JP6792905B2 - エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、ユーザが吸引するエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置の製造方法に関する。

一般的な電子たばこ、加熱式たばこ、ネブライザーなどの、ユーザが吸引するエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成装置においては、霧化されることでエアロゾルとなるエアロゾル源が不足しているときにユーザが吸引を行うと、ユーザに対して十分なエアロゾルを供給できない。加えて、電子たばこや加熱式たばこの場合、意図しない香喫味を有するエアロゾルが放出され得るという問題が生じる。

この問題に対する解決策として、特許文献１には、エアロゾル源を加熱するヒータの温度を維持するために必要な電力に基づいてエアロゾル源の存在を検知する技術が開示されている。特許文献２には、エアロゾル生成回路に加えてシャント回路を有するエアロゾル生成装置が開示されている。特許文献３には、エアロゾル源を貯留するカートリッジが有する情報を電源側で読み取り、この情報に基づいて制御を行う技術が開示されている。特許文献４から１２もまた、上記の問題を解決するための又は上記の問題の解決に寄与する可能性がある種々の技術を開示している。

しかしながら、従来の技術は、エアロゾル源の不足を検知するために電流計及び電圧計を含む構成要素を必要とするので、装置のコスト、重量、サイズなどが増大する。また、従来の技術は、装置の構成要素の誤差によって変動しやすいパラメータを用いるので、エアロゾル源の不足に関する検知精度が低い。また、カートリッジが交換された後にエアロゾル源の不足をより精度良く検知する技術の開発が必要である。

欧州特許出願公開第２７９７４４６号明細書 欧州特許出願公開第１４１２８２９号明細書 国際公開第２０１５／１３８５６０号 欧州特許出願公開第２４７１３９２号明細書 欧州特許出願公開第２２５７１９５号明細書 欧州特許出願公開第２６５４４６９号明細書 国際公開第２０１５／１００３６１号 特表２０１７−５０３５２０号明細書 国際公開第２０１７／０８４８１８号 欧州特許出願公開第２３９９６３６号明細書 特表２０１６−５３１５４９号明細書 国際公開第２０１６／１４３０７９号

本開示は、上記の点に鑑みてなされたものである。

本開示が解決しようとする第１の課題は、必要とされる構成要素の数が少なく且つエアロゾル源の不足に関する検知精度が高い、エアロゾル生成装置並びにそれを動作させる方法及びプログラムを提供することである。

本開示が解決しようとする第２の課題は、エアロゾル源の不足に関する検知精度に対して構成要素の製品誤差が与える影響を抑制する、エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置の製造方法を提供することである。

本開示が解決しようとする第３の課題は、カートリッジが交換された後にエアロゾル源の不足をより精度良く検知することができる、エアロゾル生成装置並びにそれを動作させる方法及びプログラムを提供することである。

上述した第１の課題を解決するため、本開示の第１の実施形態によれば、電源と、エアロゾル源を貯留する貯留部又は前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材と、前記電源からの給電による発熱で前記貯留部から供給される又は前記エアロゾル基材に保持された前記エアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷と、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路と、前記回路の全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、前記回路のうち前記負荷の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧の値である第２電圧値と、に基づき、前記貯留部から供給可能な又は前記エアロゾル基材に保持された前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定するよう構成される制御部と、を備える、エアロゾル生成装置が提供される。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１電圧値が一定になるように制御されている間の前記第２電圧値が第１条件を複数回満たす場合、又は前記第１電圧値と前記第２電圧値から導出される前記負荷の電気抵抗値が第２条件を複数回満たす場合に、前記エアロゾル源が不足していると判定するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１条件が連続して複数回満たされた場合、又は前記第２条件が連続して複数回満たされた場合に、前記エアロゾル源が不足していると判定するように構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１条件が満たされた回数、又は前記第２条件が満たされた回数を記憶し、前記第１条件が満たされない場合、又は前記第２条件が満たされない場合は、前記回数を減らすよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１条件が満たされない場合、又は前記第２条件が満たされない場合は、前記回数を初期値に戻すよう構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記貯留部を含むカートリッジ又は前記エアロゾル基材を含むエアロゾル発生物品の脱着を可能にし、且つ前記カートリッジ又は前記エアロゾル発生物品の脱着の検出を可能にする接続部を備える。前記制御部は、前記第１条件が満たされた回数、又は前記第２条件が満たされた回数を記憶し、前記接続部への前記カートリッジ又は前記エアロゾル発生物品の装着を契機に、前記回数を減らすよう構成される。

一実施形態において、前記カートリッジ又は前記エアロゾル発生物品の識別情報又は使用履歴は既定の方法で取得することが可能である。前記制御部は、前記接続部に装着された前記カートリッジ又は前記エアロゾル発生物品の前記識別情報又は前記使用履歴に基づき、前記積回数を減らすか否かを判断するように構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１条件が満たされた回数、又は前記第２条件が満たされた回数を記憶し、前記回数と既定の閾値との比較に基づき、前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定し、エアロゾルの生成に対する要求の時系列的な変化が既定の正常な変化に合致せずに、前記第１条件又は前記第２条件が満たされた場合、前記回数を増加させないか、前記回数の増加量を減らすか、又は前記既定の閾値を増加させるよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１電圧値及び前記第２電圧値に基づく第１基準及び該第１基準と異なる第２基準を用いて、前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定し、前記第１基準が複数回満たされた場合、又は前記第２基準が該複数回よりも少ない回数満たされた場合に、前記エアロゾル源が不足していると判定するよう構成される。

一実施形態において、前記第２基準は、前記第１基準よりも満たしにくい。

一実施形態において、前記第１基準は、前記第１電圧値が一定になるように制御されている間の前記第２電圧値が第１閾値を満たすか否か、又は前記第１電圧値と前記第２電圧値から導出される前記負荷の電気抵抗値が第２閾値を満たすか否かである。前記第２基準は、前記第２電圧値が前記第１閾値よりも大きな閾値を満たすか否か、又は前記負荷の電気抵抗値が前記第２閾値よりも大きな閾値を満たすか否かである。

一実施形態において、前記制御部は、前記第２基準が満たされたか否かを前記第１基準が満たされたか否かよりも前に判定するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記第２基準が満たされ且つ前記エアロゾル源が不足していると判定された場合、前記第１基準が満たされたか否かを判定せずに、前記電源から前記負荷への給電の停止又はユーザへの通知の少なくとも一方を行うよう構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記電源の出力電圧を変換して、前記回路の全体に印加されるように出力する変換部を備える。前記制御部は、前記変換部を制御するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定する際、一定電圧を出力するように前記変換部を制御するよう構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記第２電圧値を出力するセンサを備える。前記制御部は、前記一定電圧の値である前記第１電圧値と前記センサから出力される前記第２電圧値に基づき、前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記センサから出力される前記第２電圧値と既定の閾値との比較に基づいて、前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定するよう構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記第１電圧値と前記第２電圧値をそれぞれ出力する第１センサと第２センサを備える。前記制御部は、前記第１センサ及び前記第２センサからの出力の値から導出される前記負荷の電気抵抗値と、既定の閾値との比較から、前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定するよう構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記負荷と直列に接続される、既知の電気抵抗値を有する既知抵抗を備える。前記第２電圧値は、前記負荷又は前記既知抵抗に印加される電圧の値である。

一実施形態において、前記既知抵抗は、前記負荷より大きな電気抵抗値を有する。エアロゾル生成装置は、参照電圧と増幅した前記負荷に印加される電圧の比較に基づき、前記第２電圧値を出力するセンサを備える。

また、本開示の第１の実施形態によれば、エアロゾル生成装置を動作させる方法であって、電源から温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷への給電による発熱によって、エアロゾル源を霧化するステップと、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路の全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、前記回路のうち前記負荷の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧の値である第２電圧値と、に基づき、エアロゾルを生成するために供給可能な前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定するステップとを含む方法が提供される。

また、本開示の第１の実施形態によれば、電源と、エアロゾル源を貯留する貯留部又は前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材と、前記電源からの給電による発熱で前記貯留部から供給される又は前記エアロゾル基材に保持された前記エアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷と、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路と、前記回路の全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、前記回路のうち前記負荷の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧の値である第２電圧値と、に基づいて、前記貯留部が貯留する又は前記エアロゾル基材が保持する前記エアロゾル源の残量を推定するよう構成される制御部と、を備える、エアロゾル生成装置が提供される。

また、本開示の第１の実施形態によれば、エアロゾル生成装置を動作させる方法であって、電源から温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷への給電による発熱によって、エアロゾル源を霧化するステップと、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路の全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、前記回路のうち前記負荷の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧の値である第２電圧値と、に基づき、前記エアロゾル源の残量を推定するステップとを含む方法が提供される。

また、本開示の第１の実施形態によれば、電源と、エアロゾル源を貯留する貯留部又は前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材と、前記電源からの給電による発熱で前記貯留部から供給される又は前記エアロゾル基材に保持された前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路と、前記回路全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、前記回路の一部に印加される電圧の値である第２電圧値とに基づき、前記貯留部から前記負荷へ供給可能な又は前記エアロゾル基材に保持された前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定するように構成される制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１電圧値をメモリから、前記第２電圧値をセンサから、それぞれ取得するよう構成される、エアロゾル生成装置が提供される。

また、本開示の第１の実施形態によれば、エアロゾル生成装置を動作させる方法であって、電源から負荷への給電による発熱によって、エアロゾル源を霧化するステップと、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路の全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、前記回路の一部に印加される電圧の値である第２電圧値とに基づき、エアロゾルを生成するために供給可能な前記エアロゾル源が不足しているか否かを判定するステップとを含み、前記第１電圧値はメモリから、前記第２電圧値はセンサから、それぞれ取得される、方法が提供される。

また、本開示の第１の実施形態によれば、電源と、エアロゾル源を貯留する貯留部又は前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材と、前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化する負荷と、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路と、前記回路全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、前記回路の一部に印加される電圧の値である第２電圧値とに基づき、前記貯留部が貯留する又は前記エアロゾル基材に保持された前記エアロゾル源の残量を推定するように構成される制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１電圧値をメモリから、前記第２電圧値をセンサから、それぞれ取得するよう構成される、エアロゾル生成装置が提供される。

また、本開示の第１の実施形態によれば、エアロゾル生成装置を動作させる方法であって、電源から負荷への給電による発熱によって、エアロゾル源を霧化するステップと、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路の全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、前記回路の一部に印加される電圧の値である第２電圧値とに基づき、前記エアロゾル源の残量を推定するステップとを含み、前記第１電圧値はメモリから、前記第２電圧値はセンサから、それぞれ取得される、方法が提供される。

また、本開示の第１の実施形態によれば、プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、上述の方法のいずれかを実行させる、プログラムが提供される。

上述した第２の課題を解決するため、本開示の第２の実施形態によれば、電源と、前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷と、前記負荷が前記エアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路と、前記負荷の温度変化によって変わる電圧を検出するために用いられ、前記第１回路と並列接続され、且つ前記第１回路よりも電気抵抗値が大きい第２回路と、前記第２回路と前記負荷に印加される電圧の値を取得する取得部と、前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値を出力するセンサと、を備える、エアロゾル生成装置が提供される。

一実施形態において、前記第２回路は、前記負荷と直列に接続される、既知の電気抵抗値を有する既知抵抗を含む。前記センサは、前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値として、前記負荷又は前記既知抵抗に印加される電圧の値を出力する。

一実施形態において、前記既知抵抗は、前記負荷よりも大きな電気抵抗値を有し、前記センサは、前記負荷に印加される電圧の値を出力する。

一実施形態において、参照電圧の値と増幅された前記負荷に印加される電圧の値との間の比較に基づいて、前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値が求められる。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記電源の出力電圧を変換して、前記第２回路と前記負荷に印加するように出力する変換部を備える。前記取得部は、電流が前記第２回路に貫流している間に、前記変換部の出力電圧の目標値を取得する。

一実施形態において、前記変換部は、前記第１回路及び前記第２回路が接続されるノードのうち高電圧側のノードと、前記電源との間に接続される。

一実施形態において、前記変換部は、入力される電圧を降圧して出力することが可能なスイッチング・レギュレータである。

一実施形態において、前記エアロゾル源を貯留する貯留部及び前記負荷は、接続部を介して前記エアロゾル生成装置に脱着可能なカートリッジに含まれる。前記センサは、前記カートリッジに含まれない。

一実施形態において、前記第２回路は、前記負荷と直列に接続される、既知の電気抵抗値を有する既知抵抗を含む。前記エアロゾル源を貯留する貯留部及び前記負荷は、接続部を介して前記エアロゾル生成装置に脱着可能なカートリッジに含まれる。前記センサは、前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値として、前記負荷及び前記接続部に印加される電圧の値を出力する。

一実施形態において、前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材は、前記エアロゾル生成装置に挿抜可能なエアロゾル発生物品に含まれる。前記センサは、前記エアロゾル発生物品に含まれない。

一実施形態において、前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する。

一実施形態において、前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記電源の電圧が放電終止電圧である場合に前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記電源の出力電圧を変換して、前記第２回路と前記負荷に印加するように出力する変換部を備える。前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記変換部の出力電圧が前記第２回路と前記負荷に印加されている場合に前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する。

一実施形態において、前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記負荷の温度が前記エアロゾル源の不足時のみに到達可能な温度である場合に前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する。

一実施形態において、前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している間に、前記負荷へ前記負荷の保温に必要な電力のみが給電されるような電気抵抗値を有する。

一実施形態において、前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している間に、前記負荷がエアロゾルを生成しないような電気抵抗値を有する。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記第１回路の電気的導通を断接する第１開閉器と、前記第２回路の電気的導通を断接する第２開閉器と、前記第１開閉器が、前記第２開閉器よりも長いオン時間でスイッチングされるように、前記第１開閉器と第２開閉器を制御するよう構成される制御部と、を備える。

一実施形態において、前記第２開閉器のオン時間は、前記制御部が達成可能な最小時間である。

また、本開示の第２の実施形態によれば、エアロゾル生成装置の製造方法であって、電源を配置するステップと、前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷を配置するステップと、前記負荷が前記エアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路を形成するステップと、前記負荷の温度変化によって変わる電圧を検出するために用いられ、前記第１回路と並列接続され、且つ前記第１回路よりも電気抵抗値が大きい第２回路を形成するステップと、前記第２回路と前記負荷に印加される電圧の値を取得する取得部を配置するステップと、前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値を出力するセンサを配置するステップとを含む、方法が提供される。

上述した第３の課題を解決するため、本開示の第３の実施形態によれば、電源と、前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する、温度−抵抗値特性を有する負荷と、前記温度−抵抗値特性を記憶するメモリと、前記負荷の抵抗値に関する値を出力するセンサと、前記センサの出力値と、該出力値に対応する前記負荷の温度の推定値との間の対応関係に基づき、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正するよう構成される制御部と、を備える、エアロゾル生成装置が提供される。

一実施形態において、前記制御部は、前記負荷がエアロゾルを生成する前の前記センサの出力値と室温との間の対応関係に基づき、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記負荷の温度が室温であると判断される既定の条件が成立した場合に、前記負荷がエアロゾルを生成する前の前記センサの出力値と室温との間の対応関係に基づき、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記既定の条件は、前回のエアロゾル生成から既定の時間が経過したことである。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記負荷と前記エアロゾル源を貯留する貯留部を含むカートリッジ又は前記負荷と前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材を含むエアロゾル発生物品と、前記カートリッジの脱着又は前記エアロゾル発生物品の挿抜を可能にする接続部とを備える。前記既定の条件は、前記接続部に前記カートリッジが装着されてから又は前記エアロゾル発生物品が挿入されてから既定の時間が経過したことである。

一実施形態において、前記センサは、前記電源の温度、前記制御部の温度、前記エアロゾル生成装置の内部の温度及び前記エアロゾル生成装置の周囲の温度のうちいずれか１つを出力するよう構成される。前記既定の条件は、前記センサが出力する温度が室温になったこと、または前記センサが出力する温度と室温の差分の絶対値が既定の閾値以下となったことであってもよい。

一実施形態において、前記制御部は、前記電源から前記負荷への給電を制御し、前記既定の条件が満たされた場合、前記センサの出力値と該出力値に対応する温度の推定値を対応付けるまで前記負荷がエアロゾルを生成しないよう制御するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記負荷の温度を前記負荷がエアロゾルを生成可能な温度まで昇温させるために必要な電力より小さな既定電力を、前記電源から前記負荷へ給電するように制御し、前記既定電力を前記負荷へ給電している間の前記センサの出力値に基づき、前記温度−抵抗値特性を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記既定電力は、前記負荷の温度を前記センサの分解能以上に昇温させない電力である。

