(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル生成装置において、
エアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータと、
前記ヒータに供給される電力を制御する制御信号を生成する制御部と、
前記制御信号によってスイッチング動作を行い、前記ヒータに電力を供給するスイッチと、
前記スイッチング動作による信号を受信して比較対象信号を算出する比較信号算出部と、を含み、
前記制御部は、
前記比較対象信号を基準信号と比較して算出される割合である比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号（ｃｕｔ-ｏｆｆ  ｓｉｇｎａｌ）を生成し、
前記基準信号は、
第１の時点で前記制御部から出力された制御信号であり、
前記比較対象信号は、
前記スイッチが前記第１の時点の制御信号に基づいてスイッチング動作を行い、第２の時点で前記比較信号算出部から出力された信号である、フィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項２】
前記制御信号は、パルス幅変調（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であることを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項３】
前記基準信号は、パルス幅変調信号であり、
前記比較対象信号は、リバース（ｒｅｖｅｒｓｅ）パルス幅変調信号であり、
前記比較値は、前記パルス幅変調信号及び前記リバースパルス幅変調信号のデューティ比を比較して算出されることを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項４】
前記比較信号算出部は、
前記スイッチング動作による信号を受信して三角波(triangular wave)信号に変換するＲＣフィルタ部と、
前記変換された三角波信号をアナログＤＣ信号に変換するＤＣ変換部と、を含み、
前記制御部は、
前記変換されたアナログＤＣ信号を前記基準信号と比較した結果に基づいてカットオフ信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項５】
前記比較信号算出部は、
前記ヒータの温度を感知し、前記ヒータの抵抗値に比例するヒータ電圧を出力する電圧出力センサと、
前記出力されたヒータ電圧をデジタル値に変換するＡＤコンバータを含み、
前記制御部は、
前記変換されたヒータ電圧を既設定の電圧値と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号（ｃｕｔ−ｏｆｆ  ｓｉｇｎａｌ）を生成することを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項６】
前記比較信号算出部は、
前記スイッチング動作による信号を受信して積分結果信号を出力する積分器（ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ）であり、
前記比較値は、
前記制御信号のデューティ比に係わる前記出力された積分結果信号のデューティ比であることを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記比較値が０．７よりも小さいか、１．３よりも大きい場合に、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号を生成することを特徴とする請求項６に記載のフィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項８】
前記スイッチは、
前記制御信号によってオン-オフ動作（ＯＮ−ＯＦＦ）を行う電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であることを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項９】
前記エアロゾル生成装置は、
バッテリの出力電圧を一定に保持させるレギュレータをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御機能を有するエアロゾル生成装置。
【請求項１０】
エアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法であって、
ヒータの供給されるバッテリの電力を制御する制御信号を生成する制御信号生成段階と、
前記生成された制御信号がスイッチング動作を行うスイッチに送信される制御信号送信段階と、
前記スイッチング動作による信号を受信して比較対象信号を算出する割合である比較信号算出段階と、
前記比較対象信号を基準信号と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号（ｃｕｔ−ｏｆｆ  ｓｉｇｎａｌ）を生成するカットオフ信号生成段階と、を含み、
前記基準信号は、
第１の時点で出力された制御信号であり、
前記比較対象信号は、
前記スイッチが前記第１の時点の制御信号に基づいてスイッチング動作を行い、第２の時点で出力された信号である、エアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１１】
前記制御信号は、パルス幅変調（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であることを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１２】
前記基準信号は、パルス幅変調信号であり、
前記比較対象信号は、リバース（ｒｅｖｅｒｓｅ）パルス幅変調信号であり、
前記比較値は、前記パルス幅変調信号及び前記リバースパルス幅変調信号のデューティ比を比較して算出されることを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１３】
前記比較信号算出段階は、
前記スイッチング動作による信号をＲＣフィルタに通過させて三角波（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ  ｗａｖｅ）信号に変換する三角波変換段階と、
前記変換された三角波信号をアナログＤＣ信号に変換するＤＣ変換段階と、を含み、
前記カットオフ信号生成段階は、
前記変換されたアナログＤＣ信号を前記基準信号と比較した結果に基づいてカットオフ信号を生成することを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１４】
前記比較信号算出段階は、
前記ヒータの温度を感知し、前記ヒータの抵抗値に比例するヒータ電圧を出力するヒータ電圧出力段階と、
前記出力されたヒータ電圧をデジタル値に変換するＡＤ変換段階と、を含み、
制御部は、
前記変換されたヒータ電圧を既設定の電圧値と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号（ｃｕｔ−ｏｆｆ  ｓｉｇｎａｌ）を生成することを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１５】
前記比較信号算出段階は、
前記スイッチング動作による信号を受信して積分結果信号を出力し、
前記比較値は、
前記制御信号のデューティ比に係わる前記出力された積分結果信号のデューティ比であることを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１６】
前記カットオフ信号生成段階は、前記比較値が０．７よりも小さいか、１．３よりも大きい場合に、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号を生成することを特徴とする請求項１５に記載のエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１７】
