JP2023154092A - 吸引器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化や低コスト化を実現可能なエアロゾル生成装置を提供する。【解決手段】吸引器は、電源ＢＡＴと、外部電源へ電気的に接続可能なレセプタクルＲＣＰと、ＭＣＵ１と、レセプタクルＲＣＰへ接続される入力端子ＶＢＵＳと電源ＢＡＴへ接続される充電端子ｂａｔとＭＣＵ１へ接続される出力端子ＳＹＳとを含み、入力端子ＶＢＵＳへ入力される電力を変換して充電端子ｂａｔから出力するように構成される充電ＩＣ２と、充電ＩＣ２を介さずに電源ＢＡＴとヒータＨＴＲとを接続する放電経路と、を備え、充電ＩＣ２は、電源ＢＡＴから充電端子ｂａｔへ入力される電力を出力端子ＳＹＳを介してＭＣＵ１へ供給可能に構成される。【選択図】図１０

Description

本発明は、エアロゾル生成装置の電源ユニットに関する。

特許文献１には、ＵＳＢ電源又はバッテリから電圧を受け取ることが可能であり、受け取った電圧を発熱体に供給可能なコンバータを有する蒸発器装置が記載されている。このコンバータは、ＵＳＢ電源からの電圧によるバッテリの充電が可能に構成されている。

特許文献２には、一次電源及び一次電源を充電する充電装置を含む一次装置と、一次電源によって充電される二次電源及び二次電源からの給電により発熱する負荷を含む二次装置と、を備える喫煙システムが記載されている。この喫煙システムでは、一次電源から負荷への直接的な給電が可能になっている。

特許文献３には、充電器からの電力をタバコのカートリッジの加熱素子に供給可能な電子タバコが記載されている。

米国特許公開２０２０／０１２０９９１号 国際公開第２０１８／１６７８１７号 日本国特表２０１５－５００６４７号公報

電源を搭載するエアロゾル生成装置に充電ＩＣを設ける場合、充電ＩＣのＰｏｗｅｒ Ｐａｔｈ機能を利用して、外部電源や内蔵電源からの電力を、ヒータやコントローラ等の負荷へ供給することが考えられる。しかし、充電ＩＣの出力端子に接続される負荷が増えると、その出力端子から出力される電流が増大することになり、大規模や高コストな充電ＩＣを使用する必要がある。

本発明の目的は、小型化や低コスト化を実現することが可能なエアロゾル生成装置を提供することにある。

本発明の一態様のエアロゾル生成装置の電源ユニットは、エアロゾル源を加熱してエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、電源と、外部電源へ電気的に接続可能なコネクタと、第１負荷と、前記コネクタへ接続される入力端子と前記電源へ接続される充電端子と前記第１負荷へ接続される出力端子とを含み、前記入力端子へ入力される電力を変換して前記充電端子から出力するように構成される充電ＩＣと、前記充電ＩＣを介さずに前記電源と第２負荷を接続する放電経路と、を備え、前記充電ＩＣは、前記電源から前記充電端子へ入力される電力を前記出力端子を介して前記第１負荷へ供給可能に構成される、ものである。

本発明によれば、小型化や低コスト化を実現することが可能なエアロゾル生成装置を提供することができる。

非燃焼式吸引器の斜視図である。 ロッドを装着した状態を示す非燃焼式吸引器の斜視図である。 非燃焼式吸引器の他の斜視図である。 非燃焼式吸引器の分解斜視図である。 非燃焼式吸引器の内部ユニットの斜視図である。 図５の内部ユニットの分解斜視図である。 電源及びシャーシを取り除いた内部ユニットの斜視図である。 電源及びシャーシを取り除いた内部ユニットの他の斜視図である。 吸引器の動作モードを説明するための模式図である。 内部ユニットの電気回路の概略構成を示す図である。 内部ユニットの電気回路の概略構成を示す図である。 内部ユニットの電気回路の概略構成を示す図である。 スリープモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。 アクティブモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。 加熱初期設定モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。 加熱モードにおけるヒータの加熱時の電気回路の動作を説明するための図である。 加熱モードにおけるヒータの温度検出時の電気回路の動作を説明するための図である。 充電モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。 ＭＣＵのリセット（再起動）時の電気回路の動作を説明するための図である。 充電ＩＣの内部の概略構成を示す図である。

以下、本発明におけるエアロゾル生成装置の一実施形態である吸引システムについて図面を参照しながら説明する。この吸引システムは、本発明の電源ユニットの一実施形態である非燃焼式吸引器１００（以下、単に、「吸引器１００」ともいう）と、吸引器１００によって加熱されるロッド５００と、を備える。以下の説明では、吸引器１００が、加熱部を着脱不能に収容した構成を例に説明する。しかし、吸引器１００に対し加熱部が着脱自在に構成されていてもよい。例えば、ロッド５００と加熱部が一体化されたものを、吸引器１００に着脱自在に構成したものであってもよい。つまり、エアロゾル生成装置の電源ユニットは、構成要素として加熱部を含まない構成であってもよい。なお、着脱不能とは、想定される用途の限りにおいて、取外しが行えないような態様を指すものとする。または、吸引器１００に設けられる誘導加熱用コイルと、ロッド５００に内蔵されるサセプタが協働して加熱部を構成してもよい。

図１は、吸引器１００の全体構成を示す斜視図である。図２は、ロッド５００を装着した状態を示す吸引器１００の斜視図である。図３は、吸引器１００の他の斜視図である。図４は、吸引器１００の分解斜視図である。また、以下の説明では、互いに直交する３方向を、便宜上、前後方向、左右方向、上下方向とした、３次元空間の直交座標系を用いて説明する。図中、前方をＦｒ、後方をＲｒ、右側をＲ、左側をＬ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

吸引器１００は、エアロゾル源及び香味源を含む充填物などを有する香味成分生成基材の一例としての細長い略円柱状のロッド５００（図２参照）を加熱することによって、香味を含むエアロゾルを生成するように構成される。

＜香味成分生成基材（ロッド）＞
ロッド５００は、所定温度で加熱されてエアロゾルを生成するエアロゾル源を含有する充填物を含む。

エアロゾル源の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質及び／又はそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル源は、固体であってもよいし、例えば、グリセリン、プロピレングリコールといった多価アルコールや、水などの液体であってもよい。エアロゾル源は、加熱することによって香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等の香味源を含んでいてもよい。香味成分が付加される気体はエアロゾルに限定されず、例えば不可視の蒸気が生成されてもよい。

ロッド５００の充填物は、香味源としてたばこ刻みを含有し得る。たばこ刻みの材料は特に限定されず、ラミナや中骨等の公知の材料を用いることができる。充填物は、１種又は２種以上の香料を含んでいてもよい。当該香料の種類は特に限定されないが、良好な喫味の付与の観点から、好ましくはメンソールである。香味源は、たばこ以外の植物（例えば、ミント、漢方、又はハーブ等）を含有し得る。用途によっては、ロッド５００は香味源を含まなくてもよい。

＜非燃焼式吸引器の全体構成＞
続いて、吸引器１００の全体構成について、図１～図４を参照しながら説明する。
吸引器１００は、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を備える略直方体形状のケース１１０を備える。ケース１１０は、前面、後面、上面、下面、及び右面が一体に形成された有底筒状のケース本体１１２と、ケース本体１１２の開口部１１４（図４参照）を封止し左面を構成するアウターパネル１１５及びインナーパネル１１８と、スライダ１１９と、を備える。

インナーパネル１１８は、ケース本体１１２にボルト１２０で固定される。アウターパネル１１５は、ケース本体１１２に収容された後述するシャーシ１５０（図５参照）に保持されたマグネット１２４によって、インナーパネル１１８の外面を覆うようにケース本体１１２に固定される。アウターパネル１１５が、マグネット１２４によって固定されることで、ユーザは好みに合わせてアウターパネル１１５を取り替えることが可能となっている。

インナーパネル１１８には、マグネット１２４が貫通するように形成された２つの貫通孔１２６が設けられる。インナーパネル１１８には、上下に配置された２つの貫通孔１２６の間に、さらに縦長の長孔１２７及び円形の丸孔１２８が設けられる。この長孔１２７は、ケース本体１１２に内蔵された８つのＬＥＤ（Light Emitting Diode） Ｌ１～Ｌ８から出射される光を透過させるためのものである。丸孔１２８には、ケース本体１１２に内蔵されたボタン式の操作スイッチＯＰＳが貫通する。これにより、ユーザは、アウターパネル１１５のＬＥＤ窓１１６を介して８つのＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８から出射される光を検知することができる。また、ユーザは、アウターパネル１１５の押圧部１１７を介して操作スイッチＯＰＳを押し下げることができる。

図２に示すように、ケース本体１１２の上面には、ロッド５００を挿入可能な開口１３２が設けられる。スライダ１１９は、開口１３２を閉じる位置（図１参照）と開口１３２を開放する位置（図２参照）との間を、前後方向に移動可能にケース本体１１２に結合される。

操作スイッチＯＰＳは、吸引器１００の各種操作を行うために使用される。例えば、ユーザは、図２に示すようにロッド５００を開口１３２に挿入して装着した状態で、押圧部１１７を介して操作スイッチＯＰＳを操作する。これにより、加熱部１７０（図５参照）によって、ロッド５００を燃焼させずに加熱する。ロッド５００が加熱されると、ロッド５００に含まれるエアロゾル源からエアロゾルが生成され、ロッド５００に含まれる香味源の香味が当該エアロゾルに付加される。ユーザは、開口１３２から突出したロッド５００の吸口５０２を咥えて吸引することにより、香味を含むエアロゾルを吸引することができる。

ケース本体１１２の下面には、図３に示すように、コンセントやモバイルバッテリ等の外部電源と電気的に接続して電力供給を受けるための充電端子１３４が設けられている。本実施形態において、充電端子１３４は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus） Ｔｙｐｅ－Ｃ形状のレセプタクルとしているが、これに限定されるものではない。充電端子１３４を、以下では、レセプタクルＲＣＰとも記載する。

なお、充電端子１３４は、例えば、受電コイルを備え、外部電源から送電される電力を非接触で受電可能に構成されてもよい。この場合の電力伝送（Wireless Power Transfer）の方式は、電磁誘導型でもよいし、磁気共鳴型でもよいし、電磁誘導型と磁気共鳴型を組み合わせたものでもよい。別の一例として、充電端子１３４は、各種ＵＳＢ端子等が接続可能であり、且つ上述した受電コイルを有していてもよい。

図１～図４に示される吸引器１００の構成は一例にすぎない。吸引器１００は、ロッド５００を保持して例えば加熱等の作用を加えることで、ロッド５００から香味成分が付与された気体を生成させ、生成された気体をユーザが吸引することができるような、様々な形態で構成することができる。

＜非燃焼式吸引器の内部構成＞
吸引器１００の内部ユニット１４０について図５～図８を参照しながら説明する。
図５は、吸引器１００の内部ユニット１４０の斜視図である。図６は、図５の内部ユニット１４０の分解斜視図である。図７は、電源ＢＡＴ及びシャーシ１５０を取り除いた内部ユニット１４０の斜視図である。図８は、電源ＢＡＴ及びシャーシ１５０を取り除いた内部ユニット１４０の他の斜視図である。

ケース１１０の内部空間に収容される内部ユニット１４０は、シャーシ１５０と、電源ＢＡＴと、回路部１６０と、加熱部１７０と、通知部１８０と、各種センサと、を備える。

シャーシ１５０は、前後方向においてケース１１０の内部空間の略中央に配置され上下方向且つ前後方向に延設された板状のシャーシ本体１５１と、前後方向においてケース１１０の内部空間の略中央に配置され上下方向且つ左右方向に延びる板状の前後分割壁１５２と、上下方向において前後分割壁１５２の略中央から前方に延びる板状の上下分割壁１５３と、前後分割壁１５２及びシャーシ本体１５１の上縁部から後方に延びる板状のシャーシ上壁１５４と、前後分割壁１５２及びシャーシ本体１５１の下縁部から後方に延びる板状のシャーシ下壁１５５と、を備える。シャーシ本体１５１の左面は、前述したケース１１０のインナーパネル１１８及びアウターパネル１１５に覆われる。

ケース１１０の内部空間は、シャーシ１５０により前方上部に加熱部収容領域１４２が区画形成され、前方下部に基板収容領域１４４が区画形成され、後方に上下方向に亘って電源収容空間１４６が区画形成されている。

加熱部収容領域１４２に収容される加熱部１７０は、複数の筒状の部材から構成され、これらが同心円状に配置されることで、全体として筒状体をなしている。加熱部１７０は、その内部にロッド５００の一部を収納可能なロッド収容部１７２と、ロッド５００を外周または中心から加熱するヒータＨＴＲ（図１０～図１９参照）と、を有する。ロッド収容部１７２が断熱材で構成される、又は、ロッド収容部１７２の内部に断熱材が設けられることで、ロッド収容部１７２の表面とヒータＨＴＲは断熱されることが好ましい。ヒータＨＴＲは、ロッド５００を加熱可能な素子であればよい。ヒータＨＴＲは、例えば、発熱素子である。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。ヒータＨＴＲとしては、例えば、温度の増加に伴って抵抗値も増加するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性を有するものが好ましく用いられる。これに代えて、温度の増加に伴って抵抗値が低下するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）特性を有するヒータＨＴＲを用いてもよい。加熱部１７０は、ロッド５００へ供給する空気の流路を画定する機能、及びロッド５００を加熱する機能を有する。ケース１１０には、空気を流入させるための通気口（不図示）が形成され、加熱部１７０に空気が流入できるように構成される。

