための前記負荷への前回の給電が終了してからの経過時間が既定時間以上である場合のみ、以前に取得された前記第２センサの出力値に代えて用いる前記第２センサの現在の出力値を取得するように構成される。
【００１６】
一実施形態において、エアロゾル吸引器は、前記負荷を含む第１ユニットと、前記第２センサ及び前記制御部を含む第２ユニットとを備える。前記第１ユニットは前記第２ユニットに対して着脱可能である。前記制御部は、前記第１ユニットが前記第２ユニットに装着されることを契機として、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を取得するように構成される。
【００１７】
一実施形態において、エアロゾル吸引器は、ユーザによる吸引を検知する第３センサをさらに備える。前記制御部は、前記第３センサにより吸引が検知されたことを契機として、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を取得するように構成される。
【００１８】
一実施形態において、前記制御部は、複数のタイミングで、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を取得するように構成される。
【００１９】
一実施形態において、前記第２センサは、前記エアロゾル吸引器の電源の温度を検知するサーミスタである。前記制御部は、少なくとも第１のタイミング及び第２のタイミングで、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を取得し、前記負荷の温度と前記第２センサの出力値とが既定の関係にないと判断される場合に、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するために、前記第１のタイミングで取得された前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を使用し、前記負荷の温度と前記第２センサの出力値とが既定の関係にあると判断される場合に、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するために、前記第２のタイミングで取得された前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値を使用するように構成される。
【００２０】
一実施形態において、前記第１タイミングは、時間軸において前記第２タイミングより先である。
【００２１】
一実施形態において、エアロゾル吸引器は、前記負荷を含む第１ユニットと、前記第２センサ及び前記制御部を含む第２ユニットとを備える。前記第１ユニットは前記第２ユニットに対して着脱可能である。前記第１タイミングは、前記第１ユニットが前記第２ユニットに装着されるタイミングである。
【００２２】
一実施形態において、エアロゾル吸引器は、ユーザによる吸引を検知する第３センサをさらに備える。前記第２タイミングは、前記第３センサにより吸引が検知されるタイミングである。
【００２３】
上述した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とが相関を持つ負荷を含む、第１ユニットと、温度センサと制御部とを含み、前記第１ユニットを着脱可能な第２ユニットとを備え、前記制御部は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前において、前記温度センサの出力値を前記負荷の現在の温度として取得するように構成される、エアロゾル吸引器が提供される。
【００２４】
一実施形態において、エアロゾル吸引器は、ユーザによる吸引を検知する圧力センサをさらに備え、前記温度センサは前記圧力センサに含まれる。
【００２５】
一実施形態において、前記温度センサは、前記エアロゾル吸引器の電源の温度を検知するサーミスタである。
【００２６】
上述した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であって、前記エアロゾル吸引器は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値と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、温度を出力する第２センサとを備え、前記制御装置は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値及び前記第２センサの出力値と、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始後の前記第１センサの出力値とに基づき、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するよう構成される、制御部を備える、エアロゾル吸引器用の制御装置が提供される。
【００２７】
上述した課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル吸引器の制御方法であって、前記エアロゾル吸引器は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値と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、温度を出力する第２センサとを備え、前記方法は、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始前の前記第１センサの出力値である第１値及び前記第２センサの出力値である第２値を取得するステップと、エアロゾル生成のための前記負荷への給電の開始後の前記第１センサの出力値である第３値を取得するステップと、前記第１値、前記第２値及び前記第３値に基づき、前記負荷の温度を算出し及び／又は前記エアロゾル源が枯渇しているか否かを判断するステップとを含む、エアロゾル吸引器の制御方法が提供される。
【００２８】
上述した課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、前記制御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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】本開示の一実施形態に係る、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係る、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２Ａ】本開示の一実施形態に係る、エアロゾル吸引器の制御装置の例示的な構成を示す。
【図２Ｂ】本開示の一実施形態に係る、エアロゾル吸引器の制御装置の例示的な構成を示す。
【図３】負荷への給電を開始してからの負荷の温度の時系列的な変化を概略的に表すグラフ、及び、所定時間あたり又は供給される所定電力あたりの負荷の温度変化を示す。
【図４Ａ】本開示の一実施形態に係る、負荷の温度を算出し、エアロゾル源の枯渇又は不足を判断するための処理のフローチャートである。
【図４Ｂ】本開示の一実施形態に係る、負荷の温度を算出し、エアロゾル源の枯渇又は不足を判断するための処理のフローチャートである。
【図５】負荷への給電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。
【図６】図４Ａ及び図４Ｂの処理と同時に又は並行して行われる処理のフローチャートである。
