CN113349433A - 吸入器用控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供有利于能够更换雾化器的吸入器的成本减少的吸入器用控制器,该雾化器具有对气雾剂源进行加热的加热器。吸入器用控制器具备:保持部,保持雾化器,该雾化器具有对气雾剂源进行加热的加热器;电力供给部,向安装于上述保持部的上述雾化器的上述加热器供给电力;放大器,被输入与向上述加热器供给电流的电流路径上的节点的电压对应的电压;以及处理器,从上述放大器获取信息,执行与上述信息对应的控制,在上述保持部保持上述雾化器的保持状态下上述信息的值可取的第一范围、和上述保持部未保持上述雾化器的非保持状态下上述信息的值可取的第二范围不具有相互重复的范围。
Description
技术领域
本发明涉及吸入器用控制器。
背景技术
在日本特表2016-531549号公报中记载了具有电池室和液体室的蒸发器。液体室包括加热要素以及被加热的液体。液体室能够从电池室取下。蒸发器若接收到来自用户的输入,则测定加热要素的电阻,并测定与该电阻对应的电压。
在能够更换具有对气雾剂源进行加热的加热器的雾化器的吸入器中,共用用于检测雾化器的存在的电路结构和用于从加热器获取信息的电路结构有利于吸入器的成本减少。
发明内容
本发明的一个方面提供有利于能够更换雾化器的吸入器的成本减少的技术,该雾化器具有对气雾剂源进行加热的加热器。
本发明的一个方面涉及吸入器用控制器,上述吸入器用控制器具备:保持部,保持雾化器,该雾化器具有对气雾剂源进行加热的加热器;电力供给部,向安装于上述保持部的上述雾化器的上述加热器供给电力;放大器,被输入与向上述加热器供给电流的电流路径上的节点的电压对应的电压;以及处理器,从上述放大器获取信息,执行与上述信息对应的控制,在上述保持部保持上述雾化器的保持状态下上述信息的值可取的第一范围、和上述保持部未保持上述雾化器的非保持状态下上述信息的值可取的第二范围不具有相互重复的范围。
在一个实施方式中,上述处理器能够基于上述信息的值来判断上述保持部的状态是上述保持状态还是上述非保持状态。
在一个实施方式中,上述处理器能够根据从上述非保持状态向上述保持状态的迁移,执行基于上述信息的值获取上述加热器的电阻值作为基准电阻值的处理。
在一个实施方式中,上述处理器能够基于上述信息的值和上述基准电阻值来计算上述加热器的温度。
在一个实施方式中,上述处理器能够根据在上述第二范围内的上述信息的值继续收于上述第一范围内而判断为从上述非保持状态向上述保持状态的迁移完成。
在一个实施方式中,上述处理器能够根据从上述非保持状态向上述保持状态的迁移完成这一判断,基于上述信息获取并存储上述加热器的上述基准电阻值。
在一个实施方式中,在是上述保持状态且存在使上述雾化器进行动作的请求的状态下,上述处理器能够基于上述基准电阻值以及基于上述信息获得的上述加热器的电阻值来控制上述电力供给部,以使上述加热器成为目标温度。
在一个实施方式中,上述处理器能够根据在上述第一范围内的上述信息的值继续收于上述第二范围内而判断为从上述保持状态向上述非保持状态的迁移完成。
在一个实施方式中,在上述保持状态下,上述信息的值属于上述第一范围内的第三范围的情况下,上述处理器能够控制上述电力供给部,以使不向上述加热器供给电力。
在一个实施方式中,在是上述保持状态且存在使上述雾化器进行动作的请求的状态下,在上述信息的值属于上述第一范围内的第四范围的情况下,上述处理器能够基于上述信息来控制上述电力供给部,上述第三范围以及上述第四范围不具有相互重复的范围。
在一个实施方式中,能够设为上述第一范围的上限小于供给至上述放大器的电源端子的电源电压,上述第二范围的下限大于上述第一范围的上限。
在一个实施方式中,上述第二范围能够是上述电源电压的变动范围。
在一个实施方式中,能够在上述非保持状态下,对上述放大器的输入端子输入与供给至上述放大器的电源端子的电源电压相等的电压。
在一个实施方式中,上述保持部能够具有第一电触点以及第二电触点,上述第一电触点经由第一电阻元件与上述电力供给部的输出端子电连接且与上述雾化器具有的第三电触点接触,上述第二电触点与接地线电连接且与上述雾化器具有的第四电触点接触,上述放大器具有与上述第一电触点电连接的同相输入端子(非反转输入端子)和与上述第二电触点电连接的反相输入端子(反转输入端子)。
在一个实施方式中,上述第一电触点和上述第二电触点能够通过第二电阻元件被电连接。
在一个实施方式中,在将上述第一电阻元件的电阻值设为Rshunt1,将上述第二电阻元件的电阻值设为Rshunt2,将通过上述电力供给部供给至上述第一电阻元件的电压设为Vout,将供给至上述放大器的电源端子的电源电压设为VM时,在上述非保持状态下,能够满足(Rshunt2/(Rshunt1+Rshunt2))·Vout>VM。
在一个实施方式中,能够上述反相输入端子经由第三电阻元件接地,上述反相输入端子和上述放大器的输出端子经由第四电阻元件连接。
本发明的另一方面提供有利于基于对气雾剂源进行加热的加热器的电阻值的控制的技术。
本发明的另一方面涉及吸入器用控制器,上述吸入器用控制器具备:电力供给部,向雾化器供给电力,该雾化器具有对气雾剂源进行加热的加热器;检测电路,用于检测上述加热器的电阻值;以及处理器,根据对使用上述检测电路获得的信息进行平滑化得到的平滑信号来产生控制信号。
在一个实施方式中,能够根据上述控制信号来停止上述电力供给部对上述雾化器的电力供给。
在一个实施方式中,上述处理器能够基于上述平滑信号获取某个温度下的上述加热器的电阻值作为上述加热器的基准电阻值。
在一个实施方式中,上述处理器能够执行:获取上述基准电阻值的第一处理、以及基于使用上述检测电路获得的信息及上述基准电阻值来获得上述加热器的温度的第二处理。
在一个实施方式中,上述吸入器控制器能够还具备保持部,上述保持部将上述雾化器在可取下的状态下保持,上述处理器能够根据上述雾化器相对于上述保持部的安装来执行上述第一处理。
在一个实施方式中,上述处理器能够基于上述电阻值的变化来检测上述雾化器相对于上述保持部的安装,并根据上述安装的检测来执行上述第一处理。
在一个实施方式中,上述处理器能够在从通过用户界面促使用户更换开始等待规定时间的经过后执行上述第一处理。
在一个实施方式中,上述保持部能够具有第一电触点以及第二电触点,上述第一电触点与上述雾化器具有的第三电触点接触,上述第二电触点与上述雾化器具有的第四电触点接触,上述电力供给部通过上述第一电触点以及上述第二电触点向上述加热器供给电力,使用上述检测电路获得的信息受到在上述雾化器相对于上述保持部的安装中施加于上述第一电触点、上述第二电触点、上述第三电触点以及上述第四电触点的应力的影响。
在一个实施方式中,上述雾化器能够具有胶囊保持件,上述胶囊保持件将包括香味源的胶囊在可取下的状态下保持,使用上述检测电路获得的信息受到在上述胶囊相对于上述胶囊保持件的安装中施加于上述第一电触点、上述第二电触点、上述第三电触点以及上述第四电触点的应力的影响。
在一个实施方式中,上述处理器能够包括低通滤波器,上述低通滤波器对使用上述检测电路依次获得的信息进行平滑化而产生上述平滑信号。或者,上述处理器能够从低通滤波器获取上述平滑信号,上述低通滤波器对使用上述检测电路依次获得的信息进行平滑化而产生上述平滑信号。
在一个实施方式中,上述处理器能够通过计算使用上述检测电路依次获得的信息的平均值来生成上述平滑信号。或者,上述处理器能够获取通过计算使用上述检测电路依次获得的信息的平均值而生成的上述平滑信号。
在一个实施方式中,上述处理器能够计算使用上述检测电路依次获得的信息的平均值,并基于使用上述检测电路依次获得的信息中从上述平均值的偏离量收于阈值的信息来生成上述平滑信号。或者,上述处理器能够获取基于使用上述检测电路依次获得的信息中从使用上述检测电路依次获得的信息的平均值的偏离量收于阈值的信息而生成的上述平滑信号。
在一个实施方式中,上述处理器能够依次计算使用上述检测电路依次获得的信息的微分值,并基于使用上述检测电路依次获得的信息中上述微分值收于规定范围的信息来生成上述平滑信号。或者,上述处理器能够获取基于使用上述检测电路依次获得的信息中使用上述检测电路依次获得的信息的微分值收于规定范围的信息而生成的上述平滑信号。
在一个实施方式中,上述处理器能够包括:模拟电路:根据使用上述检测电路依次获得的信息来生成上述平滑信号;以及微控制器单元,根据来自上述模拟电路的上述平滑信号来产生上述控制信号。
本发明的又一方面涉及吸入器用控制器,上述吸入器用控制器具备:电力供给部,向雾化器供给电力,上述雾化器具有对气雾剂源进行加热的加热器;检测电路,用于检测上述加热器的电阻值;平滑电路,被输入上述检测电路的输出信号;以及微控制器单元,被输入上述平滑电路的输出信号。
附图说明
图1是示意性地示出一个实施方式的吸入器的结构的图。
图2是表示电气部件的第一构成例的图。
图3是表示电气部件的第二构成例的图。
图4是表示电气部件的第三构成例的图。
图5是表示一个实施方式的吸入器的动作的图。
图6是表示一个实施方式的吸入器的检测相关动作的图。
图7是表示提供基准电阻值的检测处理的详细的第一例的图。
图8是表示验证图7所示的第一例的有用性的结果的图。
图9是表示提供基准电阻值的检测处理的详细的第二例的图。
