JP6994115B2 - エアロゾル生成装置並びにこれを動作させる方法及びプログラム - 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並びにこれを動作させる方法及びプログラムに関する。

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、意図した香喫味を有するエアロゾルを生成できないという問題が生じ得る。

この問題に対する解決策として、特許文献１には、給電初期のヒータ温度の上昇速度と閾値とに基づき、エアロゾル形成基質が空になったことを判定する技術が開示されている。特許文献２には、ヒータが動作していない間に、給電開始から所定の時間経過後のヒータ温度又は給電初期のヒータ温度の上昇速度に基づき、エアロゾル形成基材が空になったことを判定する技術が開示されている。特許文献３には、ウィックの抵抗値に基づき、ウィック内の液残量を検知する技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１又は２に記載された技術は、微小量に着目し、ノイズや誤差等の影響を受けないように閾値を設定する必要があるために、判定が遅くなる可能性がある。また、特許文献３には、ウィック内の液残量が空になったことの判定を早める手法については開示も示唆もされていない。

また、特許文献１～３には、例えば、エアロゾル形成基材のタンクと、ウィックと、タンクからウィックへの経路とのうちのどの部分でエアロゾル源が不足するなどの問題が発生しているのか区別可能なように、タンク及びウィックの少なくとも一方の状態を推定又は検知するとの課題は開示も示唆もされていない。

国際公開第２０１２／０８５２０３号 国際公開第２０１７／０８４８１８号 国際公開第２０１７／０２１５５０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、より早期に、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断することが可能な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、エアロゾル源の貯留部及び保持部の少なくとも一方の状態を推定又は検知することが可能な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、本開示の実施形態によれば、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、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、制御部と、を含み、前記制御部は、エアロゾル生成要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行し、単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値の偏差に基づく指標に基づき、前記貯留部又は前記エアロゾル基材における前記エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するよう構成される、エアロゾル生成装置が提供される。

かかる実施形態によれば、単一の給電サイクルにおける負荷の温度の標準偏差や分散等に基づきエアロゾル源の枯渇又は不足を判断することができるために、より早期にエアロゾル源の枯渇又は不足の発生を検知することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記指標と、前記枯渇又は前記不足の未発生時の単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値の偏差に基づく指標との比較に基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断するよう構成される。

かかる実施形態によれば、エアロゾル源の枯渇又は不足発生時の負荷の温度の標準偏差や分散等を閾値として用いることができるために、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を高精度に検知することができる。

一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクルの開始時、単一の前記給電サイクルの終了時、単一の前記給電サイクル内の１以上の時点、及び、単一の前記給電サイクル内の一部の期間のうちの少なくとも１つにおける前記センサの出力値が、前記指標の導出に与える影響をゼロにするか又は低減するよう構成される。一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクルの開始時、単一の前記給電サイクルの終了時、単一の前記給電サイクル内の１以上の時点、及び、単一の前記給電サイクル内の一部の期間のうちの少なくとも１つにおける前記負荷の温度を取得しないよう構成される。

かかる実施形態によれば、室温の変化等によるノイズが混入したデータを負荷の温度の標準偏差や分散等の導出に用いるデータから外すことができるために、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生時の温度揺らぎがノイズに埋もれなくなり、エアロゾル源の枯渇又は発生に関する検知精度を向上させることができる。

一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクルのうちの昇温期間と冷却期間の一方又は双方における前記センサの出力値が、前記指標の導出に与える影響をゼロにするか又は低減するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクルのうちの昇温期間と冷却期間の一方又は双方における前記負荷の温度を取得しないよう構成される。

かかる実施形態によれば、昇温期間と冷却期間におけるデータを標準偏差や分散等の導出に用いるデータから外すことができるために、エアロゾル源の枯渇又は不足発生時の温度揺らぎが昇温期間や冷却期間の温度変化に埋もれなくなり、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生に関する検知精度を向上させることができる。

一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクルを、第１フェーズと前記第１フェーズよりも時系列で後の第２フェーズを含む複数のフェーズに分け、前記第２フェーズのみにおける前記センサの出力値から導出される前記指標に基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断するよう構成される。

一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクルを、第１フェーズと前記第１フェーズよりも時系列で後の第２フェーズを含む複数のフェーズに分け、前記第１フェーズにおける前記センサの出力値が前記指標の導出に与える影響を、前記第２フェーズにおける前記センサの出力値が前記指標の導出に与える影響より小さくするよう構成される。