前記スイッチは、
前記制御信号によってオン-オフ（ＯＮ−ＯＦＦ）動作を行う電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であることを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１８】
前記方法は、
前記バッテリの出力電圧を一定に保持させる電圧保持段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法。
【請求項１９】
請求項１０〜１８のうち、いずれか一項に記載の方法を行うためのプログラムを保存しているコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法及びその方法によるエアロゾル生成装置に係り、さらに具体的に、エアロゾル生成装置に必須に含まれる制御部が、制御信号に対する応答信号を受信して、その次の時点に出力する制御信号の生成に用いることで、エアロゾル生成装置の動作において全般的に安定性を増大させうる方法及びその方法によるエアロゾル生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではない、シガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルを生成する方法に係わる需要が増加している。これにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に係わる研究が活発に進められている。
【０００３】
エアロゾル生成装置は、一般的にエアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータ(heater)を含んでおり、ヒータに供給される電力を制御するために別途のメインコントローラユニット(MCU:Main Controller Unit)を置いている。メインコントローラユニットは、内部的にあらかじめ定義されているロジック(logic)によってエアロゾル生成装置の全般的な動作を制御する機能を行うが、メインコントローラユニットに前もって定義されているロジックは、エアロゾル生成装置の動作が完全になされるときを仮定したロジックである傾向があって、エアロゾル生成装置を構成する特定部品の欠陥や誤動作が複合的に発生するときには、メインコントローラユニットの対処が遅いか、不可能な問題点がある。
【０００４】
例えば、市販中のエアロゾル生成装置は、ユーザが温度調節器を通じてヒータの温度を低く調節しても、熱線を通じて供給される電流が温度設定状態によって正確に流れずに徐々に増加し、それをユーザが認知していない状態で、エアロゾル生成装置の電源を遮断せず放置する場合、熱線から発散された熱によって、エアロゾル生成装置が破損するか、ひいてはそれを原因とした火災の発生可能性がある。
【０００５】
また、エアロゾル生成装置のヒータには、ヒータの温度を感知する温度センサが備えられ、温度センサは、周期的にまたは非周期的にヒータの温度値をメインコントローラユニットに伝達し、メインコントローラユニットに、ヒータが加熱されているか否かを把握させる。但し、ユーザがエアロゾル生成装置のヒータが加熱されるように加熱スイッチに入力を加えたにもかかわらず、ヒータの温度が上昇しなければ、メインコントローラユニットは、ヒータが断線されてヒータの温度が上昇しないのか、あるいはヒータの温度が上昇したにもかかわらず、温度センサに欠陥が発生して上昇した温度が感知されないのか、原因を把握し難い問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、フィードバック制御機能を通じてエアロゾル生成装置の機能異常が生じた場合、迅速な対処を可能にするエアロゾル生成装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を解決するための本発明の一実施例による装置は、エアロゾル生成装置であって、エアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータと、制御信号に基づいてバッテリによって前記ヒータに供給される電力を制御する制御部と、前記制御信号によってスイッチング動作を行い、前記ヒータに電力を供給するスイッチと、前記スイッチング動作による信号を受信して比較対象信号を算出する比較信号算出部と、を含み、前記制御部は、前記比較対象信号を基準信号と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号(cut-off signal)を生成することを特徴とする。
【０００８】
前記技術的課題を解決するための本発明の他の一実施例による方法は、エアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法であって、ヒータの供給されるバッテリの電力を制御する制御信号を生成する制御信号生成段階と、前記生成された制御信号がスイッチング動作を行うスイッチに送信される制御信号送信段階と、前記スイッチング動作による信号を受信して比較対象信号を算出する比較信号算出段階と、前記比較対象信号を基準信号と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号(cut-off signal)を生成するカットオフ信号生成段階と、を含む。
【０００９】
本発明の一実施例は、前記方法を具現するためのプログラムを保存しているコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エアロゾル生成装置を使用するユーザは、エアロゾル生成装置に機能的な異常を早く見つけて迅速に修理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【図２】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【図３】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【図４】シガレットの一例を説明する図面である。
【図５】本発明によるエアロゾル生成装置の一例のブロック図を図式的に示す図面である。
【図６】比較信号算出部の一例を図式的に示す図面である。
【図７】制御部が生成する制御信号の一例を示す図面である。
【図８】比較対象信号の一例を示す図面である。
【図９】本発明の一実施例によるエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
前記技術的課題を解決するための本発明の一実施例による装置は、エアロゾル生成装置において、エアロゾル生成基質を加熱してエアロゾルを生成させるヒータと、前記ヒータに供給される電力を制御する制御信号を生成する制御部と、前記制御信号によってスイッチング動作を行い、前記ヒータに電力を供給するスイッチと、前記スイッチング動作による信号を受信して比較対象信号を算出する比較信号算出部と、を含み、前記制御部は、前記比較対象信号を基準信号と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号(cut-off signal)を生成することを特徴とする。
【００１３】
前記装置において、前記制御信号は、パルス幅変調(digital pulsewidth modulation)信号であることを特徴とする。
【００１４】
前記装置において、前記基準信号は、パルス幅変調信号であり、前記比較対象信号は、リバース(Reverse)パルス幅変調信号であり、前記比較値は、前記パルス幅変調信号及び前記リバースパルス幅変調信号のデューティ比を比較して算出されることを特徴とする。
【００１５】