【図７】本開示の一実施形態に係る、負荷の温度を取得するために電源の温度を検知するサーミスタを用いる構成における、図４Ａに対応する処理のフローチャートである。
【図８】本開示の一実施形態による、負荷の温度を測定するために電源の温度を検知するサーミスタを用いる構成における、図６に対応する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。また、本開示における「エアロゾル吸引器」は、エアロゾル生成装置と呼んでもよい。
【００３１】
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。
【００３２】
図１Ａに示されるように、エアロゾル吸引器１００Ａは、第２ユニット１０２（以下、「本体１０２」ともいう）と、第１ユニット１０４Ａ（以下、「カートリッジ１０４Ａ」ともいう）とを備える。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、第１センサ１１２、第２センサ１１３及びメモリ１１４を含んでもよい。第１センサ１１２は、エアロゾル源を加熱し且つ温度と電気抵抗値と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センサを含んでもよい。例えば、第１センサは、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどであってもよい。第２センサ１１３は、温度を出力するセンサを含む様々なセンサであってもよい。例えば、第２センサ１１３は、電源１１０の温度を測定するサーミスタに含まれる温度センサ、ユーザによる吸引を検知する圧力センサに含まれる温度センサなどであってもよい。本体１０２はまた、流速センサ、流量センサなどを含んでもよい。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。
【００３３】
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、又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。
【００３４】
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。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
なお、カートリッジ１０４Ａは外管として構成することができ、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。
【００３８】
電源１１０は、通知部１０８、第１センサ１１２、第２センサ１１３、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、ニッケル水素二次電池、リチウムイオンキャパシタなどから構成されてもよい。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んでもよい。本開示において、第２センサ１１３はこのような温度センサを含み得るものとして解釈される。
【００３９】
第１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。第１センサ１１２は回路１３４に組み込まれてもよい。第１センサ１１２の機能が制御部１０６に組み込まれてもよい。第２センサ１１３は、エアロゾル吸引器１００Ａ内のいずれかの場所の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。第２センサ１１３は、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に含まれてもよい。また、エアロゾル吸引器１００Ａは、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。エアロゾル吸引器１００Ａ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。エアロゾル吸引器１００Ａ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。エアロゾル吸引器１００Ａ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。エアロゾル吸引器１００Ａはまた、貯留部１１６Ａ内の液面の高さを検知するセンサを含んでもよい。エアロゾル吸引器１００Ａ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るセンサを含んでもよい。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。第２センサ１１３は、電源１１０内の温度センサを含んでもよい。エアロゾル吸引器１００Ａ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に構成されてもよい。
【００４０】
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）、第１センサ１１２及び第２センサ１１３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。
【００４１】
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。
【００４２】
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１ユニット１０４Ｂ（以下、「エアロゾル発生物品１０４Ｂ」又は「スティック１０４Ｂ」ともいう）の構成は第１ユニット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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。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。
【００４５】
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。
【００４６】
図２Ａは、本開示の一実施形態に係る、エアロゾル吸引器１００の制御装置の例示的な構成を示す図である。
【００４７】
図２Ａに示す制御装置２００Ａは、電源１１０、制御部１０６、第１センサ１１２Ａ〜１１２Ｄ（以下、まとめて「第１センサ１１２」ともいう）、第２センサ１１３Ａ及び／又は１１３Ｂ（以下、まとめて「第２センサ１１３」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、「第１シャント抵抗」ともいう）を備える。
【００４８】