かかる実施形態によれば、給電サイクルにおいて取得した標本のうち後半部分のみに基づく負荷の標準偏差や分散等を利用してエアロゾル源の枯渇又は不足を判断できるために、保持部においてエアロゾル源が過剰である場合等の給電サイクル前半の例外的な温度揺らぎを拾いにくくなり、エアロゾル源の枯渇又は不足に関する検知精度を向上させることができる。

一実施形態によれば、前記制御部は、単一の前記給電サイクルを、第１フェーズと前記第１フェーズより時系列で後の第２フェーズを含む複数のフェーズに分け、前記第１フェーズにおける前記センサの出力値から導出される前記指標である第１指標と、前記第２フェーズにおける前記センサの出力値から導出される前記指標である第２指標とを導出し、前記第２指標と前記第１指標との差分に基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断するよう構成される。

かかる実施形態によれば、給電サイクルにおいて取得したデータのうちの前半部分と後半部分の標準偏差や分散等の差分を利用してエアロゾル源の枯渇又は不足を判断できるために、保持部においてエアロゾル源が枯渇したときのみに発生する、給電サイクル後半における温度揺らぎが強調され、エアロゾル源の枯渇又は不足に関する検知精度を向上させることができる。

一実施形態において、前記第１フェーズは、前記第２フェーズより短い。

かかる実施形態によれば、給電サイクルにおいて取得したデータを、後半部分が長くなるように分割することができるために、給電サイクルにおける温度揺らぎが含まれない部分を除外し、エアロゾル源の枯渇又は不足に関する検知精度を向上させることができる。

一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクル内で、前記センサの出力値が定常状態に至った後の前記センサの出力値のうちの少なくとも一部から導出される前記指標に基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断するよう構成される。

かかる実施形態によれば、負荷の温度が定常状態に至った後に生じ得る温度揺らぎに焦点を絞った負荷の温度の標準偏差や分散等を利用してエアロゾル源の枯渇又は不足を判断することができるために、エアロゾル源の枯渇又は不足に関する検知精度を向上させることができる。

一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクルを、第１フェーズと前記第１フェーズより時系列で後の第２フェーズとを含む複数のフェーズに分け、前記第１フェーズにおける、前記センサの出力値から導出される前記指標と、前記センサの出力値と、前記センサの出力値の平均値とのうちの少なくとも１つに基づき、前記センサの出力値が定常状態に至ったか否かを判断するよう構成される。

かかる実施形態によれば、負荷の温度が定常状態に至ったか否かを、負荷の温度の平均値、標準偏差や分散等に基づき判断できるために、専用のセンサやアルゴリズムが不要な簡便な方法で負荷の温度が定常状態に至ったか否かを判断することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記指標と、単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値又は前記センサの出力値の平均値とに基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断するよう構成される。

かかる実施形態によれば、負荷の温度の標準偏差や分散等に加えて平均温度を併用してエアロゾル源の枯渇又は不足を判断することができるために、エアロゾル源の枯渇又は不足に関する検知精度を向上させることができる。

一実施形態において、前記制御部は、単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値又は前記センサの出力値の平均値が前記エアロゾル源からエアロゾルが生成される温度より高い場合にのみ、前記枯渇又は前記不足の発生を検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、負荷の平均温度がエアロゾル源の沸点等を超える場合のみエアロゾル源の枯渇又は不足を検知することができるために、例外的な温度揺らぎを拾いにくくなり、エアロゾル源の枯渇又は不足に関する検知精度を向上させることができる。

また、本開示の実施形態によれば、エアロゾル生成装置の動作方法であって、前記エアロゾル生成装置は、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、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、制御部と、を含み、前記方法は、前記制御部が、エアロゾル生成要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行するステップと、単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値の偏差に基づく指標に基づき、前記貯留部又は前記エアロゾル基材における前記エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するステップとを含む、方法が提供される。

