JP2022044473A - 吸引器用コントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】エアロゾル源を加熱するためのヒータの通電制御における安全性を向上させるために有利な技術を提供する。
【解決手段】吸引器用コントローラは、エアロゾル源の霧化要求を検知するセンサと、前記センサで検知された前記霧化要求に応じて、前記エアロゾル源を加熱するためのヒータの通電制御を行うプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記通電制御の第１制約条件、第２制約条件および第３制約条件にそれぞれ該当するか否かを判断し、前記第１制約条件、前記第２制約条件および前記第３制約条件の少なくとも１つに該当する場合、前記センサで前記霧化要求が検知されていても前記ヒータへの通電を制限する。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸引器用コントローラに関する。

特許文献１には、ヒータを用いてエアロゾル源を加熱することにより、当該エアロゾル源を霧化し、エアロゾルを生成するエアロゾル生成装置が記載されている。当該装置では、センサにより計測されたヒータの電圧又は電流に基づいて、エアロゾル源の残量が不足しているか否かを推定し、エアロゾル源の残量が不足していると推定された場合には、ヒータへの電力の供給を停止する（具体的には、ヒータに接続されたスイッチをオフ状態にする）。

国際公開第２０１９／１８０９０９号

ヒータによりエアロゾル源を加熱する装置では、安全性の更なる向上が求められている。

そこで、本発明は、エアロゾル源を加熱するためのヒータの通電制御における安全性を向上させるために有利な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態に係る吸引器用コントローラは、エアロゾル源の霧化要求を検知するセンサと、前記センサで検知された前記霧化要求に応じて、前記エアロゾル源を加熱するためのヒータの通電制御を行うプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記通電制御の第１制約条件、第２制約条件および第３制約条件にそれぞれ該当するか否かを判断し、前記第１制約条件、前記第２制約条件および前記第３制約条件の少なくとも１つに該当する場合、前記センサで前記霧化要求が検知されていても前記ヒータへの通電を制限する。

一実施形態において、前記第１制約条件、前記第２制約条件および前記第３制約条件では、前記ヒータへの通電を制限するか否かを判断するための監視対象が互いに異なる。

一実施形態において、前記プロセッサは、前記センサで前記霧化要求が継続的に検知されている要求継続時間を監視し、前記第１制約条件は、前記要求継続時間に関する制約条件である。

一実施形態において、前記プロセッサは、前記ヒータを流れる電流を監視し、前記第２制約条件は、前記ヒータを流れる電流に関する制約条件である。

一実施形態において、前記第２制約条件は、第１時間以上の時間において第１電流値を超える電流が前記ヒータを流れているとの制約条件、および、第２時間以上の時間において第２電流値を超える電流が前記ヒータを流れているとの制約条件を含み、前記第１時間は前記第２時間より短い時間に設定され、前記第１電流値は前記第２電流値より大きい電流値に設定されている。

一実施形態において、前記吸引器用コントローラは、前記ヒータへの電力供給ライン上に設けられた第１抵抗を更に備え、前記プロセッサは、前記第１抵抗の電圧に基づいて前記ヒータの電流を監視する。

一実施形態において、前記プロセッサは、前記ヒータの温度を監視し、前記第３制約条件は、前記ヒータの温度に関する制約条件である。

一実施形態において、前記吸引器用コントローラは、前記ヒータに生じる電圧を増幅して出力する増幅器を更に備え、前記プロセッサは、前記増幅器の出力電圧に基づいて、前記ヒータの温度を監視する。

一実施形態において、前記吸引器用コントローラは、電源と、前記電源の出力電圧をヒータ駆動電圧に変換して前記ヒータ駆動電圧を前記ヒータへの電力供給ラインに出力する電圧変換器を更に備え、前記プロセッサは、前記電圧変換器における前記ヒータ駆動電圧の出力を禁止することにより前記ヒータの通電を制限する。

一実施形態において、前記吸引器用コントローラは、前記ヒータへの電力供給ラインを開閉するためのスイッチを前記電力供給ライン上に更に備え、前記プロセッサは、前記スイッチで前記電力供給ラインを閉じることを禁止することにより前記ヒータへの通電を制御する。

一実施形態において、前記吸引器用コントローラは、前記ヒータへの電力供給ライン上に設けられた第２抵抗と、前記第２抵抗の電圧に応じて前記ヒータの通電を停止する保護回路と、を更に備え、前記保護回路は、前記プロセッサの制御に拠らずに動作する。

一実施形態において、前記吸引器用コントローラは、前記電力供給ラインを開閉するためのスイッチ回路を更に備え、前記保護回路は、前記第２抵抗の電圧に応じて前記スイッチ回路で前記電力供給ラインを開くことにより前記ヒータの通電を停止する。

一実施形態において、前記第１制約条件は、前記センサで前記霧化要求が継続的に検知されている要求継続時間が第１閾値以上であるとの制約条件を含み、前記第２制約条件は、前記ヒータの通電時間が第２閾値以上であるとの制約条件を含み、前記第２閾値は、前記第１閾値より長い時間に設定されている。

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態に係る吸引器用コントローラは、エアロゾル源の霧化要求を検知するセンサと、前記センサで検知された前記霧化要求に応じて、前記エアロゾル源を加熱するためのヒータの通電制御を行うプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記通電制御の第１制約条件および第２制約条件の少なくとも１つに該当する場合、前記センサで前記霧化要求が検知されていても前記ヒータへの通電を制限し、前記第１制約条件は、前記センサで前記霧化要求が継続的に検知されている要求継続時間が第１閾値以上であるとの制約条件を含み、前記第２制約条件は、前記ヒータの通電時間が第２閾値以上であるとの制約条件を含み、前記第２閾値は、前記第１閾値より長い時間に設定されている。

本発明によれば、エアロゾル源を加熱するためのヒータの通電制御における安全性を向上させるために有利な技術が提供される。

吸引器の構成例を模式的に示す図 コントローラの電気部品の構成例を示す図 吸引器の動作例を示す図 第１検出関連処理の一例を示す図 第２検出関連処理の一例を示す図 第１電流値ＴＨ_１、第２電流値ＴＨ_２、回数ｋの上限値ｋ_max、および、回数ｎの上限値ｎ_maxの関係を説明するための図

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１には、一実施形態の吸引器１００の構成例が模式的に示されている。吸引器１００は、ユーザによる吸引動作などのエアロゾルを要求する動作（以下、霧化要求ともいう）に応じて、エアロゾルを含む気体、または、エアロゾルおよび香味物質を含む気体、または、エアロゾル、または、香味物質を含むエアロゾルを吸口部１３０を通してユーザに提供するように構成されうる。吸引器１００は、コントローラ１０２と、霧化器１０４とを備えうる。吸引器１００は、霧化器１０４を取り外し可能な状態で保持する保持部１０３を備えうる。コントローラ１０２は、吸引器用コントローラとして理解されてもよい。霧化器１０４は、エアロゾル源を霧化するように構成されうる。エアロゾル源は、例えば、グリセリンまたはプロピレングリコール等の多価アルコール等の液体でありうる。あるいは、エアロゾル源は、薬剤を含んでもよい。エアロゾル源は、液体であってもよいし、固体であってもよいし、液体および固体の混合物であってもよい。エアロゾル源に代えて、水等の蒸気源が用いられてもよい。

吸引器１００は、香味源１３１を含むカプセル１０６を更に備えてもよく、霧化器１０４は、カプセル１０６を取り外し可能な状態で保持するカプセルホルダ１０５を含みうる。カプセルホルダ１０５は、霧化器１０４ではなくコントローラ１０２に含められていてもよい。香味源１３１は、例えば、たばこ材料を成形した成形体でありうる。あるいは、香味源１３１は、たばこ以外の植物（例えば、ミント、ハーブ、漢方、コーヒー豆等）によって構成されてもよい。香味源には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。香味源１３１は、エアロゾル源に添加されてもよい。吸引器１００又は霧化器１０４がカプセルホルダ１０５を含む構成に代えて、霧化器１０４とカプセルホルダ１０５を一体としてもよい。