一実施形態において、前記既定電力は、前記負荷の温度を昇温させない電力である。

一実施形態において、前記制御部は、前記電源から前記負荷への給電を制御し、エアロゾル生成に十分な電力が前記負荷に給電された際の前記センサの出力値とエアロゾル生成が生じる温度との間の対応関係に基づき、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、エアロゾル生成に十分な電力が前記負荷に給電された際の前記センサの出力値が閾値以上の場合は、又は既定の電力が前記負荷に給電された際の前記センサの出力値の変化量が閾値以上の場合は、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正しないよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記電源から前記負荷への給電を制御し、エアロゾル生成に十分な電力が前記負荷に給電され、且つ室温以外の値で定常状態になった時の前記センサの出力値と、エアロゾル生成が生じる温度との間の対応関係に基づき、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記負荷の温度と電気抵抗値は比例し、前記制御部は、記憶された前記温度−抵抗値特性の切片を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記負荷の温度と電気抵抗値は比例する。エアロゾル生成装置は、前記負荷の種類毎に、前記負荷の電気抵抗値と前記温度−抵抗値特性の傾きと切片の一方を格納するデータベースを備える。前記制御部は、前記センサの出力値と前記データベースに基づき、前記温度−抵抗値特性の傾きと切片の一方を較正し、前記センサの出力値と前記較正された前記温度−抵抗値特性の傾きと切片の一方に基づき、前記温度−抵抗値特性の傾きと切片の他方を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記データベースは、前記負荷の種類毎に、室温又はエアロゾル生成が生じる温度における前記負荷の電気抵抗値と前記温度−抵抗値特性の傾きと切片の他方を格納する。

一実施形態において、前記負荷の温度と電気抵抗値は比例する。前記制御部は、前記センサの出力値と該出力値に対応する前記負荷の温度の推定値との間の対応関係と、前記負荷又は前記負荷を備えるカートリッジに関する情報とに基づき、記憶された前記温度−抵抗値特性の傾きと切片を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、前記負荷又は前記カートリッジに関する情報を、外部端末との通信，前記負荷の識別情報，前記カートリッジ又は前記カートリッジのパッケージの識別情報，及びユーザ入力のうち少なくとも１つから取得するよう構成される。

一実施形態において、前記負荷の温度と電気抵抗値は比例する。前記制御部は、前記負荷がエアロゾルを生成する前の前記センサの出力値と室温との間の対応関係と、エアロゾル生成に十分な電力が前記負荷に給電された時の前記センサの出力値とエアロゾル生成が生じる温度との間の対応関係とに基づき、記憶された前記温度−抵抗値特性の傾きと切片を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、エアロゾル生成に十分な電力が前記負荷に給電された時の前記センサの出力値が閾値以上の場合は、又は既定の電力が前記負荷に給電された際の前記センサの出力値の変化量が閾値以上の場合は、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正しないように構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記負荷と前記エアロゾル源を貯留する貯留部を備えるカートリッジ又は前記負荷と前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材を備えるエアロゾル発生物品と、前記カートリッジの脱着又は前記エアロゾル発生物品の挿抜を可能にする接続部と、を備える。前記制御部は、前記接続部からの前記カートリッジの取り外し又は前記エアロゾル発生物品の抜き取りを検知した場合のみ、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、記憶された前記温度−抵抗値特性の較正に先立ち、前記較正を行うべきか否かを、既定の条件に基づき判断するよう構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記負荷と前記エアロゾル源を貯留する貯留部を備えるカートリッジ又は前記負荷と前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材を備えるエアロゾル発生物品と、前記カートリッジの脱着又は前記エアロゾル発生物品の挿抜を可能にする接続部と、を備える。前記制御部は、前記接続部から取り外された前記カートリッジ又は抜き取られた前記エアロゾル発生物品の抵抗値を記憶するよう構成される。前記既定の条件は、前記制御部が記憶した抵抗値と前記接続部へ新たに装着された前記カートリッジの抵抗値又は挿入された前記エアロゾル発生物品の抵抗値が異なることである。

一実施形態において、前記既定の条件は、前記負荷への給電を継続している間に、前記接続部に装着された前記カートリッジの抵抗値の変化速度又は挿入された前記エアロゾル発生物品の抵抗値の変化速度が既定の閾値未満になることである。

一実施形態において、前記既定の条件は、前記センサの出力値と該出力値に対応する前記負荷の温度の推定値との間の対応関係から、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正しなければ前記負荷の温度を実際の値よりも過小に推定することになると判断されることである。

一実施形態において、前記既定の条件は、前記センサの出力値が既定の閾値よりも小さいことである。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記負荷と前記エアロゾル源を貯留する貯留部を備えるカートリッジ又は前記負荷と前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材を備えるエアロゾル発生物品と、前記カートリッジの脱着又は前記エアロゾル発生物品の挿抜を可能にする接続部と、を備える。前記センサは前記カートリッジ又は前記エアロゾル発生物品に含まれない。前記制御部は、前記センサの出力値から既定値を減算した値と、該出力値に対応する前記負荷の温度の推定値との間の対応関係に基づき、記憶された前記温度−抵抗値特性を較正するように構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記負荷が前記エアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路と、前記負荷の抵抗値に関する値を検出するために用いられ、前記第１回路と並列接続され、且つ前記第１回路よりも電気抵抗値が大きい第２回路と、を備える。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記電源と前記負荷を電気的に接続する回路を備える。前記センサは、少なくとも、前記回路のうち前記負荷の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧の値を出力する。前記制御部は、前記回路の全体に印加される電圧の値と前記センサの出力値に基づいて、前記負荷の電気抵抗値を導出するように構成される。

一実施形態において、エアロゾル生成装置は、前記電源の出力電圧を変換して、前記回路の全体に印加するように出力する変換部を備える。前記制御部は、前記負荷の電気抵抗値を導出する場合には、前記変換部が前記回路の全体に一定電圧を印加するように制御するよう構成される。

また、本開示の第３の実施形態によれば、エアロゾル生成装置を動作させる方法であって、温度に応じて電気抵抗値が変化する、温度−抵抗値特性を有する負荷への給電による発熱によって、エアロゾル源を霧化するステップと、前記負荷の抵抗値に関する値を出力するセンサの出力値と、該出力値に対応する前記負荷の温度の推定値との間の対応関係に基づき、メモリに記憶された前記温度−抵抗値特性を較正するステップとを含む方法が提供される。

また、本開示の第３の実施形態によれば、電源と、前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する、温度−抵抗値特性を有する負荷と、前記温度−抵抗値特性を記憶するメモリと、前記負荷の抵抗値に関する値を出力するセンサと、前記温度−抵抗値特性に基づき既定の制御を実行するように構成された制御部と、を備え、前記制御部は、前記センサの出力値と、該出力値に対応する前記負荷の温度の推定値との間の対応関係に基づき、前記既定の制御に関する値を較正するように構成される、エアロゾル生成装置が提供される。

また、本開示の第３の実施形態によれば、エアロゾル生成装置を動作させる方法であって、温度に応じて電気抵抗値が変化する、温度−抵抗値特性を有する負荷への給電による発熱によって、エアロゾル源を霧化するステップと、前記温度−抵抗値特性に基づき既定の制御を実行するステップと、前記負荷の抵抗値に関する値を出力するセンサの出力値と、該出力値に対応する前記負荷の温度の推定値との間の対応関係に基づき、前記既定の制御に関する値を較正するステップとを含む方法が提供される。

また、本開示の第３の実施形態によれば、プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、上記の方法を実行させる、プログラムが提供される。

本開示の第１の実施形態によれば、必要とされる構成要素の数が少なく且つエアロゾル源の不足に関する検知精度が高い、エアロゾル生成装置並びにそれを動作させる方法及びプログラムを提供することができる。

本開示の第２の実施形態によれば、エアロゾル源の不足に関する検知精度に対して構成要素の製品誤差が与える影響を抑制する、エアロゾル生成装置を提供することができる。

本開示の第３の実施形態によれば、カートリッジが交換された後にエアロゾル源の不足をより精度良く検知することができる、エアロゾル生成装置並びにそれを動作させる方法及びプログラムを提供することができる。

本開示の一実施形態によるエアロゾル生成装置の構成の概略的なブロック図である。 本開示の一実施形態によるエアロゾル生成装置の構成の概略的なブロック図である。 本開示の一実施形態による、エアロゾル生成装置の一部に関する例示的な回路構成を示す図である。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する例示的な処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する例示的な処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する例示的な処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、ユーザの吸引パターンが想定外のパターンであるときに実行される例示的な処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、負荷の温度変化によって変わる電圧の値を求めるための回路構成を示す図である。 エアロゾル源の不足を検知するための例示的な処理のフローチャートである。 同じ金属からなる負荷の電気抵抗値と温度との間の関係の例を示すグラフである。 本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。 負荷１３２の製造ばらつきにより、エアロゾル源が不足していると判断するための温度閾値が高くなり過ぎる可能性があることを説明するグラフである。 本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。 異なる金属からなる異なる負荷の温度−抵抗値特性の例を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について詳しく説明する。なお、本開示の実施形態は、電子たばこ，加熱式たばこ及びネブライザーを含むが、これらに限定されない。本開示の実施形態は、ユーザが吸引するエアロゾルを生成するための様々なエアロゾル生成装置を含み得る。

図１Ａは、本開示の一実施形態に係るエアロゾル生成装置１００Ａの構成の概略的なブロック図である。図１Ａは、エアロゾル生成装置１００Ａが備える各コンポーネントを概略的且つ概念的に示すものであり、各コンポーネント及びエアロゾル生成装置１００Ａの厳密な配置、形状、寸法、位置関係等を示すものではないことに留意されたい。

図１Ａに示されるように、エアロゾル生成装置１００Ａは、第１の部材１０２（以下、「本体１０２」と呼ぶ）及び第２の部材１０４Ａ（以下、「カートリッジ１０４Ａ」と呼ぶ）を備える。図示されるように、一例として、本体１０２は、制御部１０６、通知部１０８、電源１１０、センサ１１２及びメモリ１１４を含んでもよい。エアロゾル生成装置１００Ａは、流量センサ、圧力センサ、電圧センサなどのセンサを有してもよく、本開示においてはこれらをまとめて「センサ１１２」とも呼ぶ。本体１０２はまた、後述する回路１３４を含んでもよい。一例として、カートリッジ１０４Ａは、貯留部１１６Ａ、霧化部１１８Ａ、空気取込流路１２０、エアロゾル流路１２１、吸口部１２２、保持部１３０及び負荷１３２を含んでもよい。本体１０２内に含まれるコンポーネントの一部がカートリッジ１０４Ａ内に含まれてもよい。カートリッジ１０４Ａ内に含まれるコンポーネントの一部が本体１０２内に含まれてもよい。カートリッジ１０４Ａは、本体１０２に対して着脱可能に構成されてもよい。あるいは、本体１０２及びカートリッジ１０４Ａ内に含まれるすべてのコンポーネントが、本体１０２及びカートリッジ１０４Ａに代えて、同一の筐体内に含まれてもよい。

貯留部１１６Ａは、エアロゾル源を収容するタンクとして構成されてもよい。この場合、エアロゾル源は、例えば、グリセリンやプロピレングリコールといった多価アルコール、水などの液体である。エアロゾル生成装置１００Ａが電子たばこである場合、貯留部１１６Ａ内のエアロゾル源は、加熱することによって香喫味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物を含んでいてもよい。保持部１３０は、エアロゾル源を保持する。例えば、保持部１３０は、繊維状又は多孔質性の素材から構成され、繊維間の隙間や多孔質材料の細孔に液体としてのエアロゾル源を保持する。前述した繊維状又は多孔質性の素材には、例えばコットンやガラス繊維、またはたばこ原料などを用いることができる。エアロゾル生成装置１００Ａがネブライザー等の医療用吸入器である場合、エアロゾル源はまた、患者が吸入するための薬剤を含んでもよい。別の例として、貯留部１１６Ａは、消費されたエアロゾル源を補充することができる構成を有してもよい。あるいは、貯留部１１６Ａは、エアロゾル源が消費された際に貯留部１１６Ａ自体を交換することができるように構成されてもよい。また、エアロゾル源は液体に限られるものではなく、固体でも良い。エアロゾル源が固体の場合の貯留部１１６Ａは、空洞の容器であっても良い。

霧化部１１８Ａは、エアロゾル源を霧化してエアロゾルを生成するように構成される。センサ１１２によって吸引動作が検知されると、霧化部１１８Ａはエアロゾルを生成する。例えば、吸引動作は、流量センサや流速センサによって検知されてもよい。この場合は、ユーザが吸口部１１２を咥えて吸引することで生じる空気取込流路１２０内の空気の流量や流速の絶対値や変化量が既定の条件を満たせば、流量センサや流速センサは吸引動作を検知してもよい。また例えば、吸引動作は、圧力センサによって検知されてもよい。この場合は、ユーザが吸口部１１２を咥えて吸引することで空気取込流路１２０内が負圧になるなどの既定の条件が満たされれば、圧力センサは吸引動作を検知してもよい。なお、流量センサ、流速センサ及び圧力センサはそれぞれ空気取込流路１２０内の流量、流速及び圧力を出力するのみで、その出力に基づいて制御部１０６が吸引動作を検知してもよい。

また例えば、押しボタンやタッチパネル、または加速度センサなどを用いることで、吸引動作を検知することなく、または吸引動作の検知を待たずに、霧化部１１８Ａはエアロゾルを生成してもよく、または霧化部１１８Ａは電源１１０からの給電を受けてもよい。このような構成とすることで、例えば霧化部１１８Ａを構成する保持部１３０や負荷１３２、またはエアロゾル源そのものの熱容量が大きい場合であっても、実際にユーザがエアロゾルを吸引するタイミングにおいて、霧化部１１８Ａは適切にエアロゾルを生成できる。なお、センサ１１２は押しボタンやタッチパネルに対する操作を検知するセンサや、加速度センサを含んでいてもよい。

例えば、保持部１３０は、貯留部１１６Ａと霧化部１１８Ａとを連結するように設けられる。この場合、保持部１３０の一部は貯留部１１６Ａの内部に通じ、エアロゾル源と接触する。保持部１３０の他の一部は霧化部１１８Ａへ延びる。なお、霧化部１１８Ａへ延びた保持部１３０の他の一部は、霧化部１１８Ａに収められてもよく、あるいは、霧化部１１８Ａを通って再び貯留部１１６Ａの内部に通じてもよい。エアロゾル源は、保持部１３０の毛細管効果によって貯留部１１６Ａから霧化部１１８Ａへと運ばれる。一例として、霧化部１１８Ａは、電源１１０に電気的に接続された負荷１３２を含むヒータを備える。ヒータは、保持部１３０と接触又は近接するように配置される。吸引動作が検知されると、制御部１０６は、霧化部１１８Ａのヒータ又は当該ヒータへの給電を制御し、保持部１３０を通じて運ばれたエアロゾル源を加熱することによって当該エアロゾル源を霧化する。霧化部１１８Ａの別の例は、エアロゾル源を超音波振動によって霧化する超音波式霧化器であってもよい。霧化部１１８Ａには空気取込流路１２０が接続され、空気取込流路１２０はエアロゾル生成装置１００Ａの外部へ通じている。霧化部１１８Ａにおいて生成されたエアロゾルは、空気取込流路１２０を介して取り込まれた空気と混合される。エアロゾルと空気の混合流体は、矢印１２４で示されるように、エアロゾル流路１２１へと送り出される。エアロゾル流路１２１は、霧化部１１８Ａにおいて生成されたエアロゾルと空気との混合流体を吸口部１２２まで輸送するための管状構造を有する。

吸口部１２２は、エアロゾル流路１２１の終端に位置し、エアロゾル流路１２１をエアロゾル生成装置１００Ａの外部に対して開放するように構成される。ユーザは、吸口部１２２を咥えて吸引することにより、エアロゾルを含んだ空気を口腔内へ取り込む。

通知部１０８は、ＬＥＤなどの発光素子、ディスプレイ、スピーカ、バイブレータなどを含んでもよい。通知部１０８は、必要に応じて、発光、表示、発声、振動などによって、ユーザに対して何らかの通知を行うように構成される。

電源１１０は、通知部１０８、センサ１１２、メモリ１１４、負荷１３２、回路１３４などのエアロゾル生成装置１００Ａの各コンポーネントに電力を供給する。電源１１０は、エアロゾル生成装置１００Ａの所定のポート（図示せず）を介して外部電源に接続することにより充電することができてもよい。電源１１０のみを本体１０２又はエアロゾル生成装置１００Ａから取り外すことができてもよく、新しい電源１１０と交換することができてもよい。また、本体１０２全体を新しい本体１０２と交換することによって電源１１０を新しい電源１１０と交換することができてもよい。