前記装置において、前記比較信号算出部は、前記スイッチング動作による信号を受信して三角波(triangular wave)信号に変換するＲＣフィルタ部と、前記変換された三角波信号をアナログＤＣ信号に変換するＤＣ変換部と、を含み、前記制御部は、前記変換されたアナログＤＣ信号を前記基準信号と比較した結果に基づいてカットオフ信号を生成することを特徴とする。
【００１６】
前記装置において、前記比較信号算出部は、前記ヒータの温度を感知し、前記ヒータの抵抗値に比例するヒータ電圧を出力する電圧出力センサと、前記出力されたヒータ電圧をデジタル値に変換するＡＤコンバータと、を含み、前記制御部は、前記変換されたヒータ電圧を既設定の電圧値と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号(cut-off signal)を生成することを特徴とする。
【００１７】
前記装置において、前記比較信号算出部は、前記スイッチング動作による信号を受信して積分結果信号を出力する積分器(integrator)であり、前記比較値は、前記制御信号のデューティ比に係わる前記出力された積分結果信号のデューティ比であることを特徴とする。
【００１８】
前記装置において、前記既設定の範囲は、０．７ないし１．３であることを特徴とする。
【００１９】
前記装置において、前記スイッチは、前記制御信号によってオン-オフ動作(ON-OFF)を行う電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であることを特徴とする。
【００２０】
前記装置は、前記バッテリの出力電圧を一定に保持させるレギュレータをさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
前記技術的課題を解決するための本発明の他の一実施例による方法は、エアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法であって、ヒータの供給されるバッテリの電力を制御する制御信号を生成する制御信号生成段階と、前記生成された制御信号がスイッチング動作を行うスイッチに送信される制御信号送信段階と、前記スイッチング動作による信号を受信して比較対象信号を算出する比較信号算出段階と、前記比較対象信号を基準信号と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号(cut-off signal)を生成するカットオフ信号生成段階と、を含む。
【００２２】
前記方法において、前記制御信号は、パルス幅変調信号であることを特徴とする。
【００２３】
前記方法において、請求項１０において、前記基準信号は、パルス幅変調信号で、前記比較対象信号は、リバース(Reverse)パルス幅変調信号であり、前記比較値は、前記パルス幅変調信号及び前記リバースパルス幅変調信号のデューティ比を比較して算出されることを特徴とする。
【００２４】
前記方法において、前記比較信号算出段階は、前記スイッチング動作による信号をＲＣフィルタに通過させて三角波(triangular wave)信号に変換する三角波変換段階と、前記変換された三角波信号をアナログＤＣ信号に変換するＤＣ変換段階と、を含み、前記カットオフ信号生成段階は、前記変換されたアナログＤＣ信号を前記基準信号と比較した結果に基づいてカットオフ信号を生成することを特徴とする。
【００２５】
前記方法において、前記比較信号算出段階は、前記ヒータの温度を感知し、前記ヒータの抵抗値に比例するヒータ電圧を出力するヒータ電圧出力段階と、前記出力されたヒータ電圧をデジタル値に変換するＡＤ変換段階と、を含み、前記カットオフ信号生成段階は、前記変換されたヒータ電圧を既設定の電圧値と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、前記スイッチのスイッチング動作を中断させるカットオフ信号(cut-off signal)を生成することを特徴とする。
【００２６】
前記方法において、前記比較信号算出段階は、前記スイッチング動作による信号を受信して積分結果信号を出力し、前記比較値は、前記制御信号のデューティ比に係わる前記出力された積分結果信号のデューティ比であることを特徴とする。
【００２７】
前記方法において、前記既設定の範囲は、０．７ないし１．３であることを特徴とする。
【００２８】
前記方法において、前記スイッチは、前記制御信号によってオン-オフ(ON-OFF)動作を行う電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であることを特徴とする。
【００２９】
前記方法は、前記バッテリの出力電圧を一定に保持させる電圧保持段階をさらに含むことを特徴とする。
【００３０】
本発明の一実施例は、前記方法を具現するためのプログラムを保存しているコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【００３１】
本発明は、多様な変換を加え、さまざまな実施例を有することができるところ、特定実施例を図面に例示し、詳細な説明によって詳細に説明する。本発明の効果及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、後述する実施例に限定されるものではなく、多様な形態に具現される。
【００３２】
以下、添付された図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明し、図面に基づいて説明するとき、同一であるか、対応する構成要素は、同じ図面符号を付し、それについての重複説明は省略する。
【００３３】
以下の実施例において、第１、第２などの用語は、限定的な意味ではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的に使用された。
【００３４】
以下の実施例において、単数の表現は、文脈上明白に異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。
【００３５】
以下の実施例において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載の特徴、または構成要素の存在を意味し、１つ以上の他の特徴を、または構成要素の付加可能性をあらかじめ排除するものではない。
【００３６】
ある実施例が異なって具現可能な場合、特定の工程順序は、説明される順序とは異なって行われてもよい。例えば、連続して説明される２つの工程が実質的に同時に行われても、説明される順序とは逆順に進められてもよい。
【００３７】
以下では、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３８】
図１ないし図３は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【００３９】
図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、バッテリ１２０、制御部１１０及びヒータ１３０を含む。図２及び図３を参照すれば、エアロゾル生成装置１０は、蒸気化器１８０をさらに含む。また、エアロゾル生成装置１０の内部空間には、シガレット２００が挿入される。
【００４０】
図１ないし図３に図示されたエアロゾル生成装置１０には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図１ないし図３に図示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置１０にさらに含まれてもよいということは、本実施例に係わる技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。
【００４１】
また、図２及び図３には、エアロゾル生成装置１０にヒータ１３０が含まれているように図示されているが、必要に応じて、ヒータ１３０は、省略されてもよい。