一例において、第１センサ１１２は、電圧センサであってもよい。特に、第１センサ１１２Ｂは、負荷１３２の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値を測定するために用いられてもよい。第２センサ１１３は、温度センサであってもよい。例えば、第２センサ１１３Ａは、電源１１０の温度を測定するサーミスタであってもよい。制御装置２００Ａは、ユーザによる吸引を検知する圧力センサ２２４を含んでもよい。圧力センサ２２４は、外気温Ｔｏｕｔｓｉｄｅを測定する温度センサである第２センサ１１３Ｂ、絶対圧Ｐを測定する絶対圧センサ２２６及び較正部２３０を含んでもよい。圧力センサ２２４は、第２センサ１１３Ｂにより測定される温度を用いて絶対圧センサ２２６により測定される圧力を較正することにより、エアロゾル吸引器１００内の圧力Ｐ’を正確に取得することができる。較正部２３０は、マルチプレクサによって構成されてもよい。制御装置２００Ａは、第２センサ１１３Ａ及び１１３Ｂのうち少なくとも１つを有し得る。エアロゾル生成のための負荷１３２への給電が停止してからある程度の時間が経過すると、電源１１０の温度と負荷１３２の温度は、外気温又は外気温に近い値となる。このように電源１１０の温度と負荷１３２の温度との間の乖離が十分に小さいと考えられる場合、第２センサ１１３Ａにより測定される温度は、負荷１３２の温度であるとみなすことができる。また、第２センサ１１３Ｂは外気温を測定する。エアロゾル生成のための負荷１３２への給電が停止してからある程度の時間が経過すれば、負荷１３２の温度は、外気温又は外気温に近い値値となる。このような場合、第２センサ１１３Ｂにより測定される温度は、負荷１３２の温度であるとみなすことができる。
【００４９】
上述のように、本実施形態によれば、ユーザによる吸引を検知する圧力センサ２２４に含まれる温度センサを、負荷１３２の温度を取得するために用いることができる。あるいは、本実施形態によれば、電源１１０の温度ＴＢａｔｔを検知するための温度センサ（サーミスタ）を、負荷１３２の温度を取得するために用いることができる。このような特徴によれば、負荷１３２の温度を取得するために別個のセンサを用意する必要がないので、エアロゾル吸引器１００（特に、カートリッジ１０４Ａ）のコストを低く抑えることができる。
【００５０】
負荷１３２の電気抵抗値及び温度は相関を持ち、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ヒータを含んでもよい。第１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。第１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。第１シャント抵抗２１２は負荷１３２より十分に大きな電気抵抗値を有する。実施形態に応じて、第１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、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。なお、スイッチＱ１及びＱ２に対して同一の特性を有するものを採用した場合、スイッチＱ１とスイッチＱ２の１つ当たりの調達コストを下げられる。これにより、制御装置２００Ａをより低コストで製造することが可能になる。
【００５１】
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、これら場合において、変換部２０８が出力する電圧が、厳密に一定であることを要しない。変換部２０８の目標電圧が所定の期間に亘って一定に維持されていれば、変換部２０８は、一定の電圧を出力するように構成されていると言える。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、負荷１３２の温度の推定精度及び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、スイッチング・レギュレータを変換部２０８に用いることで、コンバータ２０８に入力される電圧を一定の電圧に変換する際の損失を小さくすることができる。これにより、エアロゾルの残量の検出精度を向上させつつも、エアロゾルを１回の充電でより多く生成することができる。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。また、変換部２０８は図２Ａに図示された降圧型であってもよいし、昇圧型であってもよいし、昇降圧型であってもよい。
【００５２】
なお、変換部２０８の制御は、制御部１０６以外の別の制御部によって行われてもよい。この別の制御部は、変換部２０８内に設けられてもよい。この場合においては、センサ１１２Ｃによって検知された値は、この別の制御部に少なくても入力される。なお、この場合においても、センサ１１２Ｃによって検知された値は、制御部１０６に入力されてもよい。
【００５３】
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、第１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、第１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、第１センサ１１２の構成はこれに限定されない。例えば、第１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。
【００５４】
図２Ａ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、第１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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。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、第１シャント抵抗２１２及び負荷１３２を流れるので、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。
【数１】
2020195298.tif 000003
ここで、Ｖｏｕｔは、第１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は第１センサ１１２Ａにより検知されうる電圧ＶＢａｔｔであってもよい。ＶＨＴＲは第１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は第１センサ１１２Ｄにより検知されうる第１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（この場合には第１シャント抵抗２１２に流れる電流と同じ）を表している。Ｒｓｈｕｎｔは予め決定可能な第１シャント抵抗２１２の既知の抵抗値を表している。
【００５７】
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、本開示の実施形態において、スイッチＱ１がオン状態であるときに取得した第１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。
【００５８】
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。
【数２】
2020195298.tif 000004
従って、
【数３】
2020195298.tif 000005
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。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、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。
【００５９】
カートリッジ１０４Ａが本体１０２に取り付けられているときの負荷１３２の端子間の抵抗値は、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、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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