センサ１１２は、回路１３４の全体又は特定の部分に印加される電圧の値、負荷１３２の抵抗値に関する値又は温度に関する値などを取得するために用いられる１つ又は複数のセンサを含んでもよい。センサ１１２は回路１３４に組み込まれてもよい。センサ１１２の機能が制御部１０６に組み込まれてもよい。センサ１１２はまた、空気取込流路１２０及び／又はエアロゾル流路１２１内の圧力の変動を検知する圧力センサ又は流量を検知する流量センサを含んでもよい。センサ１１２はまた、貯留部１１６Ａなどのコンポーネントの重量を検知する重量センサを含んでもよい。センサ１１２はまた、エアロゾル生成装置１００Ａを用いたユーザによるパフの回数を計数するように構成されてもよい。センサ１１２はまた、霧化部１１８Ａへの通電時間を積算するように構成されてもよい。センサ１１２はまた、貯留部１１６Ａ内の液面の高さを検知するように構成されてもよい。制御部１０６及びセンサ１１２はまた、電源１１０のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ，充電状態）、電流積算値、電圧などを求める又は検知するように構成されてもよい。ＳＯＣは、電流積算法（クーロン・カウンティング法）やＳＯＣ−ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ，開回路電圧）法等によって求められてもよい。センサ１１２はまた、ユーザが操作可能な操作ボタンなどであってもよい。

制御部１０６は、マイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータとして構成された電子回路モジュールであってもよい。制御部１０６は、メモリ１１４に格納されたコンピュータ実行可能命令に従ってエアロゾル生成装置１００Ａの動作を制御するように構成されてもよい。メモリ１１４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどの記憶媒体である。メモリ１１４には、上記のようなコンピュータ実行可能命令のほか、エアロゾル生成装置１００Ａの制御に必要な設定データ等が格納されてもよい。例えば、メモリ１１４は、通知部１０８の制御プログラム（発光、発声、振動等の態様等）、霧化部１１８Ａの制御プログラム、センサ１１２により取得及び／又は検知された値、霧化部１１８Ａの加熱履歴等の様々なデータを格納してもよい。制御部１０６は、必要に応じてメモリ１１４からデータを読み出してエアロゾル生成装置１００Ａの制御に利用し、必要に応じてデータをメモリ１１４に格納する。

図１Ｂは、本開示の一実施形態に係るエアロゾル生成装置１００Ｂの構成の概略的なブロック図である。

図示されるように、エアロゾル生成装置１００Ｂは、図１Ａのエアロゾル生成装置１００Ａと類似した構成を有する。但し、第２の部材１０４Ｂ（以下、「エアロゾル発生物品１０４Ｂ」又は「スティック１０４Ｂ」と呼ぶ）の構成は第１の部材１０４Ａの構成とは異なっている。一例として、エアロゾル発生物品１０４Ｂは、エアロゾル基材１１６Ｂ、霧化部１１８Ｂ、空気取込流路１２０、エアロゾル流路１２１、吸口部１２２を含んでもよい。本体１０２内に含まれるコンポーネントの一部がエアロゾル発生物品１０４Ｂ内に含まれてもよい。エアロゾル発生物品１０４Ｂ内に含まれるコンポーネントの一部が本体１０２内に含まれてもよい。エアロゾル発生物品１０４Ｂは、本体１０２に対して挿抜可能に構成されてもよい。あるいは、本体１０２及びエアロゾル発生物品１０４Ｂ内に含まれるすべてのコンポーネントが、本体１０２及びエアロゾル発生物品１０４Ｂに代えて、同一の筐体内に含まれてもよい。

エアロゾル基材１１６Ｂは、エアロゾル源を担持する固体として構成されてもよい。図１Ａの貯留部１１６Ａの場合と同様に、エアロゾル源は、例えば、グリセリンやプロピレングリコールといった多価アルコール、水などの液体であってもよい。エアロゾル基材１１６Ｂ内のエアロゾル源は、加熱することによって香喫味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物を含んでいてもよい。エアロゾル生成装置１００Ａがネブライザー等の医療用吸入器である場合、エアロゾル源はまた、患者が吸入するための薬剤を含んでもよい。エアロゾル基材１１６Ｂは、エアロゾル源が消費された際にエアロゾル基材１１６Ｂ自体を交換することができるように構成されてもよい。エアロゾル源は液体に限られるものではなく、固体でも良い。

霧化部１１８Ｂは、エアロゾル源を霧化してエアロゾルを生成するように構成される。センサ１１２によって吸引動作が検知されると、霧化部１１８Ｂはエアロゾルを生成する。霧化部１１８Ｂは、電源１１０に電気的に接続された負荷を含むヒータ（図示せず）を備える。吸引動作が検知されると、制御部１０６は、霧化部１１８Ｂのヒータ又は当該ヒータへの給電を制御し、エアロゾル基材１１６Ｂ内に担持されたエアロゾル源を加熱することによって当該エアロゾル源を霧化する。霧化部１１８Ｂの別の例は、エアロゾル源を超音波振動によって霧化する超音波式霧化器であってもよい。霧化部１１８Ｂには空気取込流路１２０が接続され、空気取込流路１２０はエアロゾル生成装置１００Ｂの外部へ通じている。霧化部１１８Ｂにおいて生成されたエアロゾルは、空気取込流路１２０を介して取り込まれた空気と混合される。エアロゾルと空気の混合流体は、矢印１２４で示されるように、エアロゾル流路１２１へと送り出される。エアロゾル流路１２１は、霧化部１１８Ｂにおいて生成されたエアロゾルと空気との混合流体を吸口部１２２まで輸送するための管状構造を有する。なお、エアロゾル生成装置１００Ｂにおいては、エアロゾル発生物品１０４Ｂは、その内部に位置する又はその内部に挿入される霧化部１１８Ｂによって、その内部から加熱されるよう構成されている。これに代えて、エアロゾル発生物品１０４Ｂは、自身を包囲又は収納するように構成した霧化部１１８Ｂによって、その外部から加熱されるよう構成されていてもよい。

制御部１０６は、本開示の実施形態に係るエアロゾル生成装置１００Ａ及び１００Ｂ（以下、まとめて「エアロゾル生成装置１００」とも呼ぶ）を様々な方法で制御するように構成される。

エアロゾル生成装置においてエアロゾル源が不足しているときにユーザが吸引を行うと、ユーザに対して十分なエアロゾルを供給できない。加えて、電子たばこや加熱式たばこの場合、意図しない香喫味を有するエアロゾルが放出され得る（このような現象を「意図しない挙動」とも呼ぶ）。貯留部１１６Ａ又はエアロゾル基材１１６Ｂ内のエアロゾル源が不足しているときに加えて、貯留部１１６Ａにエアロゾル源が十分に残っているが保持部１３０内のエアロゾル源が一時的に不足しているときにも、意図しない挙動が生じ得る。本願発明者らは、エアロゾル源が不足するときに適切な制御を実行するエアロゾル生成装置並びにそれを動作させる方法及びプログラムを発明した。以下では、主として、エアロゾル生成装置が図１Ａに示す構成を有する場合を想定して、本開示の各実施形態について詳しく説明する。但し、必要に応じて、エアロゾル生成装置が図１Ｂに示す構成を有する場合についても併せて説明する。エアロゾル生成装置が図１Ａ及び図１Ｂの構成以外の様々な構成を有する場合にも本開示の実施形態を適用できることは当業者にとって明らかであろう。

＜第１の実施形態＞
図２は、本開示の第１の実施形態による、エアロゾル生成装置１００Ａの一部に関する例示的な回路構成を示す図である。

図２に示す回路２００は、電源１１０、制御部１０６、センサ１１２Ａ乃至Ｄ（以下、まとめて「センサ１１２」とも呼ぶ）、負荷１３２（以下、「ヒータ抵抗」とも呼ぶ）、第１回路２０２、第２回路２０４、第１電界効果トランジスタ（ＦＥＴ，Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２０６を含むスイッチＱ１、変換部２０８、第２ＦＥＴ２１０を含むスイッチＱ２、抵抗２１２（以下、「シャント抵抗」とも呼ぶ）を備える。なお、センサ１１２は、制御部１０６や変換部２０８などの他の構成要素に内蔵されていてもよい。例えばＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，正の温度係数特性）ヒータやＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，負の温度係数特性）ヒータを用いることで、負荷１３２の電気抵抗値は温度に応じて変化する。シャント抵抗２１２は、負荷１３２と直列に接続され、既知の電気抵抗値を有する。シャント抵抗２１２の電気抵抗値は温度に対して実質的に不変であってもよい。シャント抵抗２１２は負荷１３２より大きな電気抵抗値を有する。実施形態に応じて、センサ１１２Ｃ、１１２Ｄは省略されてもよい。ＦＥＴだけでなく、ｉＧＢＴ、コンタクタなどの様々な素子をスイッチＱ１及びＱ２として用いることができることは当業者にとって明らかであろう。

変換部２０８は、例えばスイッチング・コンバータであり、ＦＥＴ２１４、ダイオード２１６、インダクタンス２１８及びキャパシタ２２０を含み得る。変換部２０８が電源１１０の出力電圧を変換して、変換された出力電圧が回路全体に印加されるように、制御部１０６は変換部２０８を制御してもよい。また、図２に示した降圧型のスイッチング・コンバータに代えて、昇圧型のスイッチング・コンバータや昇降圧型のスイッチング・コンバータ、またはＬＤＯ（Ｌｉｎｅａｒ ＤｒｏｐＯｕｔ）レギュレータなどを用いてもよい。なお、変換部２０８は必須のコンポーネントではなく、省略することも可能である。さらに、制御部１０６とは別体の不図示の制御部が、変換部２０８を制御するように構成されていてもよい。この不図示の制御部は、変換部２０８に内蔵されていてもよい。

図１Ａに示される回路１３４は、電源１１０と負荷１３２とを電気的に接続し、第１回路２０２及び第２回路２０４を含み得る。第１回路２０２及び第２回路２０４は、電源１１０及び負荷１３２に対して並列接続される。第１回路２０２はスイッチＱ１を含み得る。第２回路２０４はスイッチＱ２及び抵抗２１２（及び、オプションとして、センサ１１２Ｄ）を含み得る。第１回路２０２は第２回路２０４よりも小さい抵抗値を有してもよい。この例において、センサ１１２Ｂ及び１１２Ｄは電圧センサであり、それぞれ、負荷１３２及び抵抗２１２の両端の電圧値を検知するように構成される。しかし、センサ１１２の構成はこれに限定されない。例えば、センサ１１２は既知抵抗を用いた又はホール素子を用いた電流センサであってもよく、負荷１３２及び／又は抵抗２１２を流れる電流の値を検知してもよい。

図２において点線矢印で示すように、制御部１０６は、スイッチＱ１、スイッチＱ２等を制御することができ、センサ１１２により検知された値を取得することができる。制御部１０６は、スイッチＱ１をオフ状態からオン状態に切り替えることにより第１回路２０２を機能させ、スイッチＱ２をオフ状態からオン状態に切り替えることにより第２回路２０４を機能させるように構成されてもよい。制御部１０６は、スイッチＱ１及びＱ２を交互に切り替えることにより、第１回路２０２及び第２回路２０４を交互に機能させるように構成されてもよい。

第１回路２０２はエアロゾル源の霧化に用いられる。スイッチＱ１がオン状態に切り替えられて第１回路２０２が機能するとき、ヒータ（すなわち、ヒータ内の負荷１３２）に電力が供給され、負荷１３２は加熱される。負荷１３２の加熱により、霧化部１１８Ａ内の保持部１３０に保持されているエアロゾル源（図１Ｂのエアロゾル生成装置１００Ｂの場合、エアロゾル基材１１６Ｂに担持されたエアロゾル源）が霧化されてエアロゾルが生成される。

第２回路２０４は、負荷１３２に印加される電圧の値、負荷１３２の抵抗値に関連する値、抵抗２１２に印加される電圧の値等を取得するために用いられる。一例として、図２に示すように、センサ１１２Ｂ及び１１２Ｄが電圧センサである場合を考える。スイッチＱ２がオンであり第２回路２０４が機能しているとき、電流はスイッチＱ２、抵抗２１２及び負荷１３２を流れる。センサ１１２Ｂ及び１１２Ｄにより、それぞれ、負荷１３２に印加される電圧の値及び／又は抵抗２１２に印加される電圧の値が得られる。また、センサ１１２Ｄにより取得された抵抗２１２に印加される電圧の値と、抵抗２１２の既知の抵抗値Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}とを用いて、負荷１３２を流れる電流の値を求めることができる。変換部２０８の出力電圧Ｖ_ｏｕｔと当該電流値とに基づいて、抵抗２１２及び負荷１３２の抵抗値の合計値を求めることができるので、当該合計値から既知の抵抗値Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}を差し引くことにより、負荷１３２の抵抗値Ｒ_ＨＴＲを求めることができる。負荷１３２が温度に応じて抵抗値が変わる正又は負の温度係数特性を有している場合、予め知られている負荷１３２の抵抗値と温度との間の関係と、上述のようにして求められたと負荷１３２の抵抗値Ｒ_ＨＴＲとに基づいて、負荷１３２の温度を推定することができる。抵抗２１２を流れる電流の値を用いて負荷１３２の抵抗値や温度を推定できることが当業者に理解されよう。この例における負荷１３２の抵抗値に関連する値は、負荷１３２の電圧値、電流値等を含み得る。センサ１１２Ｂ及び１１２Ｄの具体例は電圧センサに限定されず、電流センサ（例えば、ホール素子）などの他の素子を含み得る。

センサ１１２Ａは、電源１１０の放電時又は無負荷時における出力電圧を検知する。センサ１１２Ｃは、変換部２０８の出力電圧を検知する。あるいは、変換部２０８の出力電圧は、予め定められた目標電圧であってもよい。これらの電圧は、回路全体に印加される電圧である。

負荷１３２の温度がＴ_ＨＴＲであるときの負荷１３２の抵抗値Ｒ_ＨＴＲは、以下のように表すことができる。
Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）＝（Ｖ_ＨＴＲ×Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}）／（Ｖ_Ｂａｔｔ−Ｖ_ＨＴＲ）
ここで、Ｖ_Ｂａｔｔは回路全体に印加される電圧である。変換部２０８を用いない場合、Ｖ_Ｂａｔｔは電源１１０の出力電圧である。変換部２０８を用いる場合、Ｖ_Ｂａｔｔは変換部２０８の目標電圧に該当する。Ｖ_ＨＴＲはヒータに印加される電圧である。Ｖ_ＨＴＲに代えて、シャント抵抗２１２に印加される電圧を用いてもよい。

以下に述べるように、本実施形態によれば、制御部１０６は、回路の全体に印加される電圧（電源１１０の出力電圧又は変換部２０８の目標電圧）の値（以下、「第１電圧値」とも呼ぶ）と、回路のうち負荷１３２の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧（負荷１３２又はシャント抵抗２１２に印加される電圧）の値（以下、「第２電圧値」とも呼ぶ）とに基づき、貯留部１１６Ａから供給可能なエアロゾル源（又は、エアロゾル基材１１６Ｂに担持されたエアロゾル源）が不足しているか否かを判定することができる。本実施形態によれば、従来のエアロゾル生成装置の構成に対して最小限のセンサを追加するだけで、エアロゾル源が不足しているか否かを判定することができる。特に変換部２０８を用いた場合は、負荷１３２の抵抗値Ｒ_ＨＴＲを求める上述の式においてセンサ１１２から取得すべきパラメータが、ヒータに印加される電圧かシャント抵抗２１２に印加される電圧のみになり、他の値は定数としてメモリ１１４に格納すれば足りる。従って、センサ１１２の誤差が負荷１３２の抵抗値Ｒ_ＨＴＲに与える影響を極限まで小さくできるため、意図しない挙動が生じているか否かの判別精度が大幅に向上する。

図３は、本開示の一実施形態による、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する例示的な処理のフローチャートである。ここでは、制御部１０６がすべてのステップを実行するものとして説明を行う。しかし、一部のステップがエアロゾル生成装置１００の別のコンポーネントによって実行されてもよいことに留意されたい。

処理はステップ３０２において開始する。ステップ３０２において、制御部１０６は、圧力センサ、流量センサ等から得られた情報に基づいて、ユーザによる吸引が検知されたか否かを判定する。例えば、制御部１０６は、これらのセンサの出力値が連続的に変化する場合、ユーザによる吸引が検知されたと判断してもよい。あるいは、制御部１０６は、エアロゾルの生成を開始するためのボタンが押されたことなどに基づいて、ユーザによる吸引が検知されたと判断してもよい。