图10是表示提供基准电阻值的检测处理的详细的第三例的图。
图11是表示验证图9、图10所示的第二例、第三例的有用性的结果的图。
图12是表示提供基准电阻值的检测处理的详细的第四例的图。
图13是表示验证图12所示的第四例的有用性的结果的图。
图14是表示图5所示的一个实施方式的吸入器的动作的变形例的图。
图15是用于说明图14所示的变形例的有用性的图。
图16是表示通过模拟电路实现平滑信号的计算的例子的图。
图17是表示通过模拟电路实现平滑信号的计算的具体例的图。
图18是表示通过模拟电路实现平滑信号的计算的具体例的图。
图19是表示通过模拟电路实现加热器的电阻值RHTR的计算的具体例的图。
图20是表示在图2所示的第一构成例的电气部件未安装雾化器的加热器的状态的图。
图21是表示在图3所示的第二构成例的电气部件未安装雾化器的加热器的状态的图。
图22是表示在图4所示的第三构成例的电气部件未安装雾化器的加热器的状态的图。
图23是表示处理器监视从检测电路的放大器获得的信息的监视处理的图。
图24是表示处理器监视从检测电路的放大器获得的信息的监视处理的变形例的图。
图25是表示处理器监视从检测电路的放大器获得的信息的监视处理的其它变形例的图。
图26是例示控制变量ST的迁移的图。
图27是例示与通过控制器的保持部进行的雾化器的保持以及非保持有关的状态的变化的图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行详细说明。此外,以下的实施方式并非对本发明的保护范围所涉及的发明进行限定,另外,在实施方式中说明的特征的组合未必全部都是发明所必须的。也可以对实施方式中说明的多个特征中的两个以上的特征任意地进行组合。另外,对相同或者同样的构成标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
在图1示意性地示出一个实施方式的吸入器100的结构。能够构成为根据用户的吸入动作,通过吸口部130向用户提供包含气雾剂的气体、或者包含气雾剂以及香味物质的气体。吸入器100能够具备控制器102和雾化器104。吸入器100能够具备将雾化器104在能取下的状态下保持的保持部103。控制器102也可以理解为吸入器用控制器。雾化器104能够构成为对气雾剂源进行雾化。气雾剂源例如可以是甘油或者丙二醇等多元醇等液体。或者,气雾剂源也可以包含药剂。气雾剂源既可以是液体,也可以是固体,还可以是液体以及固体的混合物。也可以使用水等的蒸气源作为气雾剂源。
吸入器100还可以具备包括香味源131的胶囊106,雾化器104能够包括将胶囊106在能取下的状态下保持的胶囊保持件105。胶囊保持件105也可以不包括在雾化器104中而包括在控制器102中。香味源131例如可以是对烟草材料进行成形而成的成形体。或者,香味源131也可以由烟草以外的植物(例如,薄荷、香草、中药、咖啡豆等)构成。可以对香味源赋予薄荷脑等香料。香味源131也可以添加到气雾剂源。
控制器102能够包括电气部件110。电气部件110能够包括用户界面116。或者,也可以理解为控制器102包括电气部件110以及用户界面116。用户界面116例如能够包括显示部DISP(例如,LED等发光元件以及/或者LCD等图像显示器)以及/或者操作部OP(例如,按钮开关等开关以及/或者触摸显示器)。
控制器102的保持部103能够包括第一电触点111以及第二电触点112。在通过保持部103保持雾化器104的状态下,保持部103的第一电触点111能够与雾化器104的第三电触点113接触,另外,保持部103的第二电触点112能够与雾化器104的第四电触点114接触。控制器102能够通过第一电触点111以及第二电触点112向雾化器104供给电力。第一电触点111能够与接地线电连接。
雾化器104能够包括上述第三电触点113以及第四电触点114。另外,雾化器104能够包括对气雾剂源进行加热的加热器127、对气雾剂源进行保持的容器125以及将由容器125保持的气雾剂源输送至加热器127的加热区域的输送部(芯部)126。该加热区域的至少一部分能够配置于设置在雾化器104内的流路128。第一电触点111、第三电触点113、加热器127、第四电触点114以及第二电触点112形成用于使电流流到加热器127的电流路径。输送部126例如能够由纤维材料或者多孔质材料构成。
如上所述,雾化器104能够包括将胶囊106能取下的方式保持的胶囊保持件105。在一个例子中,胶囊保持件105能够按将胶囊106的一部分收容在胶囊保持件105内或者雾化器104内,并使剩余的一部分露出的方式保持胶囊106。用户能够用嘴叼着吸口部130,吸入含有气雾剂的气体。通过这样在能取下的胶囊106中具备吸口部130,能够将吸入器100保持为清洁。
若用户叼着吸口部130进行吸入动作,则如箭头所例示那样,空气通过未图示的开口流入雾化器104的流路128,加热器127对气雾剂源进行加热而产生的气雾剂通过该空气而被朝向吸口部130输送。而且,在配置有香味源131的结构中,在该气雾剂中添加香味源131产生的香味物质,并向吸口部130输送,被用户的嘴吸入。
在图2示出电气部件110的第一构成例。电气部件110能够具备:电源(电池)250;电力供给部270,向雾化器104(的加热器127)供给电力;检测电路220,用于检测加热器127的电阻值;以及处理器240,根据使用检测电路220获得的信息来产生控制信号。处理器240例如能够根据对使用检测电路220获得的信息进行平滑化得到的平滑信号来产生控制信号。加热器127具有根据加热器127的温度而变化的电阻值RHTR。
电力供给部270能够包括开关SW1,该开关SW1配置于用于使电流流到加热器127的电流路径。能够根据使用检测电路220获得的信息(例如,平滑信号)而通过处理器240产生的控制信号SWC1来控制开关SW1的开闭(断开、接通)。电力供给部270例如能够包括将从电源250供给的电源电压Vbat转换为加热器驱动电压Vout的电压转换器272。开关SW1能够配置为在加热器驱动电压Vout的供给线与接地线之间构成用于使电流流到加热器127的电流路径。开关SW1例如能够配置在加热器驱动电压Vout的供给线与加热器127之间。
检测电路220能够包括在加热器驱动电压Vout的供给线与接地线之间与加热器127串联配置的分流电阻(第一电阻元件)Rshunt1以及开关SW2。另外,检测电路220能够包括对施加于加热器127的电压VHTR进行检测的放大器AMP。此处,将分流电阻Rshunt1的电阻值与其附图标记同样地标记为Rshunt1。放大器AMP例如具有:差动放大器221,具有同相输入端子、反相输入端子以及输出端子;电阻元件R1,连接反相输入端子和接地线;以及电阻元件R2,连接反相输入端子和输出端子,VHTR能够被输入至同相输入端子。在这样的结构例中,若将电阻元件R1的电阻值标记为R1,将电阻元件R2的电阻值标记为R2,则放大器AMP的放大率A为(1+R2/R1)。但是,放大器AMP的结构以及放大率A并不限定于该例子,可以采用其它结构以及放大率。能够通过处理器240产生的控制信号SWC2来控制开关SW2。
在检测加热器127的电阻值RHTR时,使开关SW1断开,使开关SW2接通。此时,若将流过RHTR的电流设为IHTR,则通过式(1)给予RHTR。
RHTR=VHTR/IHTR=VHTR·(RHTR+Rshunt1)/Vout…式(1)
若对式(1)进行变形,则获得给予RHTR的式(2)。
RHTR=Rshunt1·VHTR/(Vout-VHTR)…式(2)
通过式(3)给予检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP。
VAMP=A·VHTR…式(3)
若对式(3)进行变形,则获得给予VHTR的式(4)。
VHTR=VAMP/A…式(4)
因而,能够按照式(2)以及式(4)获得加热器127的电阻值RHTR。
处理器240能够包括:输入检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP的输入端子、以及将输入到该输入端子的电压亦即模拟信号转换为数字信号的AD转换器。处理器240能够根据使用检测电路220获得的信息(此处,VAMP),例如对该信息进行平滑化得到的平滑信号来产生控制信号。该控制信号例如可以是控制信号SWC1,但也能够包括其它控制信号(例如,控制显示部DISP的控制信号)。
处理器240例如能够由MCU(Micro Controller Unit(微控制器单元))构成,但处理器240也可以由MCU和模拟电路构成。能够从将电源电压Vbat转换为处理器240用的电源电压VM的LDO(Low DropOut(低压差))等的电压转换电路260对处理器240供给电压VM。处理器240能够基于作为既知的值的Rshunt1、Vout以及从放大器AMP供给的VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR。
处理器240能够基于加热器127的电阻值RHTR并按照式(5)来计算加热器127的温度。
T=Tref+(1/α)·(RHTR-Rref)·(1/Rref)·106…式(5)