図２Ｂは、本開示の一実施形態に係る、エアロゾル吸引器１００の制御装置の例示的な構成を示す図である。
【００６７】
制御装置２００Ｂは、図２Ａに示された制御装置２００Ａの構成に加えて、負荷１３２に電気的に接続された抵抗２５４（その電気抵抗値をＲＣＯＮＮＥＣＴＯＲで表す。）、負荷１３２の回路との接続端子２５６及び接続端子２５８、ＬＤＯ２４２などのリニア・レギュレータ、第２シャント抵抗２５２、オペアンプ２６２、オペアンプ２６２の反転入力端子に電気的に接続された抵抗２６４及び抵抗２６６、オペアンプ２６２の出力端子に電気的に接続された抵抗２７２、抵抗２７２に電気的に接続されたキャパシタ２７４を備える。図２Ｂにおいて、第１シャント抵抗２１２及び第２シャント抵抗の電気抵抗値は、それぞれ、Ｒｓｈｕｎｔ１及びＲｓｈｕｎｔ２で表されている。
【００６８】
Ｖｓａｍｐｌｅはオペアンプ２６２の非反転入力端子に印加される電圧に対応する。Ｖｒｅｆはオペアンプ２６２の反転入力端子に印加される電圧に対応する。Ｖａｎａｌｏｇは、オペアンプ２６２の出力端子の電圧に応じた電圧であって、制御部１０６に印加される電圧に対応する。Ｖｏｐ−ａｍｐはオペアンプ２６２の電源電圧に対応する。ＶＭＣＵは、ＬＤＯ２４２の出力電圧であって、制御部１０６の電源端子に印加される電圧、即ち制御部１０６の電源電圧に対応する。
【００６９】
負荷１３２は、接続端子２５６及び接続端子２５８を介して制御装置２００Ｂの回路に着脱可能に電気的に接続される。負荷１３２は、制御装置２００Ｂに含まれるものとしてもよいし、含まれないものとしてもよい。抵抗２５４は、負荷１３２の接続抵抗を示している。
【００７０】
第１シャント抵抗２１２は、負荷１３２と直列に電気的に接続され、既知の電気抵抗値Ｒｓｈｕｎｔ１を有する。第１シャント抵抗２１２の電気抵抗値Ｒｓｈｕｎｔ１は温度に対して殆ど又は完全に不変であってよい。第１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。第２シャント抵抗２５２は、第１シャント抵抗２１２と同様の特性のものであってよいが、これに限定されるわけではない。
【００７１】
ＬＤＯ２４２などのリニア・レギュレータが、制御部１０６の電源端子に電気的に接続されており、制御部１０６を駆動するための電圧ＶＭＣＵを生成する。
【００７２】
電圧ＶＭＣＵは、制御部１０６を駆動するための電圧であるので、比較的低い電圧であってもよい。一方、電圧Ｖｏｕｔは負荷１３２に印加される電圧に関係するものであり、霧化効率を向上させるために比較的高い電圧であることが好ましい。従って、一般的に、電圧Ｖｏｕｔは電圧ＶＭＣＵよりも高い。
【００７３】
オペアンプ２６２は、センサ１１２の一部を構成する電圧センサを構成するためのものである。制御装置２００Ｂにおいて、オペアンプ２６２は増幅回路の一部を構成する。したがって、電圧Ｖｓａｍｐｌｅに応じた（正確には、電圧Ｖｓａｍｐｌｅと電圧Ｖｒｅｆとの差分に応じた）電圧Ｖａｎａｌｏｇが、制御部１０６に印加される。また、制御装置２００Ｂにおいて、オペアンプ２６２の非反転入力端子に電気的に接続されるものと、反転入力端子に電気的に接続されるものとが逆となるように構成してもよい。
【００７４】
第２シャント抵抗２５２は、負荷１３２がエアロゾル吸引器１００から取り外されたときの電圧Ｖｓａｍｐｌｅ及びそれに応じた電圧Ｖａｎａｌｏｇを安定させ、それによって、負荷１３２の取り外しを確実に検知するためのものである。
【００７５】
以下の説明では、スイッチＱ１はオフ状態であり、スイッチＱ２はオン状態であるものとする。負荷１３２が装着されているとき、オペアンプ２６２の非反転入力端子に印加される電圧Ｖｓａｍｐｌｅは、第２シャント抵抗２５２、抵抗２５４及び負荷１３２の合成抵抗（当該合成抵抗の電気抵抗値をＲ’で表す）と、第１シャント抵抗２１２とによって電圧Ｖｏｕｔが分圧された電圧となる。即ち、
【数４】
2020195298.tif 000006
ここで、
【数５】
2020195298.tif 000007
【００７６】
一方、負荷１３２が取り外されているとき、オペアンプ２６２の非反転入力端子に印加される電圧Ｖｓａｍｐｌｅは、第１シャント抵抗２１２と、第２シャント抵抗２５２とによって電圧Ｖｏｕｔが分圧された電圧となる。即ち、
【数６】
2020195298.tif 000008
【００７７】
前述した通り、第１シャント抵抗２１２と第２シャント抵抗２５２は、抵抗２５４や負荷１３２と比べて十分に大きな電気抵抗値を有する。従って、式（５）より明らかにＲ’はＲｓｈｕｎｔ２と相違するから、式（４）及び（６）より、負荷１３２が装着されているときと取り外されているときとでは、電圧Ｖｓａｍｐｌｅは相違する。従って、電圧Ｖｓａｍｐｌｅに応じた電圧Ｖａｎａｌｏｇも、負荷１３２が装着されているときと取り外されているときとでは相違する。これにより、制御部１０６は、印加される電圧に基づき、負荷１３２の着脱を検出することが可能である。第２シャント抵抗２５２が存在しないと仮定すると、負荷１３２が取り外されているとき、電源１１０から第１シャント抵抗２１２を通過し再び電源１１０へと戻る経路は閉回路を構成しない。したがって、電圧Ｖａｎａｌｏｇの値が不安定なものとなってしまう。第２シャント抵抗２５２を備える制御装置２００Ｂはこのような利点を有する。
【００７８】
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を示す。
【００７９】
グラフ３００において、３１０は、保持部１３０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す。ＴＢ．Ｐ．は、エアロゾル源の沸点等を示す。温度プロファイル３１０は、保持部１３０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．において又は沸点等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１３０等におけるエアロゾル源の霧化に費やされ、供給電力による負荷１３２の温度上昇が生じなくなるからであると考えられる。
【００８０】
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。
【００８１】
グラフ３００において、３２０は、保持部１３０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１３０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１３０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。
【００８２】
以上に述べた保持部１３０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１３０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。
【００８３】