吸引が検知されない場合（ステップ３０２の「Ｎ」）、ステップ３０２の処理が繰り返される。

吸引が検知されたと判定されると（ステップ３０２の「Ｙ」）、処理はステップ３０４に進む。ステップ３０４において、制御部１０６は、現在のカウント値が所定のカウント閾値（例えば、３）以上であるか否かを判定する。ここで、カウント値は、後述するステップ３１４において判定される第１条件（又は、第２条件）が満たされた回数を示す。カウント値は、メモリ１１４に格納されてもよい。

カウント値がカウント閾値以上である場合（ステップ３０４の「Ｙ」）、処理はステップ３０６に進む。ステップ３０６において、制御部１０６は、貯留部１１６Ａから供給することが可能なエアロゾル源（又は、エアロゾル基材１１６Ｂに担持されたエアロゾル源）が不足していると判定する。処理はステップ３０８に進み、制御部１０６は、ユーザに対して異常（エアロゾル源の不足）を通知するための制御を実行する。例えば、制御部１０６は、ユーザに異常を知らせるための発光、表示、発声、振動などを行うよう、通知部１０８を動作させる。ステップ３０８の後、処理は終了する。この場合、エアロゾル生成装置１００を用いて再びエアロゾルを生成するためには、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂを交換すること、又は貯留部１１６Ａやエアロゾル基材１１６Ｂにエアロゾル源を再充填することなどが必要である。

カウント値がカウント閾値未満である場合（ステップ３０４の「Ｎ」）、処理はステップ３１０に進む。ステップ３１０において、制御部１０６は、スイッチＱ１をオンに切り替え、第１回路２０２を機能させる。その結果、負荷１３２に電力が供給され、エアロゾル源が霧化されてエアロゾルが生成される。

処理はステップ３１２に進む。制御部１０６は、スイッチＱ１をオフに切り替え、スイッチＱ２をオンに切り替える。したがって、第２回路２０４が機能する。制御部１０６は、センサ１１２Ｂを用いて負荷１３２に印加される電圧の値を測定する。あるいは、制御部１０６は、センサ１１２Ｄを用いてシャント抵抗２１２に印加される電圧の値を測定してもよい。負荷１３２の電気抵抗値は温度に応じて変化するので、負荷１３２の温度が変化すると、負荷１３２に印加される電圧及びシャント抵抗２１２に印加される電圧は変化する。

処理はステップ３１４に進み、制御部１０６は、ステップ３１２において測定された電圧値を所定の閾値（例えば、Ｖ_１）と比較して、測定電圧値がＶ_１以上であるか否かを判定する。ここで、Ｖ_１は、負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点よりも高い所定温度になるときに負荷１３２に印加される電圧値とすることができる。なお、負荷１３２の温度がＴ_ＨＴＲであるときの負荷１３２に印加される電圧Ｖ_ＨＴＲは、以下のように表すことができる。
Ｖ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）＝Ｉ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）×Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）
ここで、Ｉ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）は負荷１３２の温度がＴ_ＨＴＲであるときの負荷１３２を貫流する電流である。この式は以下のように変形できる。
Ｖ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）＝Ｖ_Ｂａｔｔ／｛Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}＋Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）｝×Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）
＝Ｒ_ＨＴＲ／｛Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}＋Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）｝×Ｖ_Ｂａｔｔ
＝１／｛Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}／Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）＋１｝×Ｖ_Ｂａｔｔ
従って、負荷１３２の温度が上昇すれば、負荷１３２に印加される電圧が増加することとなる。

あるいは、制御部は、負荷１３２に印加される電圧に代えて、シャント抵抗２１２に印加される電圧と所定の閾値をステップ３１４において比較してもよい。なお、シャント抵抗２１２に印加される電圧と所定の閾値を比較する際は、シャント抵抗２１２に印加される電圧が所定の閾値以下であるか否かを判定する必要があることに留意すべきである。これは、次のように説明することができる。まず、負荷１３２の温度がＴ_ＨＴＲであるときのシャント抵抗２１２に印加される電圧Ｖ_{ｓｈｕｎｔ}は、以下のように表すことができる。
Ｖ_{ｓｈｕｎｔ}（Ｔ_ＨＴＲ）＝Ｖ_Ｂａｔｔ−Ｖ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）
この式に対して、上述した負荷１３２の温度がＴ_ＨＴＲであるときの負荷１３２に印加される電圧Ｖ_ＨＴＲを代入すれば、この式は以下のように変形できる。
Ｖ_{ｓｈｕｎｔ}（Ｔ_ＨＴＲ）＝Ｖ_Ｂａｔｔ−１／｛Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}／Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）＋１｝×Ｖ_Ｂａｔｔ
＝［１−１／｛Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}／Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）＋１｝］×Ｖ_Ｂａｔｔ
従って、負荷１３２の温度が上昇すれば、負荷１３２に印加される電圧が減少することとなる。つまり、後に続くステップ３１８における高温警告の通知や、ステップ３２０における負荷１３２への給電を禁止又は停止を実行するか否かを判断するためには、シャント抵抗２１２に印加される電圧が、所定の閾値以下であるか否かを判定する必要がある。

ステップ３１４において、制御部１０６は、第１電圧値（回路全体に印加される電圧の値）が一定になるように制御されている間の第２電圧値（負荷１３２に印加される電圧の値又はシャント抵抗２１２に印加される電圧の値）が第１条件を満たすか否かを判定してもよい。なお、前述した通り、第２電圧値に負荷１３２に印加される電圧の値を用いる場合の第１条件はＶ_１以上であるか否かであり、第２電圧値にシャント抵抗２１２に印加される電圧の値を用いる場合の第１条件はＶ_１以下であるか否かである。あるいは、制御部１０６は、第１電圧値と第２電圧値とから導出される負荷１３２の電気抵抗値が第２条件を満たす（所定の抵抗値Ｒ_１以上である）か否かを判定してもよい。第１条件又は第２条件が複数回満たされた場合、ステップ３０４の後に処理がステップ３０６に進み、エアロゾル源が不足していると判定されてもよい。この構成によれば、所定の条件が複数回満たされた場合にエアロゾル源が不足していると判定される。センサ１１２の出力値に混ざるノイズ、センサ１１２の分解能、貯留部１１６Ａやエアロゾル基材１１６Ｂの全体には十分な量のエアロゾル源が残っているにも関わらず吸引の仕方に起因する保持部１３０又はエアロゾル基材１１６Ｂの少なくとも一部における乾燥などの要因によって、所定の条件が満たされてもエアロゾル源が不足していない場合がある。したがって、条件が１回満たされただけでエアロゾル源が不足していると判定される場合と比較して、エアロゾル源の不足の検出精度が向上する。

図２に示す変換部２０８（スイッチングコンバータなど）を用いる場合、電源１１０の出力電圧を変換して、変換された出力電圧が回路全体に印加されるように、制御部１０６は変換部２０８を制御する。制御部１０６は、一定電圧を出力するように変換部２０８を制御する。これにより、第１電圧が安定し、電源１１０の電圧そのものを印加する場合と比較して、エアロゾル源が不足しているか否かについての検出の精度が向上する。この場合、ステップ３１４において第１条件が判定されてもよい。すなわち、第２電圧値のみを用いてエアロゾル源が不足しているか否かを判断してもよい。他方、変換部２０８を用いない場合、ステップ３１４において第２条件が判定されてもよい。

この例において、制御部１０６は、上記一定電圧の値である第１電圧値とセンサ１１２Ｂ又は１１２Ｄから出力される第２電圧値とに基づき、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する。制御部１０６は、センサ１１２Ｂ又は１１２Ｄから出力される第２電圧値と既定の閾値との比較に基づいて、エアロゾル源が不足しているか否かを判定してもよい。この場合には第２電圧のみを検出すれば良いので、ノイズが入り込む余地が減り、検出精度が向上する。

センサ１１２Ｂは、参照電圧と、増幅された負荷１３２に印加される電圧との間の比較に基づき、第２電圧値を出力するように構成されてもよい。例えば、センサ１１２Ｂは、アナログ値である参照電圧と、アナログ値である負荷１３２に印加された電圧の増幅値との間の差分（アナログ値）をとり、当該差分をデジタル値に変換してもよい。当該デジタル値が上述の第２電圧値として用いられてもよい。

一例において、第１電圧値はメモリ１１４に格納されていてもよい。制御部１０６は、第１電圧値及び第２電圧値を、メモリ１１４及びセンサ１１２Ｂ又は１１２Ｄから、それぞれ取得してもよい。

変換部２０８を用いない場合、センサ１１２Ａとセンサ１１２Ｂ又はセンサ１１２Ｄとを用いて、第１電圧値及び第２電圧値がそれぞれ出力される。制御部１０６は、これらのセンサから得られる出力値から導出される負荷１３２の電気抵抗値と既定の閾値との間の比較に基づいて、エアロゾル源が不足しているか否かを判定してもよい。

測定電圧値がＶ_１未満である場合（ステップ３１４の「Ｎ」）、処理はステップ３１６に進む。ステップ３１６において、制御部１０６は、カウント値をリセットしてもよい。例えば、制御部１０６は、カウント値を初期値に戻してもよい。

このように、処理３００において、制御部１０６は、第１条件が満たされない場合又は第２条件が満たされない場合、カウント値を初期値（例えば、ゼロ）に戻してもよい。これにより、保持部１３０の一時的な乾燥などによって１回だけ条件が満たされてしまった場合でも、その後の検出精度を担保できる。

測定電圧値がＶ_１以上である場合（ステップ３１４の「Ｙ」）、処理はステップ３１８に進む。この場合、負荷１３２の温度が必要以上に高くなっていることになる。ステップ３１８において、制御部１０６は、高温警告を通知する。例えば、制御部１０６は、通知部１０８を所定の態様で動作させることにより当該警告を通知してもよい。

処理はステップ３２０に進み、制御部１０６は、負荷１３２への給電を禁止又は停止する。次いでステップ３２２において、制御部１０６はカウント値を増加させる。例えば、制御部１０６は、カウント値を１だけ増やす。ステップ３２２の後、処理はステップ３０２の前に戻る。なお、ステップ３１８と３２０は省略できる。

処理３００において、制御部１０６は、上記の第１条件が連続して複数回満たされた場合、又は上記の第２条件が連続して複数回満たされた場合に、エアロゾル源が不足していると判定してもよい。これにより、エアロゾル源不足の検出の精度がさらに向上する。なお、ステップ３２２の後にステップ３０２においてユーザによる吸引が検知されることを待たずに、ステップ３０４の判定を行ってもよい。

図３の実施形態によれば、回路の全体に印加される電圧の値である第１電圧値と、回路のうち負荷１３２の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧の値である第２電圧値と、に基づき、貯留部１１６Ａから供給可能なエアロゾル源又はエアロゾル基材１１６Ｂに保持されたエアロゾル源が不足しているか否かを判定することができる。すなわち、貯留部１１６Ａから供給可能なエアロゾル源又はエアロゾル基材１１６Ｂに保持されたエアロゾル源の残量を推定することができる。

図４は、本開示の別の実施形態による、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する例示的な処理のフローチャートである。

図４におけるステップ４０２〜４１８の処理は図３におけるステップ３０２〜３１８の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。

ステップ４１８の後、処理はステップ４１９に進む。ステップ４１９において、制御部１０６は、ステップ４１２において測定された負荷１３２に印加される電圧値が所定の閾値（Ｖ_２）以上であるか否かを判定する。Ｖ_２は、負荷１３２の温度がＶ_１よりもさらに高い所定温度になるときに負荷１３２に印加される電圧値とすることができる。なお、前述した通り、負荷１３２に印加される電圧値に代えてシャント抵抗２１２に印加される電圧値を用いる場合は、Ｖ_２はＶ_１よりも小さな値であり、シャント抵抗２１２に印加される電圧値がＶ_２以下であるか否かを判定することに留意すべきである。

測定電圧値がＶ_２以上である場合（ステップ４１９の「Ｙ」）、処理はステップ４０６及び４０８へと進み、その後終了する。

測定電圧値がＶ_２未満である場合（ステップ４１９の「Ｎ」）、処理はステップ４２０に進む。ステップ４２０及び４２２の処理はステップ３２０及び３２２の処理と同様であるので、説明を省略する。なお、ステップ４２２の後にステップ４０２においてユーザによる吸引が検知されることを待たずに、ステップ４０４の判定を行ってもよい。

このように、処理４００において、制御部１０６は、第１電圧値及び第２電圧値に基づく第１基準（ステップ４１４）及び該第１基準と異なる第２基準（ステップ４１９）を用いて、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する。制御部１０６は、第１基準が複数回満たされた場合、又は第２基準が該複数回よりも少ない回数満たされた場合に、エアロゾル源が不足していると判定する。第２基準は第１基準よりも満たされにくい。これにより、処理４００は２段階の判断基準を有するので、エアロゾルが不足しているか否かの即座の判定が可能となり、エアロゾル生成装置１００の品質が向上する。

一例において、第２電圧値として負荷１３２に印加される電圧値を用いる場合、第１基準は、第１電圧値が一定になるように制御されている間の第２電圧値が第１閾値を満たす（例えば、Ｖ_１以上である）か否か、又は第１電圧値と第２電圧値から導出される負荷１３２の電気抵抗値が第２閾値を満たす（例えば、所定の閾値Ｒ_１以上である）か否かであってもよい。第２電圧値として負荷１３２に印加される電圧値を用いる場合、第２基準は、第２電圧値が第１閾値よりも大きな閾値を満たすか否か、又は負荷１３２の電気抵抗値が第２閾値よりも大きな閾値を満たすか否かであってもよい。

一例において、第２電圧値としてシャント抵抗２１２に印加される電圧値を用いる場合、第１基準は、第１電圧値が一定になるように制御されている間の第２電圧値が第１閾値を満たす（例えば、Ｖ_１以下である）か否か、又は第１電圧値と第２電圧値から導出される負荷１３２の電気抵抗値が第２閾値を満たす（例えば、所定の閾値Ｒ_１以上である）か否かであってもよい。第２電圧値としてシャント抵抗２１２に印加される電圧値を用いる場合、第２基準は、第２電圧値が第１閾値よりも小さな閾値を満たすか否か、又は負荷１３２の電気抵抗値が第２閾値よりも大きな閾値を満たすか否かであってもよい。

図４の処理４００の変形例として、ステップ４１４よりもステップ４１９が先に実行されてもよい。すなわち、制御部１０６は、第２基準が満たされたか否かを第１基準が満たされたか否かよりも前に判定するように構成されてもよい。

一例において、制御部１０６は、第２基準が満たされ且つエアロゾル源が不足していると判定された場合、第１基準が満たされたか否かを判定せずに、電源１１０から負荷１３２への給電の停止又はユーザへの通知の少なくとも一方を行ってもよい。

図５は、本開示の別の実施形態による、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する例示的な処理のフローチャートである。

図５におけるステップ５０２〜５１４及び５１８〜５２２の処理は図３におけるステップ３０２〜３１４及び３１８〜３２２の処理と同様であるので、説明を省略する。

ステップ５１４において、負荷１３２に印加される電圧値である測定電圧値がＶ_１未満である場合（ステップ５１４の「Ｎ」）、処理はステップ５１６に進む。ステップ５１６において、制御部１０６は、カウント値をリセットするのではなく、カウント値を減少させる。例えば、ステップ５１６の処理の前のカウント値が２である場合、制御部１０６は、当該カウント値を１だけ減らして１に設定してもよい。なお、測定電圧値としてシャント抵抗２１２に印加される電圧値を用いる場合、測定電圧値がＶ_１を越える場合（ステップ５１４の「Ｎ」）、処理はステップ５１６に進むことに留意すべきである。

このように、処理５００において、制御部は、第１条件が満たされた回数又は第２条件が満たされた回数を記憶し、第１条件が満たされない場合又は第２条件が満たされない場合、当該回数を減らしてもよい。これにより、保持部１３０の一時的な乾燥などによって１回だけ条件が満たされてしまった場合でも、その後の検出精度を担保できる。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、貯留部１１６Ａを含むカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル基材１１６Ｂを含むエアロゾル発生物品１０４Ｂの脱着を可能にし、且つカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの脱着の検出を可能にする接続部を備えてもよい。例えば、エアロゾル生成装置１００は、上記脱着のために使用される物理スイッチ、脱着を検知する磁気検知部などを備えてもよい。制御部１０６は、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４ＢのＩＤを認証する機能を有してもよい。制御部１０６は、物理スイッチが作動したこと、磁気検知部が磁場の変化を検知したこと、装着されるカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４ＢのＩＤが変わったことなどに基づいて、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの脱着を検出してもよい。制御部１０６は、第１条件が満たされた回数又は第２条件が満たされた回数を記憶し、接続部へのカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの装着を契機に、この回数を減らすよう構成されてもよい。この例では、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂが交換されるとカウント値が減少する。したがって、交換前のカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂについて記憶されていたカウント値を継承する必要がないので、新たなカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂに対する検出精度が向上する。