電源収容空間１４６に収容される電源ＢＡＴは、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン二次電池である。電源ＢＡＴの電解質は、ゲル状の電解質、電解液、固体電解質、イオン液体の１つ又はこれらの組合せで構成されていてもよい。

通知部１８０は、電源ＢＡＴの充電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）、吸引時の予熱時間、吸引可能期間等の各種情報を通知する。本実施形態の通知部１８０は、８つのＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８と、振動モータＭと、を含む。通知部１８０は、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８のような発光素子によって構成されていてもよく、振動モータＭのような振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。通知部１８０は、発光素子、振動素子、及び音出力素子のうち、２以上の素子の組合せであってもよい。

各種センサは、ユーザのパフ動作（吸引動作）を検出する吸気センサ、電源ＢＡＴの温度を検出する電源温度センサ、ヒータＨＴＲの温度を検出するヒータ温度センサ、ケース１１０の温度を検出するケース温度センサ、スライダ１１９の位置を検出するカバー位置センサ、及びアウターパネル１１５の着脱を検出するパネル検出センサ等を含む。

吸気センサは、例えば、開口１３２の近傍に配置されたサーミスタＴ２を主体に構成される。電源温度センサは、例えば、電源ＢＡＴの近傍に配置されたサーミスタＴ１を主体に構成される。ヒータ温度センサは、例えば、ヒータＨＴＲの近傍に配置されたサーミスタＴ３を主体に構成される。上述した通り、ロッド収容部１７２はヒータＨＴＲから断熱されることが好ましい。この場合において、サーミスタＴ３は、ロッド収容部１７２の内部において、ヒータＨＴＲと接する又は近接することが好ましい。ヒータＨＴＲがＰＴＣ特性やＮＴＣ特性を有する場合、ヒータＨＴＲそのものをヒータ温度センサに用いてもよい。ケース温度センサは、例えば、ケース１１０の左面の近傍に配置されたサーミスタＴ４を主体に構成される。カバー位置センサは、スライダ１１９の近傍に配置されたホール素子を含むホールＩＣ１４を主体に構成される。パネル検出センサは、インナーパネル１１８の内側の面の近傍に配置されたホール素子を含むホールＩＣ１３を主体に構成される。

回路部１６０は、４つの回路基板と、複数のＩＣ（Integrate Circuit）と、複数の素子と、を備える。４つの回路基板は、主に後述のＭＣＵ(Micro Controller Unit)１及び充電ＩＣ２が配置されたＭＣＵ搭載基板１６１と、主に充電端子１３４が配置されたレセプタクル搭載基板１６２と、操作スイッチＯＰＳ、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８、及び後述の通信ＩＣ１５が配置されたＬＥＤ搭載基板１６３と、カバー位置センサを構成するホール素子を含む後述のホールＩＣ１４が配置されたホールＩＣ搭載基板１６４と、を備える。

ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２は、基板収容領域１４４において互いに平行に配置される。具体的に説明すると、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２は、それぞれの素子配置面が左右方向及び上下方向に沿って配置され、ＭＣＵ搭載基板１６１がレセプタクル搭載基板１６２よりも前方に配置される。ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２には、それぞれ開口部が設けられる。ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２は、これら開口部の周縁部同士の間に円筒状のスペーサ１７３を介在させた状態で前後分割壁１５２の基板固定部１５６にボルト１３６で締結される。即ち、スペーサ１７３は、ケース１１０の内部におけるＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２の位置を固定し、且つ、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とを機械的に接続する。これにより、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２が接触し、これらの間で短絡電流が生じることを抑制できる。

便宜上、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２の前方を向く面を、それぞれの主面１６１ａ、１６２ａとし、主面１６１ａ、１６２ａの反対面をそれぞれの副面１６１ｂ、１６２ｂとすると、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂと、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａとが、所定の隙間を介して対向する。ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａはケース１１０の前面と対向し、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂは、シャーシ１５０の前後分割壁１５２と対向する。ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２に搭載される素子及びＩＣについては後述する。

ＬＥＤ搭載基板１６３は、シャーシ本体１５１の左側面、且つ上下に配置された２つのマグネット１２４の間に配置される。ＬＥＤ搭載基板１６３の素子配置面は、上下方向及び前後方向に沿って配置されている。換言すると、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２それぞれの素子配置面と、ＬＥＤ搭載基板１６３の素子配置面とは、直交している。このように、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２それぞれの素子配置面と、ＬＥＤ搭載基板１６３の素子配置面とは、直交に限らず、交差している（非平行である）ことが好ましい。なお、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８とともに通知部１８０を構成する振動モータＭは、シャーシ下壁１５５の下面に固定され、ＭＣＵ搭載基板１６１に電気的に接続される。

ホールＩＣ搭載基板１６４は、シャーシ上壁１５４の上面に配置される。

＜吸引器の動作モード＞
図９は、吸引器１００の動作モードを説明するための模式図である。図９に示すように、吸引器１００の動作モードには、充電モード、スリープモード、アクティブモード、加熱初期設定モード、加熱モード、及び加熱終了モードが含まれる。

スリープモードは、主にヒータＨＴＲの加熱制御に必要な電子部品への電力供給を停止して省電力化を図るモードである。

アクティブモードは、ヒータＨＴＲの加熱制御を除くほとんどの機能が有効になるモードである。吸引器１００は、スリープモードにて動作している状態にて、スライダ１１９が開かれると、動作モードをアクティブモードに切り替える。吸引器１００は、アクティブモードにて動作している状態にて、スライダ１１９が閉じられたり、操作スイッチＯＰＳの無操作時間が所定時間に達したりすると、動作モードをスリープモードに切り替える。

加熱初期設定モードは、ヒータＨＴＲの加熱制御を開始するための制御パラメータ等の初期設定を行うモードである。吸引器１００は、アクティブモードにて動作している状態にて、操作スイッチＯＰＳの操作を検出すると、動作モードを加熱初期設定モードに切り替え、初期設定が終了すると、動作モードを加熱モードに切り替える。

加熱モードは、ヒータＨＴＲの加熱制御（エアロゾル生成のための加熱制御と、温度検出のための加熱制御）を実行するモードである。吸引器１００は、動作モードが加熱モードに切り替わると、ヒータＨＴＲの加熱制御を開始する。

加熱終了モードは、ヒータＨＴＲの加熱制御の終了処理（加熱履歴の記憶処理等）を実行するモードである。吸引器１００は、加熱モードにて動作している状態にて、ヒータＨＴＲへの通電時間又はユーザの吸引回数が上限に達したり、スライダ１１９が閉じられたりすると、動作モードを加熱終了モードに切り替え、終了処理が終了すると、動作モードをアクティブモードに切り替える。吸引器１００は、加熱モードにて動作している状態にて、ＵＳＢ接続がなされると、動作モードを加熱終了モードに切り替え、終了処理が終了すると、動作モードを充電モードに切り替える。図９に示したように、この場合において、動作モードを充電モードに切り替える前に、動作モードをアクティブモードへ切り替えてもよい。換言すれば、吸引器１００は、加熱モードにて動作している状態にて、ＵＳＢ接続がなされると、動作モードを加熱終了モード、アクティブモード、充電モードの順に切り替えてもよい。

充電モードは、レセプタクルＲＣＰに接続された外部電源から供給される電力により、電源ＢＡＴの充電を行うモードである。吸引器１００は、スリープモード又はアクティブモードにて動作している状態にて、レセプタクルＲＣＰに外部電源が接続（ＵＳＢ接続）されると、動作モードを充電モードに切り替える。吸引器１００は、充電モードにて動作している状態にて、電源ＢＡＴの充電が完了したり、レセプタクルＲＣＰと外部電源との接続が解除されたりすると、動作モードをスリープモードに切り替える。

＜内部ユニットの回路の概略＞
図１０、図１１、及び図１２は、内部ユニット１４０の電気回路の概略構成を示す図である。図１１は、図１０に示す電気回路のうち、ＭＣＵ搭載基板１６１に搭載される範囲１６１Ａ（太い破線で囲まれた範囲）と、ＬＥＤ搭載基板１６３に搭載される範囲１６３Ａ（太い実線で囲まれた範囲）とを追加した点を除いては、図１０と同じである。図１２は、図１０に示す電気回路のうち、レセプタクル搭載基板１６２に搭載される範囲１６２Ａと、ホールＩＣ搭載基板１６４に搭載される範囲１６４Ａとを追加した点を除いては、図１０と同じである。

図１０において太い実線で示した配線は、内部ユニット１４０の基準となる電位（グランド電位）と同電位となる配線（内部ユニット１４０に設けられたグランドに接続される配線）であり、この配線を以下ではグランドラインと記載する。図１０では、複数の回路素子をチップ化した電子部品を矩形で示しており、この矩形の内側に各種端子の符号を記載している。チップに搭載される電源端子ＶＣＣ及び電源端子ＶＤＤは、それぞれ、高電位側の電源端子を示す。チップに搭載される電源端子ＶＳＳ及びグランド端子ＧＮＤは、それぞれ、低電位側（基準電位側）の電源端子を示す。チップ化された電子部品は、高電位側の電源端子の電位と低電位側の電源端子の電位の差分が、電源電圧となる。チップ化された電子部品は、この電源電圧を用いて、各種機能を実行する。

図１１に示すように、ＭＣＵ搭載基板１６１（範囲１６１Ａ）には、主要な電子部品として、吸引器１００の全体を統括制御するＭＣＵ１と、電源ＢＡＴの充電制御を行う充電ＩＣ２と、コンデンサ、抵抗器、及びトランジスタ等を組み合わせて構成されたロードスイッチ（以下、ＬＳＷ）３，４，５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６と、スイッチドライバ７と、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８（図では、昇降圧ＤＣ／ＤＣ８と記載）と、オペアンプＯＰ２と、オペアンプＯＰ３と、フリップフロップ（以下、ＦＦ）１６，１７と、吸気センサを構成するサーミスタＴ２と電気的に接続されるコネクタＣｎ（ｔ２）（図では、このコネクタに接続されたサーミスタＴ２を記載）と、ヒータ温度センサを構成するサーミスタＴ３と電気的に接続されるコネクタＣｎ（ｔ３）（図では、このコネクタに接続されたサーミスタＴ３を記載）と、ケース温度センサを構成するサーミスタＴ４と電気的に接続されるコネクタＣｎ（ｔ４）（図では、このコネクタに接続されたサーミスタＴ４を記載）と、ＵＳＢ接続検出用の分圧回路Ｐｃと、が設けられている。

充電ＩＣ２、ＬＳＷ３、ＬＳＷ４、ＬＳＷ５、スイッチドライバ７、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８、ＦＦ１６、及びＦＦ１７の各々のグランド端子ＧＮＤは、グランドラインに接続されている。ＲＯＭ６の電源端子ＶＳＳは、グランドラインに接続されている。オペアンプＯＰ２及びオペアンプＯＰ３の各々の負電源端子は、グランドラインに接続されている。

図１１に示すように、ＬＥＤ搭載基板１６３（範囲１６３Ａ）には、主要な電子部品として、パネル検出センサを構成するホール素子を含むホールＩＣ１３と、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８と、操作スイッチＯＰＳと、通信ＩＣ１５と、が設けられている。通信ＩＣ１５は、スマートフォン等の電子機器との通信を行うための通信モジュールである。ホールＩＣ１３の電源端子ＶＳＳ及び通信ＩＣ１５のグランド端子ＧＮＤの各々は、グランドラインに接続されている。通信ＩＣ１５とＭＣＵ１は、通信線ＬＮによって通信可能に構成されている。操作スイッチＯＰＳの一端はグランドラインに接続され、操作スイッチＯＰＳの他端はＭＣＵ１の端子Ｐ４に接続されている。

図１２に示すように、レセプタクル搭載基板１６２（範囲１６２Ａ）には、主要な電子部品として、電源ＢＡＴと電気的に接続される電源コネクタ（図では、この電源コネクタに接続された電源ＢＡＴを記載）と、電源温度センサを構成するサーミスタＴ１と電気的に接続されるコネクタ（図では、このコネクタに接続されたサーミスタＴ１を記載）と、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９（図では、昇圧ＤＣ／ＤＣ９と記載）と、保護ＩＣ１０と、過電圧保護ＩＣ１１と、残量計ＩＣ１２と、レセプタクルＲＣＰと、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチＳ３～スイッチＳ６と、オペアンプＯＰ１と、ヒータＨＴＲと電気的に接続される一対（正極側と負極側）のヒータコネクタＣｎと、が設けられている。