此处,Tref为基准温度。Rref为基准电阻值,这是基准温度下的加热器127的电阻值RHTR。α为加热器127的温度系数[ppm/℃]。此外,基准温度能够设为任意的温度,获取基准电阻值时的加热器127的温度为基准温度。作为获取基准电阻值时的加热器127的温度,能够代用吸入器100内的任意位置的温度(例如,通过后述的温度传感器282检测的温度)。
处理器240能够基于加热器127的温度来产生用于控制开关SW1的控制信号SWC1,以使得加热器127的温度与目标温度一致。处理器240获取来自用户界面116的操作部OP的信号,另外,对用户界面116的显示部DISP提供显示控制用的信号。电气部件110能够包括:检测用户的抽吸动作的抽吸传感器(例如,压力传感器)281、以及检测电气部件110的规定位置的温度的温度传感器282。温度传感器282也可以组装于抽吸传感器281、电源250或者处理器240。
在图3示出电气部件110的第二构成例。第二构成例在分流电阻Rshunt1与接地线之间设置有与分流电阻Rshunt1串联的分流电阻(第二电阻元件)Rshunt2这点与第一构成例不同,其它与第一构成例相同。分流电阻Rshunt2是电连接第一电触点111和第二电触点112的电阻元件。此处,将分流电阻Rshunt2的电阻值与其附图标记同样地标记为Rshunt2。电阻值Rshunt2足够大于电阻值RHTR。因此,在电阻值RHTR的计算中,能够使用式(2)。
在图4示出电气部件110的第三构成例。第三构成例在向差动放大器221的电源端子供给电压VM这点与向差动放大器221的电源端子供给电压Vout的第一构成例不同。如虚线所示,可以对第三构成例追加如第二构成例那样的分流电阻Rshunt2。能够在差动放大器221的同相输入端子与输出端子之间,从同相输入端子朝向输出端子沿正向配置二极管。
在图5示出吸入器100的动作。该动作由处理器240控制。处理器240包括储存程序的存储器和按照该程序进行动作的CPU。在步骤S501中,处理器240等待接收雾化请求,如果接收到雾化请求,则执行步骤S502。雾化请求是使雾化器104进行动作,更详细而言,将加热器127控制在目标温度范围内以从气雾剂源产生气雾剂的请求。雾化请求可以是抽吸传感器281检测到用户通过吸口部130进行吸入动作(抽吸动作),且抽吸传感器281将其检测通知给处理器240的动作。或者,雾化请求可以是操作部OP将用户操作了操作部OP通知给处理器240的动作。
在步骤S502中,处理器240从未图示的电源管理电路获取电源电压Vbat,并判断电源电压Vbat是否超过放电终止电压Vend(例如3.2V)。电源电压Vbat为放电终止电压Vend以下意味着电源250的可放电余量并不充分。因此,在电源电压Vbat为放电终止电压Vend以下的情况下,在步骤S519中,处理器240使用用户界面116的显示部DISP来进行促使电源250的充电的报告。在显示部DISP包括LED的情况下,该报告可以是使该LED以红色点亮。在电源电压Vbat超过放电终止电压Vend的情况下,在步骤S503中,处理器240能够使用用户界面116的显示部DISP来报告是否能够进行正常动作。在显示部DISP包括LED的情况下,该报告可以是使该LED以蓝色点亮。
接着步骤S503,在步骤S504中,处理器240开始对加热器127的供电控制。对加热器127的供电控制包括将加热器127控制在目标温度范围内的温度控制。温度控制能够包括通过检测加热器127的电阻值RHTR来检测加热器127的温度,并基于其检测结果通过控制信号SWC1来控制开关SW1的开闭的反馈控制。
接下来,在步骤S505中,处理器240将吸入时间TL复位为0,之后,在步骤S506中,处理器240在吸入时间TL加上Δt。Δt相当于步骤S506的执行与下一个步骤S506的执行的时间间隔。
接着,在步骤S507中,处理器240判断雾化请求是否结束,在雾化请求结束的情况下,步骤S509中,处理器240停止对加热器127的供电控制。另一方面,在雾化请求未结束的情况下,在步骤S508中,处理器240判断吸入时间TL是否达到上限时间,在吸入时间TL未达到上限时间的情况下,返回到步骤S506。作为一个例子,上限时间也可以是2.0~2.5秒(sec)。
接着步骤S509,在步骤S510中,处理器240使以蓝色点亮的LED熄灭。接下来,在步骤S511中,处理器240更新累计时间TA。更具体而言,在步骤S511中,在当前时刻的累计时间TA加上吸入时间TL。累计时间TA是为了吸入胶囊106而使用的累计时间,换言之,可以是通过胶囊106的香味源131吸入气雾剂的累计时间。
在步骤S512中,处理器240判断累计时间TA是否未超过可吸入时间(例如,120秒)。在累计时间TA未超过可吸入时间的情况下,意味着胶囊106仍能够提供香味物质,在该情况下,返回到步骤S501。在累计时间TA超过可吸入时间的情况下,在步骤S513中,处理器240等待雾化请求的产生。而且,如果产生雾化请求,则在步骤S514中,处理器240等待雾化请求继续规定时间,之后,在步骤S515中,处理器240禁止对加热器127的供电控制。此外,也可以省略步骤S514。
接下来,在步骤S516中,处理器240使用用户界面116的显示部DISP来进行促使胶囊106的更换的报告。在显示部DISP包括LED的情况下,该报告可以是使该LED以蓝色闪烁(点亮、熄灭的反复)。接收该情况,用户能够更换胶囊106。在一个例子中,能够将一个雾化器104和多个(例如,5个)的胶囊106作为一组进行销售。在这样的例子中,能够在一组的一个雾化器104以及全部的胶囊106被消耗后,将被消耗的组的雾化器104和最后的胶囊106更换为新的组的雾化器104以及胶囊106。
在步骤S517中,处理器240等待胶囊106(或者,胶囊106以及雾化器104)的更换完成,在步骤S518中,处理器240解除对加热器127的供电控制的禁止,返回到步骤S501。
以下,对与加热器127的电阻值RHTR的检测以及基于此的加热器127的温度的检测有关的检测相关处理进行说明。在图6示出检测相关处理。由处理器240与图5所示的处理分开执行检测相关处理。能够基于通过图6所示的检测相关处理所获取的加热器127的温度来执行参照图5所说明的供电控制。
在步骤S601中,处理器240判断是否有雾化请求,如果有雾化请求,则进入步骤S602,如果没有雾化请求,进入步骤S621。在步骤S602中,处理器240判断控制用的变量(Count)是否是规定量(例如,3)以上,如果变量为规定量以上,则进入步骤S616,如果不是,则进入步骤S603。变量是每当检测到加热器127的温度超过250℃便递增计数(count up)的变量,变量为规定量以上表示雾化器104的容器125的气雾剂源几乎耗尽、或者正在耗尽。考虑加热器127的温度的检测误差(包括噪声的影响)等来决定规定量的值。
此外,假设气雾剂源没有耗尽的状态(换句话说,气雾剂源的吸热量),优化对加热器127的供电控制。因此,若气雾剂源几乎耗尽或耗尽,则加热器127产生的热过剩,由此,加热器127的温度能够超过目标温度范围的上限而上升。
在步骤S603中,处理器240使开关SW1接通,在步骤S604中,处理器240使开关SW2接通。接下来,在步骤S605中,处理器240使开关SW1断开。在该状态下,成为能够进行加热器127的电阻值RHTR的检测的状态。在步骤S606中,处理器240基于检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP并按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR。
在步骤S607中,处理器240基于在步骤S606中所计算出的加热器127的电阻值RHTR、已经设定的基准温度Tref以及基准电阻值Rref,并按照式(5)来计算加热器127的温度THTR。步骤S606、S607是基于使用检测电路220获得的信息以及基准电阻值Rref来获取加热器127的温度的处理(第二处理)。在步骤S608中,处理器240使开关SW2断开。
在步骤S609中,处理器240判断加热器127的温度THTR是否超过300℃,在温度THTR超过300℃(第二温度)的情况下,进入步骤S616,在温度THTR为300℃以下的情况下,进入步骤S610。在步骤S610中,处理器240判断加热器127的温度THTR是否超过250℃(第一温度),在温度THTR超过250℃的情况下,进入步骤S625,在温度THTR为250℃以下的情况下,进入步骤S611。在步骤S625中,处理器240设置标志(Flag)(换句话说,设为标志=真(True))。在该例子中,加热器127的温度THTR超过250℃(第一温度)表示雾化器104的容器125的气雾剂源正在耗尽,加热器127的温度THTR超过300℃(第二温度)表示该气雾剂源完全耗尽。然而,第一温度以及第二温度能够根据气雾剂源的种类以及输送部(芯部(wick))127的构造等而任意地决定。