上記の例において、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの識別情報又は使用履歴は、既定の方法で取得することが可能であってもよい。制御部１０６は、接続部に装着されたカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの識別情報又は使用履歴に基づき、上記回数を減らすか否かを判断してもよい。例えば、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂが新品に交換されると、カウント値が減少してもよい。したがって、同じカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂが再度接続された場合には回数がリセットされないので、このカートリッジに対する検出精度が向上する。

図６は、本開示の実施形態における、ユーザの吸引パターンが想定外のパターンであるときに実行される例示的な処理のフローチャートである。図６の処理は、図３乃至図５において説明した本開示の実施形態の処理において、任意の適切な段階で実行され得る。

ステップ６０２において、制御部１０６は、流量センサ、圧力センサ等を用いて、ユーザの吸引パターンを測定する。

処理はステップ６０４に進み、制御部１０６は、測定された吸引パターンが想定外の吸引パターンであるか否かを判定する。例えば、制御部１０６は、測定された吸引パターンを、メモリ１１４に記憶されている通常の吸引パターンと比較することによって当該判定を実行してもよい。通常の吸引パターンは、ガウス分布などの、当業者に知られた様々なパターンを含み得る。制御部１０６は、測定された吸引パターンの高さ、裾野の長さ、吸引と次の吸引との間の間隔などが、通常の吸引パターンにおける通常の値に対して所定の閾値だけ乖離しているか否かに基づいて、ステップ６０４の判定を実行してもよい。

測定された吸引パターンが想定外の吸引パターンである場合（ステップ６０４の「Ｙ」）、処理はステップ６０６に進む。ステップ６０６において、制御部１０６は、ステップ３０４、４０４及び５０４において用いられるカウント閾値を増加させてもよい。あるいは、制御部１０６は、ステップ３２２、４２２及び５２２においてカウント値を増加させないよう、処理の内容を変更してもよい。あるいは、制御部１０６は、ステップ３２２、４２２及び５２２において用いられるカウント値の増加量を少なくしてもよい。

測定された吸引パターンが想定外の吸引パターンでない場合（ステップ６０４の「Ｎ」）、処理はステップ６０８に進む。ステップ６０８において、制御部１０６は、ステップ６０６において行われるような設定変更を実行しない。

このように、本実施形態において、制御部１０６は、エアロゾルの生成に対する要求の時系列的な変化が既定の正常な変化に合致せずに、第１条件又は第２条件が満たされた場合、既定の閾値（カウント閾値）を増加させること、回数（カウント値）を増加させないこと、又は回数（カウント値）の増加量を減らすことなどを実行してもよい。これにより、１回の吸引が長時間に亘る場合、吸引間のインターバルが短い場合など、ユーザの吸引がイレギュラーであるときに第１条件又は第２条件が満たされたとしても、エアロゾル源が不足しているか否かに関する検出精度が向上する。

上述の説明において、本開示の第１の実施形態は、エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置を動作させる方法として説明された。しかし、本開示が、プロセッサにより実行されると当該プロセッサに当該方法を実行させるプログラム、又は当該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体として実施され得ることが理解されよう。

＜第２の実施形態＞
本開示の第１の実施形態に関して説明されたように、図１Ａ乃至図２に示す構成を有するエアロゾル生成装置１００を図３乃至図６に示す処理に従って動作させることにより、エアロゾル源が不足しているか否かを判定する（エアロゾル源の残量を推定する）ことができる。

エアロゾル源が不足している状態は、貯留部１１６Ａに貯留されているエアロゾル源が枯渇した状態、保持部１３０に保持されるエアロゾル源が一時的に枯渇した状態、及びエアロゾル発生物品１０４Ｂ（スティック１０４Ｂ）に保持されていたエアロゾル源が枯渇してエアロゾル基材１１６Ｂが乾燥した状態を含む。

本開示の第１の実施形態によるエアロゾル生成装置１００は、必要とされるコンポーネントの数が少なく、エアロゾル源の不足に関する検知精度が高いので、従来技術と比較して優位性を有する。しかし、負荷１３２に印加される電圧を測定するためのセンサ１１２Ｂは製品誤差を有する。電源１１０の出力電圧を測定するためのセンサ１１２Ａもまた製品誤差を有する。さらに、非平衡状態（分極状態）における電源１１０の出力電圧は揺らぎやすい。本願発明者らは、これらの製品誤差等が本開示のエアロゾル生成装置１００による検知精度に影響を与えることを、解決すべきさらなる課題として認識した。本開示の第２の実施形態は、このさらなる課題を解決し、エアロゾル源が不足しているか否かに関する検知精度がさらに改善されたエアロゾル生成装置を提供するものである。

本実施形態によるエアロゾル生成装置１００の基本的な構成は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるエアロゾル生成装置１００及び図２に示される回路２００の構成と同様である。

エアロゾル生成装置１００は、電源１１０、電源１１０からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷１３２、負荷１３２がエアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路２０２、負荷１３２の温度変化によって変わる電圧を検出するために用いられ、第１回路２０２と並列接続され、且つ第１回路２０２よりも電気抵抗値が大きい第２回路２０４、第２回路２０４及び負荷１３２に印加される電圧の値を取得する取得部、並びに、負荷１３２の温度変化によって変わる電圧の値を出力するセンサ１１２Ｂ又は１１２Ｄを備える。エアロゾル生成装置１００は、スイッチングコンバータなどの変換部２０８を有してもよいし、有していなくてもよい。

負荷（ヒータ）１３２の抵抗値は、以下の数式により表すことができる。
Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）＝（Ｖ_ＨＴＲ×Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}）／（Ｖ_Ｂａｔｔ−Ｖ_ＨＴＲ）
＝（Ｖ_Ｂａｔｔ−Ｖ_{ｓｈｕｎｔ}）×Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}／Ｖ_{ｓｈｕｎｔ}
ここで、Ｒ_ＨＴＲは負荷１３２の電気抵抗値、Ｔ_ＨＴＲは負荷１３２の温度、Ｖ_ＨＴＲは負荷１３２に印加される電圧の値、Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}はシャント抵抗２１２の電気抵抗値、Ｖ_Ｂａｔｔは電源１１０の出力電圧、Ｖ_{ｓｈｕｎｔ}はシャント抵抗２１２に印加される電圧の値である。エアロゾル生成装置１００が変換部２０８を有する場合、Ｖ_Ｂａｔｔは変換部２０８の出力電圧である。負荷１３２の電気抵抗値は負荷１３２の温度変化に応じて変化するので、負荷１３２に印加される電圧の値も負荷１３２の温度変化に応じて変化する。したがって、シャント抵抗２１２に印加される電圧の値もまた、負荷１３２の温度変化に応じて変化する。

エアロゾル生成装置１００が変換部２０８を有さない場合、上述の取得部は、電源１１０の出力電圧を検出するセンサ１１２Ａであってもよい。エアロゾル生成装置１００が変換部２０８を有する場合、一定となるように制御される変換部２０８の出力電圧の設定値がメモリ１１４に格納されてもよい。この場合、取得部は、当該設定値をメモリ１１４から読み出すリーダであってもよい。

第２回路２０４はシャント抵抗２１２を含み、シャント抵抗２１２は既知の電気抵抗値を有する。シャント抵抗２１２は負荷１３２と直列に接続される。センサ１１２Ｂ及びセンサ１１２Ｄは、負荷１３２の温度変化によって変わる電圧の値として、それぞれ、負荷１３２及びシャント抵抗２１２に印加される電圧の値を出力する。

本開示の第１の実施形態に関して述べたように、負荷１３２又はシャント抵抗２１２に印加される電圧値は、エアロゾル源が不足しているか否かを判定するために用いることができる。当該電圧値を得るために用いられる第２回路２０４は、シャント抵抗２１２を有するので、エアロゾルの生成に用いられる第１回路２０２よりも大きな電気抵抗値を有する。

本実施形態において、シャント抵抗２１２は負荷１３２よりも大きな電気抵抗値を有することが好ましい。エアロゾル生成装置１００は、センサ１１２Ｂを用いて負荷１３２に印加される電圧の値を測定することが好ましい。そして、参照電圧の値と、増幅された負荷１３２に印加される電圧の値との間の比較に基づいて、負荷１３２の温度変化によって変わる電圧の値が求められる。以下、具体例に基づいて説明する。

常温を２５℃、エアロゾル源の沸点を２００℃、エアロゾル源が不足していると判断されるとき（過熱状態）の負荷１３２の温度を３５０℃と仮定する。スイッチＱ２がオン状態にあり、第２回路２０４が機能しているとき、第２回路２０４に含まれるシャント抵抗２１２を貫流する電流値は、シャント抵抗２１２と直列に接続される負荷１３２を貫流する電流値に等しい。このときの電流値Ｉ_Ｑ２は以下のように表すことができる。
Ｉ_Ｑ２＝Ｖ_ｏｕｔ／（Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_ＨＴＲ）＋Ｒ_{Ｓｈｕｎｔ}）
ここで、Ｖ_ｏｕｔは互いに直列に接続されたシャント抵抗２１２と負荷１３２が構成する合成抵抗に印加される電圧の値である。なお、エアロゾル生成装置１００が変換部２０８を有さない場合、Ｖ_ｏｕｔは電源１１０の出力電圧に相当する。また、エアロゾル生成装置１００が変換部２０８を有する場合、Ｖ_ｏｕｔは変換部２０８の出力電圧に相当する。常温の場合のＩ_Ｑ２と過熱状態の場合のＩ_Ｑ２との間の差分ΔＩ_Ｑ２は以下のように表される。
ΔＩ_Ｑ２＝Ｖ_ｏｕｔ／（Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_Ｒ．Ｔ．）＋Ｒ_{Ｓｈｕｎｔ}）−Ｖ_ｏｕｔ／（Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_{ｄｅｌｅｐ．}）＋Ｒ_{Ｓｈｕｎｔ}）
ここで、Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_Ｒ．Ｔ．）は常温における負荷１３２の抵抗値であり、Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_{ｄｅｌｅｐ．}）は過熱状態における負荷１３２の抵抗値である。一例として、Ｖ_ｏｕｔ＝２．０Ｖ、Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_Ｒ．Ｔ．）＝１Ω、Ｒ_ＨＴＲ（Ｔ_{ｄｅｌｅｐ．}）＝２Ω、Ｒ_{Ｓｈｕｎｔ}＝１９９Ωであるとき、ΔＩ_Ｑ２＝０．０５ｍＡとなる。また、常温のときに第２回路２０４を貫流する電流値はＩ_Ｑ２（Ｔ_Ｒ．Ｔ．）＝１０．００ｍＡと計算される。過熱状態のときに第２回路２０４を貫流する電流値はＩ_Ｑ２（Ｔ_{ｄｅｌｅｐ．}）＝９．９５ｍＡと計算される。

この例において、常温状態及び過熱状態においてシャント抵抗２１２に印加される電圧は、それぞれ、Ｖ_{Ｓｈｕｎｔ}（Ｔ_Ｒ．Ｔ．）＝１９９０．００ｍＶ、Ｖ_{Ｓｈｕｎｔ．}（Ｔ_{ｄｅｌｅｐ．}）＝１９８０．０５ｍＶである。両者の差は｜ΔＶ_{Ｓｈｕｎｔ}｜＝９．９５ｍＶである。他方、常温状態及び過熱状態において負荷１３２に印加される電圧は、それぞれ、Ｖ_ＨＴＲ（Ｔ_Ｒ．Ｔ．）＝１０．００ｍＶ、Ｖ_ＨＴＲ（Ｔ_{ｄｅｌｅｐ．}）＝１９．９０ｍＶである。両者の差は｜ΔＶ_ＨＴＲ｜＝９．９０ｍＶである。

図７は、一実施形態による、負荷１３２の温度変化によって変わる電圧の値を求めるための回路構成を示す。図７に示す回路７００は、図２に示される回路２００の一部を構成する、第１回路２０２、第２回路２０４、スイッチＱ１及びＱ２、シャント抵抗２１２、負荷１３２、センサ１１２Ｂ及び１１２Ｄに加えて、比較器７０２、アナログ／デジタル変換器７０４、増幅器７０６及び７０８、参照電圧用の電源７１０を備えている。回路７００は、センサ１１２Ｂ及び１１２Ｄの両方を備える必要はなく、いずれか一方を有していればよい。回路７００はまた、増幅器７０６及び７０８の両方を備える必要はなく、いずれか一方を有していればよい。

回路７００において、第２回路２０４が機能しているとき（電流が矢印で示されるように流れるとき）、電源７１０から出力される参照電圧Ｖ_ｒｅｆ（アナログ値）と、シャント抵抗２１２又は負荷１３２に印加される電圧（アナログ値）との間の差分（アナログ値）が比較器７０２によって得られる。Ａ／Ｄ変換器７０４を用いて当該差分をデジタル値に変換することにより、負荷１３２の温度変化によって変わる電圧の値が求められる。参照電圧Ｖ_ｒｅｆは５．０Ｖ程度とすることができる。この参照電圧と比較する際には、シャント抵抗２１２又は負荷１３２に印加される電圧値が、参照電圧に近い値まで増幅されることが好ましい。この例において、シャント抵抗２１２に印加される電圧は１９８０．０５ｍＶ〜１９９０．００ｍＶであるので、参照電圧との比較のために可能な増幅率は２倍程度である。したがって、常温状態における印加電圧と過熱状態における印加電圧との間の差分９．９５ｍＶもまた２倍程度にしか増幅されない。これに対して、負荷１３２に印加される電圧は１０．００ｍＶ〜１９．９０ｍＶであるので、参照電圧との比較のために可能な増幅率は２００倍程度にもなる。したがって、常温状態における印加電圧と過熱状態における印加電圧との間の差分９．９０ｍＶもまた２００倍程度に増幅できる。したがって、シャント抵抗２１２の印加電圧を測定する場合よりも、負荷１３２の印加電圧を測定する場合の方が、常温状態と過熱状態とを区別する精度が高い。したがって、負荷１３２の印加電圧を測定することにより、エアロゾル源の不足の検出精度が向上する。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、電源１１０の出力電圧を変換して、当該変換された出力電圧を第２回路２０４及び負荷１３２に印加する変換部２０８を備える。この場合、取得部は、電流が第２回路２０４を貫流している間に、変換部２０８の出力電圧の目標値を取得してもよい。例えば、取得部は、メモリ１１４に格納されている当該目標値を取得してもよい。この構成によれば、回路全体に印加される電圧をセンサによって測定する必要はない。

一例において、変換部２０８は、第１回路２０２及び第２回路２０４が接続されるノードのうち高電圧側のノードと、電源１１０との間に接続される。これにより、エアロゾル生成のための第１回路２０２及び電圧計測のための第２回路２０４の上流に変換部２０８が配置される。したがって、エアロゾル生成の際にも、負荷１３２に印加される電圧を高度に制御することができるので、エアロゾル生成装置１００によって生成されるエアロゾルに含まれる香喫味成分等が安定する。

一例において、変換部２０８は、入力される電圧を降圧して出力することが可能なスイッチング・レギュレータ（バック・コンバータ）である。レギュレータの中でも、スイッチング・レギュレータを用いることにより、電圧変換の効率が向上する。さらに、回路に過電圧が印加されることを抑制できる。なお、第１回路２０２を機能させる際には、変換部２０８であるスイッチング・レギュレータがスイッチングを停止して、入力された電圧を変換せずにそのまま出力するように、制御部１０６は変換部２０８を制御してもよい。いわゆる直結モードで変換部２０８を制御することで、変換部２０８における遷移損失とスイッチング損失が無くなるため、電源１１０の蓄えた電力の利用効率が向上する。

一例において、エアロゾル源を貯留する貯留部１１６Ａ及び負荷１３２は、接続部を介してエアロゾル生成装置１００に脱着可能なカートリッジ１０４Ａに含まれてもよい。他方、センサ１１２Ｂはカートリッジ１０４Ａに含まれず、本体１０２に含まれてもよい。すなわち、センサ１１２Ｂは、負荷１３２の温度変化によって変わる電圧の値として、負荷１３２及び接続部に印加される電圧の値を出力するように構成されてもよい。これにより、使い捨てされるカートリッジ１０４Ａのコストを低減することができる。