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１３０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１３０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１３０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、又は、所定時間Δｔの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。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と考えてもよい。
【００８４】
以上に述べた保持部１３０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。
【００８５】
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。
【００８６】
式（３）により負荷１３２の温度ＴＨＴＲを取得する場合、室温などの特定の値（例えば、２５℃）を基準温度Ｔｒｅｆとして定めておく必要がある。
【００８７】
しかしながら、エアロゾル生成のためのヒータへの電力供給が終了しても、ヒータの温度が完全に室温に戻るまでには多くの時間を要する。このような場合、電力供給の終了後に測定されるヒータの温度は、予め定められている基準温度（例えば、室温）に対して誤差を有し得る。特に、ユーザがエアロゾル吸引器１００を用いて連続して吸引を行っている状況においては、このような誤差が大きくなり得る。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。
【数７】
2020195298.tif 000009
【００８８】
したがって、誤差εが大きな正の値を持つと、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。逆に、誤差εが大きな負の値を持つと、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。
【００８９】
本開示の発明者らは、上述の知見に基づき、負荷の温度を正確に推定し、及び／又は、エアロゾル源の残量を正確に検知することができる、エアロゾル吸引器のための新規の制御装置及び制御方法に想到した。
【００９０】
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する。しかし、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。
【００９１】
図４Ａ及び図４Ｂは、本開示の一実施形態に係る、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処理のフローチャートである。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。
【００９２】
ステップ４１０において、制御部１０６は、第１条件及び第２条件が満たされるか否かを判定する。第１条件及び第２条件が満たされると判定された場合（ステップ４１０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ４２０に進み、そうでない場合（ステップ４１０の「Ｎｏ」）、処理はステップ４１０の前に戻る。第１条件と第２条件については後述する。
【００９３】
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をオン状態にするための信号が送信される。ステップ４１０において第１条件と第２条件の少なくとも一方が満たされないと判定される場合、処理はステップ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。
【００９４】
ステップ４２０において、制御部１０６は、エアロゾル生成要求を検知したか否かを判定する。エアロゾル生成要求が検知された場合（ステップ４２０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ４３０に進み、そうでない場合（ステップ４２０の「Ｎｏ」）、処理はステップ４２０の前に戻る。
【００９５】
ステップ４２０において、制御部１０６は、例えば、圧力センサ、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、エアロゾル生成要求を検知したと判定してもよい。より詳細には、例えば、制御部１０６は、圧力センサの出力値（すなわち、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（すなわち、流速又は流量）が所定の閾値を超えた場合に、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であるので、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。
【００９６】
ステップ４３０において、制御部１０６は、カウンタの値が所定のカウンタ閾値以下か否かを判定する。カウンタが所定のカウンタ閾値以下である場合（ステップ４３０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ４４０に進み、そうでない場合（ステップ４３０の「Ｎｏ」）、処理は後述する図４Ｂのステップ４６４に進む。ここで、所定のカウンタ閾値は、１以上の所定の値とすることができる。
【００９７】
ステップ４４０において、制御部は、温度センサ１１３の出力が負荷１３２の実温度と乖離するとみなせるか否かを判定する。温度センサ１１３の出力が負荷１３２の実温度と乖離するとみなせる場合（ステップ４４０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ４４８に進み、そうでない場合（ステップ４４０の「Ｎｏ」）、処理はステップ４４２に進む。
【００９８】
図５は、負荷１３２への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である。グラフ５００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の温度を示す。５１０は、エアロゾル源の残量が十分であるときの負荷１３２の例示的な温度変化を示すプロットである。５２０は、エアロゾル源の残量が十分でないときの負荷１３２の例示的な温度変化を示す３つのプロットである。
【００９９】
グラフ５００から、負荷１３２への給電を停止してから長い時間（例えば、２２秒）が経過しなければ、負荷１３２の温度が室温ＴＲ．Ｔ．に戻らないことが理解される。従って、負荷１３２への給電を停止してから十分な時間が経過する前に次の吸引が開始する場合、吸引開始時のヒータ温度は室温から大きく乖離し得る。一方、負荷１３２への給電を停止してからある程度の時間（例えば、１０秒）が経過していれば、乖離の大きさ（Ｔ’Ｒ．Ｔ．−ＴＲ．Ｔ．）は比較的小さな値にとどまることも理解される。
【０１００】