在步骤S611中,处理器240判断雾化请求是否结束,在雾化请求结束的情况下,进入步骤S612,在雾化请求未结束的情况下,返回到步骤S603。在步骤S612中,处理器240判断是否设置了标志(Flag),在设置了标志(Flag)的情况下,进入步骤S626,在未设置标志(Flag)的情况下,进入步骤S613。此处,设置了标志(Flag)表示加热器127的温度THTR超过250℃。
在步骤S613中,处理器240等待加热器127的自然冷却的完成。能够通过检测加热器127的电阻值RHTR,并基于根据该电阻值RHTR所计算的加热器127的温度来判断加热器127的自然冷却的完成。或者,也可以通过等待预先设定的时间的经过而判断为加热器127的自然冷却完成。
接着步骤S613,在步骤S614中,处理器240使开关SW2接通,检测放大器AMP的输出电压VAMP,之后使开关SW2断开。另外,在步骤S614中,处理器240基于检测到的输出电压VAMP,并按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR。由于此时的电阻值RHTR是加热器127被充分自然冷却的状态下的加热器127的电阻值,所以能够用作基准电阻值Rref。此时的温度能够用作基准温度Tref,作为该温度,例如能够使用从温度传感器282提供的温度。在步骤S614中,处理器240将所获取的基准电阻值Rref以及基准温度Tref储存(存储)至存储器。在步骤S615中,处理器240将变量复位为0。
在步骤S609中处理器240判断为加热器127的温度THTR超过300℃的情况下,在步骤S616中,处理器240使用用户界面116的显示部DISP来进行表示异常的产生(气雾剂源的耗尽)的报告。在显示部DISP包括LED的情况下,该报告可以是使该LED以红色闪烁(点亮、熄灭的反复)。
接下来,在步骤S617中,屏蔽(无效化)雾化请求。在雾化请求被屏蔽的状态下,即使产生雾化请求,也忽略该请求。换句话说,在雾化请求被屏蔽的状态下,即使产生雾化请求,在步骤S601(图5的步骤S501也同样)中,也判断为没有该雾化请求。接下来,在步骤S618中,处理器240判断未进行用户对用户界面116的操作部OP的操作的时间(无操作时间)是否达到规定时间(例如,6分钟)。然后,如果无操作时间达到规定时间,则将处理器240设为休眠状态。例如,可以响应用户对用户界面116的操作部OP的操作来进行从休眠状态的恢复。
直到无操作时间达到规定时间为止,执行步骤S619。在步骤S619中,处理器240等待雾化器104的更换作业的完成。更具体而言,在步骤S619中,处理器240等待从控制器102(的保持部103)取下雾化器104,并将新的雾化器104安装于控制器102(的保持部103)的操作的完成。处理器240能够基于检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP的变化来判断雾化器104的更换作业的完成。
此处,若从保持部103取下雾化器104,则失去连接在第一电触点111与第二电触点112之间的加热器127,所以放大器AMP的输出电压VAMP变化。基于此,处理器240能够检测从保持部103取下雾化器104。另外,若在保持部103安装雾化器104,则在第一电触点111与第二电触点112之间连接的加热器127被连接,所以放大器AMP的输出电压VAMP变化。基于此,处理器240能够检测在保持部103安装了雾化器104。
如果检测到雾化器104的更换,则在步骤S620中,处理器240将变量复位为0,并清除标志(Flag)。接下来,在步骤S621中,处理器240检测放大器AMP的输出电压VAMP,并基于该输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR,将该电阻值RHTR作为基准电阻值Rref储存(存储)至存储器。步骤S621是根据雾化器104的更换,或者从未通过保持部103保持雾化器104的非保持状态迁移为通过保持部103保持雾化器104的保持状态来获取基准电阻值的处理(第一处理)。
由于在步骤S621中所检测的电阻值RHTR是未被供电的(未被加热)加热器127的电阻值,所以能够用作基准电阻值Rref。然而,如后述那样,由于如胶囊106的更换作业那样对控制器102的电触点与雾化器104的电触点之间施加应力的操作,检测电路220的输出电压VAMP能变动。因此,如后述,处理器240能够根据对使用检测电路220获得的信息(输出电压VAMP)进行平滑化得到的平滑信号获取加热器127的电阻值RHTR作为基准电阻值Rref。另外,处理器240能够使用这样获取到的基准电阻值Rref来检测加热器127的温度,并基于该温度来产生控制信号(例如,控制开关SW1的控制信号SWC1、控制显示部DISP的控制信号)。换句话说,处理器240能够根据对使用检测电路220获得的信息进行平滑化得到的平滑信号来产生控制信号。
在步骤S622中,处理器240从温度传感器282获取吸入器100的规定位置的温度,并将该温度作为基准温度Tref储存(存储)至存储器。此处,吸入器100的规定位置与加热器127之间可能存在温度差,但可以忽略那样的温度差。或者,处理器240也可以将在从温度传感器282获取到的温度加上规定值得到的温度作为基准温度Tref储存(存储)至存储器。接下来,在步骤S623中,解除雾化请求的屏蔽。另外,处理器240也可以使执行步骤S621和步骤S622的顺序相反,在步骤S622之后执行步骤S621,另外,处理器240还可以同时执行步骤S621和步骤S622。
在步骤S624中,处理器240判断未进行用户对用户界面116的操作部OP的操作的无操作时间是否达到规定时间(例如,6分钟)。然后,如果无操作时间达到规定时间,则处理器240将处理器240设为休眠状态。另一方面,直到无操作时间达到规定时间为止,处理器240进入步骤S601。
在步骤S626中,处理器240使用用户界面116的显示部DISP来进行表示异常的产生(气雾剂源的耗尽)的报告。在显示部DISP包括LED的情况下,该报告可以是使该LED以红色闪烁(点亮、熄灭的反复)。接下来,在步骤S627中,处理器240屏蔽(无效化)雾化请求,在步骤S628中,处理器240将加热器127的加热(对加热器127的供电)禁止规定期间(例如,11秒)。接着,在步骤S629中,解除雾化请求的屏蔽,在步骤S630中,处理器240对变量进行计数,进入步骤S618。
在图7示出提供图6的步骤S621中的基准电阻值的检测处理的详细的第一例。在步骤S701中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S702中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,并基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR,将表示该电阻值RHTR的数据储存(存储)至存储器的作业区域。步骤S703中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S704中,处理器240判断在步骤S702中储存于作业区域的表示电阻值RHTR的数据数是否是N(预先设定的自然数)以上,如果数据数为N以上,则进入步骤S705,如果不是,则结束图7所示的处理。在步骤S705中,处理器240计算在步骤S702中储存于作业区域的表示电阻值RHTR的多个数据中的最新的N个数据的平均值(即,N项移动平均值)。
在步骤S706中,处理器240将在步骤S705中所计算出的从N项移动平均值偏离的偏离量在阈值|ΔR|的范围,即N项移动平均值±ΔR的范围设定为允许范围。在步骤S707中,处理器240判断在步骤S702中储存于作业区域的表示电阻值RHTR的多个数据中的最新的数据是否在步骤S706中所设定的允许范围内。然后,在该最新的数据在该允许范围内的情况下,处理器240在步骤S708中将该最新的数据作为基准电阻值Rref储存(存储)至存储器。这意味着用新的基准电阻值Rref更新已经储存于存储器的基准电阻值Rref。另一方面,在该最新的数据不在该允许范围内的情况下以及数据数不是N以上的情况下,处理器240不执行步骤S708。该情况下,不更新已经储存于存储器的基准电阻值Rref。
根据第一例,处理器240计算使用检测电路220依次获得的信息(电阻值RHTR)的N项移动平均值,并将使用检测电路220依次获得的信息(电阻值RHTR)中从该N项移动平均值的偏离量收于阈值的信息用作平滑信号。此处,利用移动平均值是利用平均值的方法的一个例子,例如,也可以按连续的规定个数的数据计算平均值,并基于该平均值来设定允许范围。
在图8示出验证图7所示的第一例的有用性的结果。在图8的例子中,N=15。“实测电阻值(Measured resistance values)”表示使用检测电路220依次获得的电阻值RHTR的数据。“15项移动平均值”是“实测电阻值”的15项移动平均值。“15项移动平均值-3mΩ”表示基于15项移动平均值所决定的允许范围的下限,“15项移动平均值+3mΩ”表示基于15项移动平均值所决定的允许范围的上限。圆圈标记(“胶囊安装”)表示胶囊106相对于雾化器104(的胶囊保持件105)的安装所引起的电阻值RHTR的变动。菱形标记(“胶囊取下”)表示从雾化器104(的胶囊保持件105)取下胶囊106所引起的电阻值RHTR的变动。换言之,在圆圈标记(“胶囊安装”)的定时,进行胶囊106相对于雾化器104(的胶囊保持件105)的安装。同样地,在菱形标记(“胶囊取下”)的定时,进行从雾化器104(的胶囊保持件105)取下胶囊106。可知由于胶囊106的取下以及安装而电阻值RHTR能变动较大。