レセプタクルＲＣＰの２つのグランド端子ＧＮＤと、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のグランド端子ＧＮＤと、保護ＩＣ１０の電源端子ＶＳＳと、残量計ＩＣ１２の電源端子ＶＳＳと、過電圧保護ＩＣ１１のグランド端子ＧＮＤと、オペアンプＯＰ１の負電源端子は、それぞれ、グランドラインに接続されている。

図１２に示すように、ホールＩＣ搭載基板１６４（範囲１６４Ａ）には、カバー位置センサを構成するホール素子を含むホールＩＣ１４が設けられている。ホールＩＣ１４の電源端子ＶＳＳは、グランドラインに接続されている。ホールＩＣ１４の出力端子ＯＵＴは、ＭＣＵ１の端子Ｐ８に接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ８に入力される信号により、スライダ１１９の開閉を検出する。

図１１に示すように、振動モータＭと電気的に接続されるコネクタは、ＭＣＵ搭載基板１６１に設けられている。

＜内部ユニットの回路の詳細＞
以下、図１０を参照しながら各電子部品の接続関係等について説明する。

レセプタクルＲＣＰの２つの電源入力端子Ｖ_ＢＵＳは、それぞれ、ヒューズＦｓを介して、過電圧保護ＩＣ１１の入力端子ＩＮに接続されている。レセプタクルＲＣＰにＵＳＢプラグが接続され、このＵＳＢプラグを含むＵＳＢケーブルが外部電源に接続されると、レセプタクルＲＣＰの２つの電源入力端子Ｖ_ＢＵＳにＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢが供給される。

過電圧保護ＩＣ１１の入力端子ＩＮには、２つの抵抗器の直列回路からなる分圧回路Ｐａの一端が接続されている。分圧回路Ｐａの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Ｐａを構成する２つの抵抗器の接続点は、過電圧保護ＩＣ１１の電圧検出端子ＯＶＬｏに接続されている。過電圧保護ＩＣ１１は、電圧検出端子ＯＶＬｏに入力される電圧が閾値未満の状態では、入力端子ＩＮに入力された電圧を出力端子ＯＵＴから出力する。過電圧保護ＩＣ１１は、電圧検出端子ＯＶＬｏに入力される電圧が閾値以上（過電圧）となった場合には、出力端子ＯＵＴからの電圧出力を停止（ＬＳＷ３とレセプタクルＲＣＰとの電気的な接続を遮断）することで、過電圧保護ＩＣ１１よりも下流の電子部品の保護を図る。過電圧保護ＩＣ１１の出力端子ＯＵＴは、ＬＳＷ３の入力端子ＶＩＮと、ＭＣＵ１に接続された分圧回路Ｐｃ（２つの抵抗器の直列回路）の一端と、に接続されている。分圧回路Ｐｃの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Ｐｃを構成する２つの抵抗器の接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１７に接続されている。

ＬＳＷ３の入力端子ＶＩＮには、２つの抵抗器の直列回路からなる分圧回路Ｐｆの一端が接続されている。分圧回路Ｐｆの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Ｐｆを構成する２つの抵抗器の接続点は、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮに接続されている。ＬＳＷ３の制御端子ＯＮには、バイポーラトランジスタＳ２のコレクタ端子が接続されている。バイポーラトランジスタＳ２のエミッタ端子はグランドラインに接続されている。バイポーラトランジスタＳ２のベース端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１９に接続されている。ＬＳＷ３は、制御端子ＯＮに入力される信号がハイレベルになると、入力端子ＶＩＮに入力された電圧を出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ３の出力端子ＶＯＵＴは、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳに接続されている。ＭＣＵ１は、ＵＳＢ接続がなされていない間は、バイポーラトランジスタＳ２をオンにする。これにより、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮはバイポーラトランジスタＳ２を介してグランドラインへ接続されるため、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮにはローレベルの信号が入力される。
ＬＳＷ３に接続されたバイポーラトランジスタＳ２は、ＵＳＢ接続がなされると、ＭＣＵ１によってオフされる。バイポーラトランジスタＳ２がオフすることで、分圧回路Ｐｆによって分圧されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢがＬＳＷ３の制御端子ＯＮに入力される。このため、ＵＳＢ接続がなされ且つバイポーラトランジスタＳ２がオフされると、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮには、ハイレベルの信号が入力される。これにより、ＬＳＷ３は、ＵＳＢケーブルから供給されるＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢを出力端子ＶＯＵＴから出力する。なお、バイポーラトランジスタＳ２がオフされていない状態でＵＳＢ接続がなされても、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮは、バイポーラトランジスタＳ２を介してグランドラインへ接続されている。このため、ＭＣＵ１がバイポーラトランジスタＳ２をオフしない限り、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮにはローレベルの信号が入力され続ける点に留意されたい。

電源ＢＡＴの正極端子は、保護ＩＣ１０の電源端子ＶＤＤと、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力端子ＶＩＮと、充電ＩＣ２の充電端子ｂａｔと、に接続されている。したがって、電源ＢＡＴの電源電圧Ｖ_ＢＡＴは、保護ＩＣ１０と、充電ＩＣ２と、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９とに供給される。電源ＢＡＴの負極端子には、抵抗器Ｒａと、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチＳａと、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチＳｂと、抵抗器Ｒｂと、がこの順に直列接続されている。抵抗器ＲａとスイッチＳａの接続点には、保護ＩＣ１０の電流検出端子ＣＳが接続されている。スイッチＳａとスイッチＳｂの各々の制御端子は、保護ＩＣ１０に接続されている。抵抗器Ｒｂの両端は、残量計ＩＣ１２に接続されている。

保護ＩＣ１０は、電流検出端子ＣＳに入力される電圧から、電源ＢＡＴの充放電時において抵抗器Ｒａに流れる電流値を取得し、この電流値が過大になった場合（過電流）に、スイッチＳａとスイッチＳｂの開閉制御を行って、電源ＢＡＴの充電又は放電を停止させることで、電源ＢＡＴの保護を図る。より具体的には、保護ＩＣ１０は、電源ＢＡＴの充電時に過大な電流値を取得した場合には、スイッチＳｂをオフすることで、電源ＢＡＴの充電を停止させる。保護ＩＣ１０は、電源ＢＡＴの放電時に過大な電流値を取得した場合には、スイッチＳａをオフすることで、電源ＢＡＴの放電を停止させる。また、保護ＩＣ１０は、電源端子ＶＤＤに入力される電圧から、電源ＢＡＴの電圧値が異常になった場合（過充電又は過電圧の場合）に、スイッチＳａとスイッチＳｂの開閉制御を行って、電源ＢＡＴの充電又は放電を停止させることで、電源ＢＡＴの保護を図る。より具体的には、保護ＩＣ１０は、電源ＢＡＴの過充電を検知した場合には、スイッチＳｂをオフすることで、電源ＢＡＴの充電を停止させる。保護ＩＣ１０は、電源ＢＡＴの過放電を検知した場合には、スイッチＳａをオフすることで、電源ＢＡＴの放電を停止させる。

電源ＢＡＴの近傍に配置されたサーミスタＴ１と接続されるコネクタには抵抗器Ｒｔ１が接続されている。抵抗器Ｒｔ１とサーミスタＴ１の直列回路は、グランドラインと、残量計ＩＣ１２のレギュレータ端子ＴＲＥＧとに接続されている。サーミスタＴ１と抵抗器Ｒｔ１の接続点は、残量計ＩＣ１２のサーミスタ端子ＴＨＭに接続されている。サーミスタＴ１は、温度の増加に従い抵抗値が増大するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタであってもよいし、温度の増加に従い抵抗値が減少するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタでもよい。

残量計ＩＣ１２は、抵抗器Ｒｂに流れる電流を検出し、検出した電流値に基づいて、電源ＢＡＴの残容量、充電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）、及び健全状態を示すＳＯＨ（State Of Health）等のバッテリ情報を導出する。残量計ＩＣ１２は、レギュレータ端子ＴＲＥＧに接続される内蔵レギュレータから、サーミスタＴ１と抵抗器Ｒｔ１の分圧回路に電圧を供給する。残量計ＩＣ１２は、この分圧回路によって分圧された電圧をサーミスタ端子ＴＨＭから取得し、この電圧に基づいて、電源ＢＡＴの温度に関する温度情報を取得する。残量計ＩＣ１２は、シリアル通信を行うための通信線ＬＮによってＭＣＵ１と接続されており、ＭＣＵ１と通信可能に構成されている。残量計ＩＣ１２は、導出したバッテリ情報と、取得した電源ＢＡＴの温度情報を、ＭＣＵ１からの要求に応じて、ＭＣＵ１に送信する。なお、シリアル通信を行うためには、データ送信用のデータラインや同期用のクロックラインなどの複数の信号線が必要になる。図１０－図１９では、簡略化のため、１本の信号線のみが図示されている点に留意されたい。

残量計ＩＣ１２は、通知端子１２ａを備えている。通知端子１２ａは、ＭＣＵ１の端子Ｐ６と、後述するダイオードＤ２のカソードと、に接続されている。残量計ＩＣ１２は、電源ＢＡＴの温度が過大になった等の異常を検出すると、通知端子１２ａからローレベルの信号を出力することで、その異常発生をＭＣＵ１に通知する。このローレベルの信号は、ダイオードＤ２を経由して、ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子にも入力される。

昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のスイッチング端子ＳＷには、リアクトルＬｃの一端が接続されている。このリアクトルＬｃの他端は昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力端子ＶＩＮに接続されている。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、スイッチング端子ＳＷに接続された内蔵トランジスタのオンオフ制御を行うことで、入力された電圧を昇圧して、出力端子ＶＯＵＴから出力する。なお、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力端子ＶＩＮは、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の高電位側の電源端子を構成している。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、イネーブル端子ＥＮに入力される信号がハイレベルとなっている場合に、昇圧動作を行う。ＵＳＢ接続されている状態においては、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮに入力される信号は、ＭＣＵ１によってローレベルに制御されてもよい。若しくは、ＵＳＢ接続されている状態においては、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮに入力される信号をＭＣＵ１が制御しないことで、イネーブル端子ＥＮの電位を不定にしてもよい。

昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴには、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ４のソース端子が接続されている。スイッチＳ４のゲート端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１５と接続されている。スイッチＳ４のドレイン端子には、抵抗器Ｒｓの一端が接続されている。抵抗器Ｒｓの他端は、ヒータＨＴＲの一端と接続される正極側のヒータコネクタＣｎに接続されている。スイッチＳ４と抵抗器Ｒｓの接続点には、２つの抵抗器からなる分圧回路Ｐｂが接続されている。分圧回路Ｐｂを構成する２つの抵抗器の接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１８と接続されている。スイッチＳ４と抵抗器Ｒｓの接続点は、更に、オペアンプＯＰ１の正電源端子と接続されている。

昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴとスイッチＳ４のソース端子との接続ラインには、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ３のソース端子が接続されている。スイッチＳ３のゲート端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１６と接続されている。スイッチＳ３のドレイン端子は、抵抗器Ｒｓと正極側のヒータコネクタＣｎとの接続ラインに接続されている。このように、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴとヒータコネクタＣｎの正極側との間には、スイッチＳ３を含む回路と、スイッチＳ４及び抵抗器Ｒｓを含む回路とが並列接続されている。スイッチＳ３を含む回路は、抵抗器を有さないため、スイッチＳ４及び抵抗器Ｒｓを含む回路よりも低抵抗の回路である。

オペアンプＯＰ１の非反転入力端子は、抵抗器Ｒｓと正極側のヒータコネクタＣｎとの接続ラインに接続されている。オペアンプＯＰ１の反転入力端子は、ヒータＨＴＲの他端と接続される負極側のヒータコネクタＣｎと、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ６のドレイン端子と、に接続されている。スイッチＳ６のソース端子はグランドラインに接続されている。スイッチＳ６のゲート端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１４と、ダイオードＤ４のアノードと、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮと、に接続されている。ダイオードＤ４のカソードは、ＦＦ１７のＱ端子と接続されている。オペアンプＯＰ１の出力端子には抵抗器Ｒ４の一端が接続されている。抵抗器Ｒ４の他端は、ＭＣＵ１の端子Ｐ９と、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ５のドレイン端子と、に接続されている。スイッチＳ５のソース端子は、グランドラインに接続されている。スイッチＳ５のゲート端子は、抵抗器Ｒｓと正極側のヒータコネクタＣｎとの接続ラインに接続されている。

充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳは、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８の各々のアノードに接続されている。ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８の各々のカソードは、電流制限ための抵抗器を介して、ＭＣＵ１の制御端子ＰＤ１～ＰＤ８に接続されている。すなわち、入力端子ＶＢＵＳには、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８が並列接続されている。ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８は、レセプタクルＲＣＰに接続されたＵＳＢケーブルから供給されるＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢと、電源ＢＡＴから充電ＩＣ２を経由して供給される電圧と、のそれぞれによって動作可能に構成されている。ＭＣＵ１には、制御端子ＰＤ１～制御端子ＰＤ８の各々とグランド端子ＧＮＤとに接続されたトランジスタ（スイッチング素子）が内蔵されている。ＭＣＵ１は、制御端子ＰＤ１と接続されたトランジスタをオンすることでＬＥＤ Ｌ１に通電してこれを点灯させ、制御端子ＰＤ１と接続されたトランジスタをオフすることでＬＥＤ Ｌ１を消灯させる。制御端子ＰＤ１と接続されたトランジスタのオンとオフを高速で切り替えることで、ＬＥＤ Ｌ１の輝度や発光パターンを動的に制御できる。ＬＥＤ Ｌ２～Ｌ８についても同様にＭＣＵ１によって点灯制御される。