一例において、エアロゾル源を保持するエアロゾル基材１１６Ｂは、エアロゾル生成装置１００に挿抜可能なエアロゾル発生物品１０４Ｂに含まれてもよい。他方、センサ１１２Ｂはエアロゾル発生物品１０４Ｂに含まれず、本体１０２に含まれてもよい。これにより、使い捨てされるエアロゾル発生物品１０４Ｂのコストを低減することができる。

以下、本実施形態におけるシャント抵抗２１２の電気抵抗値について検討する。

シャント抵抗２１２の電気抵抗値が大きすぎると、負荷１３２やシャント抵抗２１２の電圧値や抵抗値の計測時に電流が流れにくくなる。その結果、電流値はセンサの誤差に埋もれてしまう。その結果、電圧値や抵抗値を正確に計測することが困難になる。

上記の問題を回避するため、一例において、シャント抵抗２１２の電気抵抗値（並びに、回路全体に印加される電圧及び負荷１３２の電気抵抗値）は、電流が第２回路２０４を貫流している状態を電流が第２回路２０４を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、第２回路２０４を貫流するような値を有するように設定されてもよい。これにより、センサ１１２Ｂやセンサ１１２Ｄの出力値がノイズに埋もれない程度の大きさとなる。したがって、エアロゾル源が不足しているか否かに関する誤検知を防止できる。

電源１１０が劣化するに従って、電源１１０の出力電圧は低下する。したがって、第２回路２０４が機能しているときに第２回路２０４を貫流する電流の値も減少していく。電源１１０の電圧が放電終止電圧（残量０％）である場合においても、センサ１１２Ｂやセンサ１１２Ｄの出力値がノイズに埋もれない程度の大きさを有することが望ましい。この目的のため、一例において、シャント抵抗２１２の電気抵抗値（並びに、回路全体に印加される電圧及び負荷１３２の電気抵抗値）は、電流が第２回路２０４を貫流している状態を電流が第２回路２０４を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、電源１１０の電圧が放電終止電圧である場合に第２回路２０４を貫流するような値を有するように設定されてもよい。これにより、エアロゾル源が不足しているか否かに関する誤検知を防止できる。

既に述べたように、エアロゾル生成装置１００は、電源１１０の出力電圧を変換して、変換された電圧を第２回路２０４及び負荷１３２に印加する、変換部２０８を備えてもよい。この場合、シャント抵抗２１２の電気抵抗値（並びに、回路全体に印加される電圧及び負荷１３２の電気抵抗値）は、電流が第２回路２０４を貫流している状態を電流が第２回路２０４を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、変換部２０８の出力電圧が第２回路２０４及び負荷１３２に印加されている場合に第２回路２０４を貫流するような値を有するように設定されてもよい。これにより、エアロゾル源が不足しているか否かに関する誤検知を防止できる。

一例において、シャント抵抗２１２の電気抵抗値（並びに、回路全体に印加される電圧及び負荷１３２の電気抵抗値）は、電流が第２回路２０４を貫流している状態を電流が第２回路２０４を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、負荷１３２の温度がエアロゾル源の不足時のみに到達可能な温度である場合に第２回路２０４を貫流するような値を有する。これにより、エアロゾル源が不足していて電流が最も流れにくい状態であっても、誤検知を防止できる。

シャント抵抗２１２の電気抵抗値が小さすぎると、第２回路２０４を用いて負荷１３２の電圧値を測定する際に負荷１３２に必要以上の電力が供給され、エアロゾルが生成されてしまうおそれがある。この場合、エアロゾル源が無駄に消費されることになる。

上記の問題を解決するため、一例において、シャント抵抗２１２の電気抵抗値（並びに、回路全体に印加される電圧及び負荷１３２の電気抵抗値）は、電流が第２回路２０４を貫流している間に、負荷１３２へ負荷１３２の保温に必要な電力のみが給電されるような値を有するように設定されてもよい。別の例において、シャント抵抗２１２の電気抵抗値（並びに、回路全体に印加される電圧及び負荷１３２の電気抵抗値）は、電流が第２回路２０４を貫流している間に、負荷１３２がエアロゾルを生成しないような値を有するように設定されてもよい。これらの構成により、エアロゾル源が無駄に消費されることを防止できる。

一例として、電流が第２回路２０４を貫流している間に、負荷１３２へ負荷１３２の保温に必要な電力のみが給電されるようなシャント抵抗２１２の電気抵抗値を、エアロゾル生成装置１００Ａに関して検討する。まず、単位時間あたりに負荷１３２の保温のために必要な熱量Ｑは以下のように表される。
Ｑ＝（ｍ_ｗｉｃｋ×Ｃ_ｗｉｃｋ）×（Ｔ_Ｂ．Ｐ．−ΔＴ_ｗｉｃｋ）
＋（ｍ_ｃｏｉｌ×Ｃ_ｃｏｉｌ）×（Ｔ_Ｂ．Ｐ．−ΔＴ_ｃｏｉｌ）
＋（ｍ_{ｌｉｑｕｉｄ}×Ｃ_{ｌｉｑｕｉｄ}）×（Ｔ_Ｂ．Ｐ．−ΔＴ_{ｌｉｑｕｉｄ}）
ｍ_ｗｉｃｋ，ｍ_ｃｏｉｌ，ｍ_{ｌｉｑｕｉｄ}は、それぞれ保持部１３０，負荷１３２，保持部１３０に保持されるエアロゾル源の質量である。Ｃ_ｗｉｃｋ，Ｃ_ｃｏｉｌ，Ｃ_{ｌｉｑｕｉｄ}は、それぞれ保持部１３０，負荷１３２，保持部１３０に保持されるエアロゾル源の比熱である。−ΔＴ_ｗｉｃｋ，−ΔＴ_ｃｏｉｌ，−ΔＴ_{ｌｉｑｕｉｄ}は、それぞれ保持部１３０，負荷１３２，保持部１３０の単位時間あたりの温度低下である。また、Ｔ_Ｂ．Ｐ．はエアロゾル源の沸点である。

なお、簡略化のためΔＴ_ｗｉｃｋ，ΔＴ_ｃｏｉｌ，ΔＴ_{ｌｉｑｕｉｄ}が全て同一値のΔＴと見做してもよい。この場合のＱは以下のように表される。
Ｑ＝（ｍ_ｗｉｃｋ×Ｃ_ｗｉｃｋ＋ｍ_ｃｏｉｌ×Ｃ_ｃｏｉｌ＋ｍ_{ｌｉｑｕｉｄ}×Ｃ_{ｌｉｑｕｉｄ}）
×（Ｔ_Ｂ．Ｐ．−ΔＴ）
かっこの中をΣｍ×Ｃとすれば、Ｑは以下のように表される。
Ｑ＝（Σｍ×Ｃ）×（Ｔ_Ｂ．Ｐ．−ΔＴ）

また、電流が第２回路２０４を貫流している間に、負荷１３２において消費される電力Ｗは以下の式で表せられる。
Ｗ＝Ｖ_ＨＴＲ×Ｉ_Ｑ２
＝（Ｖ_ｏｕｔ−Ｖ_{ｓｈｕｎｔ}）×Ｉ_Ｑ２
＝（Ｖ_ｏｕｔ−Ｉ_Ｑ２×Ｒ_{Ｓｈｕｎｔ}）×Ｉ_Ｑ２
ここで、Ｖ_ＨＴＲは負荷１３２に印加される電圧の値，Ｉ_Ｑ２は第２回路を貫流する電流の値，Ｖ_ｏｕｔは互いに直列に接続されたシャント抵抗２１２と負荷１３２が構成する合成抵抗に印加される電圧の値，Ｖ_{ｓｈｕｎｔ}はシャント抵抗２１２に印加される電圧の値，Ｒ_{Ｓｈｕｎｔ}はシャント抵抗２１２の電気抵抗値である。

つまり、電流が第２回路２０４を貫流している間に、負荷１３２へ負荷１３２の保温に必要な電力のみが給電されるようにするためには、以下の等式を満たす必要がある。
Ｗ＝Ｑ
Ｗに上述の式を代入して、シャント抵抗２１２の電気抵抗値Ｒ_{Ｓｈｕｎｔ}について解けば以下のように表される。
（Ｖ_ｏｕｔ−Ｉ_Ｑ２×Ｒ_{Ｓｈｕｎｔ}）×Ｉ_Ｑ２＝Ｑ
−Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}×Ｉ_Ｑ２ ^２＋Ｖ_ｏｕｔ×Ｉ_Ｑ２＝Ｑ
Ｒ_{ｓｈｕｎｔ}＝Ｖ_ｏｕｔ／Ｉ_Ｑ２−Ｑ／Ｉ_Ｑ２ ^２
＝（Ｖ_ｏｕｔ／Ｖ_ＨＴＲ）×Ｒ_ＨＴＲ−（Ｒ_ＨＴＲ／Ｖ_ＨＴＲ）^２×Ｑ
従って、上式が満たされるようにシャント抵抗２１２の電気抵抗値（並びに、回路全体に印加される電圧及び負荷１３２の電気抵抗値）を設定すればよい。なお、Ｖ_ＨＴＲはＶ_ｏｕｔに１より小さい所定の係数を掛けた値と見做してもよい。また、本検討は理想的なモデルを用いており、且つ近似を行っているため、上式に補正項として機能する±Δを導入してもよい。

スイッチ（開閉器）Ｑ１は第１回路２０２の電気的導通を断接するために用いられる。スイッチＱ２は第２回路２０４の電気的導通を断接するために用いられる。一例において、制御部１０６は、スイッチＱ１がスイッチＱ２よりも長いオン時間でスイッチングされるように、スイッチＱ１及びＱ２を制御してもよい。スイッチＱ２がオン状態に切り替えられてからオフ状態に切り替えられるまでの時間（オン時間）は、制御部１０６が達成可能な最小時間とすることができる。このような構成によれば、負荷１３２又はシャント抵抗２１２の電圧を測定するためにスイッチＱ２がオン状態にされる時間は、エアロゾルを生成するためにスイッチＱ１がオン状態にされる時間より短い。したがって、エアロゾル源の無駄な消費を抑制できる。

一例として、本実施形態に係るエアロゾル生成装置は、以下のステップを含む方法により製造されてもよい。
・電源１１０からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷１３２を配置するステップ
・負荷１３２がエアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路２０２を形成するステップ
・負荷１３２の温度変化によって変わる電圧を検出するために用いられ、第１回路２０２と並列接続され、且つ第１回路２０２よりも電気抵抗値が大きい第２回路２０４を形成するステップ
・第２回路２０４及び負荷１３２に印加される電圧の値を取得する取得部を配置するステップ
・負荷１３２の温度変化によって変わる電圧の値を出力するセンサ１１２Ｂ（又はセンサ１１２Ｄ）を配置するステップ

＜第３の実施形態＞
貯留部１１６Ａに貯留されるエアロゾル源が不足する場合には、カートリッジ１０４Ａを交換する必要がある。同様に、エアロゾル基材１１６Ｂに担持されるエアロゾル源が不足する場合には、エアロゾル発生物品１０４Ｂを交換する必要がある。カートリッジ１０４Ａ（又はエアロゾル発生物品１０４Ｂ）に含まれるヒータ（負荷１３２）の抵抗値は製造ばらつきを有する。したがって、エアロゾル源の不足を検知するためにすべてのカートリッジ１０４Ａに対して同じ設定（例えば、負荷１３２の抵抗値に関する閾値、負荷１３２の電圧値に関する閾値など）を用いると、エアロゾル源の不足を精度良く検知できないことがあり得る。この場合、エアロゾル生成装置１００が意図しない挙動をするなど、安全性の観点で問題が生じ得る。本願発明者らは、このような問題を新たな課題として認識した。本開示の第３の実施形態は、この新たな課題を解決し、エアロゾル源が不足しているか否かに関する検知精度がさらに改善されたエアロゾル生成装置を提供するものである。

図８は、エアロゾル源の不足を検知するための例示的な処理のフローチャートである。ここでは、制御部１０６がすべてのステップを実行するものとして説明を行う。しかし、一部のステップがエアロゾル生成装置１００の別のコンポーネントによって実行されてもよいことに留意されたい。なお、本実施形態では一例として図２に示す回路２００を用いて説明するが、他の回路を用いることができることは当業者にとって明らかであろう。この点は、以下の他のフローチャートに関しても同様である。

処理はステップ８０２において開始する。ステップ８０２において、制御部１０６は、圧力センサ、流量センサ等から得られた情報に基づいて、ユーザによる吸引が検知されたか否かを判定する。例えば、制御部１０６は、これらのセンサの出力値が連続的に変化する場合、ユーザによる吸引が検知されたと判断してもよい。あるいは、制御部１０６は、エアロゾルの生成を開始するためのボタンが押されたことなどに基づいて、ユーザによる吸引が検知されたと判断してもよい。

吸引が検知されたと判定されると（ステップ８０２の「Ｙ」）、処理はステップ８０４に進む。ステップ８０４において、制御部１０６はスイッチＱ１をオン状態にして第１回路２０２を機能させる。

処理はステップ８０６に進み、制御部１０６は、吸引が終了したか否かを判定する。吸引が終了したと判定されると（ステップ８０６の「Ｙ」）、処理はステップ８０８に進む。

ステップ８０８において、制御部１０６はスイッチＱ１をオフ状態にする。ステップ８１０において、制御部１０６は、スイッチＱ２をオン状態にして第２回路２０４を機能させる。

処理はステップ８１２に進み、制御部１０６は負荷１３２の抵抗値を導出する。例えば、制御部１０６は、第２回路２０４を貫流する電流値を検出し、これに基づいて負荷１３２の抵抗値を導出してもよい。

処理はステップ８１４に進み、制御部１０６は、負荷１３２の抵抗値が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。当該閾値は、負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点よりも高い所定の温度に達するときの抵抗値に設定されてもよい。負荷の抵抗値が閾値を超えると判定された場合（ステップ８１４の「Ｙ」）、処理はステップ８１６に進み、制御部１０６は、エアロゾル生成装置１００内のエアロゾル源が不足していると判断する。他方、負荷の抵抗値が閾値を超えないと判定された場合（ステップ８１４の「Ｎ」）、エアロゾル源が不足しているとは判断されない。

図８は、エアロゾル生成装置１００内のエアロゾル源が不足しているかどうかを判定する一般的なフローの例を示すものであることに留意されたい。

図９は、同じ金属Ａからなる負荷（ヒータ）１３２の電気抵抗値と温度との間の関係の例を示すグラフである。基本的に、負荷１３２の温度と電気抵抗値は比例関係にある。負荷１３２の抵抗値は製造ばらつきを有するので、図示されるように、室温（例えば、２５℃）において、異なる個体ごとに、負荷１３２は、Ｒ、Ｒ_１及びＲ_２などの異なる抵抗値を取り得る。エアロゾル源が不足したか否かの判定基準となる負荷１３２の温度閾値として３５０℃が用いられる場合、図示されるように、エアロゾル源が不足したか否かの判定基準となる負荷１３２の抵抗値の閾値は、各個体ごとに、Ｒ´、Ｒ_１´及びＲ_２´という異なる値をとることになる。

本実施形態によるエアロゾル生成装置の構成は、基本的に、図１Ａ及び図１Ｂに示されるエアロゾル生成装置１００及び図２に示される回路２００の構成と同様である。一例において、エアロゾル生成装置は、電源１１０と、電源１１０からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する、図９に示すような温度−抵抗値特性を有する負荷１３２と、温度−抵抗値特性を記憶するメモリ１１４と、負荷１３２の抵抗値に関する値（電気抵抗値、電流値、電圧値など）を出力するセンサと、センサの出力値と該出力値に対応する負荷１３２の温度の推定値との間の対応関係に基づき、記憶された温度−抵抗値特性を較正するよう構成される制御部とを備える。

本実施形態によれば、負荷１３２の電気抵抗値と温度との間の対応付けに基づいて、カートリッジ１０４Ａ（又は、エアロゾル発生物品１０４Ｂ）のＰＴＣ特性が較正される。したがって、カートリッジ１０４Ａ（又は、エアロゾル発生物品１０４Ｂ）が有するＰＴＣ特性に個体差がある場合でも、ＰＴＣ特性を正しい値に較正できる。なお、負荷１３２がＮＴＣ特性を有する場合でも、同様の手法でＮＴＣ特性は較正できる点に留意されたい。