【００４２】
図１には、バッテリ１２０、制御部１１０及びヒータ１３０が一列に配置されているように図示されている。また、図２には、バッテリ１２０、制御部１１０、蒸気化器１８０及びヒータ１３０が一列に配置されているように図示されている。また、図３には、蒸気化器１８０及びヒータ１３０が並列に配置されているように図示されている。しかし、エアロゾル生成装置１０の内部構造は、図１ないし図３に図示されたところに限定されるものではない。言い換えれば、エアロゾル生成装置１０の設計により、バッテリ１２０、制御部１１０、ヒータ１３０及び蒸気化器１８０の配置は、変更される。
【００４３】
シガレット２００がエアロゾル生成装置１０に挿入されれば、エアロゾル生成装置１０は、ヒータ１３０及び／または蒸気化器１８０を作動させ、シガレット２００及び／または蒸気化器１８０からエアロゾルを発生させることができる。ヒータ１３０及び／または蒸気化器１８０によって生じたエアロゾルは、シガレット２００を通過して、ユーザに伝達される。
【００４４】
必要に応じて、シガレット２００がエアロゾル生成装置１０に挿入されていない場合にも、エアロゾル生成装置１０は、ヒータ１３０を加熱することができる。
【００４５】
バッテリ１２０は、エアロゾル生成装置１０が動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１２０は、ヒータ１３０または蒸気化器１８０が加熱されるように電力を供給し、制御部１１０の動作に必要な電力を供給することができる。また、バッテリ１２０は、エアロゾル生成装置１０に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどの動作に必要な電力を供給することができる。
【００４６】
制御部１１０は、エアロゾル生成装置１０の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部１１０は、バッテリ１２０、ヒータ１３０及び蒸気化器１８０のみならず、エアロゾル生成装置１０に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部１１０は、エアロゾル生成装置１０の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１０が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。
【００４７】
制御部１１０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリとの組み合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されるということは、本実施例が属する技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。
【００４８】
ヒータ１３０は、バッテリ１２０から供給された電力によって加熱される。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置１０に挿入されれば、ヒータ１３０は、シガレットの外部に位置することができる。したがって、加熱されたヒータ１３０は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させることができる。
【００４９】
ヒータ１３０は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３０には、電気伝導性トラック(track)を含み、電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３０が加熱される。しかし、ヒータ１３０は、上述した例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当される。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１０に既に設定されてもよく、ユーザによって所望温度に設定されてもよい。
【００５０】
一方、他の例として、ヒータ１３０は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３０には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。
【００５１】
例えば、ヒータ１３０は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形態により、シガレット２００の内部または外部を加熱することができる。
【００５２】
また、エアロゾル生成装置１０には、ヒータ１３０が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ１３０は、シガレット２００の内部に挿入されるように配置され、シガレット２００の外部に配置されてもよい。また、複数個のヒータ１３０のうち、一部は、シガレット２００の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット２００の外部に配置される。また、ヒータ１３０の形状は、図１ないし図３に図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
【００５３】
蒸気化器１８０は、液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット２００を通過し、ユーザに伝達される。言い換えれば、蒸気化器１８０によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１０の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１８０によって生成されたエアロゾルが、シガレットを通過し、ユーザに伝達されるようにも構成される。
【００５４】
例えば、蒸気化器１８０は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとして、エアロゾル生成装置１０に含まれてもよい。
【００５５】
液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器１８０から脱／付着するようにも作製され、蒸気化器１８０と一体として作製されてもよい。
【００５６】
例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、またはビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含んでもよいが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供することができる成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。
【００５７】
液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達することができる。例えば、液体伝達手段は、綿纎維、セラミック纎維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯(wick)にもなるが、それらに限定されるものではない。
【００５８】
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントによっても構成され、該液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成される。
【００５９】
例えば、蒸気化器１８０は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それらに限定されるものではない。