充電ＩＣ２は、入力端子ＶＢＵＳに入力されるＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢに基づいて電源ＢＡＴを充電する充電機能を備える。充電ＩＣ２は、不図示の端子や配線から、電源ＢＡＴの充電電流や充電電圧を取得し、これらに基づいて、電源ＢＡＴの充電制御（充電端子ｂａｔから電源ＢＡＴへの電力供給制御）を行う。また、充電ＩＣ２は、残量計ＩＣ１２からＭＣＵ１に送信された電源ＢＡＴの温度情報を、通信線ＬＮを利用したシリアル通信によってＭＣＵ１から取得し、充電制御に利用してもよい。

充電ＩＣ２は、更に、Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能と、ＯＴＧ機能とを備える。Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能は、充電端子ｂａｔに入力される電源電圧Ｖ_ＢＡＴと略一致するシステム電源電圧Ｖｃｃ０を、出力端子ＳＹＳから出力する機能である。ＯＴＧ機能は、充電端子ｂａｔに入力される電源電圧Ｖ_ＢＡＴを昇圧して得られるシステム電源電圧Ｖｃｃ４を、入力端子ＶＢＵＳから出力する機能である。充電ＩＣ２のＯＴＧ機能のオンオフは、通信線ＬＮを利用したシリアル通信によって、ＭＣＵ１により制御される。なお、ＯＴＧ機能においては、充電端子ｂａｔに入力される電源電圧Ｖ_ＢＡＴを、入力端子ＶＢＵＳからそのまま出力してもよい。この場合において、電源電圧Ｖ_ＢＡＴとシステム電源電圧Ｖｃｃ４は略一致する。

充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳは、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮに接続されている。充電ＩＣ２のスイッチング端子ＳＷにはリアクトルＬａの一端が接続されている。リアクトルＬａの他端は、充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳに接続されている。充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）は、抵抗器を介して、ＭＣＵ１の端子Ｐ２２に接続されている。更に、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）には、バイポーラトランジスタＳ１のコレクタ端子が接続されている。バイポーラトランジスタＳ１のエミッタ端子は、後述のＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴに接続されている。バイポーラトランジスタＳ１のベース端子は、ＦＦ１７のＱ端子に接続されている。更に、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）には、抵抗器Ｒｃの一端が接続されている。抵抗器Ｒｃの他端は、ＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴに接続されている。

昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮとイネーブル端子ＥＮには抵抗器が接続されている。充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳから、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮにシステム電源電圧Ｖｃｃ０が入力されることで、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８のイネーブル端子ＥＮに入力される信号はハイレベルとなり、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は昇圧動作又は降圧動作を開始する。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、リアクトルＬｂに接続された内蔵トランジスタのスイッチング制御により、入力端子ＶＩＮに入力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ０を昇圧又は降圧してシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成し、出力端子ＶＯＵＴから出力する。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の出力端子ＶＯＵＴは、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８のフィードバック端子ＦＢと、ＬＳＷ４の入力端子ＶＩＮと、スイッチドライバ７の入力端子ＶＩＮと、ＦＦ１６の電源端子ＶＣＣ及びＤ端子と、に接続されている。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の出力端子ＶＯＵＴから出力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ１が供給される配線を電源ラインＰＬ１と記載する。

ＬＳＷ４は、制御端子ＯＮに入力される信号がハイレベルになると、入力端子ＶＩＮに入力されているシステム電源電圧Ｖｃｃ１を出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ４の制御端子ＯＮと電源ラインＰＬ１は、抵抗器を介して接続されている。このため、電源ラインＰＬ１にシステム電源電圧Ｖｃｃ１が供給されることで、ＬＳＷ４の制御端子ＯＮにはハイレベルの信号が入力される。ＬＳＷ４が出力する電圧は、配線抵抗等を無視すればシステム電源電圧Ｖｃｃ１と同一であるが、システム電源電圧Ｖｃｃ１と区別するために、ＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴから出力される電圧を、以下ではシステム電源電圧Ｖｃｃ２と記載する。

ＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴは、ＭＣＵ１の電源端子ＶＤＤと、ＬＳＷ５の入力端子ＶＩＮと、残量計ＩＣ１２の電源端子ＶＤＤと、ＲＯＭ６の電源端子ＶＣＣと、バイポーラトランジスタＳ１のエミッタ端子と、抵抗器Ｒｃと、ＦＦ１７の電源端子ＶＣＣと、に接続されている。ＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴから出力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ２が供給される配線を電源ラインＰＬ２と記載する。

ＬＳＷ５は、制御端子ＯＮに入力される信号がハイレベルになると、入力端子ＶＩＮに入力されているシステム電源電圧Ｖｃｃ２を出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ５の制御端子ＯＮは、ＭＣＵ１の端子Ｐ２３と接続されている。ＬＳＷ５が出力する電圧は、配線抵抗等を無視すればシステム電源電圧Ｖｃｃ２と同一であるが、システム電源電圧Ｖｃｃ２と区別するために、ＬＳＷ５の出力端子ＶＯＵＴから出力される電圧を、以下ではシステム電源電圧Ｖｃｃ３と記載する。ＬＳＷ５の出力端子ＶＯＵＴから出力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ３が供給される配線を電源ラインＰＬ３と記載する。

電源ラインＰＬ３には、サーミスタＴ２と抵抗器Ｒｔ２の直列回路が接続され、抵抗器Ｒｔ２はグランドラインに接続されている。サーミスタＴ２と抵抗器Ｒｔ２は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ２１と接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ２１に入力される電圧に基づいて、サーミスタＴ２の温度変動（抵抗値変動）を検出し、その温度変動量によって、パフ動作の有無を判定する。

電源ラインＰＬ３には、サーミスタＴ３と抵抗器Ｒｔ３の直列回路が接続され、抵抗器Ｒｔ３はグランドラインに接続されている。サーミスタＴ３と抵抗器Ｒｔ３は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１３と、オペアンプＯＰ２の反転入力端子と、に接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ１３に入力される電圧に基づいて、サーミスタＴ３の温度（ヒータＨＴＲの温度に相当）を検出する。

電源ラインＰＬ３には、サーミスタＴ４と抵抗器Ｒｔ４の直列回路が接続され、抵抗器Ｒｔ４はグランドラインに接続されている。サーミスタＴ４と抵抗器Ｒｔ４は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１２と、オペアンプＯＰ３の反転入力端子と、に接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ１２に入力される電圧に基づいて、サーミスタＴ４の温度（ケース１１０の温度に相当）を検出する。

電源ラインＰＬ２には、ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ７のソース端子が接続されている。スイッチＳ７のゲート端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ２０に接続されている。スイッチＳ７のドレイン端子は、振動モータＭが接続される一対のコネクタの一方に接続されている。この一対のコネクタの他方はグランドラインに接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ２０の電位を操作することでスイッチＳ７の開閉を制御し、振動モータＭを特定のパターンで振動させることができる。スイッチＳ７に代えて、専用のドライバＩＣを用いてもよい。

電源ラインＰＬ２には、オペアンプＯＰ２の正電源端子と、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に接続されている分圧回路Ｐｄ（２つの抵抗器の直列回路）と、が接続されている。分圧回路Ｐｄを構成する２つの抵抗器の接続点は、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に接続されている。オペアンプＯＰ２は、ヒータＨＴＲの温度に応じた信号（サーミスタＴ３の抵抗値に応じた信号）を出力する。本実施形態では、サーミスタＴ３としてＮＴＣ特性を持つものを用いているため、ヒータＨＴＲの温度（サーミスタＴ３の温度）が高いほど、オペアンプＯＰ２の出力電圧は低くなる。これは、オペアンプＯＰ２の負電源端子はグランドラインへ接続されており、オペアンプＯＰ２の反転入力端子に入力される電圧値（サーミスタＴ３と抵抗器Ｒｔ３による分圧値）が、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に入力される電圧値（分圧回路Ｐｄによる分圧値）より高くなると、オペアンプＯＰ２の出力電圧の値は、グランド電位の値と略等しくなるためである。つまり、ヒータＨＴＲの温度（サーミスタＴ３の温度）が高温になると、オペアンプＯＰ２の出力電圧はローレベルになる。
なお、サーミスタＴ３としてＰＴＣ特性を持つものを用いる場合には、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に、サーミスタＴ３及び抵抗器Ｒｔ３の分圧回路の出力を接続し、オペアンプＯＰ２の反転入力端子に、分圧回路Ｐｄの出力を接続すればよい。

電源ラインＰＬ２には、オペアンプＯＰ３の正電源端子と、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に接続されている分圧回路Ｐｅ（２つの抵抗器の直列回路）と、が接続されている。分圧回路Ｐｅを構成する２つの抵抗器の接続点は、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に接続されている。オペアンプＯＰ３は、ケース１１０の温度に応じた信号（サーミスタＴ４の抵抗値に応じた信号）を出力する。本実施形態では、サーミスタＴ４としてＮＴＣ特性を持つものを用いているため、ケース１１０の温度が高いほど、オペアンプＯＰ３の出力電圧は低くなる。これは、オペアンプＯＰ３の負電源端子はグランドラインへ接続されており、オペアンプＯＰ３の反転入力端子に入力される電圧値（サーミスタＴ４と抵抗器Ｒｔ４による分圧値）が、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に入力される電圧値（分圧回路Ｐｅによる分圧値）より高くなると、オペアンプＯＰ３の出力電圧の値は、グランド電位の値と略等しくなるためである。つまり、サーミスタＴ４の温度が高温になると、オペアンプＯＰ３の出力電圧が、ローレベルになる。
なお、サーミスタＴ４としてＰＴＣ特性を持つものを用いる場合には、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に、サーミスタＴ４及び抵抗器Ｒｔ４の分圧回路の出力を接続し、オペアンプＯＰ３の反転入力端子に、分圧回路Ｐｅの出力を接続すればよい。

オペアンプＯＰ２の出力端子には抵抗器Ｒ１が接続されている。抵抗器Ｒ１には、ダイオードＤ１のカソードが接続されている。ダイオードＤ１のアノードは、オペアンプＯＰ３の出力端子と、ＦＦ１７のＤ端子と、ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子と、に接続されている。抵抗器Ｒ１とダイオードＤ１との接続ラインには、電源ラインＰＬ１に接続された抵抗器Ｒ２が接続されている。また、この接続ラインには、ＦＦ１６のＣＬＲ（￣）端子が接続されている。

ダイオードＤ１のアノード及びオペアンプＯＰ３の出力端子の接続点と、ＦＦ１７のＤ端子との接続ラインには、抵抗器Ｒ３の一端が接続されている。抵抗器Ｒ３の他端は電源ラインＰＬ２に接続されている。更に、この接続ラインには、残量計ＩＣ１２の通知端子１２ａと接続されているダイオードＤ２のアノードと、ダイオードＤ３のアノードと、ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子と、が接続されている。ダイオードＤ３のカソードは、ＭＣＵ１の端子Ｐ５に接続されている。

ＦＦ１６は、ヒータＨＴＲの温度が過大となり、オペアンプＯＰ２から出力される信号が小さくなって、ＣＬＲ（￣）端子に入力される信号がローレベルになると、Ｑ（￣）端子からハイレベルの信号をＭＣＵ１の端子Ｐ１１に入力する。ＦＦ１６のＤ端子には電源ラインＰＬ１からハイレベルのシステム電源電圧Ｖｃｃ１が供給されている。このため、ＦＦ１６では、負論理で動作するＣＬＲ（￣）端子に入力される信号がローレベルにならない限り、Ｑ（￣）端子からはローレベルの信号が出力され続ける。

ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子に入力される信号は、ヒータＨＴＲの温度が過大となった場合と、ケース１１０の温度が過大となった場合と、残量計ＩＣ１２の通知端子１２ａから異常検出を示すローレベルの信号が出力された場合のいずれかの場合に、ローレベルとなる。ＦＦ１７は、ＣＬＲ（￣）端子に入力される信号がローレベルになると、Ｑ端子からローレベルの信号を出力する。このローレベルの信号は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１０と、スイッチＳ６のゲート端子と、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮと、充電ＩＣ２に接続されたバイポーラトランジスタＳ１のベース端子と、にそれぞれ入力される。スイッチＳ６のゲート端子にローレベルの信号が入力されると、スイッチＳ６を構成するＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲート－ソース間電圧が閾値電圧未満となるため、スイッチＳ６がオフになる。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮにローレベルの信号が入力されると、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮは正論理であるため、昇圧動作が停止する。バイポーラトランジスタＳ１のベース端子にローレベルの信号が入力されると、バイポーラトランジスタＳ１がオンになる（コレクタ端子から増幅された電流が出力される）。バイポーラトランジスタＳ１がオンになると、充電ＩＣ２のＣＥ（￣）端子にバイポーラトランジスタＳ１を介してハイレベルのシステム電源電圧Ｖｃｃ２が入力される。充電ＩＣ２のＣＥ（￣）端子は負論理であるため、電源ＢＡＴの充電が停止される。これらにより、ヒータＨＴＲの加熱と電源ＢＡＴの充電が停止される。なお、ＭＣＵ１が端子Ｐ２２から充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に対してローレベルのイネーブル信号を出力しようとしても、バイポーラトランジスタＳ１がオンされると、増幅された電流が、コレクタ端子からＭＣＵ１の端子Ｐ２２および充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に入力される。これにより、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）にはハイレベルの信号が入力される点に留意されたい。