本開示の実施形態によれば、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、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、制御部と、を含み、前記制御部は、エアロゾル生成要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行し、単一の前記給電サイクルにおいて前記センサの出力値が定常状態に至った後の、前記センサの出力値の振舞いに基づき、前記貯留部又は前記エアロゾル基材における前記エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するよう構成される、エアロゾル生成装置が提供される。本開示の実施形態によれば、エアロゾル生成装置の動作方法であって、前記エアロゾル生成装置は、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、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、制御部と、を含み、前記方法は、前記制御部が、エアロゾル生成要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行するステップと、単一の前記給電サイクルにおいて前記センサの出力値が定常状態に至った後の、前記センサの出力値の振舞いに基づき、前記貯留部又は前記エアロゾル基材における前記エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するステップとを含む、方法が提供される。

本開示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、上述した方法を実行させるプログラムが提供される。

かかる実施形態によれば、単一の給電サイクルにおける負荷の温度の標準偏差や分散等に基づきエアロゾル源の枯渇又は不足を判断することができるために、より早期にエアロゾル源の枯渇又は不足の発生を検知することができる。

上述した第２の課題を解決するため、本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を貯留する貯留部と、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記貯留部が供給する前記エアロゾル源を前記負荷が加熱可能な態様で保持する保持部と、前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、制御部とを含み、前記制御部は、エアロゾル生成要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行し、少なくとも、単一の前記給電サイクルである第１給電サイクルにおける前記センサの出力値又は該出力値から導出される前記第１給電サイクルにおける前記負荷の温度の振る舞いに関する値である第１値と、前記第１給電サイクルより後の単一の前記給電サイクルである第２給電サイクルにおける前記センサの出力値又は該出力値から導出される前記第２給電サイクルにおける前記負荷の温度の振る舞いに関する値である第２値とに基づき、前記貯留部と前記保持部の少なくとも一方の状態を推定又は検知するよう構成されるエアロゾル生成装置が提供される。

かかる実施形態によれば、過去と現在の負荷における温度挙動に基づき貯留部と保持部の状態を推定できるために、貯留部と保持部の状態を早期且つ正確に判断することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１値と前記第２値の少なくとも一方において、前記負荷の温度が、前記エアロゾル源が飽和状態にある前記保持部からエアロゾルが生成される第１温度よりも高い第２温度で定常状態となったことを示す場合に、前記貯留部における前記エアロゾル源の残量と、前記保持部における前記エアロゾル源の残量と、前記保持部における前記エアロゾル源の霧化速度と前記貯留部から前記保持部への前記エアロゾル源の供給速度との関係とのうちの少なくとも１つを推定又は検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、過去又は現在の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等より高い温度で落ち着くことを検知できるために、貯留部、保持部、貯留部と保持部の間の何れかで問題が生じていることを特定することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１値において、前記負荷の温度が前記第２温度で定常状態となったことを示す場合に、前記貯留部における前記エアロゾル源の残量の不足又は枯渇と、前記保持部における前記エアロゾル源の霧化速度が前記貯留部から前記保持部への前記エアロゾル源の供給速度より大きいこととのうちの少なくとも１つを推定又は検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、過去の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等より高い温度で落ち着くことを検知できるために、貯留部又は貯留部と保持部の間において問題が生じていることを特定することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１値において、前記負荷の温度が前記第２温度で定常状態となったことを示し、且つ、前記第２値において、前記負荷の温度が前記第２温度で定常状態となったことを示す場合に、前記貯留部における前記エアロゾル源の残量の不足又は枯渇を推定又は検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、過去及び現在の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等より高い温度で落ち着くことを検知できるために、貯留部において問題が生じていることを特定することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１値において、前記負荷の温度が前記第２温度で定常状態となったことを示し、且つ、前記第２値において、前記負荷の温度が前記第１温度で定常状態となったことを示す場合に、前記保持部における前記エアロゾル源の霧化速度が前記貯留部から前記保持部への前記エアロゾル源の供給速度より大きいことを推定又は検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、過去の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等より高い温度で落ち着き、現在の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等で落ち着くことを検知できるために、貯留部と保持部の間において問題が生じていることを特定することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第２値において、前記負荷の温度が前記第２温度で定常状態となったことを示す場合に、前記貯留部における前記エアロゾル源の残量が不足又は枯渇していると推定又は検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、現在の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等より高い温度で落ち着くことを検知できるために、貯留部において問題が生じていることを特定することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１値において、前記負荷の温度が前記第２温度で定常状態にあることを示し、且つ、前記第２値において、前記第２値の平均値と、前記第２値の偏差に基づく値とのうちの少なくとも１つが閾値より大きい場合に、前記貯留部における前記エアロゾル源の残量が不足又は枯渇しており、前記保持部における前記エアロゾル源の残量が枯渇していると推定又は検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、過去の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等より高い温度で落ち着き、現在の給電サイクルにおける負荷の温度が暴れることを検知できるために、保持部におけるエアロゾル源の残量の枯渇を検知することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第２値において、前記負荷の温度が、前記エアロゾル源が飽和状態にある前記保持部からエアロゾルが生成される温度よりも高い温度で定常状態となったことを示す場合に、既定回数の前記給電サイクル後に前記保持部における前記エアロゾル源の残量が枯渇すると推定又は検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、現在の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等より高い温度で落ち着くことを検知できるために、保持部におけるエアロゾル源の枯渇の予兆を検知することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１値と前記第２値の双方において、前記負荷の温度が前記エアロゾル源からエアロゾルが生成される温度よりも高い温度で定常状態となったことを示す場合に、既定回数の前記給電サイクル後に前記保持部における前記エアロゾル源の残量が枯渇すると推定又は検知するよう構成される。