【００６０】
一方、エアロゾル生成装置１０は、バッテリ１２０、制御部１１０、ヒータ１３０及び蒸気化器１８０以外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１０は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び／または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１０は、少なくとも１つのセンサ（パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど）を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１０は、シガレット２００が挿入された状態でも、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする構造にも作製される。
【００６１】
図１ないし図３には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１０は、別途のクレードルと共に、システムを構成することもできる。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１０のバッテリ１２０の充電に用いられる。またはクレードルとエアロゾル生成装置１０とが結合された状態で、ヒータ１３０が加熱されてもよい。
【００６２】
シガレット２００は、一般的な燃焼型シガレットと類似している。例えば、シガレット２００は、エアロゾル生成物質を含む第１部分と、フィルタなどを含む第２部分とに区分される。またはシガレット２００の第２部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されてもよい。
【００６３】
エアロゾル生成装置１０の内部には、第１部分の全体が挿入され、第２部分は、外部に露出される。またはエアロゾル生成装置１０の内部に、第１部分の一部だけ挿入され、第１部分の全体及び第２部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第２部分を口にした状態で、エアロゾルを吸入することができる。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することによって生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過して、ユーザの口に伝達する。
【００６４】
一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１０に形成された少なくとも１つの空気通路を介しても流入される。例えば、エアロゾル生成装置１０に形成された空気通路の開閉、及び／または空気通路の大きさは、ユーザによっても調節される。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによっても調節される。他の例として、外部空気は、シガレット２００の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を介してシガレット２００の内部に流入されてもよい。
【００６５】
以下、図４に基づいてシガレット２００の一例について説明する。
【００６６】
図４は、シガレットの一例を示す図面である。
【００６７】
図４を参照すれば、シガレット２００は、タバコロッド２１０及びフィルタロッド２２０を含む。図１ないし図３に基づいて上述した第１部分２１０は、タバコロッド２１０を含み、第２部分２２０は、フィルタロッド２２０を含む。
【００６８】
図４には、フィルタロッド２２０が単一セグメントとして図示されているが、それらに限定されるものではない。言い換えれば、フィルタロッド２２０は、複数のセグメントで構成されてもよい。例えば、フィルタロッド２２０は、エアロゾルを冷却する第１セグメント及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングする第２セグメントを含んでもよい。また、必要に応じて、フィルタロッド２２０には、他の機能を行う少なくとも１つのセグメントをさらに含んでもよい。
【００６９】
シガレット２００は、少なくとも１つのラッパ２４０によって包装される。ラッパ２４０には、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする少なくとも１つの孔(hole)が形成される。一例として、シガレット２００は、１つのラッパ２４０によって包装される。他の例として、シガレット２００は、２以上のラッパ２４０によって重畳的にも包装される。例えば、第１ラッパによってタバコロッド２１０が包装され、第２ラッパによってフィルタロッド２２０が包装される。そして、個別ラッパによって包装されたタバコロッド２１０及びフィルタロッド２２０が結合され、第３ラッパによってシガレット２００全体が再包装される。もし、タバコロッド２１０またはフィルタロッド２２０それぞれが複数のセグメントとして構成されるならば、それぞれのセグメントが個別ラッパによっても包装される。そして、個別ラッパによって包装されたセグメントが結合されたシガレット２００全体が他のラッパによっても再包装される。
【００７０】
タバコロッド２１０は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち、少なくとも１つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。また、タバコロッド２１０は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸(organic acid)のような他の添加物質を含んでもよい。また、タバコロッド２１０には、メントールまたは保湿剤などの加香液が、タバコロッド２１０に噴射されることによって添加される。
【００７１】
タバコロッド２１０は、多様に作製される。例えば、タバコロッド２１０は、シート(sheet)によっても作製され、筋（strand）によっても作製される。また、タバコロッド２１０は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作製される。また、タバコロッド２１０は、熱伝導物質によっても取り囲まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それらに限定されるものではない。一例として、タバコロッド２１０を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド２１０に伝達される熱を押し並べて分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、それにより、タバコ味を向上させることができる。また、タバコロッド２１０を取り囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能を行うことができる。この際、図面に図示されていないが、タバコロッド２１０は、外部を取り囲む熱伝導物質以外にも、追加のサセプタをさらに含んでもよい。
【００７２】
フィルタロッド２２０は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、フィルタロッド２２０の形状には、制限がない。例えば、フィルタロッド２２０は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタロッド２２０は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタロッド２２０が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも一つが、異なる形状にも作製される。