ＦＦ１７のＤ端子には電源ラインＰＬ２からハイレベルのシステム電源電圧Ｖｃｃ２が供給されている。このため、ＦＦ１７では、負論理で動作するＣＬＲ（￣）端子に入力される信号がローレベルにならない限り、Ｑ端子からハイレベルの信号が出力され続ける。オペアンプＯＰ３の出力端子からローレベルの信号が出力されると、オペアンプＯＰ２の出力端子から出力される信号のレベルに拠らず、ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子にはローレベルの信号が入力される。オペアンプＯＰ２の出力端子からハイレベルの信号が出力される場合には、オペアンプＯＰ３の出力端子から出力されるローレベルの信号は、ダイオードＤ１によってこのハイレベルの信号の影響を受けない点に留意されたい。また、オペアンプＯＰ２の出力端子からローレベルの信号が出力される場合には、オペアンプＯＰ３の出力端子からハイレベルの信号が出力されたとしても、ダイオードＤ１を介してこのハイレベルの信号はローレベルの信号に置き換わる。

電源ラインＰＬ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１からＬＥＤ搭載基板１６３及びホールＩＣ搭載基板１６４側に向けて更に分岐している。この分岐した電源ラインＰＬ２には、ホールＩＣ１３の電源端子ＶＤＤと、通信ＩＣ１５の電源端子ＶＣＣと、ホールＩＣ１４の電源端子ＶＤＤと、が接続されている。

ホールＩＣ１３の出力端子ＯＵＴは、ＭＣＵ１の端子Ｐ３と、スイッチドライバ７の端子ＳＷ２と、に接続されている。アウターパネル１１５が外れると、ホールＩＣ１３の出力端子ＯＵＴからローレベルの信号が出力される。ＭＣＵ１は、端子Ｐ３に入力される信号により、アウターパネル１１５の装着有無を判定する。

ＬＥＤ搭載基板１６３には、操作スイッチＯＰＳと接続された直列回路（抵抗器とコンデンサの直列回路）が設けられている。この直列回路は、電源ラインＰＬ２に接続されている。この直列回路の抵抗器とコンデンサの接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ４と、操作スイッチＯＰＳと、スイッチドライバ７の端子ＳＷ１と、に接続されている。操作スイッチＯＰＳが押下されていない状態では、操作スイッチＯＰＳは導通せず、ＭＣＵ１の端子Ｐ４とスイッチドライバ７の端子ＳＷ１にそれぞれ入力される信号は、システム電源電圧Ｖｃｃ２によりハイレベルとなる。操作スイッチＯＰＳが押下されて操作スイッチＯＰＳが導通状態になると、ＭＣＵ１の端子Ｐ４とスイッチドライバ７の端子ＳＷ１にそれぞれ入力される信号は、グランドラインへ接続されるためローレベルとなる。ＭＣＵ１は、端子Ｐ４に入力される信号により、操作スイッチＯＰＳの操作を検出する。

スイッチドライバ７には、リセット入力端子ＲＳＴＢが設けられている。リセット入力端子ＲＳＴＢは、ＬＳＷ４の制御端子ＯＮに接続されている。スイッチドライバ７は、端子ＳＷ１と端子ＳＷ２に入力される信号のレベルがいずれもローレベルとなった場合（アウターパネル１１５が外されており、且つ、操作スイッチＯＰＳが押下された状態）には、リセット入力端子ＲＳＴＢからローレベルの信号を出力することで、ＬＳＷ４の出力動作を停止させる。つまり、本来はアウターパネル１１５の押圧部１１７を介して押し下げられる操作スイッチＯＰＳが、アウターパネル１１５が外れた状態でユーザによって直接押し下げられると、スイッチドライバ７の端子ＳＷ１と端子ＳＷ２に入力される信号のレベルがいずれもローレベルになる。

＜吸引器の動作モード毎の動作＞
以下、図１３～図１９を参照して、図１０に示す電気回路の動作を説明する。図１３は、スリープモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図１４は、アクティブモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図１５は、加熱初期設定モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図１６は、加熱モードにおけるヒータＨＴＲの加熱時の電気回路の動作を説明するための図である。図１７は、加熱モードにおけるヒータＨＴＲの温度検出時の電気回路の動作を説明するための図である。図１８は、充電モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図１９は、ＭＣＵ１のリセット（再起動）時の電気回路の動作を説明するための図である。図１３～図１９の各々において、チップ化された電子部品の端子のうち、破線の楕円で囲まれた端子は、電源電圧Ｖ_ＢＡＴ、ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢ、及びシステム電源電圧等の入力又は出力がなされている端子を示している。

いずれの動作モードにおいても、電源電圧Ｖ_ＢＡＴは、保護ＩＣ１０の電源端子ＶＤＤと、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力端子ＶＩＮと、充電ＩＣ２の充電端子ｂａｔに入力されている。

＜スリープモード：図１３＞
ＭＣＵ１は、充電ＩＣ２のＶ_ＢＡＴパワーパス機能を有効とし、ＯＴＧ機能と充電機能を無効とする。充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳにＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢが入力されないことで、充電ＩＣ２のＶ_ＢＡＴパワーパス機能は有効になる。通信線ＬＮからＯＴＧ機能を有効にするための信号がＭＣＵ１から充電ＩＣ２へ出力されないため、ＯＴＧ機能は無効になる。このため、充電ＩＣ２は、充電端子ｂａｔに入力された電源電圧Ｖ_ＢＡＴからシステム電源電圧Ｖｃｃ０を生成して、出力端子ＳＹＳから出力する。出力端子ＳＹＳから出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ０は、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮ及びイネーブル端子ＥＮに入力される。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、正論理であるイネーブル端子ＥＮにハイレベルのシステム電源電圧Ｖｃｃ０が入力されることでイネーブルとなり、システム電源電圧Ｖｃｃ０からシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成して、出力端子ＶＯＵＴから出力する。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の出力端子ＶＯＵＴから出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ１は、ＬＳＷ４の入力端子ＶＩＮと、ＬＳＷ４の制御端子ＯＮと、スイッチドライバ７の入力端子ＶＩＮと、ＦＦ１６の電源端子ＶＣＣ及びＤ端子と、にそれぞれ供給される。

ＬＳＷ４は、制御端子ＯＮにシステム電源電圧Ｖｃｃ１が入力されることで、入力端子ＶＩＮに入力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ１を、出力端子ＶＯＵＴからシステム電源電圧Ｖｃｃ２として出力する。ＬＳＷ４から出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ２は、ＭＣＵ１の電源端子ＶＤＤと、ＬＳＷ５の入力端子ＶＩＮと、ホールＩＣ１３の電源端子ＶＤＤと、通信ＩＣ１５の電源端子ＶＣＣと、ホールＩＣ１４の電源端子ＶＤＤと、に入力される。更に、システム電源電圧Ｖｃｃ２は、残量計ＩＣ１２の電源端子ＶＤＤと、ＲＯＭ６の電源端子ＶＣＣと、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に接続された抵抗器Ｒｃ及びバイポーラトランジスタＳ１と、ＦＦ１７の電源端子ＶＣＣと、オペアンプＯＰ３の正電源端子と、分圧回路Ｐｅと、オペアンプＯＰ２の正電源端子と、分圧回路Ｐｄと、にそれぞれ供給される。充電ＩＣ２に接続されているバイポーラトランジスタＳ１は、ＦＦ１７のＱ端子からローレベルの信号が出力されない限りはオフとなっている。そのため、ＬＳＷ４で生成されたシステム電源電圧Ｖｃｃ２は、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）にも入力される。充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）は負論理のため、この状態では、充電ＩＣ２による充電機能はオフとなる。

このように、スリープモードにおいては、ＬＳＷ５はシステム電源電圧Ｖｃｃ３の出力を停止しているため、電源ラインＰＬ３に接続される電子部品への電力供給は停止される。また、スリープモードにおいては、充電ＩＣ２のＯＴＧ機能は停止しているため、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８への電力供給は停止される。

＜アクティブモード：図１４＞
ＭＣＵ１は、図１３のスリープモードの状態から、端子Ｐ８に入力される信号がハイレベルとなり、スライダ１１９が開いたことを検出すると、端子Ｐ２３からＬＳＷ５の制御端子ＯＮにハイレベルの信号を入力する。これにより、ＬＳＷ５は入力端子ＶＩＮに入力されているシステム電源電圧Ｖｃｃ２を、システム電源電圧Ｖｃｃ３として、出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ５の出力端子ＶＯＵＴから出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ３は、サーミスタＴ２と、サーミスタＴ３と、サーミスタＴ４と、に供給される。

更に、ＭＣＵ１は、スライダ１１９が開いたことを検出すると、通信線ＬＮを介して、充電ＩＣ２のＯＴＧ機能を有効化する。これにより、充電ＩＣ２は、充電端子ｂａｔから入力された電源電圧Ｖ_ＢＡＴを昇圧して得られるシステム電源電圧Ｖｃｃ４を、入力端子ＶＢＵＳから出力する。入力端子ＶＢＵＳから出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ４は、
ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給される。

＜加熱初期設定モード：図１５＞
図１４の状態から、端子Ｐ４に入力される信号がローレベルになる（操作スイッチＯＰＳの押下がなされる）と、ＭＣＵ１は、加熱に必要な各種の設定を行った後、端子Ｐ１４から、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮにハイレベルのイネーブル信号を入力する。これにより、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、電源電圧Ｖ_ＢＡＴを昇圧して得られる駆動電圧Ｖ_ｂｓｔを出力端子ＶＯＵＴから出力する。駆動電圧Ｖ_ｂｓｔは、スイッチＳ３とスイッチＳ４に供給される。この状態では、スイッチＳ３とスイッチＳ４はオフとなっている。また、端子Ｐ１４から出力されたハイレベルのイネーブル信号によってスイッチＳ６はオンされる。これにより、ヒータＨＴＲの負極側端子がグランドラインに接続されて、スイッチＳ３をＯＮにすればヒータＨＴＲを加熱可能な状態になる。ＭＣＵ１の端子Ｐ１４からハイレベルの信号のイネーブル信号が出力された後、加熱モードに移行する。

＜加熱モード時のヒータ加熱：図１６＞
図１５の状態において、ＭＣＵ１は、端子Ｐ１６に接続されたスイッチＳ３のスイッチング制御と、端子Ｐ１５に接続されたスイッチＳ４のスイッチング制御を開始する。これらスイッチング制御は、上述した加熱初期設定モードが完了すれば自動的に開始されてもよいし、さらなる操作スイッチＯＰＳの押下によって開始されてもよい。具体的には、ＭＣＵ１は、図１６のように、スイッチＳ３をオンし、スイッチＳ４をオフして、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔをヒータＨＴＲに供給し、エアロゾル生成のためのヒータＨＴＲの加熱を行う加熱制御と、図１７のように、スイッチＳ３をオフし、スイッチＳ４をオンして、ヒータＨＴＲの温度を検出する温度検出制御と、を行う。

図１６に示すように、加熱制御時においては、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔは、スイッチＳ５のゲートにも供給されて、スイッチＳ５がオンとなる。また、加熱制御時には、スイッチＳ３を通過した駆動電圧Ｖ_ｂｓｔが、抵抗器Ｒｓを介して、オペアンプＯＰ１の正電源端子にも入力される。抵抗器Ｒｓの抵抗値は、オペアンプＯＰ１の内部抵抗値と比べると無視できるほど小さい。そのため、加熱制御時において、オペアンプＯＰ１の正電源端子に入力される電圧は、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔとほぼ同等になる。

なお、抵抗器Ｒ４の抵抗値は、スイッチＳ５のオン抵抗値よりも大きくなっている。加熱制御時にもオペアンプＯＰ１は動作するが、加熱制御時にはスイッチＳ５がオンになる。スイッチＳ５がオンの状態では、オペアンプＯＰ１の出力電圧が、抵抗器Ｒ４とスイッチＳ５の分圧回路によって分圧されて、ＭＣＵ１の端子Ｐ９に入力される。抵抗器Ｒ４の抵抗値がスイッチＳ５のオン抵抗値よりも大きくなっていることで、ＭＣＵ１の端子Ｐ９に入力される電圧は十分に小さくなる。これにより、オペアンプＯＰ１からＭＣＵ１に対して大きな電圧が入力されるのを防ぐことができる。