根据第一例,将使用检测电路220依次获得的电阻值RHTR中收于基于移动平均值(平均值)所决定的允许范围的电阻值RHTR用作平滑信号,基于该平滑信号来决定基准电阻值Rref。因而,能够以较高的精度设定基准电阻值Rref。由此,能够在加热器127的温度的检测时以较高的精度检测该温度,另外,能够以较高的精度产生基于该温度所产生的控制信号。
在图9示出提供图6的步骤S621中的基准电阻值的检测处理的详细的第二例。在步骤S801中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S802中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,并基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR,将表示该电阻值RHTR的数据储存(存储)至存储器的作业区域。在步骤S803中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S804中,处理器240通过对在步骤S802中储存于作业区域的电阻值RHTR实施LPF(Low Pass Filter(低通滤波器))处理,来生成对储存于作业区域的电阻值RHTR进行平滑化得到的平滑信号。在步骤S805中,处理器240将步骤S804中的LPF处理后的电阻值、即平滑信号表示的电阻值作为基准电阻值Rref储存(存储)至存储器。
在图11示出验证图9所示的第二例的有用性的结果。“实测电阻值”表示使用检测电路220依次获得的电阻值RHTR的数据。“LPF处理”是对“实测电阻值”实施LPF处理的结果。根据第二例,将对使用检测电路220依次获得的电阻值RHTR实施LPF处理的结果用作平滑信号,并基于该平滑信号来决定基准电阻值Rref。因而,能够以较高的精度设定基准电阻值Rref。由此,能够在加热器127的温度的检测时以较高的精度检测该温度,另外,能够以较高的精度产生基于该温度所产生的控制信号。
在图10示出提供图6的步骤S621中的基准电阻值的检测处理的详细的第三例。在步骤S901中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S902中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR,将表示该电阻值RHTR的数据储存(存储)至存储器的作业区域。在步骤S903中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S904中,处理器240判断在步骤S902中储存于作业区域的表示电阻值RHTR的数据数是否是N(预先设定的自然数)以上,如果数据数为N以上,则进入步骤S905,如果不是,则结束图10所示的处理。在步骤S905中,处理器240计算在步骤S902中储存于作业区域的表示电阻值RHTR的多个数据中最新的N个数据的平均值(即,N项移动平均值)。
在步骤S906中,处理器240将在步骤S905中计算出的N项移动平均值作为基准电阻值Rref储存(存储)至存储器。这意味着用新的基准电阻值Rref更新已经储存于存储器的基准电阻值Rref。另一方面,在数据数不是N以上的情况下,不执行步骤S906。该情况下,不更新已经储存于存储器的基准电阻值Rref。
在再次参照的图11示出验证图10所示的第三例的有用性的结果。“实测电阻值”表示使用检测电路220依次获得的电阻值RHTR的数据。“16项移动平均”表示“实测电阻值”的16项移动平均。根据第三例,将使用检测电路220依次获得的电阻值RHTR的移动平均值用作平滑信号,并基于该平滑信号来决定基准电阻值Rref。因而,能够以较高的精度设定基准电阻值Rref。由此,能够在加热器127的温度的检测时以较高的精度检测该温度,另外,能够以较高的精度产生基于该温度所产生的控制信号。
在图12示出提供图6的步骤S621中的基准电阻值的检测处理的详细的第四例。在步骤S1001中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S1002中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,并基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR,将表示该电阻值RHTR的数据储存(存储)至存储器的作业区域。在步骤S1003中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S1004中,处理器240计算在步骤S1002中储存于作业区域的表示电阻值RHTR的数据的微分值(dRHTR/dt)。在步骤S1005中,处理器240判断在步骤S1005中计算出的微分值是否在阈值TH内。然后,在该最新的数据在阈值TH内的情况下,在步骤S1006中,处理器240将该最新的数据作为基准电阻值Rref储存(存储)至存储器。这意味用新的基准电阻值Rref更新已经储存于存储器的基准电阻值Rref。另一方面,在该最新的数据不在阈值TH内的情况下,处理器240不执行步骤S1006。该情况下,不更新已经储存于存储器的基准电阻值Rref。第四例可以理解为使用表示电阻值RHTR的数据的微分值来除去该数据的峰值的方法。
在图13示出验证图12所示的第四例的有用性的结果。“实测电阻值”表示使用检测电路220依次获得的电阻值RHTR的数据。“微分值”是“实测电阻值”的微分值。“使用了微分值的峰值除去”是“实测电阻值”中微分值在阈值TH内的数据,即峰值被除去的数据。根据第四例,依次计算使用检测电路220依次获得的电阻值RHTR的微分值,将使用检测电路220依次获得的信息中电阻值RHTR中微分值收于规定范围的信息用作平滑信号,并基于该平滑信号来决定基准电阻值Rref。因而,能够以较高的精度设定基准电阻值Rref。由此,能够在加热器127的温度的检测时以较高的精度检测该温度,另外,能够以较高的精度产生基于该温度所产生的控制信号。
上述的第一例、第二例、第三例以及第四例可以应用于步骤S614中的基准电阻值的检测。
在图14示出在图5所示的动作中组入更新基准电阻值的处理的例子。用图14的步骤S1101~S1108置换图5的步骤S516、S517、S518。在步骤S1101中,处理器240使用用户界面116的显示部DISP来进行促使胶囊106的更换的报告。在显示部DISP包括LED的情况下,该报告可以是使该LED以蓝色闪烁(点亮、熄灭的反复)。接收该情况,用户能够更换胶囊106。在一个例子中,能够将一个雾化器104和多个(例如,5个)的胶囊106作为一组进行销售。在这样的例子中,一组的一个雾化器104以及全部的胶囊106被消耗,能够将被消耗的组的雾化器104和最后的胶囊106更换为新的组的雾化器104以及胶囊106。
在步骤S1102中,处理器240等待规定时间的经过。如图15所示,由于如胶囊106(以及/或者雾化器104)的更换作业那样对电连接控制器102和雾化器104的电触点111~114施加应力的操作,检测电路220的输出电压VAMP能变动。然而,在对电连接控制器102和雾化器104的电触点111~114施加的力稳定的状态下,输出电压VAMP能够成为收敛在较窄的范围内并被平滑化的平滑信号。因此,在图14的例子中,在步骤S1101中促使胶囊106的更换后,在步骤S1102中等待规定时间的经过后,检测电阻值RHTR以及基准温度Tref,并储存(存储)至存储器。在图14所示的处理是从通过用户界面116促使用户更换开始等待规定时间的经过后获取基准电阻值Rref的处理(第一处理)。
具体而言,在步骤S1103中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S1104中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR。在步骤S1105中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S1106中,处理器240将在步骤S1104中通过计算获得的电阻值RHTR作为基准电阻值Rref储存(存储)至存储器。在步骤S1107中,处理器240获取吸入器100的规定位置的温度,并将该温度作为基准温度Tref储存(存储)至存储器。在步骤S1108中,处理器240解除对加热器127的供电控制的禁止。
如图16所例示那样,处理器240可以包括:生成上述的平滑信号的模拟电路(平滑电路)242和输入模拟电路242的输出信号的MCU241。模拟电路242例如能够通过上述的第一例~第四例中的任意一个方法生成平滑信号。模拟电路242例如能够包括生成移动平均值等的平均值的电路、执行LPF处理的LPF电路、或者除去峰值的峰值除去电路。例如在日本特开2000-278659号公报的图1等中记载计算移动平均值等的平均值的平均电路。在图17例示具有包括LPF电路的模拟电路242的吸入器100的结构。在图18例示出具有包括峰值除去电路的模拟电路242的吸入器100的结构。