コントローラ１０２は、電源ＢＡＴを含む電気部品１１０を備えうる。電源ＢＡＴは、リチウムイオン二次電池のような二次電池で構成されていてもよいし、リチウムイオンキャパシタのような電気二重層キャパシタで構成されていてもよい。電気部品１１０は、ユーザインターフェース１１６を含みうる。あるいは、コントローラ１０２は、電気部品１１０およびユーザインターフェース１１６を含むものとして理解されてもよい。ユーザインターフェース１１６は、例えば、ユーザに情報を提供する表示部１１６ａ（例えば、ＬＥＤ等の発光素子、および／または、ＬＣＤ等の画像表示器）、および／または、ユーザの操作を受け付ける操作部１１６ｂ（例えば、ボタンスイッチ等のスイッチ、および／または、タッチディスプレイ)を含みうる。また、コントローラ１０２は、外部電源による充電を可能にするため、外部電源のコネクタと電気的に接続されるコネクタＰＧを備えうる。コネクタＰＧは、電気部品１１０に電気的に接続される。図１に示す例では、コネクタＰＧは、コントローラ１０２において、霧化器１０４が設けられる位置とは反対側の位置に設けられているが、コントローラ１０２におけるコネクタＰＧの位置は任意でありうる。また、コネクタＰＧは雌型（凹型）のレセプタクルであってもよいし、雄型（凸型）のプラグであってもよい。

コントローラ１０２の保持部１０３は、第１電気接点Ｃ１および第２電気接点Ｃ２を含みうる。保持部１０３によって霧化器１０４が保持された状態において、保持部１０３の第１電気接点Ｃ１は、霧化器１０４の第３電気接点Ｃ３に接し、また、保持部１０３の第２電気接点Ｃ２は、霧化器１０４の第４電気接点Ｃ４に接しうる。コントローラ１０２は、第１電気接点Ｃ１および第２電気接点Ｃ２を通して霧化器１０４（ヒータＨＴ）に電力を供給しうる。

霧化器１０４は、前述の第３電気接点Ｃ３および第４電気接点Ｃ４を含みうる。また、霧化器１０４は、エアロゾル源を加熱して霧化するためのヒータＨＴと、エアロゾル源を保持する容器１２５、容器１２５によって保持されたエアロゾル源をヒータＨＴによる加熱領域に輸送し且つ加熱領域で保持する輸送部（ウィック）１２６とを含みうる。該加熱領域の少なくとも一部は、霧化器１０４内に設けられた流路１２８に配置されうる。第１電気接点Ｃ１、第３電気接点Ｃ３、ヒータＨＴ、第４電気接点Ｃ４および第２電気接点Ｃ２は、ヒータＨＴに電流を流すための電流経路を形成する。輸送部１２６は、例えば、ガラス繊維のような繊維素材またはセラミックのような多孔質素材またはこれらの組合せで構成されうる。なお、容器１２５に保持されたエアロゾル源を加熱領域に輸送する手段は、ウィックに限られず、スプレーのような噴霧装置やまたはポンプのような輸送手段を代わりに用いられてもよい。

霧化器１０４は、前述のように、カプセル１０６を取り外し可能に保持するカプセルホルダ１０５を含むことができる。カプセルホルダ１０５は、一例において、カプセル１０６の一部をカプセルホルダ１０５内または霧化器１０４内に収容し、吸口部１３０を含む他の一部を露出させるようにカプセル１０６を保持しうる。ユーザは、吸口部１３０を口で銜えて、エアロゾルを含有する気体又はエアロゾルを吸引することができる。このように吸口部１３０が取り外し可能なカプセル１０６に備えられることで、吸引器１００を清潔に保つことができる。

ユーザが吸口部１３０を銜えて吸引動作を行うと、図１において矢印で例示されるように、不図示の開口を通じて霧化器１０４の流路１２８に空気が流入し、ヒータＨＴがエアロゾル源を加熱することによって蒸気化及び／又はエアロゾル化されたエアロゾル源がその空気によって吸口部１３０に向けて輸送される。吸口部１３０に向けて輸送される過程において、蒸気化及び／又はエアロゾル化されたエアロゾル源が冷却されて微小な液滴が形成されることで、エアロゾル化が促進されうる。そして、香味源１３１が配置されている構成においては、そのエアロゾルに香味源１３１が発生する香味物質が添加されて吸口部１３０に輸送され、ユーザの口に吸い込まれる。香味源１３１が発生する香味物質はエアロゾルに添加されるため、ユーザの口腔内に留まらず、効率的にユーザの肺まで効率的に香味物質を輸送することができる。

図２には、コントローラ１０２の電気部品１１０の構成例が示されている。また、図２では、コントローラ１０２のコネクタＰＧも図示されている。電気部品１１０は、例えば、電源ＢＡＴと、霧化器１０４（のヒータＨＴ）に電力を供給する電力供給部と、ヒータＨＴの抵抗値を検出するための検出部と、当該検出部で得られた情報に応じてヒータＨＴの通電を制御する通電制御部とを含みうる。ヒータＨＴは、ヒータＨＴの温度によって変化する抵抗値Ｒ_ＨＴＲを有する。抵抗値は、ヒータＨＴの温度が高くなるほど増大する正の温度係数特性（所謂、ＰＴＣ特性）を有していてもよいし、ヒータＨＴの温度が低くなるほど増大する負の温度係数特性（所謂、ＮＴＣ特性）を有していてもよい。上述したように、ヒータＨＴの第３電気接点Ｃ３はコントローラ１０２の第１電気接点Ｃ１に接し、ヒータのＨＴの第４電気接点Ｃ４はコントローラ１０２の第２電気接点Ｃ２に接する。

ヒータＨＴに電力を供給する電力供給部は、電源ＢＡＴからヒータＨＴへの電力供給ライン上に、電圧変換器１１とスイッチＱ１とを含みうる。電圧変換器１１（第１レギュレータ）は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータを含み、電源ＢＡＴのプラス端子から供給される電圧Ｖｂをヒータ駆動電圧Ｖ１に変換して出力端子ＶＯＵＴから出力する。電圧変換器１１の出力端子ＶＯＵＴから出力されたヒータ駆動電圧Ｖ１は、ヒータＨＴの第３電気接点Ｃ３に接する第１電気接点Ｃ１に供給される。ヒータＨＴの第４電気接点Ｃ４に接する第２電気接点Ｃ２は電源ＢＡＴのマイナス端子に電気的に接続されているため、電圧変換器１１の出力端子ＶＯＵＴと電源ＢＡＴのマイナス端子との間に、ヒータＨＴに電流を流すための電流経路が構成されうる。ヒータＨＴに印加する電圧が高いほど生成されるエアロゾルの量は増大する傾向にあるため、好ましくは、電圧変換器１１は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ又は昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータを含む。また、スイッチＱ１は、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、スイッチＱ１の開閉（オフ、オン）は、プロセッサ１４によって制御されうる。スイッチＱ１は、電圧変換器１１の出力端子ＶＯＵＴとヒータＨＴ（第１電気接点Ｃ１）とを繋ぐライン（電流経路）上に配置されうるが、それに限られず、ヒータＨＴ（第２電気接点Ｃ２）と電源ＢＡＴのマイナス端子とを繋ぐライン上に配置されてもよい。なお、図２においてスイッチＱ１に付されているダイオードは、電界効果トランジスタのボディ（寄生）ダイオードを表している。

ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを検出するための検出部は、電圧変換回路１２と、増幅器１３とを含みうる。電圧変換回路１２（第２レギュレータ）は、例えばＬＤＯ（Low DropOut）などのリニアレギュレータを含み、電源ＢＡＴのプラス端子から供給される電圧Ｖｂを、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを検出するための検出電圧Ｖ２に変換して出力端子ＶＯＵＴから出力する。増幅器１３は、例えば、非反転入力端子、反転入力端子および出力端子を有するオペアンプを含みうる。増幅器１３の正側電源端子は電圧変換回路１２の出力端子ＶＯＵＴに接続され、負側電源端子はグランドラインに接続されうる。増幅器１３の非反転入力端子は第１電気接点Ｃ１に接続され、反転入力端子は第２電気接点Ｃ２に接続される。したがって、増幅器１３は、第１電気接点Ｃ１と第２電気接点Ｃ２との電位差、即ち、ヒータＨＴに生じる電圧Ｖ_ＨＴＲを増幅し、出力電圧Ｖ_ＡＭＰとして出力しうる。増幅器１３の出力電圧Ｖ_ＡＭＰはプロセッサ１４に入力されうる。なお、図２に示す例では、増幅器１３の非反転入力端子とグランドラインとの間にツェナーダイオードＰＥが設けられている。ツェナーダイオードＰＥは、増幅器１３の非反転入力端子に過大な電圧が入力されて、増幅器１３が予期せぬ動作をしたり故障をしたりすることを抑制するために用いられる。

また、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを検出するための検出部は、スイッチＱ２と、シャント抵抗Ｒｓ（以下では、シャント抵抗Ｒｓの抵抗値も「Ｒｓ」を示すことがある）とを更に含みうる。シャント抵抗Ｒｓの抵抗値は、シャント抵抗Ｒｓの温度が変化しても殆ど変化しないものとする。スイッチＱ２は、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、スイッチＱ２の開閉（オフ、オン）は、プロセッサ１４によって制御されうる。スイッチＱ２は、電圧変換回路１２の出力端子ＶＯＵＴとヒータＨＴ（第１電気接点Ｃ１）とを繋ぐライン上に配置されうるが、それに限られず、ヒータＨＴ（第２電気接点Ｃ２）と電源ＢＡＴのマイナス端子とを繋ぐライン上に配置されてもよい。電圧変換回路１２の出力端子ＶＯＵＴとスイッチＱ２とを繋ぐライン上にはダイオードＢＥが設けられうる。シャント抵抗Ｒｓは、スイッチＱ２とヒータＨＴとを繋ぐライン上において、スイッチＱ２と直列に配置されうる。なお、図２においてスイッチＱ２に付されているダイオードは、電界効果トランジスタのボディ（寄生）ダイオードを表している。また、図２に示す例では、直列に配置された抵抗Ｒ１、Ｒ２が、スイッチＱ２とシャント抵抗Ｒｓとを繋ぐラインとグランドラインとの間に設けられており、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間の電圧がプロセッサ１４に供給されている。

増幅器１２の非反転入力端子は、シャント抵抗ＲｓとヒータＨＴの間に接続され、シャント抵抗ＲｓとヒータＨＴの直列回路は、電圧変換回路１２の出力端子ＶＯＵＴと電源ＢＡＴのマイナス極との間に接続される。つまり、増幅器１２の非反転入力端子には、検出電圧Ｖ２（から後述するダイオードＢＥの順方向電圧Ｖｆを引いた電圧）をシャント抵抗ＲｓとヒータＨＴによって分圧した電圧が入力される。抵抗値Ｒ_ＨＴＲはヒータＨＴの温度によって変化するため、図２に示したコントローラ１０２の電気部品１１０の構成例によれば、増幅器１２はヒータＨＴの温度に応じて変化する出力電圧Ｖ_ＡＭＰを出力しえる。

ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを検出するときには、スイッチＱ１がオフされ、スイッチＱ２がオンされる。本実施形態では、ユーザの霧化要求に応じてスイッチＱ１をオンしてヒータＨＴに給電した後、スイッチＱ２をオンしてからスイッチＱ１をオフする。このとき、ダイオードＢＥの順方向電圧をＶｆ、ヒータＨＴを流れる電流をＩ_ＨＴＲとすると、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲは式（１）となる。
Ｒ_ＨＴＲ＝Ｖ_ＨＴＲ／Ｉ_ＨＴＲ＝Ｖ_ＨＴＲ・（Ｒ_ＨＴＲ＋Ｒｓ）／（Ｖ２－Ｖｆ）
・・・式（１）
式（１）を変形すると、抵抗値Ｒ_ＨＴＲを与える式（２）が得られる。
Ｒ_ＨＴＲ＝Ｒｓ・Ｖ_ＨＴＲ／（Ｖ２－Ｖｆ－Ｖ_ＨＴＲ） ・・・式（２）
検出部の増幅器１３の出力電圧Ｖ_ＡＭＰは、増幅器１３が増幅率Ａを有する場合、式（３）で与えられる。
Ｖ_ＡＭＰ＝Ａ・Ｖ_ＨＴＲ ・・・式（３）
式（３）を変形すると、ヒータＨＴの電圧Ｖ_ＨＴＲを与える式（４）が得られる。
Ｖ_ＨＴＲ＝Ｖ_ＡＭＰ／Ａ ・・・式（４）
よって、式（２）および式（４）に従って、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを得ることができる。なお、スイッチＱ２は、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを検出するための増幅器１３の出力電圧Ｖ_ＡＭＰが得られた後にオフされる。

ヒータＨＴの通電制御を行う通電制御部は、プロセッサ１４を含みうる。プロセッサ１４は、電源ＢＡＴの電圧Ｖｂによって動作しうる。具体的には、プロセッサ１４の電源端子ＶＰには、図２の太線ラインＢＬで示されるように、電源ＢＡＴのプラス端子とプロセッサ１４の電源端子ＶＰとを繋ぐラインを介して、電源ＢＡＴの電圧Ｖｂが印加されうる。当該ライン上には、スイッチＱ３と並列に配置されたダイオードＳＤが設けられうる。ダイオードＳＤは、例えばショットキーバリアダイオードであり、スイッチＱ３と並列に配置されうる。ショットキーバリアダイオードの順方向電圧はボディダイオードの順方向電圧よりも小さい傾向にあるため、ショットキーバリアダイオードを有することで、電源ＢＡＴからプロセッサ１４の電源端子ＶＰへ高効率で電力を供給することができる。ここで、プロセッサ１４は、例えばＭＣＵ（Micro Controller Unit（マイクロコントローラユニット））で構成されうるが、ＭＣＵとアナログ回路とによって構成されてもよい。

プロセッサ１４は、上記の検出部で得られた情報（ここでは、増幅器１３の出力電圧Ｖ_ＡＭＰ）に応じて、ヒータＨＴの通電を制御するための制御信号を発生する。制御信号は、例えば、スイッチＱ１の開閉を制御する信号でありうるが、他の制御信号（例えば、表示部１１６ａを制御する制御信号）を含むこともできる。制御信号は、例えば、ヒータＨＴの過熱を抑制するためのものであってもよいし、ヒータＨＴの温度を目標温度に収束させるためのものであってもよい。また、プロセッサ１４は、電源ＢＡＴのマイナス端子とヒータＨＴ（第２電気接点Ｃ２）とを繋ぐライン上に配置された抵抗Ｒ_Ｄ（第１抵抗）に生じる電圧に基づいて、抵抗Ｒ_Ｄを流れる電流値Ｉ_Ｄ、即ち、ヒータＨＴの電流値Ｉ_ＨＴＲを検知することができる。そして、プロセッサ１４は、ヒータＨＴに過電流が検知された場合、スイッチＱ１をオフすることによりヒータＨＴの通電を停止するなどの処理を行うことができる。

プロセッサ１４は、抵抗値Ｒｓ、電圧Ｖｆ、電圧Ｖ２、および増幅器１３の出力電圧Ｖ_ＡＭＰに基づいて、上記の式（２）および式（４）に従ってヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを計算しうる。抵抗値Ｒｓ、電圧Ｖｆおよび電圧Ｖ２は、既知の値である。そして、プロセッサ１４は、以下の式（５）に従ってヒータＨＴの推定温度Ｔ_ＨＴＲを計算し、計算した推定温度Ｔ_ＨＴＲに基づいて、ヒータＨＴの温度が目標温度に一致又は収束するように、スイッチＱ１の開閉を制御しうる。
Ｔ_ＨＴＲ＝Ｔ_ｒｅｆ＋（１／α）・（Ｒ_ＨＴＲ－Ｒ_ｒｅｆ）・（１／Ｒ_ｒｅｆ）・１０^６
・・・式（５）