【００７３】
フィルタロッド２２０は、香味が生じるようにも作製される。一例として、フィルタロッド２２０に加香液が噴射され、加香液が塗布された別途の纎維がフィルタロッド２２０の内部に挿入されてもよい。
【００７４】
また、フィルタロッド２２０には、少なくとも１つのカプセル２３０が含まれる。ここで、カプセル２３０は、香味を発生させる機能を行い、エアロゾルを発生させる機能を行うこともできる。例えば、カプセル２３０は、香料を含む液体を被膜で覆い込んだ構造でもある。カプセル２３０は、球状または円筒状の形状を有することができるが、それらに制限されるものではない。
【００７５】
もし、フィルタロッド２２０に、エアロゾルを冷却するセグメントが含まれる場合、冷却セグメントは、高分子物質または生分解性高分子物質によっても製造される。例えば、冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸のみによっても作製されるが、それらに限定されるものではない。または冷却セグメントは、複数の孔が穿孔された酢酸セルロースフィルタによっても作製される。しかし、冷却セグメントは、上述した例に限定されず、エアロゾル冷却機能が行えるものであれば、制限なしに該当される。
【００７６】
一方、図４には、図示されていないが、一実施例によるシガレット２００は、前段フィルタをさらに含んでもよい。前段フィルタは、タバコロッド２１０において、フィルタロッド２２０に対向する一側に位置する。前段フィルタは、タバコロッド２１０の外部への離脱を防止し、喫煙中、タバコロッド２１０から液状化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置（図１ないし図３の１０）に流れて行くことを防止することができる。
【００７７】
図５は、本発明によるエアロゾル生成装置の一例のブロック図を図式的に示す図面である。
【００７８】
図５を参照すれば、本発明によるエアロゾル生成装置１０は、制御部１１０、バッテリ１２０、ヒータ１３０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０、モータ１６０、保存装置１７０、スイッチ１８５及び比較信号算出部１９０を含むことが分かる。説明の便宜上、エアロゾル生成装置１０に含まれている各構成の一般的な機能を１次的に説明し、２次的に実施例による制御部１１０の動作を詳細に説明する。
【００７９】
制御部１１０は、エアロゾル生成装置１０に含まれているバッテリ１２０、ヒータ１３０、パルス幅変調処理部１４０、ディスプレイ部１５０、モータ１６０、保存装置１７０、スイッチ１８５、比較信号算出部１９０を総括して制御する。図５に図示されていないが、実施例によって、制御部１１０は、ユーザのボタン入力やタッチ入力を受信する入力受信部（図示せず）及びユーザ端末のような外部通信装置と通信を行う通信部（図示せず）をさらに含んでもよい。また、図５に図示されていないが、制御部１１０は、ヒータ１３０に対して比例積分微分制御（ＰＩＤ）を行うためのモジュールをさらに含んでもよい。
【００８０】
バッテリ１２０は、ヒータ１３０に電力を供給し、ヒータ１３０に供給される電力の大きさは、制御部１１０が生成した制御信号によって調節される。実施例によって、制御部１１０とバッテリ１２０との間には、バッテリの電圧を一定に保持させるレギュレータ(regulator)が含まれてもよい。
【００８１】
ヒータ１３０は、電流を印加すれば、固有抵抗によって発熱し、加熱されたヒータ１３０にエアロゾル生成基質が接触（結合）されれば、エアロゾルが生成される。
【００８２】
パルス幅変調処理部１４０は、ヒータ１３０にＰＷＭ(pulse width modulation)信号を伝達する方式を通じて、制御部１１０がヒータ１３０に供給される電力を制御する。実施例によって、パルス幅変調処理部１４０は、制御部１１０に含まれる方式によって具現され、パルス幅変調処理部１４０から出力されるＰＷＭ信号は、デジタルパルス幅変調信号(Digital PWM Signal)でもある。
【００８３】
ディスプレイ部１５０は、エアロゾル生成装置１０から発生する各種アラームメッセージ(Alarm message)を視覚的に出力してエアロゾル生成装置１０を使用するユーザが確認可能にする。ユーザは、ディスプレイ部１５０に出力されるバッテリ電力不足メッセージやヒータの過熱警告メッセージなどを確認し、エアロゾル生成装置１０の動作が停止されるか、エアロゾル生成装置１０が破損される前に適切な措置を取ることができる。
【００８４】
モータ１６０は、制御部１１０によって駆動されて、エアロゾル生成装置１０の使用準備ができたということを、ユーザが触覚を通じて認知可能にする。
【００８５】
保存装置１７０は、制御部１１０がヒータ１３０に供給される電力を適切に制御し、エアロゾル生成装置１０を使用するユーザに多様な風味を提供するための各種情報を保存している。保存装置１７０は、フラッシュメモリ(flash memory)のように不揮発性メモリで構成されるだけではなく、さらに速いデータ入出力（Ｉ／Ｏ）速度を確保するために、通電時のみに制限的にデータを保存する揮発性メモリで構成されてもよい。
【００８６】
スイッチ１８５は、制御部１１０またはパルス幅変調処理部１４０で生成された制御信号（ＰＷＭ信号）がヒータ１３０に伝達されるように、スイッチング(switching)動作を行う。一例として、スイッチ１８５がオン（ＯＮ）動作である時、ヒータ１３０から電力が供給され、スイッチ１８５がオフ（ＯＦＦ）動作である時、ヒータ１３０に供給された電力が中断される。スイッチ１８５のスイッチング動作は、単にヒータを断線させるか、断線させないオン-オフ(ON-OFF)動作のみならず、互いに異なる時点で少なくとも三種の端子に接触して開回路または閉回路を構成する動作をいずれも含んでもよい。図５には、図示されていないが、実施例によって、スイッチ１８５は、制御部１１０またはパルス幅変調処理部１４０から受信した信号を反転させる信号反転器(signal reverser)をさらに含んでもよい。また、スイッチ１８５は、制御信号によってオン-オフ動作を行う電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)でもある。
【００８７】
比較信号算出部１９０は、制御部１１０またはパルス幅変調処理部１４０から生成された制御信号がスイッチ１８５に到逹すれば、スイッチ１８５のスイッチング動作による信号を受信し、比較対象信号を算出して制御部１１０に送信する。制御部１１０は、比較対象信号を受信し、比較対象信号に保存された情報を保存装置１７０に時系列情報として保存することができる。実施例によって、比較信号算出部１９０は、制御部１１０に含まれる形態に具現されてもよい。
【００８８】
本発明の一実施例による制御部１１０、パルス幅変調処理部１４０及び比較信号算出部１９０は、少なくとも１つ以上のプロセッサ(processor)に該当するか、少なくとも１つ以上のプロセッサを含んでもよい。これにより、制御部１１０、パルス幅変調処理部１４０及び比較信号算出部１９０は、マイクロプロセッサや汎用コンピュータシステムのような他のハードウェア装置に含まれた形態でも駆動される。
【００８９】
以下では、エアロゾル生成装置１０の動作する過程を実施例別に説明する。
【００９０】
選択的一実施例として、制御部１１０は、比較対象信号を基準信号と比較して算出される比較値が既設定の範囲を超過すれば、スイッチ１８５のスイッチング動作を中断させるカットオフ信号を生成することができる。
【００９１】
まず、制御部１１０は、比較信号算出部１９０から比較対象信号を受信する。制御部１１０が受信した比較対象信号は、制御部１１０またはパルス幅変調処理部１４０から送信された制御信号に対するフィードバック信号(feedback signal)であって、制御部１１０がエアロゾル生成装置１０に含まれた各構成の制御に必要な情報を含む。