＜加熱モード時のヒータ温度検出：図１７＞
図１７に示すように、温度検出制御時には、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔがオペアンプＯＰ１の正電源端子に入力されると共に、分圧回路Ｐｂに入力される。分圧回路Ｐｂによって分圧された電圧は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１８に入力される。ＭＣＵ１は、端子Ｐ１８に入力される電圧に基づいて、温度検出制御時における抵抗器ＲｓとヒータＨＴＲの直列回路に印加される基準電圧Ｖ_ｔｅｍｐを取得する。

また、温度検出制御時には、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔ（基準電圧Ｖ_ｔｅｍｐ）が、抵抗器ＲｓとヒータＨＴＲの直列回路に供給される。そして、この駆動電圧Ｖ_ｂｓｔ（基準電圧Ｖ_ｔｅｍｐ）を抵抗器ＲｓとヒータＨＴＲによって分圧した電圧Ｖ_ｈｅａｔが、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力される。抵抗器Ｒｓの抵抗値はヒータＨＴＲの抵抗値よりも十分に大きいため、電圧Ｖ_ｈｅａｔは、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔよりも十分に低い値である。温度検出制御時には、この低い電圧Ｖ_ｈｅａｔがスイッチＳ５のゲート端子にも供給されることで、スイッチＳ５はオフされる。オペアンプＯＰ１は、反転入力端子に入力される電圧と非反転入力端子に入力される電圧Ｖ_ｈｅａｔの差を増幅して出力する。

オペアンプＯＰ１の出力信号は、ＭＣＵ１の端子Ｐ９に入力される。ＭＣＵ１は、端子Ｐ９に入力された信号と、端子Ｐ１８の入力電圧に基づいて取得した基準電圧Ｖ_ｔｅｍｐと、既知の抵抗器Ｒｓの電気抵抗値と、に基づいて、ヒータＨＴＲの温度を取得する。ＭＣＵ１は、取得したヒータＨＴＲの温度に基づいて、ヒータＨＴＲの加熱制御（例えばヒータＨＴＲの温度が目標温度となるような制御）を行う。

なお、ＭＣＵ１は、スイッチＳ３とスイッチＳ４をそれぞれオフにしている期間（ヒータＨＴＲへの通電を行っていない期間）においても、ヒータＨＴＲの温度を取得することができる。具体的には、ＭＣＵ１は、端子Ｐ１３に入力される電圧（サーミスタＴ３と抵抗器Ｒｔ３から構成される分圧回路の出力電圧）に基づいて、ヒータＨＴＲの温度を取得する。

また、ＭＣＵ１は、任意のタイミングにて、ケース１１０の温度の取得も可能である。具体的には、ＭＣＵ１は、端子Ｐ１２に入力される電圧（サーミスタＴ４と抵抗器Ｒｔ４から構成される分圧回路の出力電圧）に基づいて、ケース１１０の温度を取得する。

＜充電モード：図１８＞
図１８は、スリープモードの状態でＵＳＢ接続がなされた場合を例示している。ＵＳＢ接続がなされると、ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢが過電圧保護ＩＣ１１を介してＬＳＷ３の入力端子ＶＩＮに入力される。ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢは、ＬＳＷ３の入力端子ＶＩＮに接続された分圧回路Ｐｆにも供給される。ＵＳＢ接続がなされた直後の時点では、バイポーラトランジスタＳ２がオンとなっているため、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮに入力される信号はローレベルのままとなる。ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢは、ＭＣＵ１の端子Ｐ１７に接続された分圧回路Ｐｃにも供給され、この分圧回路Ｐｃで分圧された電圧が端子Ｐ１７に入力される。ＭＣＵ１は、端子Ｐ１７に入力された電圧に基づいて、ＵＳＢ接続がなされたことを検出する。

ＭＣＵ１は、ＵＳＢ接続がなされたことを検出すると、端子Ｐ１９に接続されたバイポーラトランジスタＳ２をオフする。バイポーラトランジスタＳ２のゲート端子にローレベルの信号を入力すると、分圧回路Ｐｆによって分圧されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢがＬＳＷ３の制御端子ＯＮに入力される。これにより、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮにハイレベルの信号が入力されて、ＬＳＷ３は、ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢを出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ３から出力されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢは、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳに入力される。また、ＬＳＷ３から出力されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢは、そのままシステム電源電圧Ｖｃｃ４として、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給される。

ＭＣＵ１は、ＵＳＢ接続がなされたことを検出すると、更に、端子Ｐ２２から、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に対してローレベルのイネーブル信号を出力する。これにより、充電ＩＣ２は、電源ＢＡＴの充電機能を有効化し、入力端子ＶＢＵＳに入力されるＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢによる電源ＢＡＴの充電を開始する。

なお、アクティブモードの状態でＵＳＢ接続がなされた場合には、ＭＣＵ１は、ＵＳＢ接続がなされたことを検出すると、端子Ｐ１９に接続されたバイポーラトランジスタＳ２をオフし、更に、端子Ｐ２２から、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に対してローレベルのイネーブル信号を出力し、更に、通信線ＬＮを利用したシリアル通信によって、充電ＩＣ２のＯＴＧ機能をオフする。これにより、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給されるシステム電源電圧Ｖｃｃ４は、充電ＩＣ２のＯＴＧ機能で生成されていた電圧（電源電圧Ｖ_ＢＡＴに基づく電圧）から、ＬＳＷ３から出力されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢに切り替わる。ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８は、ＭＣＵ１によって内蔵トランジスタのオン制御がなされない限りは作動しない。このため、ＯＴＧ機能のオンからオフへの過渡期における不安定な電圧がＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給されるのは防がれる。

＜ＭＣＵのリセット：図１９＞
アウターパネル１１５が外されてホールＩＣ１３の出力がローレベルとなり、操作スイッチＯＰＳのオン操作がなされてＭＣＵ１の端子Ｐ４に入力される信号がローレベルになると、スイッチドライバ７の端子ＳＷ１と端子ＳＷ２が共にローレベルとなる。これにより、スイッチドライバ７は、リセット入力端子ＲＳＴＢからローレベルの信号を出力する。リセット入力端子ＲＳＴＢから出力されたローレベルの信号はＬＳＷ４の制御端子ＯＮに入力される。これにより、ＬＳＷ４は、出力端子ＶＯＵＴからのシステム電源電圧Ｖｃｃ２の出力を停止する。システム電源電圧Ｖｃｃ２の出力が停止されることで、ＭＣＵ１の電源端子ＶＤＤにシステム電源電圧Ｖｃｃ２が入力されなくなるため、ＭＣＵ１は停止する。

スイッチドライバ７は、リセット入力端子ＲＳＴＢからローレベルの信号を出力している時間が既定時間に達するか、端子ＳＷ１と端子ＳＷ２のいずれかに入力される信号がハイレベルになると、リセット入力端子ＲＳＴＢから出力する信号をハイレベルに戻す。これにより、ＬＳＷ４の制御端子ＯＮがハイレベルとなり、システム電源電圧Ｖｃｃ２が各部に供給される状態に復帰する。

＜充電ＩＣの機能の詳細）
図２０は、充電ＩＣ２の内部の概略構成を示す図である。充電ＩＣ２は、プロセッサ２１と、ゲートドライバ２２と、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチＱ１～Ｑ４と、を備える。

スイッチＱ１のソース端子は入力端子ＶＢＵＳに接続されている。スイッチＱ１のドレイン端子は、スイッチＱ２のドレイン端子に接続されている。スイッチＱ２のソース端子は、スイッチング端子ＳＷに接続されている。スイッチＱ３のドレイン端子は、スイッチＱ２とスイッチング端子ＳＷの接続ノードに接続されている。スイッチＱ３のソース端子は、グランド端子ＧＮＤに接続されている。スイッチＱ４のドレイン端子は、出力端子ＳＹＳに接続されている。スイッチＱ４のソース端子は、充電端子ｂａｔに接続されている。

ゲートドライバ２２は、スイッチＱ２のゲート端子とスイッチＱ３のゲート端子に接続されており、プロセッサ２１の指令に基づき、スイッチＱ２，Ｑ３のオンオフ制御を行う。

プロセッサ２１は、ゲートドライバ２２と、スイッチＱ１のゲート端子と、スイッチＱ４のゲート端子と、充電イネーブル端子ＣＥ（￣）とに接続されている。プロセッサ２１は、ゲートドライバ２２を介したスイッチＱ２，Ｑ３のオンオフ制御と、スイッチＱ１，Ｑ４のオンオフ制御を行う。

充電ＩＣ２は、前述した充電機能、Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能、及びＯＴＧ機能に加えて、Ｖ_ＵＳＢパワーパス機能と、Ｖ_ＵＳＢ＆Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能と、を備える。以下では、これら各機能の有効時における充電ＩＣ２の内部の制御内容について説明する。なお、前述してきた各種電圧の具体的な数値は、好ましくは下記に示す値である。

電源電圧Ｖ_ＢＡＴ（満充電電圧）＝４．２Ｖ
電源電圧Ｖ_ＢＡＴ（公称電圧）＝３．７Ｖ
システム電源電圧Ｖｃｃ１＝３．３Ｖ
システム電源電圧Ｖｃｃ２＝３．３Ｖ
システム電源電圧Ｖｃｃ３＝３．３Ｖ
システム電源電圧Ｖｃｃ４＝５．０Ｖ
ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢ＝５．０Ｖ
駆動電圧Ｖ_ｂｓｔ＝４．９Ｖ

（充電機能）
プロセッサ２１は、スイッチＱ１をオン、スイッチＱ３をオフに制御した状態で、スイッチＱ２及びスイッチＱ４のオンオフ制御を行う。スイッチＱ４のオンオフ制御は、電源ＢＡＴの充電電流を調整するために行われる。プロセッサ２１は、出力端子ＳＹＳの電圧が電源ＢＡＴの充電に適した電圧と同じになるようにスイッチＱ２のオンオフ制御を行う。これにより、入力端子ＶＢＵＳに入力されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢは降圧されて出力端子ＳＹＳから出力される。出力端子ＳＹＳから出力される電圧は、システム電源電圧Ｖｃｃ０として昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮに入力されると共に、充電ＩＣ２の充電端子ｂａｔから出力される。これにより、ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢを降圧して得た電圧による電源ＢＡＴの充電が行われる。なお、充電機能の有効時には、システム電源電圧Ｖｃｃ０は、最終的に、電源ＢＡＴの満充電電圧と同じ値になる。このため、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、入力端子ＶＩＮに入力される４．２Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ０を降圧して、３．３Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成して出力することになる。充電機能の有効時には、充電ＩＣ２において、入力端子ＶＢＵＳの電位が出力端子ＳＹＳの電位よりも高電位となるため、電源ＢＡＴからの電力が入力端子ＶＢＵＳから出力されることはない。

（Ｖ_ＵＳＢパワーパス機能）
Ｖ_ＵＳＢパワーパス機能は、例えば、電源ＢＡＴが過放電等の理由で利用できない場合に有効となる。プロセッサ２１は、スイッチＱ１をオン、スイッチＱ２をオン、スイッチＱ３をオフ、スイッチＱ４をオフに制御する。これにより、入力端子ＶＢＵＳに入力されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢは、降圧されることなく、そのままスイッチング端子ＳＷから出力される。スイッチング端子ＳＷから出力された電圧は、システム電源電圧Ｖｃｃ０として昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮに入力される。この場合も、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、入力端子ＶＩＮに入力される５Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ０を降圧して、３．３Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成して出力することになる。なお、Ｖ_ＵＳＢパワーパス機能を有効とする場合であっても、プロセッサ２１は、スイッチＱ１をオン、スイッチＱ３をオフ、スイッチＱ４をオンに制御した状態で、スイッチＱ２のオンオフ制御を行ってもよい。このようにすれば、５．０ＶのＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢから３．３Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ１までの降圧を、充電ＩＣ２と昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８が分け合って行うことができる。このため、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８へ負荷や発熱が集中することを抑制できる。

（Ｖ_ＵＳＢ＆Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能）
Ｖ_ＵＳＢ＆Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能は、例えば、電源ＢＡＴの充電が完了しており且つＵＳＢ接続が継続されている場合に有効となる。プロセッサ２１は、スイッチＱ１をオン、スイッチＱ３をオフ、スイッチＱ４をオンに制御した状態で、スイッチＱ２のオンオフ制御を行う。プロセッサ２１は、出力端子ＳＹＳの電圧が、電源ＢＡＴの電圧（電源電圧Ｖ_ＢＡＴ）と同じになるようにスイッチＱ２を制御する。これにより、入力端子ＶＢＵＳに入力されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢは降圧されて出力端子ＳＹＳから出力される。入力端子ＶＢＵＳに入力されたＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢが降圧されて出力端子ＳＹＳから出力される電圧と、電源ＢＡＴから充電端子ｂａｔを経由して出力端子ＳＹＳから出力される電圧は同じ値となる。このため、ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢを降圧して得た電圧を含む電力と、出力端子ＳＹＳから出力される電源電圧Ｖ_ＢＡＴを含む電力が合成されて、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮに供給される。Ｖ_ＵＳＢ＆Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能の有効時には、充電ＩＣ２において、入力端子ＶＢＵＳの電位が出力端子ＳＹＳの電位よりも高電位となるため、電源ＢＡＴからの電力が入力端子ＶＢＵＳから出力されることはない。