かかる実施形態によれば、過去及び現在の給電サイクルにおける負荷の温度がエアロゾル源の沸点等より高い温度で落ち着くことを検知できるために、保持部におけるエアロゾル源の枯渇の予兆を検知することができる。

一実施形態において、前記制御部は、前記第１給電サイクル又は前記第２給電サイクルにおける、前記センサの連続する出力値と、前記出力値の平均値と、前記出力値の偏差に基づく値とうちの少なくとも１つに基づき、前記第１値又は前記第２値が、前記負荷の温度が定常状態となったことを示すと判断するよう構成される。

かかる実施形態によれば、負荷の温度が定常状態に至ったか否かを給電サイクル前半の負荷の温度の平均値、標準偏差や分散等に基づき判断することができるために、専用のセンサやアルゴリズムが不要な簡便な方法で負荷の温度が定常状態に至ったか否かを判断することができる。

また、本開示の実施形態によれば、エアロゾル生成装置の動作方法であって、前記エアロゾル生成装置は、エアロゾル源を貯留する貯留部と、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記貯留部が供給する前記エアロゾル源を前記負荷が加熱可能な態様で保持する保持部と、前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、制御部とを含み、前記方法は、前記制御部が、エアロゾル生成要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行するステップと、少なくとも、単一の前記給電サイクルである第１給電サイクルにおける前記センサの出力値又は該出力値から導出される前記第１給電サイクルにおける前記負荷の温度の振る舞いに関する値である第１値と、前記第１給電サイクルより後の単一の前記給電サイクルである第２給電サイクルにおける前記センサの出力値又は該出力値から導出される前記第２給電サイクルにおける前記負荷の温度の振る舞いに関する値である第２出力値とに基づき、前記貯留部と前記保持部の少なくとも一方の状態を推定又は検知するステップとを含む、方法が提供される。

本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を貯留する貯留部と、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記貯留部が供給する前記エアロゾル源を前記負荷が加熱可能な態様で保持する保持部と、前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、制御部と、を含み、前記制御部は、エアロゾル生成に対する要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行し、前記センサの出力値に基づき、単一の前記給電サイクルにおける前記負荷の温度を導出し、複数の前記給電サイクルにおいて、前記負荷の温度が、前記エアロゾル源が飽和状態における前記保持部からエアロゾルが生成される温度よりも高い温度で定常状態にある場合に、前記貯留部における前記エアロゾル源の残量が不足若しくは枯渇していると推定若しくは検知するか、又は、既定回数の前記給電サイクル後に前記保持部における前記エアロゾル源の残量が枯渇すると推定若しくは検知するよう構成されるエアロゾル生成装置が提供される。

本開示の実施形態によれば、エアロゾル生成装置の動作方法であって、前記エアロゾル生成装置は、エアロゾル源を貯留する貯留部と、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記貯留部が供給する前記エアロゾル源を前記負荷が加熱可能な態様で保持する保持部と、前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、制御部と、を含み、前記方法は、前記制御部が、エアロゾル生成に対する要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行するステップと、前記センサの出力値に基づき、単一の前記給電サイクルにおける前記負荷の温度を導出するステップと、複数の前記給電サイクルにおいて、前記負荷の温度が前記エアロゾル源からエアロゾルが生成される温度よりも高い温度で定常状態にある場合に、前記貯留部における前記エアロゾル源の残量が不足若しくは枯渇していると推定若しくは検知するか、又は、既定回数の前記給電サイクル後に前記保持部における前記エアロゾル源の残量が枯渇すると推定若しくは検知するステップとを含む、方法が提供される。