【００９２】
ここで、基準信号は、比較対象信号と比較されるために、制御部１１０にあらかじめ設定されるか、保存装置１７０にあらかじめ保存されている信号の情報を意味し、基準信号は、比較対象信号に対応する時点に対する制御信号でもある。例えば、制御部１１０がｔ１時点に制御信号を出力し、ｔ２時点に比較対象信号が算出されて、ｔ３時点に比較対象信号が制御部１１０に受信されれば、基準信号は、ｔ１時点の制御信号になる。
【００９３】
比較値は、制御部１１０が比較対象信号と基準信号とを比較して算出する特定の値を意味し、比較対象信号と基準信号の大きさ(amplitude)の差値、周波数(frequency)の差値、デューティ比(duty ratio)の差値などを含む多様な値にもなる。既設定の範囲は、制御部１１０または保存装置１７０にあらかじめ保存される情報であって、実験的に決定される値に定義される。
【００９４】
該選択的実施例において、制御部１１０は、比較値が既設定の範囲を超過すれば、スイッチ１８５のカットオフ信号(cut-off signal)を生成してスイッチ１８５のスイッチング動作を中断させるように制御する。ここで、カットオフ信号は、スイッチ１８５をオフ（ＯＦＦ）させてバッテリ１２０からヒータ１３０に印加される電力をカットオフさせる信号を意味する。
【００９５】
他の選択的一実施例として、比較対象信号は、リバース(Reverse)パルス幅変調信号でもある。該選択的一実施例によれば、制御部１１０は、制御信号であるパルス幅変調信号及び比較対象信号であるリバースパルス幅変調信号のデューティ比を比べて比較値を算出し、その比較値が既設定の範囲を超過すれば、カットオフ信号を生成することができる。リバースパルス幅変調信号に係わる追加的な説明は、図７及び図８で後述する。
【００９６】
図６は、比較信号算出部の一例を図式的に示す図面である。
【００９７】
図６を参照すれば、比較信号算出部１９０は、ＲＣフィルタ部１９１、ＤＣ変換部１９３、電圧出力センサ１９５、ＡＤコンバータ１９７及び積分処理部１９９を含むということが分かり、実施例によって比較信号算出部１９０においてＲＣフィルタ部１９１、ＤＣ変換部１９３、電圧出力センサ１９５、ＡＤコンバータ１９７及び積分処理部１９９のうち、少なくとも１つは、省略されてもよい。
【００９８】
ＲＣフィルタ部１９１は、抵抗(resistance)及びキャパシタ(capacitor)で構成されたＲＣ回路を含み、スイッチ１８５のスイッチング動作による信号を受信し、三角波(triangular wave)に変換する。この際、スイッチ１８５のスイッチング動作による信号は、デジタルパルス幅変調（ＰＷＭ）信号でもある。また、ＲＣフィルタ部１９１に含まれる抵抗及びキャパシタの配置は、既定の配置であって、少なくとも２つ以上のキャパシタで構成される。一例として、ＲＣフィルタ部１９１は、一方の極が接地(ground)されている２つのキャパシタの間に１つの抵抗が直列連結されているＣＲＣフィルタを含んでもよい。
【００９９】
ＤＣ変換部１９３は、ＲＣフィルタ部１９１によって変換された三角波信号をアナログ直流（ＤＣ）信号に変換する。ＤＣ変換部１９３によって変換されたアナログ直流信号は、比較対象信号として制御部１１０に送信されて、制御部１１０は、変換されたアナログＤＣ信号を基準信号と比較して比較値を算出し、比較値が既設定の範囲を超過すれば、カットオフ信号を生成することができる。
【０１００】
電圧出力センサ１９５は、ヒータの温度を感知してヒータの抵抗値に比例するヒータ電圧を出力する。電圧出力センサ１９５は、まずヒータの温度を感知してヒータの抵抗値を把握する。
【０１０１】
【数１】
0006930691.tif 000002
【０１０２】
数式１は、電圧出力センサ１９５がヒータの温度を感知してヒータの抵抗値を把握するのに使用する数式の一例である。数式１において、Ｒ（Ｔ）は、温度Ｔでのヒータの抵抗、Ｒ０は、初期ヒータ抵抗、Ｔは、ヒータの現在温度、Ｔ０は、ヒータの初期温度、ａは、ヒータの温度係数を意味する。電圧出力センサ１９５は、ヒータの温度を感知してヒータの抵抗値が把握されれば、当該抵抗値に比例する大きさの電圧を出力する。
【０１０３】
ＡＤコンバータ１９７は、電圧出力センサ１９５が出力したヒータのアナログ電圧をデジタル値に変換する。制御部１１０は、ＡＤコンバータ１９７が出力したヒータのデジタル電圧を既設定の電圧値と比較して比較値を算出し、比較値が既設定の範囲を超過すれば、スイッチ１８５のスイッチング動作を中断させるカットオフ信号を生成する。この際、ＡＤコンバータ１９７から出力されるヒータのデジタル電圧は、比較対象信号になり、既設定の電圧値は、基準信号になる。
【０１０４】
積分処理部１９９は、電圧信号を入力として受信して電圧信号の積分結果信号を出力する。ここで、積分処理部１９９が受信する信号は、スイッチ１８５のスイッチング動作による信号になり、積分処理部１９９が受信する電圧信号が、図７のようなＰＷＭ信号であれば、積分結果信号は、ＰＷＭ信号に対応する三角波(triangular wave)形態を有する電圧信号になる。制御部１１０は、制御信号のデューティ比に対する積分結果信号のデューティ比を比較値として算出し、比較値が既設定の範囲を超過すれば、カットオフ信号を生成することができる。
【０１０５】
図７は、制御部が生成する制御信号の一例を示す図面である。
【０１０６】
図７を参照すれば、制御信号は、パルス幅変調信号(PWM signal)であって、一定のデューティ比を有することが分かる。
【０１０７】
【数２】
0006930691.tif 000003
【０１０８】
数式２は、バッテリ１２０の実効電圧Ｖｅｆｆを定義する数式である。数式１においてＶＢは、バッテリ電圧、Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ時間軸で互いに異なる特定時点を意味する。数式２において確認されるように、特定時点の時間間隔Ｔ２とＴ１との間の実効電圧Ｖｅｆｆは、バッテリ電圧ＶＢが落ちても、デューティ比Ｄを調整して一定に保持することができる。
【０１０９】
【数３】
0006930691.tif 000004
【０１１０】
数式３は、制御信号のデューティ比を定義する数式である。デューティ比(duty ratio)は、特定の素子やモジュールに電流が周期的なパルス状に供給される時、当該素子に電流が流れた時間と電流が流れていない時間との和に対する電流が流れた時間の比率を意味する。実施例によって、デューティ比は、電流だけではなく、電圧に対しても定義される。数式３においてＴ１  ７１０は、ヒータに対する制御信号がヒータに伝達する時点、Ｔ２  ７３０は、制御信号の一周期が終わる時点、Ｔ３  ７５０は、パルス状の制御信号で電流（電圧）がヒータに供給されていて、切られる時点を意味する。制御信号は、制御部１１０によって算出されたデューティ比によって、所定の電圧ＶＢを所定の時間Ｔ２−Ｔ１保持させるように生成される。
【０１１１】
図８は、比較対象信号の一例を示す図面である。
【０１１２】
図８の比較対象信号は、図７で説明したパルス幅変調信号がスイッチ１８５、または比較信号算出部１９０を経つつ反転(Reverse)された信号を意味する。反転された信号についても、数式３によるデューティ比は、適用され、制御信号のデューティ比が５０％であり、比較対象信号が制御信号によってフィードバックされることで、制御部１１０に送信された信号であれば、比較対象信号のデューティ比と制御信号のデューティ比は、同一である。制御部１１０は、制御信号と比較対象信号とのデューティ比の差を比較値として算出し、算出された比較値が既設定の範囲を超過すれば、カットオフ信号を生成する。
【０１１３】
一例として、制御部１１０が算出する比較値は、制御信号のデューティ比に対する比較対象信号のデューティ比でもある。
【０１１４】
【数４】
0006930691.tif 000005
【０１１５】