被例示为式(2)以及式(4)的计算可以通过模拟电路来实现。在图19例示出按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR的模拟电路。这样的模拟电路可以组入构成处理器240的MCU,也可以与MCU单体设置。
以下,对控制器102的处理器240检测雾化器104的更换,即从控制器102(的保持部103)取下雾化器104、以及向控制器102(的保持部103)安装雾化器104的处理进行说明。
在图2所示的第一构成例中,通过式(6)给予雾化器104被控制器102的保持部103保持的保持状态下的检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP。
VAMP=A·VHTR=A·Vout·RHTR/(Rshunt1+RHTR)…式(6)
此处,放大器AMP(的同相输入端子)输入与向加热器127供给电流的电流路径上的节点(例如,电触点111)的电压对应的电压VHTR。电压VHTR能够是与该节点的电压具有相关的电压。在一个例子中,电压VHTR能够是与该节点的电压相等的电压。或者,电压VHTR例如可以是对电触点111的电压进行分压得到的电压、或者对电触点111的电压进行放大得到的电压。输出电压VAMP是提供给处理器240的放大器AMP的输出。处理器240能够从放大器AMP获取信息,并执行与该信息对应的控制。处理器240从放大器AMP获取的信息既可以是输出电压VAMP,也可以是从输出电压VAMP导出的信息。
图20示出在第一构成例中,雾化器104未被控制器102的保持部103保持的非保持状态。在非保持状态下,在第一电触点111与第二电触点112之间不存在加热器127。在第一构成例中,由于在第一电触点111出现加热器驱动电压Vout,所以通过式(7)给予非保持状态下的检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP。
VAMP=A·VHTR=A·Vout…式(7)
此处,能够按在保持状态下放大器AMP的输出电压VAMP可取的值满足第一范围(0<VAMP<VTH),非保持状态下的放大器AMP的输出电压VAMP可取的值满足第二范围(VTH≤VAMP≤Vout)的方式决定放大率AMP以及分流电阻值Rshunt1。第二范围能够设定为供给至放大器A的电源电压Vout的变动范围。第一范围和第二范围能够设定为不具有相互重复的范围。第一范围的下限以及上限也可以小于第二范围的下限以及上限,在第一范围的上限与第二范围的下限之间设置差。或者,第一范围的下限以及上限也可以大于第二范围的下限以及上限,在第一范围的下限与第二范围的上限之间设置差。
由此,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来区别并识别保持状态和非保持状态。另外,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来检测从保持状态向非保持状态的迁移、以及从非保持状态向保持状态的迁移。从保持状态向非保持状态的迁移的检测意味着从控制器102(的保持部103)取下雾化器104的检测,从非保持状态向保持状态的迁移的检测意味着到向控制器102(的保持部103)安装雾化器104的检测。另外,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来计算加热器127的温度。这样的结构有利于吸入器100或者控制器102的成本减少。
在图3所示的第二构成例中,通过式(8)(与式(6)相同的)给予雾化器104被控制器102的保持部103保持的保持状态下的检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP。但是,如前述那样,分流电阻值Rshunt2足够大于加热器127的电阻值RHTR。
VAMP=A·VHTR=A·Vout·RHTR/(Rshunt1+RHTR)…式(8)
在图21示出在第二构成例中,雾化器104未被控制器102的保持部103保持的非保持状态。在非保持状态下,在第一电触点111与第二电触点112之间不存在加热器127。第二构成例中,通过式(9)给予非保持状态下的检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP。
VAMP=A·VHTR=A·Vout·Rshunt2/(Rshunt1+Rshunt2)…式(9)
此处,能够按保持状态下的放大器AMP的输出电压VAMP可取的值满足第一范围(0<VAMP<VTH),非保持状态下的放大器AMP的输出电压VAMP可取的值满足第二范围(VTH≤VAMP≤Vout)的方式决定放大率A以及分流电阻值Rshunt1、Rshunt2。第一范围和第二范围能够设定为不具有相互重复的范围。第一范围的下限以及上限也可以小于第二范围的下限以及上限,在第一范围的上限与第二范围的下限之间设置差。或者,第一范围的下限以及上限也可以大于第二范围的下限以及上限,在第一范围的下限与第二范围的上限之间设置差。
由此,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来区别并识别保持状态和非保持状态,另外,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来检测从保持状态向非保持状态的迁移以及从非保持状态向保持状态的迁移。另外,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来计算加热器127的温度。这样的结构有利于吸入器100或者控制器102的成本减少。
在图4所示的第三构成例中,通过式(10)(与式(6)、式(8)相同的)给予雾化器104被控制器102的保持部103保持的保持状态下的检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP。
VAMP=A·VHTR=A·Vout·RHTR/(Rshunt1+RHTR)…式(10)
在图22示出在第三构成例中,雾化器104未被控制器102的保持部103保持的非保持状态。在非保持状态下,在第一电触点111与第二电触点112之间不存在加热器127。第三构成例中,在没有分流电阻Rshunt2,且VM<Vout的情况下,通过式(11)给予非保持状态下的检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP。
VAMP=VM…式(11)
这根据放大器AMP的输出电压VAMP的最大值是VM可以理解。另外,在第三构成例中,对于非保持状态下的检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,在有分流电阻Rshunt2,且VM<Vout的情况下,如果满足式(12),则如式(11)那样,输出电压VAMP与电压VM相等。该情况下,非保持状态下的放大器AMP的输出电压VAMP成为放大器AMP能够输出的电压的最大值。因而,与非保持状态下的放大器AMP的输出电压VAMP的值可取的第一范围不重复,增大保持状态下的放大器AMP的输出电压VAMP的值可取的第一范围,即能够提高分辨率。
(Rshunt2/(Rshunt1+Rshunt2))·Vout>VM…式(12)
另一方面,在第三构成例中,在有分流电阻Rshunt2,且VM>Vout的情况下,通过式(13)给予非保持状态下的检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP。
VAMP=A·VHTR=A·Vout·Rshunt2/(Rshunt1+Rshunt2)…式(13)
此处,能够按保持状态下的放大器AMP的输出电压VAMP可取的值满足第一范围(0<VAMP<VTH),非保持状态下的放大器AMP的输出电压VAMP可取的值满足第二范围(VTH≤VAMP≤VM)的方式决定放大率A以及分流电阻值Rshunt1、Rshunt2。第一范围和第二范围不具有相互重复的范围。第一范围的下限以及上限也可以小于第二范围的下限以及上限,在第一范围的上限与第二范围的下限之间设置差。或者,第一范围的下限以及上限也可以大于第二范围的下限以及上限,在第一范围的下限与第二范围的上限之间设置差。
由此,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来区别并识别保持状态和非保持状态,另外,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来检测从保持状态向非保持状态的迁移以及从非保持状态向保持状态的迁移。另外,处理器240能够基于从放大器AMP获取到的信息来计算加热器127的温度。这样的结构有利于吸入器100或者控制器102的成本减少。