式（５）において、Ｔ_ｒｅｆはヒータＨＴの基準温度である。Ｒ_ｒｅｆはヒータＨＴの基準抵抗値であり、これは基準温度におけるヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲである。αはヒータＨＴの温度係数[ｐｐｍ／℃]であり、既知の値である。ここで、基準温度は、任意の温度とすることができ、基準抵抗値と対応付けられて（紐付けられて）プロセッサ１４のメモリに記憶されうる。基準温度としては、事前に設定された温度が用いられてもよいし、基準抵抗値を取得する際に得られるヒータＨＴの温度が用いられてもよい。基準抵抗値を取得する際に得られるヒータＨＴの温度は、上記の式（１）～（５）を用いて新たに計算されたヒータＨＴの推定温度Ｔ_ＨＴＲが適用されてもよいし、吸引器１００内の任意箇所の温度を検出するセンサ（例えば温度センサＴＭ）の出力から換算されてもよい。

また、コントローラ１０２の電気部品１１０は、コントローラ１０２のコネクタＰＧが外部電源のコネクタに接続された場合に、当該外部電源による電源ＢＡＴの充電を制御するための充電回路を更に備えうる。充電回路は、例えば、ブリッジ回路ＢＣと、保護回路１５と、スイッチＱ３、Ｑ４とを含みうる。ブリッジ回路ＢＣは、コネクタＰＧが反転して（例えば紙面上下方向を逆にして）外部電源のコネクタに接続されたとしても、コントローラ１０２を正常に動作させるための回路であり、例えば４個のダイオードによって構成されうる。保護回路１５は、コネクタＰＧを介して外部電源からコントローラ１０２の電源ＢＡＴに過電流が流れることを防止するための回路である。

スイッチＱ３、Ｑ４は、ブリッジ回路ＢＣと電源ＢＡＴのプラス端子とを繋ぐライン上において直列に配置される。スイッチＱ３、Ｑ４は、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含み、スイッチＱ３、Ｑ４の開閉（オフ、オン）は、プロセッサ１４によって制御されうる。プロセッサ１４は、コネクタＰＧが外部電源のコネクタに接続された場合に、スイッチＱ３をオンさせることにより、コネクタＰＧを介して外部電源から電源ＢＡＴへ充電を行うことができる。なお、図２においてスイッチＱ３、Ｑ４に付されているダイオードは、電界効果トランジスタのボディ（寄生）ダイオードを表している。プロセッサ１４は、スイッチＱ３のオン／オフを制御することで、コネクタＰＧから供給される電力から電源ＢＡＴの充電に不要な電力を熱として捨てるドロッパ制御を実行してもよい。プロセッサ１４がスイッチＱ３を用いてこのドロッパ制御を実行すれば、専用の充電ＩＣなどを用いなくとも、電源ＢＡＴの充電を高度に制御することができる。

コントローラ１０２の電気部品１１０は、スイッチ回路１６と、保護回路１７とを更に備えうる。スイッチ回路１６は、コネクタＰＧが外部電源のコネクタに接続されてＥＮ端子に所定の電圧が印加された場合に、プロセッサ１４と外部電源との通信を可能にする回路である。保護回路１７は、ヒータＨＴへの電力供給ライン上（図２に示される構成例では、電源ＢＡＴのマイナス端子とヒータＨＴ（第２電気接点Ｃ２）とを繋ぐライン上）に配置された抵抗Ｒ_Ｐ（第２抵抗）生じる電圧に基づいて、抵抗Ｒ_Ｐに流れる電流、即ち、ヒータＨＴの電流を検知する。そして、保護回路１７は、ヒータＨＴに過電流が検知された場合、ヒータＨＴの通電を停止するなどの処理を行う。例えば、ヒータＨＴへの電力供給ライン上（図２に示される構成例では、電源ＢＡＴのマイナス端子とヒータＨＴ（第２電気接点Ｃ２）とを繋ぐライン上）には、電界効果トランジスタ等で構成されたスイッチ回路ＳＰが設けられており、保護回路１７は、過電流が検知された場合、スイッチ回路ＳＰをオフにすることにより、ヒータＨＴの通電を停止することができる。なお、保護回路１７は、プロセッサ１４の制御に拠らずに動作するように構成されうる。

コントローラ１０２の電気部品１１０は、ＬＥＤ駆動回路１８と、電圧変換回路２０と、パフセンサ２１と、タッチセンサ２２と、温度センサＴＭとを更に備えうる。ＬＥＤ駆動回路１８は、ユーザインターフェース１１６の表示部１１６ａを構成するＬＥＤ１９を駆動する。電圧変換回路２０は、例えばＬＤＯ（Low DropOut）などのリニアレギュレータを含み、電源ＢＡＴのプラス端子から供給される電圧Ｖｂを、スイッチ１６やパフセンサ２１に入力するための電圧に変換して出力する。パフセンサ２１（例えば圧力センサやマイクロフォンコンデンサ）は、ユーザのパフ動作を検出し、その検出信号をプロセッサ１４に供給する。パフセンサ２１を用いたパフ動作の検出は、前述した霧化要求の具体的一例である。また、タッチセンサ２２は、ユーザインターフェース１１６の操作部１１６ｂを構成し、ユーザによる操作（例えばタッチ操作）を検出した場合、その検出信号をプロセッサ１４に供給する。タッチセンサ２２に対するタッチ操作は、前述した霧化要求の具体的一例である。温度センサＴＭは、電源ＢＡＴの温度を検出するために設けられ、例えば、温度により抵抗値が変化するサーミスタを含みうる。プロセッサ１４は、温度センサＴＭとしてのサーミスタに直列に接続された抵抗Ｒ５とサーミスタによって分圧された電圧を計測することにより、当該サーミスタの抵抗値を求め、当該サーミスタの抵抗値に基づいて電源ＢＡＴの温度を計算することができる。好ましくは、温度センサＴＭは電源ＢＡＴの近傍か電源ＢＡＴの表面に設置される。

ここで、図２に示す例では、ブリッジ回路ＢＣ（保護回路１５）とスイッチＱ４とを繋ぐラインとグランドラインとが、抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して接続されている。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との間の電圧は、スイッチ回路１６のＥＮ端子、およびプロセッサ１４の電圧検知端子ＶＤに入力されうる。プロセッサ１４の電圧検知端子ＶＤは、外部電源の電圧が印加されたか否か（即ち、外部電源からの給電が行われているか否か）を検知するための端子であり、プロセッサ１４は、電圧検知端子ＶＤにおいて所定の閾値以上の電圧が検知された場合に外部電源から電圧が印加されたと判断することができる。また、電源ＢＡＴのプラス端子から供給される電圧Ｖｂは、抵抗Ｒ６、Ｒ７を介してプロセッサ１４に入力されうる。抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との間の電圧もプロセッサ１４に入力されうる。

図３には、吸引器１００の動作例が示されている。この動作は、ユーザの霧化要求に応じてヒータＨＴによりエアロゾル源を加熱し、吸口部１３０から霧化されたエアロゾル源を提供する処理（霧化処理）であり、プロセッサ１４によって制御される。プロセッサ１４は、プログラムを格納したメモリと、該プログラムに従って動作するＣＰＵとを含む。

ステップＳ１１では、プロセッサ１４は、霧化要求（具体的には、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２から送信される検出信号）の受信を待ち、霧化要求を受信したら、ステップＳ１２を実行する。霧化要求は、霧化器１０４を動作させること、より詳しくは、エアロゾル源からエアロゾルを発生させるようにヒータＨＴを目標温度範囲内に制御することの要求である。霧化要求は、ユーザが吸口部１３０を通して吸引動作（パフ動作）を行ったことをパフセンサ２１が検出し、その検出をパフセンサ２１がプロセッサ１４に通知する動作（例えば、検出信号の送信）でありうる。あるいは、霧化要求は、ユーザが操作部１１６ｂ（タッチセンサ２２）を操作したことを操作部１１６ｂがプロセッサ１４に通知する動作（例えば、操作信号の送信）でありうる。以下では、ユーザが吸引動作を行っている間、あるいはユーザが操作部１１６ｂを操作している間は、パフセンサ２１あるいは操作部１１６ｂから霧化要求が継続的に送信され、ユーザが吸引動作あるいは操作部１１６ｂの操作を終了したときに霧化要求（の送信）が終了するものとする。