数式４は、制御部１１０が比較値を算出するために使用する数式の一例を示す。数式４において、Ｃは、比較値、Ｄ１は、制御信号のデューティ比、Ｄ２は、比較対象信号のデューティ比を意味する。数式４は、制御部１１０が比較値を算出するのに利用可能な数式の一例であるので、実施例によって、制御部１１０は、数式４と異なる数式に基づいて比較値を算出し、その算出された比較値に基づいてカットオフ信号の生成如何を決定することもできる。
【０１１６】
制御部１１０は、比較値を算出した後、比較値が既設定の範囲を超えるか否かを判断し、既設定の範囲は、０．７ないし１．３である。望ましい一実施例として、制御部１１０は、比較値が０．８ないし１．２を超えるか否かを把握して、カットオフ信号を生成するか否かを決定してもよい。
【０１１７】
特に、図６の比較信号算出部１９０が積分処理部１９９を含む実施例によれば、積分処理部１９９に既設定の範囲があらかじめ適用されて、積分結果信号は、制御信号に対して既設定の範囲位誤差を有する信号であり、制御部１１０は、積分結果信号を受信し、制御信号に対して既設定の範囲位誤差を有するか否かを判断し、カットオフ信号を生成するか否かを決定することができる。
【０１１８】
上記のように、本発明の一実施例によって、比較信号算出部１９０が積分処理部１９９を含む積分器(integrator)である場合、エアロゾル生成装置１０のヒータ１３０の断線を正確に感知することができる。例えば、ユーザがエアロゾルを吸入するために、エアロゾル生成装置１０のヒータ加熱ボタンに入力を加えたにもかかわらず、ヒータの温度に変化がなければ、ヒータが断線されたか、ヒータの温度センサが故障した状態である。この際、制御部１１０は、制御信号を積分器に送信した結果として積分結果信号を受信し、数式４によって制御信号及び積分結果信号のデューティ比による比較値を算出した後、既設定の範囲を超えたか否かを把握し、既設定の範囲を超過しなければ、ヒータが断線されていないと判断する。制御部１１０は、比較値が既設定の範囲を超過すれば、ヒータが断線されたと判断し、カットオフ信号を送信してスイッチ１８５の不要なスイッチング動作を防止し、バッテリ１２０の浪費を最小化することができる。
【０１１９】
図９は、本発明に一実施例によるエアロゾル生成装置のフィードバック制御機能を具現する方法の一例を示すフローチャートである。
【０１２０】
図９による方法は、図５によるエアロゾル生成装置１０によって具現されるので、図５に基づいて説明し、図５で既に説明した内容については、以下では省略する。
【０１２１】
制御部１１０は、バッテリの電力を制御するための制御信号を生成する（Ｓ９１０）。
【０１２２】
制御部１１０は、段階Ｓ９１０で生成した制御信号をスイッチに送信する（Ｓ９２０）。
【０１２３】
比較信号算出部１９０は、スイッチ１８５のスイッチング動作による信号を受信して比較対象信号を算出する（Ｓ９３０）。ここで、スイッチング動作による信号は、スイッチ１８５のオン-オフ動作によって制御信号がヒータに電力を供給するための信号（図７のＴ１  ７１０ないしＴ３  ７５０の値を意味する）、またはＰＷＭ信号特性による０の電圧を示す信号（図７のＴ３  ７５０ないしＴ２  ７３０の値を意味する）に区分される時、後者を意味し、スイッチ１８５は、信号反転器を通じて、図８のような信号を算出して比較信号算出部１９０に伝達する。
【０１２４】
制御部１１０は、比較対象信号と基準信号とを比較して比較値を算出する（Ｓ９４０）。
【０１２５】
制御部１１０は、段階Ｓ９４０で算出した比較値が既設定の範囲を超えたか否かを把握する（Ｓ９５０）。
【０１２６】
制御部１１０は、段階Ｓ９５０で比較値が既設定の範囲を超えると把握されれば、スイッチ１８５のスイッチング動作を中断させるカットオフ信号を生成してスイッチ１８５に送信する（Ｓ９６０）。実施例によって、段階Ｓ９６０においてスイッチ１８５は、ＦＥＴでもある。
【０１２７】
本発明によれば、ヒータを必須に伴う加熱式エアロゾル生成装置から出力される制御信号をフィードバック機能を用いてデジタル方式に加工処理することで、瞬時に高い電圧が入力される瞬間を正確に把握可能になり、エアロゾル生成装置を構成する各種部品を保護することができる。
【０１２８】
また、本発明によるエアロゾル生成装置は、積分器回路を内蔵した状態でフィードバック制御方式を通じて各種信号を制御することで、ヒータが断線されたか、あるいはヒータに備えられる温度センサが故障したかを正確に把握することができる。
【０１２９】
前述した本発明による実施例は、コンピュータ上で多様な構成要素を通じて実行されるコンピュータプログラムの形態に具現され、かようなコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能な媒体に記録される。この際、媒体は、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスク(floptical disk)のような磁気光媒体(magneto-optical medium)、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリのようなプログラム命令語を保存し、実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含んでもよい。
【０１３０】
一方、前記コンピュータプログラムは、本発明のために特別に設計され、構成されたものであるか、コンピュータソフトウェア分野の当業者に公知されて使用可能なものでもある。コンピュータプログラムの例には、コンパイラーによって作られたような機械語コードだけではなく、インタープリターなどを使用してコンピュータによって実行される高級言語コードも含まれる。
【０１３１】
本発明で説明する特定実行は、一実施例として、いかなる方法でも本発明の範囲を限定するものではない。明細書の簡潔さのために、従来の電子的な構成、制御システム、ソフトウェア、前記システムの他の機能的な側面の記載は、省略される。また、図面に図示された構成要素間の線の連結または連結部材は、機能的な連結及び／または物理的または回路的連結を例示的に示すものであって、実際装置では、代替可能であるか、追加される多様な機能的な連結、物理的な連結、または回路連結として示されてもよい。また、「必須な」、「重要に」のように具体的な言及がなければ、本発明の適用において、必ずしも必要な構成要素ではないとも言える。
【０１３２】
本発明の明細書（特に特許請求の範囲において）において、「前記」及びそれと類似した指示用語の使用は、単数及び複数をいずれも含んでもよい。また、本発明において範囲(range)を記載した場合、前記範囲に属する個別的な値を適用した発明を含むものであって（それに反する記載がなければ）、発明の詳細な説明に前記範囲を構成する各個別的な値を記載した通りである。最後に、本発明による方法を構成する段階について明白に順序を記載するか、取り立てての記載がなければ、前記段階は、適当な順序で行われる。必ずしも前記段階の記載順序によって、本発明が限定されるものではない。本発明において、全ての例または例示的な用語（例えば、など）の使用は、単に本発明を詳細に説明するためのものであって、特許請求の範囲によって限定されない以上、前記例または例示的な用語によって、本発明の範囲が限定されるものではない。また、当業者は、多様な修正、組合わせ及び変更が付け加えられた特許請求の範囲またはその均等物の範疇内で設計条件及びファクターによって構成されうる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明の一実施例は、バッテリによってヒータに電力を供給する演算装置を含む電子タバコデバイスを作製するのに用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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