上述的放大器AMP的输出电压VAMP是从放大器AMP获得的信息的一个例子。从放大器AMP获得的信息例如可以是处理器240能够根据输出电压VAMP导出的其它信息。作为那样的其它信息,例如可以是根据输出电压VAMP所计算的电阻值RHTR。处理器240能够基于电阻值RHTR来区别并识别保持状态和非保持状态,另外,处理器240能够检测从保持状态向非保持状态的迁移以及从非保持状态向保持状态的迁移。
如果将放大器AMP的输出电压VAMP为VTH时的加热器127的电阻值RHTR设为RTH,则若所计算出的电阻值RHTR小于RTH小,则处理器240判断为是保持状态。另一方面,如果所计算出的电阻值RHTR为RTH以上,则处理器240能够判断为是非保持状态。
在图27例示出与通过控制器102的保持部103进行的雾化器104的保持以及非保持有关的状态的变化。在图27中,“保持”表示通过控制器102的保持部103保持雾化器104的保持状态。另外,“非保持”表示未通过控制器102的保持部103保持雾化器104的非保持状态。另外,“取下”表示用户正在进行从控制器102的保持部103取下雾化器104的操作的取下作业状态。另外,“安装”表示用户正在进行相对于控制器102的保持部103安装雾化器104的操作的安装作业状态。
在图27中,横轴表示时间经过,纵轴表示电阻值RHTR。测定上限是前述的RTH。电阻值RHTR为测定上限(RTH)以上在形式上表示电阻值RHTR属于第二范围,即是通过将雾化器104从控制器102的保持部103取下而雾化器104未被保持部103保持的非保持状态。另一方面,电阻值RHTR小于测定上限(RTH)在形式上表示电阻值RHTR属于第一范围,即是雾化器104被控制器102的保持部103保持的保持状态。
在保持状态下,电阻值RHTR能够具有若干的变动。在非保持状态下,电阻值RHTR能够具有恒定的值。在取下作业状态下,电阻值RHTR变动较大,电阻值RHTR表示与保持状态同样的值,或表示与非保持状态同样的值。在安装作业状态下,电阻值RHTR变动较大,在电阻值RHTR变为保持状态的值之前能够具有相应的时间。根据以上,在图6所示的检测相关处理的步骤S619中,基于瞬间的电阻值RHTR的大小单纯地判断保持部103的状态,可能误判断雾化器104的更换作业的完成。
以下,对有利于防止或减少雾化器104的更换作业的完成的误判断的控制进行说明。在图23示出对从检测电路220的放大器AMP获得的信息进行监视的监视处理。由处理器240与图5以及图6所示的处理分开执行监视处理。在图6所示的检测相关处理的步骤S619中,处理器240能够基于通过图23所示的监视处理管理的控制器102的保持部103的状态的变化来判断或者检测进行了雾化器104的更换。在图23所示的处理中,作为从检测电路220的放大器AMP获得的信息,使用基于来自放大器AMP的输出电压VAMP所计算的加热器127的电阻值RHTR。然而,该信息例如可以是与输出电压VAMP本身或者输出电压VAMP具有相关的信息。
在图26例示控制变量ST的迁移。图26中的标记与图25中的标记共用。以下,参照图26对图23的处理进行说明。在步骤S2301中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S2302中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,并基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR。在步骤S2303中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S2304中,处理器240判断在步骤S2302中检测到的电阻值RHTR是否是RTH(相当于图27的测定上限)以上。而且,如果电阻值RHTR为RTH以上,则处理器240进入步骤S2305,如果电阻值RHTR小于RTH,则进入步骤S2314。此处,电阻值RHTR为RTH以上在形式上示出电阻值RHTR属于第二范围,即是通过从控制器102的保持部103取下雾化器104而未被保持部103保持的非保持状态。另一方面,电阻值RHTR小于RTH在形式上示出电阻值RHTR属于第一范围,即是雾化器104被控制器102的保持部103保持的保持状态。
在步骤S2305中,处理器240判断作为控制用的变量的控制变量ST是“非保持状态”还是“保持状态”。控制变量ST为“非保持状态”意味着处理器240识别当前的状态是未通过控制器102的保持部103保持雾化器104的非保持状态。另一方面,控制变量ST为“保持状态”意味着处理器240识别当前的状态是通过控制器102的保持部103保持雾化器104的保持状态。在步骤S2305中,如果控制变量ST为“非保持状态”,则处理器240返回到步骤S2301,如果控制变量ST为“保持状态”,则进入步骤S2306。在图25的处理中,在步骤S2304中只要未判断为电阻值RHTR是RTH以上,就不执行步骤S2305的判断,所以在通过保持部103保持雾化器104的保持状态(例如,图26的P1)下,即使电阻值RHTR有第一范围内的变动,也继续是保持状态这样的识别。
在步骤S2306~S2313中,处理器240根据第一范围(<RTH)内的电阻值RHTR继续收于第二范围(≥RTH)内而判断为从保持状态(例如,图26的P1)向非保持状态(例如,图26的P3)的迁移完成。具体而言,在步骤S2306中,处理器240将控制用的变量N1设置为1。在步骤S2307中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S2308中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR。在步骤S2309中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S2310中,处理器240判断在步骤S2308中检测到的电阻值RHTR是否是RTH以上。而且,如果电阻值RHTR为RTH以上,则处理器240在步骤S2311中在N1加上1后进入步骤S2312,如果电阻值RHTR小于RTH,则返回到步骤S2301。在步骤S2312中,处理器判断N1是否达到预先设定的T1,如果N1达到T1,则进入步骤S2313,如果不是,则返回到步骤S2307。T1能够设定为步骤S2307~S2312的循环(例如,图26的P2)例如继续1.5秒~2.5秒的范围内的任意的时间。在步骤S2313中,处理器240将状态变量ST设定或者变更为“非保持状态”。
在步骤S2314~S2323中,处理器240根据第二范围(≥RTH)内的电阻值RHTR继续收于第一范围(<RTH)内而判断为完成从非保持状态(例如,图26的P3)向保持状态(例如,图26的P5)的迁移。具体而言,在步骤S2314中,处理器240判断控制变量ST是“保持状态”还是“非保持状态”,如果控制变量ST为“保持状态”,则返回到步骤S2301,如果控制变量ST为“非保持状态”,则进入步骤S2315。
在步骤S2315中,处理器240判断电阻值RTHR是否在第一范围(≤RTH)内的规定范围内,如果电阻值RTHR在该规定范围内,则进入步骤S2316,如果不在,则返回到步骤S2301。此处,该规定范围能够决定为能够保证电阻值RTHR为保持状态下的电阻值RTHR。在步骤S2316中,处理器240将控制用的变量N2设置为1。在步骤S2317中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S2318中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,并基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR。在步骤S2319中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S2320中,处理器240判断在步骤S2318中检测到的电阻值RHTR是否在规定范围内,如果电阻值RTHR在该规定范围内,则进入步骤S2321,如果不在,则返回到步骤S2301。此处,该规定范围能够设为与步骤S2315中的规定范围相同的范围,但也可以是不同的范围(例如,更小的范围)。在步骤S2321中,处理器判断N2是否达到预先设定的T2,如果N2达到T2,则进入步骤S2323,如果没有达到T2,则返回到步骤S2317。T2能够设定为步骤S2317~S2322的循环(例如,图26的P4)例如继续1.5秒~2.5秒的范围内的任意的时间。在步骤S2323中,处理器240将状态变量ST设定或者变更为“保持状态”。
此处,作为一个例子,对在图5所示的处理的步骤S504中开始的供电控制与第一范围的关系进行说明。在保持状态下执行供电控制。在供电控制中,在放大器AMP的输出电压VAMP(从放大器AMP获得的信息)的值属于第一范围内的第三范围的情况下,处理器240能够控制电力供给部270(开关SW1),以使得不向加热器127供给电力。另外,在供电控制中,在存在雾化请求的状态下,放大器AMP的输出电压VAMP(从放大器AMP获得的信息)的值属于第一范围内的第四范围的情况下,处理器240能够基于输出电压VAMP来控制电力供给部270(开关SW1)。第三范围以及第四范围能够设定为不具有相互重复的范围。第三范围可以是目标温度范围,第四范围可以是该目标温度范围外的温度范围。