Ｖ_ＵＳＢ＆Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能の有効時には、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、電源電圧Ｖ_ＢＡＴの大きさによって昇圧と降圧のどちらを行うかを決める。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、電源電圧Ｖ_ＢＡＴが３．３Ｖ以上の場合には、入力端子ＶＩＮに入力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ０を降圧して、３．３Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成して出力する。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、電源電圧Ｖ_ＢＡＴが３．３Ｖ未満の場合には、入力端子ＶＩＮに入力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ０を昇圧して、３．３Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成して出力する。

（Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能）
Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能は、充電モード以外のモード（例えば、スリープモード）にて有効となる。プロセッサ２１は、スイッチＱ１とスイッチＱ３をオフに制御する。これにより、充電端子ｂａｔに入力された電源電圧Ｖ_ＢＡＴは、そのまま、出力端子ＳＹＳから出力され、システム電源電圧Ｖｃｃ０として、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮに入力される。この制御により、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳとスイッチング端子ＳＷの間の電力伝達経路は、スイッチＱ１の寄生ダイオードによりブロックされる。このため、出力端子ＳＹＳから出力される電源電圧Ｖ_ＢＡＴが、入力端子ＶＢＵＳから出力されることはない。

Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能の有効時には、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、電源電圧Ｖ_ＢＡＴの大きさによって昇圧と降圧のどちらを行うかを決める。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、入力端子ＶＩＮに入力される電源電圧Ｖ_ＢＡＴが３．３Ｖ以上の場合には、電源電圧Ｖ_ＢＡＴを降圧して、３．３Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成して出力する。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、入力端子ＶＩＮに入力される電源電圧Ｖ_ＢＡＴが３．３Ｖ未満の場合には、電源電圧Ｖ_ＢＡＴを昇圧して、３．３Ｖのシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成して出力する。

（ＯＴＧ機能）
ＯＴＧ機能は、Ｖ_ＢＡＴパワーパス機能と同時に有効となり、例えば、アクティブモードにて有効となる。ＯＴＧ機能とＶ_ＢＡＴパワーパス機能の両方の有効時には、プロセッサ２１は、スイッチＱ１をオンに制御した状態で、スイッチＱ３をオンオフ制御する。これにより、充電端子ｂａｔに入力された電源電圧Ｖ_ＢＡＴは、そのまま、出力端子ＳＹＳから出力され、システム電源電圧Ｖｃｃ０として、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮに入力される。また、出力端子ＳＹＳから出力された電源電圧Ｖ_ＢＡＴは、充電ＩＣ２のスイッチング端子ＳＷに入力される。プロセッサ２１は、スイッチング端子ＳＷに入力される電源電圧Ｖ_ＢＡＴがシステム電源電圧Ｖｃｃ４と同じになるように、スイッチＱ３を制御する。これにより、スイッチング端子ＳＷに入力された電源電圧Ｖ_ＢＡＴは昇圧されて入力端子ＶＢＵＳから出力される。入力端子ＶＢＵＳから出力された電圧は、システム電源電圧Ｖｃｃ４としてＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に入力される。

このように、充電ＩＣ２は、ＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢを降圧する降圧コンバータとしての機能と、電源電圧Ｖ_ＢＡＴを昇圧する昇圧コンバータとしての機能を併せ持つ。充電ＩＣ２から昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８に入力される電圧は、充電ＩＣ２の有効としている機能に応じてさまざまに変動する。しかし、このような変動があっても、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８が昇圧と降圧を選択的に実行することで、システム電源電圧Ｖｃｃ１（システム電源電圧Ｖｃｃ１を含む電力）を一定に保つことができる。なお、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮに入力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ０の電圧がシステム電源電圧Ｖｃｃ１の電圧である３．３Ｖと等しい場合、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、昇圧及び降圧を実行せず、システム電源電圧Ｖｃｃ０をシステム電源電圧Ｖｃｃ１として、出力端子ＶＯＵＴから出力する。

＜電気回路の消費電力＞
吸引器１００を含む吸引システムでは、システムに含まれる全ての負荷のうち最も多くの電力を消費する負荷がヒータＨＴＲとなっている。例えば、ヒータＨＴＲの消費電力Ｐ_ＨＴＲは、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８それぞれの消費電力Ｐ_ＬＥＤよりも大きくなっている。また、ヒータＨＴＲの消費電力は、充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳに接続される全ての電子部品の消費電力の合計値よりも大きくなっている。そのため、ヒータＨＴＲに接続された昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９が電源ＢＡＴから供給を受けることのできる電流値は、充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳが出力可能な最大電流値よりも大きくすることが好ましい。

＜昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の好ましい形態＞
昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８のコストやサイズを小さくする観点から、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の最大入力電流と最大出力電流の少なくとも一方は、充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳが出力可能な最大電流より小さくすることが好ましい。このような構成とすると、充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳが最大電流を出力した場合、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８には過大な電流が入力される虞がある。しかし、最も多くの電力を消費するヒータＨＴＲが昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の出力端子ＶＯＵＴに接続されていないため、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８に過大な電流が入力されることはない。従って、このような構成としても、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８に不具合を生じさせることなく、コストやサイズを小さくすることができる。

＜昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の好ましい形態＞
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、スイッチングレギュレータであることが好ましい。図２０の例では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９が、ＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation）制御を行うＰＦＭモードと、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行うＰＷＭモードとのいずれかで動作することで、昇圧を行うものとなっている。具体的には、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９には、モード切替用のモード端子ＭＯＤＥが搭載されており、モード端子ＭＯＤＥの電位に応じて、動作モードの切り替えが可能に構成されている。なお、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９がＰＦＭモードで動作する場合の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のスイッチング端子ＳＷへ入力可能な最大電流は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９がＰＷＭモードで動作する場合の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のスイッチング端子ＳＷへ入力可能な最大電流よりも大きいことが好ましい。

ヒータＨＴＲに印加される電圧は、加熱制御時と温度検出制御時とで大きく異なる。つまり、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の負荷は、重負荷と軽負荷で変動することになる。ＰＷＭモードは、負荷に関らずスイッチング周波数が一定なことから、軽負荷時にはスイッチング損失が支配的になり効率が低下する。一方、ＰＦＭモードは、軽負荷時には電力の追加はそれ程いらないので、スイッチング周波数が低くなってスイッチング損失が減少する。このため、軽負荷時でも高効率を維持することができる。軽負荷から重負荷へ負荷の程度が増加すると、この効率の関係は逆転し、ＰＷＭモードの方がＰＦＭモードより高効率である。このＰＷＭモードの方が高効率である負荷の程度は、限られた範囲である。従って、重負荷と軽負荷で昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の負荷が変動する場合、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、ＰＦＭモードで動作することが好ましい。

ＰＷＭモードとＰＦＭモードのどちらで動作する場合でも、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９へ入力可能な最大電流又は昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９が出力可能な最大電流の近傍では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の効率は低下する傾向にある。特に、ＰＦＭモードで動作する場合、上記のような重負荷時には効率が低下する特性を持っているため、最大電流近傍では二重の要因により、ＤＣ／ＤＣコンバータの効率が低下する。従って、前述したように、ＰＦＭモードで動作する場合の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のスイッチング端子ＳＷへ入力可能な最大電流が、ＰＷＭモードで動作する場合の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のスイッチング端子ＳＷへ入力可能な最大電流よりも大きい昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９を用いる。これにより、ＰＦＭモードで昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９を動作させても、重負荷時における効率の低下を抑制できる。

上述した効率の観点から、モード端子ＭＯＤＥの電位は、ＰＦＭモードが選択される電位に維持されていることが好ましい。図２０の例では、モード端子ＭＯＤＥがどこにも接続されない状態となっていることで、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の動作モードはＰＦＭモードに固定されている。これにより、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のスイッチング端子ＳＷには、より大きな電流を入力できるようになり、ヒータＨＴＲへより大きな電流を流すことが可能になる。なお、このようなモード端子ＭＯＤＥの電位を不定にする構成は、具体的一例に過ぎない点に留意されたい。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の仕様に拠っては、モード端子ＭＯＤＥの電位をハイレベル又はローレベルにすることで、ＰＦＭモードが選択される場合がある。このような場合においては、ＰＦＭモードが選択されるように、モード端子ＭＯＤＥの電位が適切な電位に維持されればよい。

＜吸引器の効果＞
吸引器１００によれば、通知部としてのＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に対し、電源ＢＡＴから直接に電圧を供給するのではなく、充電ＩＣ２を経由して電圧が供給される。電源ＢＡＴの電圧は変動するものであるが、この変動する電圧がＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に直接供給されないことで、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８を安定して動作させることができる。ＬＥＤの輝度は供給される電圧に依存するため、安定な電圧をＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給することができれば、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８の輝度を安定させることができる。また、電源ＢＡＴの充電制御を主な機能とする充電ＩＣ２が、システム電源電圧Ｖｃｃ４を生成してＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給しているため、システム電源電圧Ｖｃｃ４を生成するための専用のＩＣが不要となる。このため、吸引器１００の小型化や低コスト化が可能になる。また、充電ＩＣ２は、電源電圧Ｖ_ＢＡＴを昇圧してシステム電源電圧Ｖｃｃ４を生成するため、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に高圧電力を供給することができる。これにより、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８を高輝度で点灯させることができ、良好なユーザインタフェースを実現できる。

また、吸引器１００によれば、ＭＣＵ１に対し、電源ＢＡＴから直接に電力を供給するのではなく、充電ＩＣ２を経由して電力が供給される。電源ＢＡＴの充電制御を主な機能とする充電ＩＣ２が、システム電源電圧Ｖｃｃ０を生成してＭＣＵ１に供給しているため、システム電源電圧Ｖｃｃ０を生成するための専用のＩＣが不要となる。このため、吸引器１００の小型化や低コスト化が可能になる。また、充電ＩＣ２とＭＣＵ１の間には、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８が設けられるため、一定電力をＭＣＵ１に供給できる。これにより、ＭＣＵ１の動作を安定させることができる。

また、吸引器１００によれば、ＵＳＢ接続がなされてＬＳＷ３が閉じた状態では、ＯＴＧ機能は実行不能となる。このため、ＵＳＢ接続中における電源ＢＡＴの電力消費を抑制でき、使用可能な電源ＢＡＴの電力量を多くできる。また、ＵＳＢ接続がなされた直後の時点では、ＬＳＷ３は開いているため、ＵＳＢ接続直後のノイズや突入電流がＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８へ供給されなくなり、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８が故障する可能性を低減できる。また、ＵＳＢ接続直後の時点では、ＯＴＧ機能が実行可能である。このため、ＵＳＢ接続された直後の外部電源からの電力をＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給できない過渡期であっても、ＯＴＧ機能によって電源ＢＡＴからＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に電力を供給できる。したがって、
ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８を動作させる機会を増やすことができ、吸引器１００の商品性を向上できる。

また、吸引器１００によれば、充電ＩＣ２が電源ＢＡＴの電力をＭＣＵ１等の負荷にも供給可能なため、これら負荷に電力を供給するための専用のＩＣが不要となり、吸引器１００のコストを低減できる。

なお、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳには、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８とは別の通知部が更に接続されていてもよい。例えば、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳと振動モータＭとを接続して、システム電源電圧Ｖｃｃ４やＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢが振動モータＭに供給されるようにしたり、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳと不図示のスピーカとを接続して、システム電源電圧Ｖｃｃ４やＵＳＢ電圧Ｖ_ＵＳＢがスピーカに供給されるようにしたりする構成であってもよい。また、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳには、通知部以外のＩＣ（図１０に示されているＩＣとは別体のＩＣ）が接続される構成であってもよい。充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳには、負荷として、通知部とこの別体のＩＣの少なくとも一方のみが接続されていることが好ましい。

また、吸引器１００は、電源ＢＡＴから充電ＩＣ２を経由してＭＣＵ１に電力を供給する第一放電経路と、電源ＢＡＴから充電ＩＣ２を経由せずにヒータＨＴＲに電力を供給する第二放電経路と、を有する。このため、第一放電経路に流すべき電流値（充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳが出力可能な最大電流）は、第二放電経路に流すべき電流値よりも小さくて済む。したがって、大電流に耐えうるような高価かつ大規模な充電ＩＣ２が不要になり、吸引器１００の小型化や低コスト化が可能になる。ＭＣＵ１とヒータＨＴＲは同時に動作し得るが、これらが同時に動作した場合でも、第一放電経路と第二放電経路が存在することで、充電ＩＣ２に過度な負担をかけることなく、これらに十分な電力を供給できる。

また、吸引器１００によれば、大電流が流れる第二放電経路が、第一放電経路とは別の基板に設けられる。具体的には、第一放電経路はＭＣＵ搭載基板１６１に設けられ、第二放電経路はレセプタクル搭載基板１６２に設けられる。このため、１つの基板への熱集中を回避でき、吸引器１００の耐久性を向上できる。