ステップＳ１２では、プロセッサ１４は、電源ＢＡＴの電圧Ｖｂを不図示の電源管理回路から取得し、電圧Ｖｂが放電終止電圧Ｖｅｎｄ（例えば３．２Ｖ）を上回っているかどうかを判断する。電圧Ｖｂが放電終止電圧Ｖｅｎｄ以下ということは、電源ＢＡＴの放電可能残量が十分ではないことを意味する。そこで、電圧Ｖｂが放電終止電圧Ｖｅｎｄ以下である場合にはステップＳ２９に進み、プロセッサ１４は、ユーザインターフェース１１６の表示部１１６ａ（ＬＥＤ１９）を使って、電源ＢＡＴの充電を促す報知を行う。例えば、当該報知は、表示部１１６ａに含まれるＬＥＤ１９を赤色で点灯又は点滅させることでありうる。これを受けて、ユーザは、コントローラ１０２（コネクタＰＧ）を外部電源に接続させる。これにより、コントローラ１０２の電源ＢＡＴへの充電が行われ、放電可能残量が増加しうる。一方、ステップＳ１２において電圧Ｖｂが放電終止電圧Ｖｅｎｄを上回っている場合、プロセッサ１４は加熱処理を実行する。加熱処理は、エアロゾル源の霧化要求の受信に応じて、ヒータＨＴに電力を供給するようにスイッチＱ１を制御してエアロゾル源を加熱する処理であり、ステップＳ１３～Ｓ１７を含みうる。

ステップＳ１３では、プロセッサ１４は、ユーザインターフェース１１６の表示部１１６ａ（ＬＥＤ１９）を使って、正常動作が可能であることを報知しうる。例えば、当該報知は、表示部１１６ａに含まれるＬＥＤ１９を青色で点灯させることでありうる。次いで、ステップＳ１４では、プロセッサ１４は、ヒータＨＴに対する給電制御を開始する。ヒータＨＴに対する給電制御は、ヒータＨＴを目標温度範囲内に制御する温度制御を含む。温度制御は、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを検出することによってヒータＨＴの推定温度Ｔ_ＨＴＲを計算し、その推定温度Ｔ_ＨＴＲに基づいて、ヒータＨＴの温度が目標温度範囲内に収まるように（例えば、ヒータＨＴの温度が目標温度に一致又は収束するように）スイッチＱ１の開閉を制御するフィードバック制御を含みうる。

次いで、ステップＳ１５では、プロセッサ１４は、吸引時間Ｔ_Ｌを０にリセットする。その後、ステップＳ１６では、プロセッサ１４は、吸引時間Ｔ_ＬにΔｔを加算する。Δｔは、ステップＳ１６の実行と次のステップＳ１６の実行との時間間隔に相当する。

次いで、ステップＳ１７では、プロセッサ１４は、霧化要求が終了しているかどうかを判断し、霧化要求が終了している場合にはステップＳ１９に進み、ヒータＨＴに対する給電制御を停止する。一方、霧化要求が終了していない場合にはステップＳ１８に進み、プロセッサ１４は、吸引時間Ｔ_Ｌが上限時間に達したかどうかを判断し、吸引時間Ｔ_Ｌが上限時間に達していない場合にはステップＳ１６に戻る。プロセッサ１４は吸引時間Ｔ_Ｌが上限時間に達している場合にはステップＳ１９に進む。一例として、上限時間は２．０～２．５ｓｅｃであってもよい。

ステップＳ１９に次いで、ステップＳ２０では、プロセッサ１４は、青色で点灯させていたＬＥＤ１９を消灯させる。ステップＳ１９とステップＳ２０の順序は逆でもよいし、プロセッサ１４はステップＳ１９とステップＳ２０を同時に実行してもよい。次いで、ステップＳ２１では、プロセッサ１４は、積算時間Ｔ_Ａを更新する。より具体的には、ステップＳ２１では、現時点での積算時間Ｔ_Ａに吸引時間Ｔ_Ｌを加算する。積算時間Ｔ_Ａは、カプセル１０６が吸引のために使用された積算時間、換言すると、カプセル１０６の香味源１３１を通してエアロゾルが吸引された積算時間でありうる。

ステップＳ２２では、プロセッサ１４は、積算時間Ｔ_Ａが吸引可能時間（例えば、１２０ｓｅｃ）を超えていないか否かを判断する。積算時間Ｔ_Ａが吸引可能時間を超えていない場合には、カプセル１０６が未だ香味物質を提供可能であることを意味するため、ステップＳ１１に戻る。一方、積算時間Ｔ_Ａが吸引可能時間を超えている場合にはステップＳ２３に進み、プロセッサ１４は、霧化要求の発生を待つ。そして、霧化要求が発生したら、ステップＳ２４において、プロセッサ１４は、霧化要求が所定時間にわたって継続するのを待ち、その後、ステップＳ２５において、プロセッサ１４は、ヒータＨＴに対する給電制御を禁止する。なお、ステップＳ２４は省略されてもよい。

次いで、ステップＳ２６では、プロセッサ１４は、ユーザインターフェース１１６の表示部１１６ａを使って、カプセル１０６の交換を促す報知を行う。例えば、当該報知は、表示部１１６ａに含まれるＬＥＤ１９を青色で点滅（点灯、消灯の繰り返し）させることでありうる。これを受けて、ユーザは、カプセル１０６を交換しうる。一例において、１個の霧化器１０４と複数個（例えば、３個）のカプセル１０６とが１個のセットとして販売されうる。このような例では、１個のセットの１個の霧化器１０４および全てのカプセル１０６が消費された後、消費されたセットの霧化器１０４と最後のカプセル１０６が新しいセットの霧化器１０４およびカプセル１０６に交換されうる。ステップＳ２５とステップＳ２６の順序は逆でもよいし、プロセッサ１４はステップＳ２５とステップＳ２６を同時に実行してもよい。

ステップＳ２７では、プロセッサ１４は、カプセル１０６（または、カプセル１０６および霧化器１０４）の交換が完了するのを待つ。カプセル１０６の交換が完了したらステップＳ２８に進み、プロセッサ１４は、ヒータＨＴに対する給電制御の禁止を解除し、ステップＳ１１に戻る。

上述したコントローラ１０２では、ヒータＨＴの通電制御に第１制約条件、第２制約条件および第３制約条件を設定することにより、当該通電制御の安全性を向上させている。そして、プロセッサ１４は、第１制約条件、第２制約条件および第３制約条件の少なくとも１つに該当する場合、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２で霧化要求が検知されていてもヒータＨＴへの通電を制限（例えば停止）する。このように、ヒータＨＴの通電制御について３個以上の制約条件を設定することにより、吸引器１００（コントローラ１０２）の安全性を向上させることができる。

ここで、第１制約条件、第２制約条件および第３制約条件では、ヒータＨＴへの通電を制限するか否かを判断するための監視対象を互いに異ならせるとよい。このように互いに異なる３個以上の監視対象についてそれぞれ個別に制約条件を設けることにより、互いに異なる３個以上の観点でコントローラ１０２（吸引器１００）の異常を検出することができる。そのため、コントローラ１０２（吸引器１００）の安全性をより向上させることができる。例えば、第１制約条件は、吸引時間Ｔ_Ｌに関する制約条件でありうる。この場合、第１制約条件では、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２で検知されるユーザの霧化要求（具体的には、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２から送信される検出信号）が監視対象となる。第２制約条件は、ヒータＨＴを流れる電流に関する制約条件でありうる。この場合、第２制約条件では、抵抗Ｒ_Ｄの電圧に基づいて検知される抵抗Ｒ_Ｄの電流値Ｉ_Ｄ（即ち、ヒータＨＴの電流Ｉ_ＨＴＲ）が監視対象となる。また、第３制約条件は、ヒータＨＴの温度に関する制約条件でありうる。この場合、第３制約条件では、増幅器１３の出力電圧Ｖ_ＡＭＰ（即ち、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲ）に基づいて計算されるヒータＨＴの温度（推定温度Ｔ_ＨＲＴ）が監視対象となる。