本開示の実施形態によれば、エアロゾル源を貯留する貯留部と、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記貯留部が供給する前記エアロゾル源を前記負荷が加熱可能な態様で保持する保持部と、前記負荷又は前記貯留部の状態を出力するセンサと、制御部と、を含み、前記制御部は、前記センサの出力値が前記貯留部における前記エアロゾル源の残量の不足又は枯渇を示す一方で、前記保持部における前記エアロゾル源の残量の枯渇を示さない場合に、既定回数の前記給電サイクル後に前記保持部における前記エアロゾル源の残量が枯渇すると推定若しくは検知するか、又は、既定回数の前記給電サイクル後に前記負荷への給電を抑制するよう構成されるエアロゾル生成装置が提供される。

本開示の実施形態によれば、エアロゾル生成装置の動作方法であって、前記エアロゾル生成装置は、エアロゾル源を貯留する貯留部と、電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、前記貯留部が供給する前記エアロゾル源を前記負荷が加熱可能な態様で保持する保持部と、前記負荷又は前記貯留部の状態を出力するセンサと、制御部と、を含み、前記方法は、前記制御部が、前記センサの出力値が前記貯留部における前記エアロゾル源の残量の不足又は枯渇を示す一方で、前記保持部における前記エアロゾル源の残量の枯渇を示さない場合に、既定回数の前記給電サイクル後に前記保持部における前記エアロゾル源の残量が枯渇すると推定若しくは検知するか、又は、既定回数の前記給電サイクル後に前記負荷への給電を抑制するステップとを含む、方法が提供される。

本開示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、上述した方法を実行させるプログラムが提供される。

かかる実施形態によれば、過去と現在の負荷における温度挙動に基づき貯留部と保持部の状態を推定できるために、貯留部と保持部の状態を早期且つ正確に判断することができる。

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、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するための例示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、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するための別の例示処理のフローチャートである。 各給電サイクルにおける、負荷の温度をプロットしたグラフである。 ２つの給電サイクルにおける、負荷の温度をプロットしたグラフである。 ２つの給電サイクルにおける、負荷の温度をプロットしたグラフである。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源の枯渇又は不足について判定する第１例示処理のフローチャートである。 各給電サイクルについての、負荷の温度の標準偏差をプロットしたグラフである。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源の枯渇又は不足について判定する第２例示処理のフローチャートである。 各給電サイクルについての、負荷の温度の標準偏差をプロットしたグラフである。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源の枯渇又は不足について判定する第３例示処理のフローチャートである。 各給電サイクルについての、負荷の温度の標準偏差をプロットしたグラフである。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源の枯渇又は不足について判定する第４例示処理のフローチャートである。 各給電サイクルについての、負荷の温度の標準偏差及び平均温度をプロットしたグラフである。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源の枯渇又は不足について判定する第５例示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、エアロゾル源に係る状態を推定又は検知するための例示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、エアロゾル源に係る状態を推定又は検知する第１例示処理のフローチャートである。 各給電サイクルについての、負荷の温度の標準偏差をプロットしたグラフである。 給電サイクル間の平均温度の遷移ついての幾つかのパターンを表している。 本開示の一実施形態による、エアロゾル源に係る状態を推定又は検知する第２例示処理のフローチャートである。

１ エアロゾル生成装置の概要
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、温度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、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、一次電池であるか、又は、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る二次電池であってよい。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。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の制御方法（発光、発声、振動等の態様等）、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１００Ｂ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。

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。

図２は、本開示の一実施形態による、エアロゾル生成装置１００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）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。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。また、スイッチＱ１及びＱ２は、同一の特性を有していることが好ましいが、そうでなくてもよい。従って、スイッチＱ１及びＱ２として用いるＦＥＴ、ＩＧＢＴ、コンタクタ等は、同一の特性を有していることが好ましいが、そうでなくてもよい。