図１０は、本開示の一実施形態による、負荷１３２の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。ここでは、本実施形態のエアロゾル生成装置が図１Ａに示されるエアロゾル生成装置１００Ａ又は図１Ｂに示されるエアロゾル生成装置１００Ｂと同様の構成を有すると仮定する。しかし、他の構成を有する様々なエアロゾル生成装置についても同様の処理を適用できることは当業者にとって明らかであろう。

ステップ１００２の処理は、第１の実施形態に関する図３のステップ３０８、図４のステップ４０８及び図５のステップ５０８の処理と同様である。制御部１０６は、ユーザに対して異常を通知するための制御を実行する。例えば、制御部１０６は、発光、表示、発声、振動などを行うよう、通知部１０８を動作させる。この場合、エアロゾル生成装置１００を用いてエアロゾルを生成するためには、ユーザは、カートリッジ１０４Ａ（又は、エアロゾル発生物品１０４Ｂ）を取外して新しいカートリッジに交換する必要がある。

処理はステップ１００４に進み、制御部１０６は、カートリッジ１０４Ａが取外されたか否かを検知するための取外し検査を実行する。一例において、エアロゾル生成装置１００は、カートリッジ１０４Ａの脱着又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの挿抜を可能にする接続部を備えてもよい。制御部１０６は、接続部からのカートリッジ１０４Ａの取り外し又は接続部からのエアロゾル発生物品１０４Ｂの抜き取りを検知した場合のみ、記憶された温度−抵抗値特性を較正してもよい。これにより、誤ったタイミングで較正が行われることを抑制できる。

このように、制御部１０６は、記憶された温度−抵抗値特性の較正に先立ち、較正を行うべきか否かを、既定の条件に基づき判断してもよい。一例において、制御部１０６は、接続部から取り外されたカートリッジ１０４Ａの抵抗値又は接続部から抜き取られたエアロゾル発生物品１０４Ｂの抵抗値を記憶してもよい。上記既定の条件は、制御部１０６が記憶した抵抗値が、接続部へ新たに装着されたカートリッジ１０４Ａの抵抗値又は接続部へ新たに挿入されたエアロゾル発生物品１０４Ｂの抵抗値と異なることであってもよい。別の例において、上記既定の条件は、負荷１３２への給電を継続している間の、接続部に装着されたカートリッジ１０４Ａの抵抗値の変化速度又は接続部に挿入されたエアロゾル発生物品１０４Ｂの抵抗値の変化速度が既定の閾値未満になることであってもよい。これらの構成により、一度取り外されたカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂがもう一度接続された場合などにおいて、不要な較正を抑制できる。また、一例において、上記既定の条件は、センサの出力値と該出力値に対応する負荷１３２の温度の推定値との間の対応関係から、記憶された温度−抵抗値特性を較正しなければ負荷１３２の温度を実際の値よりも過小に推定することになると判断されることであってもよい。

ステップ１００４における処理の結果に基づき、ステップ１００６において、制御部１０６は、カートリッジ１０４Ａの取り外し（又は、エアロゾル発生物品１０４Ｂの抜き取り）が検出されたか否かを判定する。なお、ステップ１００６において、制御部１０６は、カートリッジ１０４Ａの取り外し（又は、エアロゾル発生物品１０４Ｂの抜き取り）があった後に、カートリッジ１０４Ａの取り付け（又は、エアロゾル発生物品１０４Ｂの挿し込み）が検出されたか否かを判定してもよい。また、カートリッジ１０４Ａの取り付け（又は、エアロゾル発生物品１０４Ｂの挿し込み）が検出された場合のみ、ステップ１００８に進んでもよい。

カートリッジ１０４Ａの取り外しが検出された場合（ステップ１００６の「Ｙ」）、処理はステップ１００８に進む。ステップ１００８において、制御部１０６は、負荷１３２への給電を既定時間だけ禁止する。当該既定時間は、例えば、負荷１３２の温度が室温になるのに十分な時間とすることができる。

処理はステップ１０１０に進み、制御部１０６はスイッチＱ２をオン状態にする。これにより、第２回路２０４が機能する。

処理はステップ１０１２に進み、制御部１０６は、負荷１３２の抵抗値に関する値を取得する。例えば、エアロゾル生成装置１００Ａは、第２回路２０４を貫流する電流値を検出するための電流センサを有していてもよい。制御部１０６は、当該電流値とセンサ１１２Ｂにより得られる電圧値とに基づいて、負荷１３２の抵抗値を取得してもよい。あるいは、第１の実施形態に関連して説明されたように、ステップ１０１２において、制御部１０６は、センサ１１２Ｂを用いて負荷１３２の電圧値を取得してもよい。

処理はステップ１０１４に進み、制御部１０６は、負荷１３２について記憶された温度−抵抗値特性を較正する。例えば、処理１０００が実行される前に、図９に示す温度−抵抗値特性９０２がメモリに格納されていたと仮定する。ステップ１００８において取得された、室温における負荷１３２の抵抗値がＲ_１である場合、ステップ１０１４において、制御部１０６は、温度−抵抗値特性９０２に代えて温度−抵抗値特性９０４を用いてもよい。

ステップ１０１４において、制御部１０６は、記憶された温度−抵抗値特性の切片（図９の例の場合、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２）を較正してもよい。ＰＴＣ特性の切片のみが較正されるので、抵抗値と温度との間の関係のうち１点のみの情報を取得するだけでよく、より迅速な較正が可能となる。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、負荷１３２の種類毎に、負荷１３２の電気抵抗値とそれに対応する温度−抵抗値特性の傾き及び切片のうちの一方とを格納するデータベースを備えてもよい。制御部１０６は、センサの出力値とデータベースに基づき、温度−抵抗値特性の傾きと切片のうちの一方を較正してもよい。制御部１０６はまた、センサの出力値と較正された温度−抵抗値特性の傾きと切片のうちの一方とに基づき、温度−抵抗値特性の傾きと切片のうちの他方を較正してもよい。別の例において、上述のデータベースはエアロゾル生成装置１００の外部に位置してもよく、制御部１０６は当該データベースと通信するなどして必要な情報を得てもよい。

一例において、上述のデータベースは、負荷１３２の種類毎に、室温又はエアロゾル生成が生じる温度における負荷１３２の電気抵抗値とそれに対応する温度−抵抗値特性の傾き及び切片のうちの他方を格納してもよい。

処理はステップ１０１６に進み、制御部１０６は、エアロゾル源が不足しているか否かの判定（例えば、図８のステップ８１４）に用いられる抵抗値の閾値Ｒ_{ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}を更新する。上記の例においては、Ｒ_{ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}の値がＲ´からＲ_１´に変更される。

このように、一例において、制御部１０６は、負荷１３２がエアロゾルを生成する前のセンサの出力値（電圧値、電流値、抵抗値など）と室温との間の対応関係に基づき、記憶された温度−抵抗値特性を較正してもよい。室温を基準としてＰＴＣ特性が較正されるので、ＰＴＣ特性に対する較正の精度が向上する。

また、一例において、制御部１０６は、負荷１３２の温度が室温であると判断される既定の条件が成立した場合に、負荷１３２がエアロゾルを生成する前のセンサの出力値と室温との間の対応関係に基づき、記憶された温度−抵抗値特性を較正してもよい。これにより、室温になったことが確からしい条件が成立した場合に較正が行われる。したがって、較正時の負荷の温度が確かに室温である可能性が高まり、ＰＴＣ特性に対する較正の精度が向上する。

一例において、既定の条件は、前回のエアロゾル生成から既定の時間が経過したことであってもよい。これにより、前回のエアロゾル生成から所定時間が経過したことが、負荷の温度を室温と見做す条件となる。したがって、較正時の負荷が十分に冷却され、室温に落ち着いている可能性が高まる。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、負荷１３２とエアロゾル源を貯留する貯留部１１６Ａとを備えるカートリッジ１０４Ａ、又は、負荷１３２とエアロゾル源を保持するエアロゾル基材１１６Ｂとを備えるエアロゾル発生物品１０４Ｂ、並びに、カートリッジ１０４Ａの脱着又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの挿抜を可能にする接続部を備えてもよい。上述の既定の条件は、接続部にカートリッジ１０４Ａが装着されてから又は接続部にエアロゾル発生物品１０４Ｂが挿入されてから既定の時間が経過したことであってもよい。これにより、カートリッジ１０４Ａの接続から所定時間が経過したことが、負荷の温度を室温と見做す条件となる。したがって、較正時の負荷の温度が十分に冷却され、室温に落ち着いている可能性が高まる。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、電源１１０や制御部１０６などの本体１０２を構成する電装品の温度、または本体１０２の内部の温度や周囲の温度のうちいずれか１つを出力する温度センサをセンサ１１２として含んでいてもよい。上述の既定の条件は、センサ１１２が出力する温度が室温であること、またはセンサ１１２が出力する温度と室温の差分の絶対値が既定の閾値以下となることであってもよい。このような条件も、負荷の温度を室温と見做す条件となり得る。したがって、センサ１１２が出力する温度が、電源１１０の温度や制御部１０６の温度、または本体１０２の内部の温度である場合は、エアロゾル生成装置１００は、動作していないか、又は消費電力の小さい待機モードにある。換言すれば、負荷１３２に対して給電されていない状態であるため、較正時の負荷の温度が十分に冷却され、室温に落ち着いている可能性が高まる。また、センサ１１２が出力する温度が、本体１０２の周囲の温度である場合は、高温や低温といった室温ではなく、室温との差分の絶対値が大きい環境下でエアロゾル生成装置１００が放置されていないため、較正時の負荷の温度が、室温に落ち着いている可能性が高まる。

一例において、制御部１０６は、上述の既定の条件が満たされた場合、センサの出力値と該出力値に対応する温度の推定値を対応付けるまで負荷１３２がエアロゾルを生成しないよう制御してもよい。センサの出力値に応じて、温度−抵抗値特性が較正される場合もそうでない場合もあり得ることが理解されよう。この構成によれば、抵抗値が計測されるまではエアロゾルが生成されない。したがって、較正時の負荷の温度が室温よりも大幅に高くなっているという事態の発生を抑制できる。さらには較正前の温度−抵抗値特性を用いてエアロゾルを生成しないため、エアロゾルの香喫味を損ねることが抑制される。

一例において、制御部１０６は、負荷１３２の温度を負荷１３２がエアロゾルを生成可能な温度まで昇温させるために必要な電力より小さな既定電力を、電源１１０から負荷１３２へ給電してもよい。制御部は、さらに、当該既定電力を負荷１３２へ給電している間のセンサの出力値に基づき、温度−抵抗値特性を較正してもよい。

一例において、上述の既定電力は、負荷１３２の温度をセンサの分解能以上に昇温させない電力であってもよい。別の例において、上述の既定電力は、負荷１３２の温度を昇温させない電力であってもよい。

一例において、制御部１０６は、センサの出力値と該出力値に対応する負荷１３２の温度の推定値との間の対応関係と、負荷１３２又は負荷１３２を備えるカートリッジ１０４Ａに関する情報（例えば、温度−抵抗値特性の傾きを示す係数など）とに基づき、記憶された温度−抵抗値特性の傾きと切片を較正してもよい。これにより、カートリッジ１０４Ａに関する情報にも基づいて、切片だけでなく傾きも較正される。したがって、異なる金属からなる負荷１３２を含む異なるカートリッジが接続される場合でも、それぞれのカートリッジに対して、高精度な較正を行うことができる。

一例において、制御部１０６は、負荷１３２又はカートリッジ１０４Ａに関する情報を、外部端末との通信，負荷１３２の識別情報，カートリッジ１０４Ａ又はカートリッジ１０４Ａのパッケージの識別情報，及びユーザ入力のうち少なくとも１つから取得してもよい。

図１１Ａは、本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。

ステップ１１０２Ａ乃至１１０６Ａの処理は図１０の例におけるステップ１００２乃至１００６の処理と同様であるので、説明を省略する。

カートリッジ１０４Ａの取り外しが検出された場合（ステップ１１０６Ａの「Ｙ」）、処理はステップ１１０８Ａに進む。ステップ１１０８Ａにおいて、ユーザによる吸引が検知されると、制御部１０６はスイッチＱ１をオン状態にする。したがって、第１回路２０２が機能し、エアロゾルが生成される。

処理はステップ１１１０Ａに進み、制御部１０６は、スイッチＱ１をオフ状態に切り替え、スイッチＱ２をオン状態にする。したがって、第１回路２０２が機能しなくなり、代わりに第２回路２０４が機能する。ステップ１１１２Ａ乃至１１１６Ａの処理は図１０のステップ１０１２乃至１０１６の処理と同様であるので説明を省略する。

図１１Ｂは、本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。

ステップ１１０２Ｂ乃至１１１２Ｂの処理は図１１Ａのステップ１１０２Ａ乃至１１１２Ａの処理と同様であるので、説明を省略する。

ステップ１１１３Ｂにおいて、制御部１０６は、ステップ１１１２Ｂにおいて取得された値が所定の閾値未満であるか否かを判定する。例えば、負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点よりも高い温度（例えば、３００℃）に達するときの負荷１３２の抵抗値が当該閾値として設定されてもよい。ステップ１１１３Ｂの判定を行うことにより、負荷１３２がエアロゾルを発生している状態にあるのか、エアロゾル源が不足してエアロゾルが生成されない状態にあるのかを判定することができる。

取得値が閾値未満である場合（ステップ１１１３Ｂの「Ｙ」）、処理はステップ１１１４Ｂに進む。ステップ１１１４Ｂ及び１１１６Ｂの処理はステップ１１１４Ａ及び１１１６Ａの処理と同様であるので、説明を省略する。

取得値が閾値以上である場合（ステップ１１１３Ｂの「Ｎ」）、ステップ１１１４Ｂ及び１１１６Ｂの処理は行われず、処理１１１０Ｂは終了する。

このように、本実施形態によれば、一例において、制御部１０６は、エアロゾル生成に十分な電力が負荷１３２に給電された際のセンサの出力値とエアロゾル生成が生じる温度との間の対応関係に基づき、記憶された温度−抵抗値特性を較正する。エアロゾル生成温度を基準としてＰＴＣ特性が較正されるので、ＰＴＣ特性に対する較正の精度が向上する。

一例において、制御部１０６は、エアロゾル生成に十分な電力が負荷１３２に給電された際のセンサの出力値が閾値以上の場合は、記憶された温度−抵抗値特性を較正しない。これにより、負荷の温度(抵抗値)が極端に高い場合は、ＰＴＣ特性が較正されない。したがって、エアロゾル源が枯渇した場合における過剰に高い負荷の温度がエアロゾル生成温度であると誤って認識されないので、ＰＴＣ特性に対する較正の精度が著しく悪化することを抑制できる。または別の一例において、制御部１０６は、既定の電力が負荷１３２に給電された際のセンサの出力値の変化量が閾値以上の場合は、記憶された温度−抵抗値特性を較正しない。これにより、負荷の温度（抵抗値）が極端に変動する場合は、ＰＴＣ特性が較正されない。したがって、過剰な負荷の温度変動が生じ得るエアロゾル源の枯渇時には、ＰＴＣ特性が較正されないため、ＰＴＣ特性に対する較正の精度が著しく悪化することを抑制できる。

一例において、制御部１０６は、エアロゾル生成に十分な電力が負荷１３２に給電され、且つ室温以外の値で定常状態になった時のセンサの出力値と、エアロゾル生成が生じる温度との間の対応関係に基づき、記憶された温度−抵抗値特性を較正する。

図１２は、本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。

ステップ１２０２乃至１２１２の処理は、図１０のステップ１００２乃至１０１２の処理と同様である。ステップ１２１４乃至１２１８の処理は、図１１Ａのステップ１１０８Ａ乃至１１１２Ａの処理と同様である。図１２のフローにおいては、これらの両方の処理を実行した後、ステップ１２２０に移行する。ステップ１２２０において、制御部１０６は、負荷１３２がエアロゾルを生成する前のセンサの出力値と室温との間の対応関係（ステップ１２０８乃至１２１２により得られる）と、エアロゾル生成に十分な電力が負荷１３２に給電された時のセンサの出力値とエアロゾル生成が生じる温度との間の対応関係（ステップ１２１４乃至ステップ１２１８により得られる）とに基づき、記憶された温度−抵抗値特性の傾きと切片を較正する。すなわち、(温度，抵抗値)のプロットを２つ利用して、ＰＴＣ特性の切片と傾きが較正される。したがって、専用の情報取得手段を持つ必要がなく（例えば、較正に必要な情報をカートリッジ１０４Ａに埋め込む必要がなく）、より簡便な方法でＰＴＣ特性の切片と傾きを較正できる。