以下、コントローラ１０２の異常の検出に関する検出関連処理について説明する。図４には、吸引時間Ｔ_ＬおよびヒータＨＴの温度に関する異常を検出するための第１検出関連処理が示されている。図４に示される第１検出関連処理は、図３に示される処理（霧化処理）と並行して、プロセッサ１４によって実行されうる。より具体的には、図４に示される第１検出関連処理は、図３に示される処理のうちステップＳ１４からステップＳ１９の間で実行されうる。または、図４に示される第１検収関連処理のステップＳ１０２からステップＳ１１２までの処理は、図３に示される処理のうちステップＳ１４からステップＳ１９までの処理の具体的態様であってもよい。

ステップＳ１０１では、プロセッサ１４は、霧化要求の検知が開始されたか否かを判断し、霧化要求の検知が開始された場合にステップＳ１０２に進む。例えば、プロセッサ１４は、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２から検出信号の受信を開始した否かに基づいて、霧化要求の検知が開始されたか否かの判断を行うことができる。次いで、ステップＳ１０２では、プロセッサ１４は、電圧変換器１１（第１レギュレータ）および電圧変換回路１２（第２レギュレータ）のＥＮ端子をＨｉｇｈレベル（ハイレベル）にすることにより、電圧変換器１１および電圧変換回路１２を起動させる。

ステップＳ１０３では、プロセッサ１４は、スイッチＱ１をオンさせることにより、電圧変換器１１の出力端子ＶＯＵＴから出力された電圧Ｖ１をヒータＨＴに印加し、ヒータＨＴによるエアロゾル源の加熱を開始する。また、プロセッサ１４は、ステップＳ１０４においてスイッチＱ２をオンさせてから、ステップＳ１０５においてスイッチＱ１をオフさせ、ヒータＨＴによるエアロゾル源の加熱を停止する。ステップＳ１０４とステップＳ１０５の順序は逆でもよいし、プロセッサ１４はステップＳ１０４とステップＳ１０５を同時に実行してもよい。この状態で、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲの検出が可能な状態となる。ステップＳ１０６では、プロセッサ１４は、ヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲに基づいて、ヒータＨＴの温度（推定温度Ｔ_ＨＴＲ）を測定する。具体的には、プロセッサ１４は、増幅器１３の出力電圧Ｖ_ＡＭＰに基づいて、式（２）および式（４）からヒータＨＴの抵抗値Ｒ_ＨＴＲを算出し、算出された抵抗値Ｒ_ＨＴＲに基づいて、式（５）からヒータＨＴの温度（推定温度Ｔ_ＨＴＲ）を算出する。ステップＳ１０７では、プロセッサ１４は、スイッチＱ２をオフさせる。ステップＳ１０６とステップＳ１０７の順序は逆でもよいし、プロセッサ１４はステップＳ１０６とステップＳ１０７を同時に実行してもよい。

ステップＳ１０８では、プロセッサ１４は、ステップＳ１０６で計測されたヒータＨＴの温度（推定温度Ｔ_ＨＴＲ）が閾値ＴＨ_ＴＭＰより低いか否かを判断する。ヒータＨＴの温度が閾値ＴＨ_ＴＭＰ以上である場合、プロセッサ１４は、ステップＳ１０９おいてエラー処理を行ってからステップＳ１１２に進み、電圧変換器１１（第１レギュレータ）および電圧変換回路１２（第２レギュレータ）のＥＮ端子をＬｏｗレベル（ローレベル）にすることにより、電圧変換器１１および電圧変換回路１２を停止させる。このように、ステップＳ１０８は、ヒータＨＴの通電を制限するための制約条件（第３制約条件）であり、プロセッサ１４は、ヒータＨＴの温度が閾値ＴＨ_ＴＭＰ以上であるとの制約条件に該当する場合には、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２により霧化要求が検知されていてもヒータＨＴへの通電を停止する。

ここで、プロセッサ１４は、ステップＳ１０９のエラー処理として、例えば、ユーザインターフェース１１６の表示部１１６ａを使って、コントローラ１０２にエラー（異常）が生じたことを示す報知を行う。例えば、当該報知は、ＬＥＤ駆動回路１８によりＬＥＤ１９を点灯または点滅させることでありうる。また、閾値ＴＨ_ＴＭＰは、温度の上限値であり、任意に設定されうるが、一例として２５０℃または３００℃または２５０℃から３００℃の間の任意の温度に設定されうる。

ステップＳ１０８においてヒータＨＴの温度が閾値ＴＨ_ＴＭＰより低い場合（即ち、ヒータＨＴの温度が閾値ＴＨ_ＴＭＰ以上であるとの制約条件に該当しない場合）には、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、プロセッサ１４は、霧化要求の検知が終了したか否か（例えば、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２からの検出信号の受信が終了したか否か）を判断する。霧化要求の検知が終了した場合にはステップＳ１１２に進み、プロセッサ１４は、電圧変換器１１および電圧変換回路１２のＥＮ端子をＬｏｗレベルにして、電圧変換器１１および電圧変換回路１２を停止させる。一方、霧化要求の検知が終了していない場合にはステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１では、プロセッサ１４は、吸引時間Ｔ_Ｌが閾値ＴＨ_ＰＲＤ以上か否かを判断する。吸引時間Ｔ_Ｌは、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２において霧化要求が継続的に検知されている要求継続時間（検知時間）として理解されてもよい。吸引時間Ｔ_Ｌが閾値ＴＨ_ＰＲＤ以上である場合にはステップＳ１１２に進み、プロセッサ１４は、電圧変換器１１および電圧変換回路１２のＥＮ端子をＬｏｗレベルにして、電圧変換器１１および電圧変換回路１２を停止させる。つまり、ステップＳ１１１は、ヒータＨＴの通電を制限するための制約条件（第１制約条件）であり、プロセッサ１４は、吸引時間Ｔ_Ｌが閾値ＴＨ_ＰＲＤ（第１閾値）以上であるとの制約条件に該当する場合には、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２により霧化要求が検知されていてもヒータＨＴへの通電を停止する。一方、吸引時間Ｔ_Ｌが閾値ＴＨ_ＰＲＤより短い場合にはステップＳ１０３に戻る。ここで、閾値ＴＨ_ＰＲＤは、時間の上限値であり、任意に設定されうるが、一例として、図３のステップＳ１７で用いられる上限時間と同様に２．０～２．５ｓｅｃであってもよい。

ここで、プロセッサ１４は、ステップＳ１０８においてヒータＨＴの温度が閾値ＴＨ_ＴＭＰ以上である場合、または、ステップＳ１１１において吸引時間Ｔ_Ｌが閾値ＴＨ_ＰＲＤ以上である場合には、ステップＳ１１２においてヒータＨＴへの通電を禁止する通電禁止処理を行ってもよい。通電禁止処理は、例えば、電圧変換器１１におけるヒータ駆動電圧Ｖ１の出力を禁止する処理、および／または、スイッチＱ１のオン（即ち、ヒータＨＴの電力供給ラインをスイッチＱ１で閉じること）を禁止する処理を含みうる。通電禁止処理は、所定期間において行われてもよい（即ち、ヒータＨＴへの通電禁止が所定期間において維持されてもよい）。

図５には、ヒータＨＴの電流に関する異常を検出するための第２検出関連処理が示されている。図５に示される第２検出関連処理は、図３に示される処理（霧化処理）および図４に示される第１検出関連処理と並行して、プロセッサ１４によって実行されうる。