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。ここで、変換部２０８は、制御部１０６による制御により、少なくともスイッチＱ２がオン状態である間は、一定の電圧を出力するよう構成されていることが好ましい。また、変換部２０８は、制御部１０６による制御により、スイッチＱ１がオン状態である間にも又は常に、一定の電圧を出力するように構成されていてもよい。なお、スイッチＱ１がオン状態である間に制御部１０６による制御により変換部２０８が出力する一定の電圧と、スイッチＱ２がオン状態である間に制御部１０６による制御により変換部２０８が出力する一定の電圧は、同じでもよいし異なっていてもよい。これらが異なる場合、スイッチＱ１がオン状態である間に制御部１０６による制御により変換部２０８が出力する一定の電圧は、スイッチＱ２がオン状態である間に制御部１０６による制御により変換部２０８が出力する一定の電圧より、高くてもよいし低くてもよい。かかる構成によれば、電圧及び電圧の測定時のパラメータが安定するため、エアロゾルの残量の推定精度が向上することになる。更に、変換部２０８は、制御部１０６による制御により、スイッチＱ１のみがオン状態である間は、電源１１０の出力電圧が直接第１回路に印加されるように構成されていてもよい。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。

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の両端の電位差（以下、「電圧」又は「電圧値」と呼ぶこともある。）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、第２回路２０４に含まれるセンサ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_{sh unt}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） （１）

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の出力電圧Ｖ_out又は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_{HT R}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。

なお、エアロゾル生成装置１００Ａが含む回路は、上述したセンサのうちの少なくとも１つに代えて又は加えて、負荷１３２の温度に対応した値を直接出力する温度センサを含んでいてもよい。

２ エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するための処理
以下に説明する処理については、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。しかしながら、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。

２－１ 処理の概要
図３Ａは、本開示の一実施形態による、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するための例示処理３００のフローチャートである。

なお、本開示において、エアロゾル源の残量が「枯渇」しているとは、エアロゾル源の残量がゼロ又はほぼゼロである状態を意味している。

また、本開示において、エアロゾル源の残量が「不足」しているとは、エアロゾル源の残量が十分ではないが枯渇はしていない状態を意味していてもよい。又は、エアロゾル源の残量が瞬時的なエアロゾル生成には十分ではあるが、継続的なエアロゾル生成には不十分な状態を意味していても良い。

エアロゾル基材１１６Ｂ又は保持部１３０（以下、「保持部等」という。）においてエアロゾル源が飽和状態にあるときには、負荷１３２の温度は、エアロゾル源の沸点やエアロゾル源の蒸発によりエアロゾルの生成が生じる温度（以下、「沸点等」という。）で定常状態となる。ここで、保持部等においてエアロゾル源が飽和状態ではないが、その残量が一定量以上ある場合にも、負荷１３２の温度は沸点等で定常状態となる。本開示において保持部等についてエアロゾル源の残量が「十分」であるとは、保持部等におけるエアロゾル源の残量が当該一定量以上であるか、又は、保持部等におけるエアロゾル源の残量が、負荷１３２の温度が沸点等で定常状態となる程度である状態（飽和状態を含む）を意味している。なお、後者の場合、保持部等におけるエアロゾル源の具体的な残量を特定する必要はないことに留意されたい。また、エアロゾル源の沸点とエアロゾルの生成が生じる温度とは、エアロゾル源が単一の組成の液体である場合には一致する。一方で、エアロゾル源が混合液である場合には、ラウールの法則で求めた理論的な混合液体の沸点をエアロゾルの生成が生じる温度に見做してもよいし、エアロゾル源の沸騰によってエアロゾルが生成される温度を実験で求めてもよい。

更に、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が一定量未満である場合には、原則的には、貯留部１１６Ａから保持部１３０へのエアロゾル源の供給がなされなくなる（極めて少量のエアロゾル源が供給されることや、エアロゾル生成装置１００を傾けたり、振ったりすることによって多少の供給がなされることはある）。本開示において貯留部１１６Ａについてエアロゾル源の残量が「十分」であるとは、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が当該一定量以上あるか、又は、保持部１３０におけるエアロゾル源を飽和状態に若しくはエアロゾル源の残量を上記一定量以上にする供給が可能な程度である状態を意味している。なお、後者の場合、負荷１３２の温度が沸点等で定常状態となっていることによって貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が十分であることを推定できるために、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の具体的な残量を特定する必要はないことに留意されたい。