作为其它例子,对图6所示的处理中的第一范围与供电控制的关系进行说明。在图6所示的处理中,若加热器127的温度THTR超过250℃,则处理器240在步骤S628中在规定期间(例如,11秒)中禁止加热器127的加热(对加热器127的供电)。在该例子中,250℃以上的温度范围是第一范围内的第三范围,小于250℃的温度范围是第一范围内的第四范围。
在图24示出图23所示的监视处理的变形例。在图24所示的监视处理中,对图23所示的监视处理追加步骤S2341以及步骤S2342。在步骤S2315中,若判断为电阻值RTHR处于第一范围(≤RTH)内的规定范围内,则执行步骤S2341。在步骤S2341中,处理器240禁止气雾剂的生成,即禁止加热器127的加热(对加热器127的供电)。由此,在图26中被示出为P4的期间中,禁止气雾剂的产生。
在步骤S2323中,将状态变量ST设定或者变更为“保持状态”后,执行步骤S2342。在步骤S2342中,处理器240解除气雾剂的生成的禁止。这样,由于仅在雾化器104被控制器102的保持部103保持的保持状态下,允许气雾剂的产生(对加热器127的供电),所以能够提高吸入器100的安全性。
在图25示出图23所示的监视处理的其它变形例。在图25所示的监视处理中,步骤S2314之后的处理与图23所示的监视处理不同。以下,对步骤S2314以下的处理进行说明。
在步骤S2314~S2323中,处理器240根据第二范围(≥RTH)内的电阻值RHTR继续收敛在第一范围(<RTH)内而完成从非保持状态(例如,图26的P3)向保持状态(例如,图26的P5)的迁移完成的判断。具体而言,在步骤S2314中,处理器240判断控制变量ST是“保持状态”还是“非保持状态”,如果控制变量ST为“保持状态”,则返回到步骤S2301,如果控制变量ST为“非保持状态”,则进入步骤S2351。
在步骤S2351中,处理器240将在步骤S2302中检测到的电阻值RTHR储存(存储)至存储器的作业区域。在步骤S2316中,处理器240将控制用的变量N2设置为1。在步骤S2317中,处理器240使开关SW1断开,使开关SW2接通。在步骤S2318中,处理器240检测检测电路220的放大器AMP的输出电压VAMP,并基于检测到的输出电压VAMP,按照式(2)以及式(4)来计算加热器127的电阻值RHTR。在步骤S2319中,处理器240使开关SW1接通,使开关SW2断开。
在步骤S2352中,处理器240判断在步骤S2318中所检测到的电阻值RHTR是否是RTH以上。而且,如果电阻值RHTR为RTH以上,则处理器240返回到步骤S2301,如果电阻值RHTR小于RTH,则进入步骤S2353。
在步骤S2353中,处理器240将在步骤S2318中所检测到电阻值RTHR储存(存储)至存储器的作业区域。在步骤S2321中,处理器240判断N2是否达到T2,如果N2达到T2,则进入步骤S2354,如果N2没有达到T2,则返回到步骤S2318。T2能够设定为步骤S2318~S2322的循环(例如,图26的P4)例如继续1.5秒~2.5秒的范围内的任意的时间。
在步骤S2354中,处理器240计算储存于存储器的作业区域的表示多个电阻值RTHR的偏差的指标作为标准偏差σ。在步骤S2355中,处理器240判断在步骤S2354中所计算出的σ是否小于规定的阈值,即电阻值RTHR是否收敛。而且,如果σ小于规定的阈值,则处理器240进入步骤S2323,如果σ不小于规定的阈值,则返回到步骤S2301。在步骤S2323中,处理器240将状态变量ST设定或者变更为“保持状态”。
如图26所例示那样,处理器240将取下作业状态识别或者判断为保持状态,将安装作业状态识别或者判断为非保持状态。由此,在图6所示的检测相关处理的步骤S619中,处理器240能够准确地判断出或者检测到进行了雾化器104的更换。
发明并不限于上述的实施方式,能够在发明的要旨的范围内进行各种变形、变更。
Claims (17)
1.一种吸入器用控制器,其特征在于,具备:
保持部,保持雾化器,所述雾化器具有对气雾剂源进行加热的加热器;
电力供给部,向安装于所述保持部的所述雾化器的所述加热器供给电力;
放大器,被输入与向所述加热器供给电流的电流路径上的节点的电压对应的电压;以及
处理器,从所述放大器获取信息,执行与所述信息对应的控制,
在所述保持部保持所述雾化器的保持状态下所述信息的值可取的第一范围、和所述保持部未保持所述雾化器的非保持状态下所述信息的值可取的第二范围不具有相互重复的范围。
2.根据权利要求1所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述处理器基于所述信息的值来判断所述保持部的状态是所述保持状态还是所述非保持状态。
3.根据权利要求2所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述处理器根据从所述非保持状态向所述保持状态的迁移,执行基于所述信息的值获取所述加热器的电阻值作为基准电阻值的处理。
4.根据权利要求3所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述处理器基于所述信息的值和所述基准电阻值来计算所述加热器的温度。
5.根据权利要求3所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述处理器根据在所述第二范围内的所述信息的值继续收于所述第一范围内而判断为从所述非保持状态向所述保持状态的迁移完成。
6.根据权利要求5所述的吸入器用控制器,其特征在于,
根据从所述非保持状态向所述保持状态的迁移完成这一判断,基于所述信息获取并存储所述加热器的所述基准电阻值。
7.根据权利要求6所述的吸入器用控制器,其特征在于,
在是所述保持状态且存在使所述雾化器进行动作的请求的状态下,所述处理器基于所述基准电阻值以及基于所述信息获得的所述加热器的电阻值来控制所述电力供给部,以使所述加热器成为目标温度。
8.根据权利要求3所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述处理器根据在所述第一范围内的所述信息的值继续收于所述第二范围内而判断为从所述保持状态向所述非保持状态的迁移完成。
9.根据权利要求1所述的吸入器用控制器,其特征在于,
在所述保持状态下,所述信息的值属于所述第一范围内的第三范围的情况下,所述处理器控制所述电力供给部,以使不向所述加热器供给电力。
10.根据权利要求9所述的吸入器用控制器,其特征在于,
在是所述保持状态且存在使所述雾化器进行动作的请求的状态下,在所述信息的值属于所述第一范围内的第四范围的情况下,所述处理器基于所述信息来控制所述电力供给部,
所述第三范围以及所述第四范围不具有相互重复的范围。
11.根据权利要求1所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述第一范围的上限小于供给至所述放大器的电源端子的电源电压,
所述第二范围的下限大于所述第一范围的上限。
12.根据权利要求11所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述第二范围是所述电源电压的变动范围。
13.根据权利要求1所述的吸入器用控制器,其特征在于,
在所述非保持状态下,对所述放大器的输入端子输入与供给至所述放大器的电源端子的电源电压相等的电压。
14.根据权利要求1所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述保持部具有第一电触点以及第二电触点,所述第一电触点经由第一电阻元件与所述电力供给部的输出端子电连接且与所述雾化器具有的第三电触点接触,所述第二电触点与接地线电连接且与所述雾化器具有的第四电触点接触,
所述放大器具有与所述第一电触点电连接的同相输入端子和与所述第二电触点电连接的反相输入端子。
15.根据权利要求14所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述第一电触点和所述第二电触点通过第二电阻元件被电连接。
16.根据权利要求15所述的吸入器用控制器,其特征在于,
在将所述第一电阻元件的电阻值设为Rshunt1,将所述第二电阻元件的电阻值设为Rshunt2,将通过所述电力供给部供给至所述第一电阻元件的电压设为Vout,将供给至所述放大器的电源端子的电源电压设为VM时,在所述非保持状态下,满足
(Rshunt2/(Rshunt1+Rshunt2))·Vout>VM。
17.根据权利要求14所述的吸入器用控制器,其特征在于,
所述反相输入端子经由第三电阻元件接地,所述反相输入端子和所述放大器的输出端子经由第四电阻元件连接。
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