第２検出関連処理では、抵抗Ｒ_Ｄの電流値Ｉ_Ｄが第１電流値ＴＨ_１を連続して超えた回数ｋ、および当該電流値Ｉ_Ｄが第２電流値ＴＨ_２を連続して超えた回数ｎに基づいて、ヒータＨＴの過電流を検出しうる。なお本実施形態では、ヒータＨＴ（第２電気接点Ｃ２）から電源ＢＡＴのマイナス極に向かって流れる電流（放電電流）が正の値を示すように、プロセッサ１４は電流値Ｉ_Ｄを取得するものとする。なお、放電電流に加え、放電電流とは逆向きに流れる電流（充電電流）も正の値を示すように、プロセッサ１４は電流値Ｉ_Ｄを取得してもよい。図６には、第１電流値ＴＨ_１、第２電流値ＴＨ_２、回数ｋの上限値ｋ_max、および、回数ｎの上限値ｎ_maxの関係が示されている。図６における縦軸は電流値、横軸は時間を示している。回数ｋの上限値ｋ_maxおよび回数ｎの上限値ｎ_maxはそれぞれ、サンプリング周波数ｆ（繰り返し周波数）で除することにより時間（第１時間ｋ_max／ｆ、第２時間ｎ_max／ｆ）に換算されうる。また、図６には、吸引時間Ｔ_Ｌ（即ち、霧化要求の検知時間）の閾値ＴＨ_ＰＲＤも図示されている。

第１電流値ＴＨ_１は、ヒータＨＴの一時的（瞬間的）な過電流を検出するために設定される電流閾値である。したがって、第１電流値ＴＨ_１は、通常のヒータＨＴの通電においてヒータＨＴに流れる電流値（以下、通常電流値と呼ぶことがある）より大きい値に設定されうる。例えば、スイッチＱ１を介したヒータＨＴの通常電流値Ｉ_Ｑ１は、以下の式（６）によって与えられ、スイッチＱ２を介したヒータＨＴの通常電流値Ｉ_Ｑ２は、以下の式（７）によって与えられうる。第１電流値ＴＨ_１は、通常電流値Ｉ_Ｑ１と通常電流値Ｉ_Ｑ２との合計値より大きい値に設定されうる。また、第１電流値ＴＨ_１は、一時的な過電流を検知するためのものであるため、回数ｋの上限値ｋ_maxは、第１時間ｋ_max／ｆが吸引時間Ｔ_Ｌの閾値ＴＨ_ＰＲＤより短い時間になるように設定されうる。
Ｉ_Ｑ１＝Ｖ１／Ｒ_ＨＴＲ ・・・式（６）
Ｉ_Ｑ２＝（Ｖ２－Ｖｆ）／（Ｒｓ＋Ｒ_ＨＴＲ） ・・・式（７）

第２電流値ＴＨ_２は、スイッチＱ１、Ｑ２の異常等に起因して発生しうるヒータＨＴの長期的な過電流を検出するために設定されるものである。具体的には、第２電流値ＴＨ_２は、吸引時間Ｔ_Ｌが閾値ＴＨ_ＰＲＤに達してヒータＨＴの通電を停止した後におけるヒータＨＴの過電流を検知するために設定されうる。したがって、第２電流値ＴＨ_２は、通常電流値（Ｉ_Ｑ１およびＩ_Ｑ２のそれぞれ）より小さい値に設定されうる。また、回数ｎの上限値ｎ_maxは、第２時間ｎ_max／ｆ（第２閾値）が吸引時間Ｔ_Ｌの閾値ＴＨ_ＰＲＤ（第１閾値）より長い時間になるように設定されうる。これにより、回数ｎが上限値ｎ_maxに達した場合に行われるヒータＨＴの通電の停止処理が、吸引時間Ｔ_Ｌが閾値ＴＨ_ＰＲＤに達する前に実行されることを回避することができる。

ステップＳ２０１では、プロセッサ１４は、抵抗Ｒ_Ｄの電流値Ｉ_Ｄが第１電流値ＴＨ_１を超えた回数ｋ、および当該電流値Ｉ_Ｄが第２電流値ＴＨ_２を超えた回数ｎを０にリセットする。次いで、ステップＳ２０２では、プロセッサ１４は、抵抗Ｒ_Ｄに生じる電圧に基づいて、抵抗Ｒ_Ｄの電流値Ｉ_Ｄを検知する。ステップＳ２０３では、プロセッサ１４は、ステップＳ２０２で検出した電流値Ｉ_Ｄが第１電流値ＴＨ_１より大きいか否かを判断する。電流値Ｉ_Ｄが第１電流値ＴＨ_１より大きい場合にはステップＳ２０４に進み、プロセッサ１４は、回数ｋをカウントアップする（例えば、回数ｋに「１」を加える）。

ステップＳ２０５では、プロセッサ１４は、回数ｋが上限値ｋ_max以上か否かを判断する。回数ｋが上限値ｋ_maxより小さい場合にはステップＳ２０２に戻る。一方、回数ｋが上限値ｋ_max以上である場合、プロセッサ１４は、ステップＳ２０６においてヒータＨＴの過電流（一時的な過電流）を検出したと判断し、ステップＳ２０７においてヒータＨＴの通電を停止する。ステップＳ２０７におけるヒータＨＴの通電の停止処理は、例えば、スイッチＱ１、Ｑ２をオフさせる処理、および／または、電圧変換器１１および電圧変換回路１２のＥＮ端子をＬｏｗレベルにして電圧変換器１１および電圧変換回路１２を停止させる処理でありうる。スイッチＱ１、Ｑ２をオフさせる処理は、ヒータＨＴの通電を停止する際の通電の過渡応答を、電圧変換器１１および電圧変換器１２を停止させる処理より低減させる。これにより、より早く一時的な過電流を停止させることができる。ただし、一時的な過電流が生じるような状況では、スイッチＱ１とスイッチＱ２と電圧変換器１１と電圧変換器１２の少なくとも１つに不具合が生じている虞がある。従って、スイッチＱ１、Ｑ２をオフさせる処理と電圧変換器１１および電圧変換回路１２を停止させる処理を同時に行えば、一時的な過電流をより確実に停止させることができる。このように、ステップＳ２０５は、ヒータＨＴの通電を制限するための制約条件（第２制約条件）である。即ち、プロセッサ１４は、抵抗Ｒ_Ｄの電流値Ｉ_Ｄ（ヒータＨＴの電流値Ｉ_ＨＴＲ）が第１電流値ＴＨ_１を超えた回数ｋが上限値ｋ_max以上であるとの制約条件に該当する場合には、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２により霧化要求が検知されていてもヒータＨＴへの通電を停止する。

ステップＳ２０３において電流値Ｉ_Ｄが第１電流値ＴＨ_１以下である場合、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、プロセッサ１４は、ステップＳ２０２で検出した電流値Ｉ_Ｄが第２電流値ＴＨ_２より大きいか否かを判断する。電流値Ｉ_Ｄが第２電流値ＴＨ_２より大きい場合にはステップＳ２０９に進み、プロセッサ１４は、回数ｎをカウントアップする（例えば、回数ｎに「１」を加える）。

ステップＳ２１０では、プロセッサ１４は、回数ｎが上限値ｎ_max以上か否かを判断する。回数ｎが上限値ｎ_maxより小さい場合にはステップＳ２０２に戻る。一方、回数ｎが上限値ｎ_max以上である場合、プロセッサ１４は、ステップＳ２１１においてヒータＨＴの過電流（長期的な過電流）を検出したと判断し、ステップＳ２０７においてヒータＨＴの通電を停止する。このように、ステップＳ２１０は、ヒータＨＴの通電を制限するための制約条件（第２制約条件）である。即ち、プロセッサ１４は、抵抗Ｒ_Ｄの電流値Ｉ_Ｄ（ヒータＨＴの電流値Ｉ_ＨＴＲ）が第２電流値ＴＨ_２を超えた回数ｎが上限値ｎ_max以上であるとの制約条件に該当する場合には、パフセンサ２１および／またはタッチセンサ２２により霧化要求が検知されていてもヒータＨＴへの通電を停止する。