従って、一例として、ステップ４４０において、負荷１３２への前回の給電が停止してからの経過時間が既定時間（例えば、１０秒）未満である場合、制御部１０６は、温度センサ（第２センサ）１１３の出力が負荷１３２の実温度と乖離するとみなしてもよい。他方、上記経過時間が既定時間（例えば、１０秒）以上である場合、制御部１０６は、温度センサ（第２センサ）１１３の出力が負荷１３２の実温度と乖離しないとみなしてもよい。すなわち、エアロゾル生成のための負荷１３２への前回の給電が終了してからの経過時間が既定時間以上である場合のみ、処理はステップ４４２に進み、以前に取得された第２センサ１１３の出力値に代えて用いる第２センサ１１３の現在の出力値が取得される。このことは、負荷１３２の温度と第２センサ１１３の出力値との間の差が閾値未満であると判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された第２センサ１１３の出力値に代えて用いる第２センサ１１３の現在の出力値が取得されると言い換えることができる。あるいは、このことは、負荷１３２の温度と第２センサ１１３の出力値とが略同一であると判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された第２センサ１１３の出力値に代えて用いる第２センサ１１３の現在の出力値が取得されると言い換えることができる。あるいは、このことは、負荷１３２の温度と第２センサ１１３の出力値とが相関を持つと判断するための条件が満たされる場合のみ、以前に取得された第２センサ１１３の出力値に代えて用いる第２センサ１１３の現在の出力値が取得されると言い換えることができる。このような特徴により、後述のステップ４５５において用いられる基準温度をより正確に取得することができ、負荷１３２の温度をより正確に算出することができる。
【０１０１】
ステップ４４２において、制御部１０６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。
【０１０２】
ステップ４４３において、制御部１０６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。
【０１０３】
ステップ４４４において、制御部１０６は、温度センサ１１３の出力を負荷１３２の現在温度Ｔ２として取得し、少なくとも一時的にメモリ１１４に記憶する。
【０１０４】
このように、本実施形態によれば、制御部１０６は、ユーザによる吸引を検知する圧力センサにより吸引が検知されたこと（ステップ４２０の「Ｙｅｓ」）を契機として、エアロゾル生成のための負荷への給電の開始（後述のステップ４５０）前の第１センサ１１２の出力値及び第２センサ１１３の出力値を取得する。取得された値は後述のステップ４５５の処理に用いられ、負荷１３２の温度の正確な算出に寄与する。
【０１０５】
ステップ４４５において、制御部１０６は、スイッチＱ２をオフ状態にするための信号を送信する。
【０１０６】
ステップ４４６では、後述するステップ４５５において負荷１３２の温度を算出するために、制御部１０６は、基準抵抗値Ｒｒｅｆを表す変数に、ステップ４４３において取得した抵抗値Ｒ２を代入する。
【０１０７】
ステップ４４７では、後述するステップ４５５において負荷１３２の温度を算出するために、制御部１０６は、基準温度Ｔｒｅｆを表す変数に、ステップ４４４において取得した温度Ｔ２を代入する。
【０１０８】
一方、ステップ４４８において、制御部１０６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。
【０１０９】
ステップ４４９において、制御部１０６は、基準温度Ｔｒｅｆを表す変数に、前回以前のステップ４４４において取得した温度Ｔ２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の温度Ｔ１の値を代入する。
【０１１０】
このように、実際に測定された抵抗値及び温度をそれぞれ基準抵抗値及び基準温度として記憶することにより、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ことができる。
【０１１１】
ステップ４５０において、制御部１０６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。
【０１１２】
ステップ４５１において、制御部１０６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。
【０１１３】
ステップ４５２において、制御部１０６は、負荷１３２の抵抗値を精度よく取得するために、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。但し、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。
【０１１４】
ステップ４５３において、制御部１０６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。
【０１１５】
ステップ４５４において、制御部１０６は、スイッチＱ２をオフ状態とする信号を送信する。
【０１１６】
ステップ４５５において、制御部１０６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。本実施形態において、Ｔｒｅｆは常に室温（例えば、２５℃）に固定される値ではなく、ステップ４４０、４４４、４４７及び４４９並びに後述するステップ６３２等を導入することにより、状況に合わせて柔軟に設定することができる。したがって、ステップ４５５において、負荷１３２の温度を精度よく算出することが可能である。
【０１１７】
ステップ４６０において、制御部１０６は、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。ここで、リストはデータ構造の一例にすぎず、ステップ４６０において、配列等の複数のデータを保持可能な任意のデータ構造を用いてもよい。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。
【０１１８】
ステップ４６２において、制御部１０６は、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閾値未満であるか否かを判定する。負荷１３２の温度ＴＨＴＲが第１閾値未満である場合（ステップ４６２の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ４７０に進み、そうでない場合（ステップ４６２の「Ｎｏ」）、処理はステップ４６４に進む。第１閾値は、負荷１３２の温度がそれを超えた場合にエアロゾル源の枯渇が強く推認される温度であることが好ましい。例えば、第１閾値は、３００℃である。ステップ４６２の処理は、ステップ４５５において算出された負荷１３２の精度のよい温度を用いて行われる。したがって、本実施形態によれば、エアロゾル源が枯渇又は不足しているか否かを精度よく判定することができる。
【０１１９】
ステップ４６４において、制御部１０６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４６４において、制御部１０６は、ステップ４１０において用いられる第１条件に係るフラグをメモリ１１４において設定してもよい。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もよい。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る。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「Ｎｏ」となる。換言すれば、当該フラグが解除されない限り、ステップ４１０における判定は「Ｙｅｓ」とならない。
【０１２０】
ステップ４６６において、制御部１０６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。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もよい。