図１１Ｂの例と同様に、上記の例において、制御部１０６は、エアロゾル生成に十分な電力が負荷１３２に給電された時のセンサの出力値が閾値以上の場合は、記憶された温度−抵抗値特性を較正しなくてもよい。

図１３は、負荷１３２の製造ばらつきにより、エアロゾル源が不足していると判断するための温度閾値が高くなり過ぎる可能性があることを説明するグラフである。図１３に示される３つの直線は、同じ種類の金属Ａからなる負荷（ヒータ）１３２の温度−抵抗値特性を示す。ここでは、実線１３０２が初期抵抗値Ｒを有する標準的な第１の負荷１３２−１の特性を示し、点線１３０４が標準よりも高い初期抵抗値Ｒ_１を有する第２の負荷１３２−２の特性を示し、一点鎖線１３０６が標準よりも低い初期抵抗値Ｒ_２を有する第２の負荷１３２−３の特性を示すものとする。また、エアロゾル源の沸点が２００℃であり、第１の負荷１３２−１の温度が３５０℃になるときにエアロゾル源が不足していると判定されるものと仮定する。この場合、図から理解されるように、エアロゾル源が不足しているか否かを判定するための負荷の抵抗値の閾値はＲ_{ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}である。第２の負荷１３２−２の場合、負荷の温度が３３０℃に達すると抵抗値がＲ_{ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}になる。したがって、Ｒ_{ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}を閾値として用いても、標準的な温度閾値３５０℃よりも低い温度においてユーザに対して警告等が行われるので、過加熱状態は生じない。したがって、第２の負荷１３２−２に関しては、温度−抵抗値特性の較正は必ずしも必要ではないということができる。他方、第３の負荷１３２−３の場合、負荷の温度が３７０℃に達してはじめて、抵抗値がＲ_{ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}になる。したがって、Ｒ_{ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}を閾値として用いると、負荷１３２−３の温度が３７０℃という非常に高い温度になるまで警告等が行われないので、過加熱状態が生じ得る。したがって、第２の負荷１３２−３に関しては、温度−抵抗値特性を較正する必要がある。一例において、負荷１３２の初期抵抗値が図１３に示すＲ_{ｓｔａｎｄ}を下回るときのみ、負荷１３２の温度−抵抗値特性が較正されてもよい。

図１４は、図１３に関して指摘された点を考慮に入れた、本開示の一実施形態による、負荷の温度−抵抗値特性を較正する例示的な処理のフローチャートである。

ステップ１４０２乃至１４１２の処理は、図１０におけるステップ１００２乃至１０１２の処理と同様であるので、説明を省略する。

ステップ１４１３において、制御部１０６は、ステップ１４１２において取得された室温における負荷１３２の抵抗値（又は、当該抵抗値に関連する電圧値、電流値等）が、図１３に示すＲ_{ｓｔａｎｄ}（又は、これに対応する電圧値、電流値等）未満であるか否かを判定する。

負荷１３２の抵抗値がＲ_{ｓｔａｎｄ}未満である場合（ステップ１４１３の「Ｙ」）、処理はステップ１４１４に進む。ステップ１４１４及び１４１６の処理は図１０におけるステップ１０１４及び１０１６の処理と同様であるので、説明を省略する。

負荷１３２の抵抗値がＲ_{ｓｔａｎｄ}以上である場合（ステップ１４１３の「Ｎ」）、ステップ１４１４及び１４１６は実行されず、処理は終了する。

本実施形態によれば、制御部１０６は、記憶された温度−抵抗値特性の較正に先立ち、較正を行うべきか否かを既定の条件に基づき判断してもよい。そして、上述のように、一例において、当該既定の条件は、センサの出力値と該出力値に対応する負荷１３２の温度の推定値との間の対応関係から、記憶された温度−抵抗値特性を較正しなければ負荷１３２の温度を実際の値よりも過小に推定することになると判断されることであってもよい。既定の条件は、センサの出力値が既定の閾値よりも小さいことであってもよい。これらの構成により、温度−抵抗値特性を較正しないと過加熱状態が生じる場合のみにおいて較正が行われる。したがって、測定された負荷の初期抵抗値がセンサの誤差等により僅かな誤差を含む場合など、較正が必要ない場合において、不要な較正が行われることを抑制することができる。

図１５は、異なる金属からなる異なる負荷（ヒータ）１３２の温度−抵抗値特性の例を示すグラフである。実線１５０２、一点鎖線１５０４及び点線１５０６は、それぞれ、金属Ａからなる負荷１３２Ａ、金属Ｂからなる負荷１３２Ｂ及び金属Ｃからなる負荷１３２Ｃの特性を示す。金属の種類が異なるので、抵抗温度係数も異なり、それぞれの特性の傾きもまた異なる。したがって、図示されるように負荷１３２Ａ、負荷１３２Ｂ及び負荷１３２Ｃの初期抵抗値Ｒ_Ａ、Ｒ_Ｂ及びＲ_Ｃが同じ値であっても、各負荷の温度が３５０℃に達するときの各負荷の抵抗値Ｒ´_Ａ、Ｒ´_Ｂ及びＲ´_Ｃは異なる。理解されるように、ある金属からなる負荷を有するカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂを異なる金属からなる負荷を有するカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂへと交換する際には、エアロゾル源の不足の判定に用いる閾値を更新することが必要である。なお、負荷１３２Ａ、負荷１３２Ｂ及び負荷１３２Ｃの初期抵抗値Ｒ_Ａ、Ｒ_Ｂ及びＲ_Ｃは、異なる値であってもよい。

このような場合、一例において、制御部１０６は、エアロゾル生成装置１００に新しいカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂを挿入した際に、負荷１３２の初期抵抗値を測定してもよい。次いで、制御部１０６は、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの負荷１３２が有する温度−抵抗特性に基づき、エアロゾル源の不足の判定に用いる抵抗閾値を算出してもよい。一例において、制御部１０６は、このような温度−抵抗特性などの負荷１３２又はカートリッジ１０４Ａもしくはエアロゾル発生物品１０４Ｂに関する情報を、サーバなどの外部端末との通信によって取得してもよい。制御部１０６はまた、そのような情報を、負荷１３２又はカートリッジ１０４Ａもしくはエアロゾル発生物品１０４ＢのＲＦＩＤタグなどに含まれる識別情報、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂのパッケージの識別情報、ユーザによる入力などから取得してもよい。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、負荷１３２とエアロゾル源を貯留する貯留部１１６Ａとを備えるカートリッジ１０４Ａ又は負荷１３２とエアロゾル源を保持するエアロゾル基材１１６Ｂとを備えるエアロゾル発生物品と、カートリッジ１０４Ａの脱着又はエアロゾル発生物品１０４Ｂの挿抜を可能にする接続部とを備えてもよい。この例において、センサはカートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂに含まれなくてもよい。制御部１０６は、センサの出力値から既定値（例えば、カートリッジ１０４Ａを接続する箇所の抵抗値）を減算した値と、該出力値に対応する負荷１３２の温度の推定値との間の対応関係に基づき、記憶された温度−抵抗値特性を較正してもよい。この構成によれば、抵抗値を計測するためのセンサは本体１０２に備え付けられる。したがって、カートリッジ１０４Ａ又はエアロゾル発生物品１０４Ｂのコスト、重量、体積などの増大を抑制できる。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、負荷１３２がエアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路２０２と、負荷１３２の抵抗値に関する値を検出するために用いられ、第１回路２０２と並列接続され、且つ第１回路２０２よりも電気抵抗値が大きい第２回路２０４とを備えてもよい。この構成によれば、エアロゾル生成装置１００は、電圧計測用の専用回路（第２回路２０４）を有する。したがって、負荷１３２の抵抗値の測定のために必要な電源１１０の電力を抑制することができる。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、電源１１０と負荷１３２を電気的に接続する回路を備えてもよい。センサは、少なくとも、当該回路のうち負荷１３２の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧の値を出力してもよい。制御部１０６は、回路の全体に印加される電圧の値とセンサの出力値に基づいて、負荷１３２の電気抵抗値を導出してもよい。この構成によれば、回路全体に印加される電圧を測定するための電圧センサ及び負荷１３２の温度変化によって印加される電圧が変わる箇所に印加される電圧を測定するための電圧センサという、２つの電圧センサのみを使用すればよい。したがって、既存の装置に対して最小限必要なセンサを追加するだけでよい。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、電源１１０の出力電圧を変換して、回路の全体に印加するように出力する変換部２０８を備えてもよい。制御部１０６は、負荷１３２の電気抵抗値を導出する場合には、変換部２０８が回路の全体に一定電圧を印加するように制御してもよい。この構成により、コンバータを利用して、抵抗値の測定時には回路全体に印加される電圧が一定に制御される。したがって、測定される抵抗値の確からしさが向上する。

一例において、エアロゾル生成装置１００は、電源１１０と、電源１１０からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する、温度−抵抗値特性を有する負荷１３２と、温度−抵抗値特性を記憶するメモリ１１４と、負荷１３２の抵抗値に関する値を出力するセンサ１１２と、温度−抵抗値特性に基づき既定の制御を実行するように構成された制御部１０６とを備えてもよい。制御部１０６は、センサ１１２の出力値と、該出力値に対応する負荷１３２の温度の推定値との間の対応関係に基づき、当該既定の制御に関する値（定数、変数、閾値など）を較正してもよい。

上述の説明において、本開示の第３の実施形態は、エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置を動作させる方法として説明された。しかし、本開示が、プロセッサにより実行されると当該プロセッサに当該方法を実行させるプログラム、又は当該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体として実施され得ることが理解されよう。

以上、本開示の実施形態が説明されたが、これらが例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良などを適宜行うことができることが理解されるべきである。本開示の範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ規定されるべきである。

１００Ａ、１００Ｂ…エアロゾル生成装置、１０２…本体、１０４Ａ…カートリッジ、１０４Ｂ…エアロゾル発生物品、１０６…制御部、１０８…通知部、１１０…電源、１１２Ａ〜１１２Ｄ…センサ、１１４…メモリ、１１６Ａ…貯留部、１１６Ｂ…エアロゾル基材、１１８Ａ、１１８Ｂ…霧化部、１２０…空気取込流路、１２１…エアロゾル流路、１２２…吸口部、１３０…保持部、１３２…負荷、１３４…回路、２０２…第１回路、２０４…第２回路、２０６、２１０、２１４…ＦＥＴ、２０８…変換部、２１２…抵抗、２１６…ダイオード、２１８…インダクタンス、２２０…キャパシタ、７０２…比較器、７０４…Ａ／Ｄ変換器、７０６、７０８…増幅器、７１０…電源、９０２、９０４、９０６、１３０２、１３０４、１３０６、１５０２、１５０４、１５０６…温度−抵抗値特性

Claims (19)

1. 電源と、
   前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷と、
   前記負荷が前記エアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路と、
   前記負荷の温度変化によって変わる電圧を検出するために用いられ、前記第１回路と並列接続され、前記負荷と直列に接続される既知の電気抵抗値を有する既知抵抗を含み、且つ前記第１回路よりも電気抵抗値が大きい第２回路と、
   前記第２回路と前記負荷に印加される電圧の値を取得する取得部と、
   前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値を出力するセンサと、を備え、
   前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記電源の電圧が放電終止電圧である場合に前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する
   エアロゾル生成装置。
2. 前記センサは、前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値として、前記負荷又は前記既知抵抗に印加される電圧の値を出力する、
   請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
3. 前記既知抵抗は、前記負荷よりも大きな電気抵抗値を有し、
   前記センサは、前記負荷に印加される電圧の値を出力する、
   請求項２に記載のエアロゾル生成装置。
4. 参照電圧の値と増幅された前記負荷に印加される電圧の値との間の比較に基づいて、前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値が求められる、
   請求項３に記載のエアロゾル生成装置。
5. 前記電源の出力電圧を変換して、前記第２回路と前記負荷に印加するように出力する変換部を備え、
   前記取得部は、電流が前記第２回路に貫流している間に、前記変換部の出力電圧の目標値を取得する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
6. 前記変換部は、前記第１回路及び前記第２回路が接続されるノードのうち高電圧側のノードと、前記電源との間に接続される、
   請求項５に記載のエアロゾル生成装置。
7. 前記変換部は、入力される電圧を降圧して出力することが可能なスイッチング・レギュレータである、
   請求項５又は６に記載のエアロゾル生成装置。
8. 前記エアロゾル源を貯留する貯留部及び前記負荷は、接続部を介して前記エアロゾル生成装置に脱着可能なカートリッジに含まれ、
   前記センサは、前記カートリッジに含まれない、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
9. 前記エアロゾル源を貯留する貯留部及び前記負荷は、接続部を介して前記エアロゾル生成装置に脱着可能なカートリッジに含まれ、
   前記センサは、前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値として、前記負荷及び前記接続部に印加される電圧の値を出力する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
10. 前記エアロゾル源を保持するエアロゾル基材は、前記エアロゾル生成装置に挿抜可能なエアロゾル発生物品に含まれ、
    前記センサは、前記エアロゾル発生物品に含まれない、
    請求項１から７のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
11. 前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する、
    請求項２から４のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
12. 前記電源の出力電圧を変換して、前記第２回路と前記負荷に印加するように出力する変換部を備え、
    前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記変換部の出力電圧が前記第２回路と前記負荷に印加されている場合に前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する、
    請求項１１に記載のエアロゾル生成装置。
13. 電源と、
    前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷と、
    前記負荷が前記エアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路と、
    前記負荷の温度変化によって変わる電圧を検出するために用いられ、前記第１回路と並列接続され、前記負荷と直列に接続される既知の電気抵抗値を有する既知抵抗を含み、且つ前記第１回路よりも電気抵抗値が大きい第２回路と、
    前記第２回路と前記負荷に印加される電圧の値を取得する取得部と、
    前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値を出力するセンサと、を備え、
    前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記負荷の温度が前記エアロゾル源の不足時のみに到達可能な温度である場合に前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する、
    エアロゾル生成装置。
14. 電源と、
    前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷と、
    前記負荷が前記エアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路と、
    前記負荷の温度変化によって変わる電圧を検出するために用いられ、前記第１回路と並列接続され、前記負荷と直列に接続される既知の電気抵抗値を有する既知抵抗を含み、且つ前記第１回路よりも電気抵抗値が大きい第２回路と、
    前記第２回路と前記負荷に印加される電圧の値を取得する取得部と、
    前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値を出力するセンサと、を備え、
    前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している間に、前記負荷へ前記負荷の保温に必要な電力のみが給電されるような電気抵抗値を有する、
    エアロゾル生成装置。
15. 前記第１回路の電気的導通を断接する第１開閉器と、
    前記第２回路の電気的導通を断接する第２開閉器と、
    前記第１開閉器が、前記第２開閉器よりも長いオン時間でスイッチングされるように、前記第１開閉器と前記第２開閉器を制御するよう構成される制御部と、を備える、
    請求項１から１４のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
16. 前記第２開閉器のオン時間は、前記制御部が達成可能な最小時間である、
    請求項１５に記載のエアロゾル生成装置。
17. エアロゾル生成装置の製造方法であって、
    電源を配置するステップと、
    前記電源からの給電による発熱でエアロゾル源を霧化し、且つ温度に応じて電気抵抗値が変化する負荷を配置するステップと、
    前記負荷が前記エアロゾル源を霧化するために用いられる第１回路を形成するステップと、
    前記負荷の温度変化によって変わる電圧を検出するために用いられ、前記第１回路と並列接続され、前記負荷と直列に接続される既知の電気抵抗値を有する既知抵抗を含み、且つ前記第１回路よりも電気抵抗値が大きい第２回路を形成するステップと、
    前記第２回路と前記負荷に印加される電圧の値を取得する取得部を配置するステップと、
    前記負荷の温度変化によって変わる電圧の値を出力するセンサを配置するステップと
    を含み、
    前記既知抵抗は、電流が前記第２回路を貫流している状態を電流が前記第２回路を貫流していない状態から区別することを可能にする大きさを有する電流が、前記電源の電圧が放電終止電圧である場合に前記第２回路を貫流するような電気抵抗値を有する、方法。
18. 前記第１回路及び前記第２回路を含む回路の全体に印加される電圧の値が一定になるように制御されている間の前記負荷に印加される電圧の値が所定の条件を満たすか否かを判定するように構成される制御部を備える、請求項１から１４のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
19. 前記第１回路及び前記第２回路を含む回路の全体に印加される電圧の値と前記負荷に印加される電圧の値とから導出される前記負荷の電気抵抗値が所定の条件を満たすか否かを判定するように構成される制御部を備える、請求項１から１４のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。

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