ここで、プロセッサ１４は、ステップＳ２０７においてヒータＨＴへの通電を禁止する通電禁止処理を行ってもよい。通電禁止処理は、例えば、電圧変換器１１におけるヒータ駆動電圧Ｖ１の出力を禁止する処理、および／または、スイッチＱ１のオン（即ち、ヒータＨＴの電力供給ラインをスイッチＱ１で閉じること）を禁止する処理を含みうる。一時的な過電流と同様に、スイッチＱ１のオンを禁止する処理は、電圧変換器１１におけるヒータ駆動電圧Ｖ１の出力を禁止する処理よりも早く長期的な過電流を停止させることができる。スイッチＱ１のオンを禁止する処理と、電圧変換器１１におけるヒータ駆動電圧Ｖ１の出力を禁止する処理とを同時に行えば、長期的な過電流をより確実に停止させることができる。通電禁止処理は、所定期間において行われてもよい（即ち、ヒータＨＴへの通電禁止が所定期間において維持されてもよい）。また、ステップＳ２０７では、ヒータＨＴの通電の停止に加えて、コントローラ１０２にエラー（異常）が生じたことを示す報知を行ってもよい。例えば、当該報知は、ＬＥＤ駆動回路１８によりＬＥＤ１９を点灯または点滅させることでありうる。

プロセッサ１４に加えて保護回路１７が第２検出関連処理を実行してもよい。複数の素子が独立してヒータＨＴの過電流を検出し、独立して過電流を停止できるようにすれば、一部の素子に不具合が生じている場合であっても過電流を停止できる可能性が向上する。特に、過電流は一部の素子の不具合に起因して生じる場合があるため、このような対策は重要である。一例として、プロセッサ１４の不具合によって過電流が生じている場合、不具合が生じているプロセッサ１４では過電流を停止できない虞がある。保護回路１７が第２検出関連処理を実行すれば、このような虞を効果的に低減させることができる。なお、保護回路１７が第２検出関連処理を実行する場合には、抵抗Ｒ_Ｄの電流値Ｉ_Ｄに代えて、抵抗Ｒ_Ｐの電流値を用いればよい。第１電流値ＴＨ_１と第２電流値ＴＨ_２と上限値ｋ_ｍａｘと上限値ｎ_ｍａｘは、プロセッサ１４が実行する第２検出関連処理と同じでもよいし異なっていてもよい。また、保護回路１７は、ヒータＨＴの過電流を検出したらスイッチ回路ＳＰをオフにすればよい。

第２電気接点Ｃ２と電源ＢＡＴとの間に接続される抵抗Ｒ_Ｄと抵抗Ｒ_Ｐは、プロセッサ１４と保護回路１７のそれぞれがヒータＨＴを流れる電流を検出するために用いられる。これに代えて、抵抗Ｒ_Ｄと抵抗Ｒ_Ｐは、電源ＢＡＴと第１電気接点Ｃ１の間に接続されてもよい。抵抗Ｒ_Ｄと抵抗Ｒ_Ｐを第２電気接点Ｃ２と電源ＢＡＴとの間に接続する態様では、電源ＢＡＴのプラス端子から供給される電圧Ｖｂやヒータ駆動電圧Ｖ１をヒータHTなどで降圧した電圧が抵抗Ｒ_Ｄと抵抗Ｒ_Ｐへ印加されることになる。これにより、プロセッサ１４と保護回路１７のそれぞれが増幅器を用いて抵抗Ｒ_Ｄと抵抗Ｒ_Ｐに印加される電圧を検出する場合において、増幅器の同相入力電圧を低くすることができる。つまり、一般的に高価かつサイズが大きい高耐圧の増幅器を用いなくてよいため、コントローラ１０２や吸引器１００のサイズやコストを低減することができる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Claims (14)

1. エアロゾル源の霧化要求を検知するセンサと、
   前記センサで検知された前記霧化要求に応じて、前記エアロゾル源を加熱するためのヒータの通電制御を行うプロセッサと、
   を備え、
   前記プロセッサは、前記通電制御の第１制約条件、第２制約条件および第３制約条件にそれぞれ該当するか否かを判断し、前記第１制約条件、前記第２制約条件および前記第３制約条件の少なくとも１つに該当する場合、前記センサで前記霧化要求が検知されていても前記ヒータへの通電を制限する、ことを特徴とする吸引器用コントローラ。
2. 前記第１制約条件、前記第２制約条件および前記第３制約条件では、前記ヒータへの通電を制限するか否かを判断するための監視対象が互いに異なる、ことを特徴とする請求項１に記載の吸引器用コントローラ。
3. 前記プロセッサは、前記センサで前記霧化要求が継続的に検知されている要求継続時間を監視し、
   前記第１制約条件は、前記要求継続時間に関する制約条件である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の吸引器用コントローラ。
4. 前記プロセッサは、前記ヒータを流れる電流を監視し、
   前記第２制約条件は、前記ヒータを流れる電流に関する制約条件である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の吸引器用コントローラ。
5. 前記第２制約条件は、第１時間以上の時間において第１電流値を超える電流が前記ヒータを流れているとの制約条件、および、第２時間以上の時間において第２電流値を超える電流が前記ヒータを流れているとの制約条件を含み、
   前記第１時間は前記第２時間より短い時間に設定され、前記第１電流値は前記第２電流値より大きい電流値に設定されている、ことを特徴とする請求項４に記載の吸引器用コントローラ。
6. 前記吸引器用コントローラは、前記ヒータへの電力供給ライン上に設けられた第１抵抗を更に備え、
   前記プロセッサは、前記第１抵抗の電圧に基づいて前記ヒータの電流を監視する、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の吸引器用コントローラ。
7. 前記プロセッサは、前記ヒータの温度を監視し、
   前記第３制約条件は、前記ヒータの温度に関する制約条件である、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の吸引器用コントローラ。
8. 前記吸引器用コントローラは、前記ヒータに生じる電圧を増幅して出力する増幅器を更に備え、
   前記プロセッサは、前記増幅器の出力電圧に基づいて、前記ヒータの温度を監視する、ことを特徴とする請求項７に記載の吸引器用コントローラ。
9. 前記吸引器用コントローラは、電源と、前記電源の出力電圧をヒータ駆動電圧に変換して前記ヒータ駆動電圧を前記ヒータへの電力供給ラインに出力する電圧変換器を更に備え、
   前記プロセッサは、前記電圧変換器における前記ヒータ駆動電圧の出力を禁止することにより前記ヒータの通電を制限する、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の吸引器用コントローラ。
10. 前記吸引器用コントローラは、前記ヒータへの電力供給ラインを開閉するためのスイッチを前記電力供給ライン上に更に備え、
    前記プロセッサは、前記スイッチで前記電力供給ラインを閉じることを禁止することにより前記ヒータへの通電を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の吸引器用コントローラ。
11. 前記吸引器用コントローラは、前記ヒータへの電力供給ライン上に設けられた第２抵抗と、前記第２抵抗の電圧に応じて前記ヒータの通電を停止する保護回路と、を更に備え、
    前記保護回路は、前記プロセッサの制御に拠らずに動作する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の吸引器用コントローラ。
12. 前記吸引器用コントローラは、前記電力供給ラインを開閉するためのスイッチ回路を更に備え、
    前記保護回路は、前記第２抵抗の電圧に応じて前記スイッチ回路で前記電力供給ラインを開くことにより前記ヒータの通電を停止する、ことを特徴とする請求項１１に記載の吸引器用コントローラ。
13. 前記第１制約条件は、前記センサで前記霧化要求が継続的に検知されている要求継続時間が第１閾値以上であるとの制約条件を含み、
    前記第２制約条件は、前記ヒータの通電時間が第２閾値以上であるとの制約条件を含み、
    前記第２閾値は、前記第１閾値より長い時間に設定されている、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の吸引器用コントローラ。
14. エアロゾル源の霧化要求を検知するセンサと、
    前記センサで検知された前記霧化要求に応じて、前記エアロゾル源を加熱するためのヒータの通電制御を行うプロセッサと、
    を備え、
    前記プロセッサは、前記通電制御の第１制約条件および第２制約条件の少なくとも１つに該当する場合、前記センサで前記霧化要求が検知されていても前記ヒータへの通電を制限し、
    前記第１制約条件は、前記センサで前記霧化要求が継続的に検知されている要求継続時間が第１閾値以上であるとの制約条件を含み、
    前記第２制約条件は、前記ヒータの通電時間が第２閾値以上であるとの制約条件を含み、
    前記第２閾値は、前記第１閾値より長い時間に設定されている、ことを特徴とする吸引器用コントローラ。

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