また、吸引器１００によれば、充電ＩＣ２を経由せずに電源ＢＡＴから電力供給を受ける電子部品が全て同一の基板（レセプタクル搭載基板１６２）に設けられる。このため、電気回路が複雑化するのを防ぐことができる。

また、吸引器１００によれば、電源ＢＡＴからヒータＨＴＲへ放電する放電経路に、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９が設けられる。このため、充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳの最大電流を気にせずに、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９によって大電力をヒータＨＴＲへ供給できる。したがって、吸引器１００の低コスト化や小型化を実現しつつ、ヒータＨＴＲによるロッド５００の加熱を効率よく行うことができる。

また、吸引器１００は、ＵＳＢ接続時においては、充電ＩＣ２を経由せずにＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８へ放電する放電経路（レセプタクルＲＣＰからＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に至る経路）を有する。これにより、外部電源から充電ＩＣ２を経由してＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に放電する経路を設ける場合と比べて、大電流に耐えうるような高価かつ大規模な充電ＩＣ２が不要になる。このため、吸引器１００の低コスト化や小型化を実現できる。

また、吸引器１００では、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳに接続される電子部品が、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８等の通知部、又は、図示されているＩＣとは別体のＩＣである。したがって、ノイズや突入電流が混入やすい外部電源からの電力が、ＭＣＵ１、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８、ＲＯＭ６、残量計ＩＣ１２、保護ＩＣ１０、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９等の精密な電子部品に供給されるのを防ぐことができ、耐久性を高めることができる。

また、吸引器１００では、ＬＳＷ３とレセプタクルＲＣＰの間に過電圧保護ＩＣ１１が設けられる。過電圧保護ＩＣ１１が存在することで、ＵＳＢ接続された瞬間に生じ得るノイズや突入電流を、ＬＳＷ３だけでなく、過電圧保護ＩＣ１１によってもブロックできる。これにより、吸引器１００の耐久性を高めることができる。

また、吸引器１００では、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８のそれぞれが、ＭＣＵ１の内蔵スイッチをオンしない限りは、動作しない構成である。このため、ＵＳＢ接続直後のノイズや突入電流がＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８へ供給されるのを防ぐことができ、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８が故障する可能性を低減できる。また、スイッチがＭＣＵ１に内蔵されるため、ＭＣＵ１の外部にスイッチが設けられる場合に比べ、スイッチの耐久性を向上できる。

吸引器１００が負荷に供給する電圧のうち大きなものとしては、システム電源電圧Ｖｃｃ４と駆動電圧Ｖ_ｂｓｔがある。システム電源電圧Ｖｃｃ４は、外部電源からの電力と電源ＢＡＴからの電力のそれぞれから生成される。一方、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔは、電源ＢＡＴからの電力のみで生成される。このように、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔに関しては、外部電源の電力から生成されない構成とすることで、高電圧の電力が流れるラインが複雑化せずにすむ。これにより、回路の複雑化が回避されるので、吸引器１００のコストを低減できる。また、システム電源電圧Ｖｃｃ４を含む電力が供給される給電路と、駆動電圧Ｖ_ｂｓｔを含む電力が供給される給電路とは別の基板上に存在する。具体的には、システム電源電圧Ｖｃｃ４を含む電力が供給される給電路は、ＭＣＵ搭載基板１６１とＬＥＤ搭載基板１６３に設けられる。駆動電圧Ｖ_ｂｓｔを含む電力が供給される給電路は、レセプタクル搭載基板１６２に設けられる。このように、高電圧の印加される２つの給電路が別の基板に設けられることで、これら給電路のノイズが重畳してより対処が難しいノイズになることが抑制される。このため、吸引器１００を安定して動作させることができる。

また、吸引器１００では、電源ＢＡＴに接続される電源コネクタと、外部電源に接続されるレセプタクルＲＣＰと、ヒータＨＴＲに接続されるヒータコネクタＣｎとが、同一の基板（レセプタクル搭載基板１６２）に設けられる。これにより、吸引器１００内の様々な箇所における熱の発生が抑制されるので、吸引器１００の耐久性が向上する。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴとグランドラインの間に、ヒータＨＴＲとは別のヒータ（加熱対象がヒータＨＴＲとは異なるもの）やその他の負荷を接続するためのコネクタが接続される構成としてもよい。

また、図１０では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴとヒータコネクタＣｎの正極側との間に、スイッチＳ３を含む回路と、スイッチＳ４及び抵抗器Ｒｓを含む回路の並列回路が接続されるものとしているが、この並列回路を、ヒータコネクタＣｎの負極側とスイッチＳ６の間に接続し、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴとヒータコネクタＣｎの正極側とを直接接続する構成としてもよい。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１） エアロゾル源（ロッド５００）を加熱してエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置の電源ユニット（吸引器１００）であって、
電源（電源ＢＡＴ）と、
外部電源へ電気的に接続可能なコネクタ（レセプタクルＲＣＰ）と、
第１負荷（ＭＣＵ１）と、
前記コネクタへ接続される入力端子（入力端子ＶＢＵＳ）と前記電源へ接続される充電端子（充電端子ｂａｔ）と前記第１負荷へ接続される出力端子（出力端子ＳＹＳ）とを含み、前記入力端子へ入力される電力を変換して前記充電端子から出力するように構成される充電ＩＣ（充電ＩＣ２）と、
前記充電ＩＣを介さずに前記電源と第２負荷（ヒータＨＴＲ）を接続する放電経路と、を備え、
前記充電ＩＣは、前記電源から前記充電端子へ入力される電力を前記出力端子を介して前記第１負荷へ供給可能に構成される、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（１）によれば、充電ＩＣを経由せずに第２負荷へ放電する放電経路があることで、充電ＩＣの出力端子に接続される負荷を少なくすることができる。これにより、大電流に耐えうるような高価かつ大規模な充電ＩＣが不要となり、エアロゾル生成装置の低コスト化や小型化を実現できる。

（２）
（１）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記第１負荷と前記第２負荷は同時に動作する、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（２）によれば、２つの負荷が同時に動作しても、充電ＩＣの負担が過度にならない。このため、２つの負荷に十分な電力を供給し、十分に動作させることができる。

（３）
（２）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
第１基板（ＭＣＵ搭載基板１６１）と、
前記第１基板とは別体の第２基板（レセプタクル搭載基板１６２）と、を備え、
前記充電ＩＣと前記第１負荷は、前記第１基板に設けられ、
前記放電経路は、前記第２基板に設けられる、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（３）によれば、電源から充電ＩＣを介して第１負荷に至る経路と、電源から第２負荷に至る経路とが異なる基板に存在する。このため、１つの基板への熱集中を回避でき、エアロゾル生成装置の耐久性を向上できる。

（４）
（１）から（３）のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記第１負荷の消費電力は、前記第２負荷の消費電力より少ない、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（４）によれば、大きく電力を消費する第２負荷へ充電ＩＣが放電しなくてよい。このため、より安価かつ小規模な充電ＩＣを用いることができ、エアロゾル生成装置の低コスト化や小型化を実現できる。

（５）
（４）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記第２負荷は、前記エアロゾル生成装置に備えられた負荷の中で、最も多くの電力を消費する、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（５）によれば、最も多くの電力を消費する第２負荷へ充電ＩＣが放電しなくてよい。このため、より安価かつ小規模な充電ＩＣを用いることができ、エアロゾル生成装置の低コスト化や小型化を実現できる。

（６）
（１）から（５）のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記放電経路は、前記電源の出力電圧（電源電圧Ｖ_ＢＡＴ）を昇圧して前記第２負荷へ印加可能な昇圧コンバータ（昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９）を含む、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（６）によれば、第２負荷の動作効率を向上させつつ、昇圧される又は昇圧された大電力を充電ＩＣに通さなくてよいので、エアロゾル生成装置のコスト及びサイズを低減しつつ、第２負荷による効果を増大できる。

（７）
（６）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記放電経路における前記電源と前記昇圧コンバータの間のノードに接続され、且つ、前記ノードから供給される電力によって動作する第３負荷（保護ＩＣ１０）を備える、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（７）によれば、充電ＩＣを経由せずに第３負荷へ放電する放電経路があることで、大電流に耐えうるような高価かつ大規模な充電ＩＣが不要になる。このため、エアロゾル生成装置の低コスト化や小型化を実現できる。

（８）
（７）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記電源が接続される電源コネクタと、
第１基板（ＭＣＵ搭載基板１６１）と、
前記第１基板とは別体の第２基板（レセプタクル搭載基板１６２）と、を備え、
前記充電ＩＣは、前記第１基板に設けられ、
前記放電経路と前記第３負荷は、前記第２基板に設けられる、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（８）によれば、充電ＩＣを経由しない放電ルートが１つの基板に集約される。このため、基板上の回路が複雑化することを抑制でき、エアロゾル生成装置の低コスト化や小型化を実現できる。

（９）
（１）から（８）のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記出力端子と前記第１負荷の間に接続され、一定電圧を出力するように構成される電圧変換器（昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８）を備える、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（９）によれば、第１負荷に一定電圧を供給できるので、第１負荷の動作が安定する。

（１０）
（９）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記充電ＩＣは、前記入力端子へ入力される電力を前記出力端子を介して前記第１負荷へ供給可能（Ｖ_ＵＳＢパワーパス機能）であり、
前記電圧変換器は、
前記充電端子から入力された電力が前記出力端子から出力される場合（Ｖ_BATパワーパス機能有効時）、前記充電ＩＣから入力された電圧を昇圧又は降圧して前記一定電圧を出力し、
前記入力端子から入力された電力が前記出力端子から出力される場合（Ｖ_ＵＳＢパワーパス機能有効時）、前記充電ＩＣから入力された電圧を降圧して前記一定電圧を出力するように構成される、
エアロゾル生成装置の電源ユニット。

（１０）によれば、外部電源と電源のどちらを利用する場合でも、第１負荷には一定電圧が供給されるので、第１負荷の動作が安定する。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

なお、本出願は、２０２１年５月１０日出願の日本特許出願（特願２０２１－０７９８７０）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

１００ 吸引器
１ ＭＣＵ
ＨＴＲ ヒータ
ＢＡＴ 電源
Ｃｎ ヒータコネクタ
ＲＣＰ レセプタクル
２ 充電ＩＣ
Ｌ１～Ｌ８ ＬＥＤ

本発明は、吸引器に関する。

本発明の目的は、小型化や低コスト化を実現することが可能な吸引器を提供することにある。

Claims (10)

1. エアロゾル源を加熱してエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置の電源ユニットであ
   って、
   電源と、
   外部電源へ電気的に接続可能なコネクタと、
   第１負荷と、
   前記コネクタへ接続される入力端子と前記電源へ接続される充電端子と前記第１負荷へ
   接続される出力端子とを含み、前記入力端子へ入力される電力を変換して前記充電端子か
   ら出力するように構成される充電ＩＣと、
   前記充電ＩＣを介さずに前記電源と第２負荷を接続する放電経路と、を備え、
   前記充電ＩＣは、前記電源から前記充電端子へ入力される電力を前記出力端子を介して
   前記第１負荷へ供給可能に構成される、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
2. 請求項１に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   前記第１負荷と前記第２負荷は同時に動作する、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
3. 請求項２に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   第１基板と、
   前記第１基板とは別体の第２基板と、を備え、
   前記充電ＩＣと前記第１負荷は、前記第１基板に設けられ、
   前記放電経路は、前記第２基板に設けられる、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   前記第１負荷の消費電力は、前記第２負荷の消費電力より少ない、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
5. 請求項４に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   前記第２負荷は、前記エアロゾル生成装置に備えられた負荷の中で、最も多くの電力を
   消費する、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   前記放電経路は、前記電源の出力電圧を昇圧して前記第２負荷へ印加可能な昇圧コンバ
   ータを含む、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
7. 請求項６に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   前記放電経路における前記電源と前記昇圧コンバータの間のノードに接続され、且つ、
   前記ノードから供給される電力によって動作する第３負荷を備える、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
8. 請求項７に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   前記電源が接続される電源コネクタと、
   第１基板と、
   前記第１基板とは別体の第２基板と、を備え、
   前記充電ＩＣは、前記第１基板に設けられ、
   前記放電経路と前記第３負荷は、前記第２基板に設けられる、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   前記出力端子と前記第１負荷の間に接続され、一定電圧を出力するように構成される電
   圧変換器を備える、
   エアロゾル生成装置の電源ユニット。
10. 請求項９に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
    前記充電ＩＣは、前記入力端子へ入力される電力を前記出力端子を介して前記第１負荷
    へ供給可能であり、
    前記電圧変換器は、
    前記充電端子から入力された電力が前記出力端子から出力される場合、前記充電ＩＣ
    から入力された電圧を昇圧又は降圧して前記一定電圧を出力し、
    前記入力端子から入力された電力が前記出力端子から出力される場合、前記充電ＩＣ
    から入力された電圧を降圧して前記一定電圧を出力するように構成される、
    エアロゾル生成装置の電源ユニット。
    
    

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