【０１２１】
ステップ４７０において、制御部１０６は、エアロゾル生成要求が終了したか否かを判定する。エアロゾル生成要求が終了したと判定された場合（ステップ４７０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ４８０に進み、そうでない場合（ステップ４７０の「Ｎｏ」）、処理はステップ４５０に戻る。制御部１０６は、例えば、圧力センサ、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もよい。ここで、例えば、制御部１０６は、圧力センサの出力値（即ち、圧力）が所定の閾値を超えた場合に、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（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。上記所定の閾値は、ステップ４２０における閾値より大きくてもよいし、当該閾値と等しくてもよいし、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（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。
【０１２２】
ステップ４８０において、制御部１０６は、負荷１３２について１つ以上の温度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閾値未満であるか否かを判定する。当該最大値が第２閾値未満である場合（ステップ４８０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ４８８に進み、そうでない場合（ステップ４８０の「Ｎｏ」）、処理はステップ４８２に進む。第２閾値は、負荷１３２の温度がそれを超えた場合に、エアロゾル源の枯渇が推認されるものの、貯留部１１６Ａからエアロゾル源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閾値より小さくてもよく、例えば２５０℃である。ステップ４８０の処理は、ステップ４５５において算出された負荷１３２の精度のよい温度を用いて行われる。したがって、本実施形態によれば、エアロゾル源が枯渇又は不足しているか否かを精度よく判定することができる。
【０１２３】
ステップ４８２において、制御部１０６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４８２は、ステップ４１０において用いられる第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もよい。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る。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「Ｎｏ」となる。換言すれば、当該フラグが解除されない限り、ステップ４１０における判定は「Ｙｅｓ」とならない。なお、所定時間は１０秒以上、例えば１１秒であってよい。
【０１２４】
ステップ４８４において、制御部１０６は、通知部１０８上のＵＩにおいて所定の通知を行う。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もよい。
【０１２５】
ステップ４８６において、制御部１０６は、カウンタをインクリメントする（例えば、カウンタに１を加算する）。
【０１２６】
ステップ４８８において、制御部１０６は、カウンタ及びリストを初期化する。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もよい。
【０１２７】
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。そして、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。
【０１２８】
図６は、図４Ａ及び図４Ｂに示す処理４００と同時に又は並行して行われる処理６００のフローチャートである。
【０１２９】
ステップ６１０において、制御部１０６は、カートリッジ１０４Ａの接続又は交換を検知したか否かを判定する。カートリッジ１０４Ａの接続又は交換の具体的な検知手法については、図２Ａ及び図２Ｂの説明において既に述べた。カートリッジの接続を検知した場合（ステップ６１０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ６２０に進み、そうでない場合、処理はステップ６１０の前に戻る。
【０１３０】
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。
【０１３１】
ステップ６２０において、制御部１０６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。
【０１３２】
ステップ６３０において、制御部１０６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、Ｒ１を少なくとも一時的にメモリ１１４に記憶する。
【０１３３】
ステップ６３２において、制御部１０６は、温度センサ１１３の出力を負荷１３２の現在温度Ｔ１として取得し、少なくとも一時的にメモリ１１４に記憶する。
【０１３４】
このように、本実施形態によれば、制御部１０６は、第１ユニット１０４Ａが第２ユニット１０２に装着されることを契機として、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始（ステップ４５０）前の第１センサ１１２の出力値及び第２センサ１１３の出力値を取得する。取得された値はステップ４４８及び４４９において用いられ、ステップ４５５における負荷１３２の温度の正確な算出に寄与する。ステップ６３０における抵抗値Ｒ１の取得と、ステップ６３２における現在温度Ｔ１の取得は、第１ユニット１０４Ａが第２ユニット１０２に装着されることを契機として行われる。前述したステップ４４６における抵抗値Ｒ２の取得と、ステップ４４７における現在温度Ｔ２の取得は、第１ユニット１０４Ａが第２ユニット１０２に装着された後、エアロゾル生成要求の検知を契機として行われる。つまり、抵抗値Ｒ１と現在温度Ｔ１は、抵抗値Ｒ２と現在温度Ｔ２に比べて、時間軸において先のタイミングで取得される。
【０１３５】
ステップ６４０において、制御部１０６は、スイッチＱ２をオフ状態にするための信号を送信する。
【０１３６】
ステップ６５０において、制御部１０６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。
【０１３７】
図４Ａから図６に関する説明から理解されるように、本実施形態によれば、制御部１０６は、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始（ステップ４５０）より前の第１センサ１１２の出力値（ステップ４４３又は６３０で測定される、負荷１３２の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値）及び第２センサ１１３の出力値（ステップ４４４又は６３２で測定される、負荷１３２の温度であるとみなせる温度）と、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始（ステップ４５０）後の第１センサ１１２の出力値（ステップ４５３で測定される、負荷１３２の電気抵抗値に関する値又は電気抵抗値）とに基づき、負荷１３２の温度を算出し及び／又はエアロゾル源が枯渇もしくは不足しているか否かを判断する。固定された値（例えば、２５℃）ではなく、実際に測定される温度を負荷１３２の基準温度として用いることにより、負荷１３２の温度をより正確に算出することができ、エアロゾル源が枯渇又は不足しているか否かをより正確に判断することができる。
【０１３８】
また、図４Ａから図６に関する説明から理解されるように、本実施形態によれば、制御部１０６は、複数のタイミング（カートリッジ１０４Ａの接続の検知後のステップ６３０及び６３２、前回のエアロゾル生成要求の検知後のステップ４４３及び４４４、今回のエアロゾル生成要求の検知後のステップ４４３及び４４４など）で、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始（ステップ４５０）前の第１センサ１１２の出力値及び第２センサ１１３の出力値を取得する。これにより、ステップ４４０の判定結果等に基づいて、ステップ４５５における負荷１３２の温度の算出に用いる値を使い分けることができ、状況に応じて負荷１３２の温度を適切に算出することができる。
【０１３９】
図７は、本開示の一実施形態に係る、負荷１３２の温度を取得するために電源１１０の温度を検知するサーミスタ１１３Ａを用いる構成における、図４Ａに対応する処理のフローチャートである。
【０１４０】
ステップ７１０から７４０の処理はステップ４１０から４４０の処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１４１】
温度センサ（ここでは、サーミスタ１１３Ａ）の出力が負荷１３２の実温度と乖離するとみなせる場合（ステップ７４０の「Ｙｅｓ」）、処理はステップ７４８に進み、そうでない場合（ステップ７４０の「Ｎｏ」）、処理はステップ７４１に進む。
【０１４２】
図７に示されるように、ステップ４４２に対応するステップ７４２の処理の前に、ステップ７４１において、制御部１０６は、サーミスタ１１３Ａの出力値を負荷１３２の現在温度Ｔ２として取得し、少なくとも一時的にメモリ１１４に記憶する。
【０１４３】
すなわち、本実施形態によれば、制御部１０６は、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始前において、サーミスタ（第２センサ）１１３Ａの出力値を第１センサ１１２の出力値より前に取得する。この特徴により、電源１１０の放電による電源１１０自身の発熱によってサーミスタ１１３Ａが検知する温度が高くなる影響を受けずに済む。したがって、サーミスタ１１３Ａを用いて負荷１３２の温度をより正確に取得することが可能になる。
【０１４４】
ステップ７４２以降の処理は、図４Ａにおけるステップ４４２以降の処理のうちステップ４４４を除いた処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１４５】
図８は、本開示の一実施形態による、負荷１３２の温度を測定するために電源１１０の温度を検知するサーミスタ１１３Ａを用いる構成における、図６に対応する処理のフローチャートである。
【０１４６】
ステップ８１０の処理はステップ６１０の処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１４７】
図８に示されるように、ステップ６２０に対応するステップ８２０の処理の前に、ステップ８１２において、制御部１０６は、サーミスタ１１３Ａの出力値を負荷１３２の現在温度Ｔ１として取得し、少なくとも一時的にメモリ１１４に記憶する。
【０１４８】
すなわち、本実施形態によれば、制御部１０６は、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始前において、サーミスタ（第２センサ）１１３Ａの出力値を第１センサ１１２の出力値より前に取得する。この特徴により、電源１１０の放電による電源１１０自身の発熱によってサーミスタ１１３Ａが検知する温度が高くなる影響を受けずに済む。したがって、サーミスタ１１３Ａを用いて負荷１３２の温度をより正確に取得することが可能になる。
【０１４９】
ステップ８２０以降の処理は、図６におけるステップ６２０以降の処理のうちステップ６３２を除いた処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１５０】
図７及び図８から理解されるように、本実施形態によれば、第２センサ１１３が電源１１０の温度を検知するサーミスタ１１３Ａである場合、制御部１０６は、少なくとも第１のタイミング（カートリッジ１０４Ａの接続の検知後のステップ８１２及び８３０、前回のエアロゾル生成要求の検知後のステップ７４１及び７４３など）及び第２のタイミング（今回のエアロゾル生成要求の検知後のステップ７４１及び７４３など）で、エアロゾル生成のための負荷１３２への給電の開始（ステップ７５０）前の第１センサ１１２の出力値及び第２センサ１１３の出力値を取得する。なお、第１のタイミングは、時間軸において第２のタイミングより先である点に留意されたい。そして、制御部１０６は、負荷１３２の温度と第２センサ１１３の出力値とが既定の関係にないと判断される場合（ステップ７４０の「Ｙｅｓ」など）に、負荷１３２の温度を算出し及び／又はエアロゾル源が枯渇もしくは不足しているか否かを判断するために、上記第１のタイミングで取得された第１センサ１１２の出力値及び第２センサ１１３の出力値を使用する。制御部１０６は、また、負荷１３２の温度と第２センサ１１３の出力値とが既定の関係にあると判断される場合（ステップ７４０の「Ｎｏ」など）に、負荷１３２の温度を算出し及び／又はエアロゾル源が枯渇もしくは不足しているか否かを判断するために、上記第２のタイミングで取得された第１センサ１１２の出力値及び第２センサ１１３の出力値を使用する。これにより、ステップ７４０の判定結果等に基づいて、ステップ７５５における負荷１３２の温度の算出に用いる取得値を使い分けることができ、状況に応じて負荷１３２の温度を適切に算出することができる。
【０１５１】
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、エアロゾル吸引器の制御装置及びエアロゾル吸引器の制御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エアロゾル吸引器の制御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。
【０１５２】
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】
【０１５３】
１００…エアロゾル吸引器、１０２…第２ユニット、１０４Ａ、１０４Ｂ…第１ユニット、１０６…制御部、１０８…通知部、１１０…電源、１１２…第１センサ、１１３…第２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、２００Ａ、２００Ｂ…制御装置、２０２…第１回路、２０４…第２回路、２０８…変換部、２１２…第１シャント抵抗、２２４…圧力センサ、２２６…絶対圧センサ、２３０…較正部、２５２…第２シャント抵抗、２５６、２５８…接続端子、２６２…オペアンプ、３１０、３２０…温度プロファイル
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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