３０２は、エアロゾルの生成が要求されたかを判定するステップを示している。例えば、圧力センサ、流量センサ等から得られた情報に基づき、制御部１０６がユーザによる吸引開始を検知した場合に、エアロゾルの生成が要求されたと判定してよい。より詳細には、例えば、制御部１０６は、圧力センサの出力値即ち圧力が所定の閾値を下回った場合に、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定することができる。また、例えば、制御部１０６は、流量センサの出力値即ち流量又は流速が所定の閾値を越えた場合に、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定することができる。かかる判定手法においては、ユーザの感覚に合ったエアロゾル生成が可能なため、流量センサは特に好適である。あるいは、制御部１０６は、これらのセンサの出力値が連続的に変化し始めた場合、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定してもよい。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、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定してもよい。あるいは、制御部１０６は、圧力センサ又は流量センサから得られた情報とボタンの押下の双方に基づいて、ユーザによる吸引開始が検知されたと判定してもよい。

エアロゾルの生成が要求されたと判定された場合、処理はステップ３０４に進み、そうでない場合、処理はステップ３０２に戻る。

３０４は、スイッチＱ１をオン状態にするステップを示している。このステップの実行により、負荷１３２にスイッチＱ１を介して電流が流れ、負荷１３２が発熱することになる。

３０６は、スイッチＱ１をオフ状態にし、スイッチＱ２をオン状態にするステップを示している。このステップの実行により、シャント抵抗２１２及び負荷１３２にスイッチＱ２を介して電流が流れることになる。

３０８は、センサの出力値を取得するステップを示している。このセンサは、負荷１３２の温度に関連する値を出力するものであればどのようなものであってもよく、例えば、センサ１１２Ｂ及び１１２Ｄのうちの一方又は双方であってよい。

３１０は、スイッチＱ２をオフ状態にするステップを示している。

３１２は、ステップ３０８において取得した出力値に基づくデータを記憶するステップを示している。

「ステップ３０８において取得した出力値に基づくデータ」は、ステップ３０８において取得した出力値そのものであってもよいし、ステップ３０８において取得した出力値から導出された値であってもよい。「出力値から導出された値」は、例えば、出力値が電圧センサ１１２Ｄからの電圧値である場合に、当該電圧値から導出した負荷１３２の抵抗値であってよい。「出力値から導出された値」は、例えば、出力値が電圧センサ１１２Ｄからの電圧値である場合に、電圧センサ１１２Ｄからの複数の電圧値を取得し、その平均値や当該平均値から導出された値であってよい。

ステップ３１２において、データは、記憶された順序が分かる態様で記憶される必要がある。好ましくは、データは、元となる出力値を取得した時刻に関連付けて記憶することができる。時刻は、相対時刻、例えば、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定された時刻を基準とした相対時刻であってよい。なお、ステップ３０４から後述するステップ３１４を経てステップ３０４へと戻るループに要する時間が既知であれば、データを単に記憶された順序が分かる態様で記憶したとしても、各データに関連付けられた相対時刻を事後的に推定することができることに留意されたい。時刻は、上述した相対時刻に代えて、現在の時刻である絶対時刻であってよい。

３１４は、エアロゾルの生成が要求されていないかを判定するステップを示している。例えば、圧力センサ、流量センサ等から得られた情報に基づき、制御部１０６がユーザによる吸引終了を検知した場合に、エアロゾルの生成が要求されていないと判定してよい。ここで、例えば、制御部１０６は、圧力センサの出力値即ち圧力が所定の閾値を越えた場合に、ユーザによる吸引終了が検知されたと、換言すればエアロゾルの生成が要求されていないと判定することができる。また、例えば、制御部１０６は、流量センサの出力値即ち流量又は流速が０でありうる所定の閾値を下回った場合に、ユーザによる吸引終了が検知されたと、換言すればエアロゾルの生成が要求されていないと判定することができる。なお、この閾値は、ステップ３０２における閾値より大きくても、当該閾値と等しくても、当該閾値より小さくてもよい。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離されたことなどに基づいて、ユーザによる吸引終了が検知された、換言すれば、エアロゾルの生成が要求されていないと判定してもよい。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下されてから、所定時間が経過するなどの所定の条件が満たされたら、ユーザによる吸引終了が検知されたと、換言すればエアロゾルの生成が要求されていないと判定してもよい。

エアロゾルの生成が要求されていないと判定された場合、処理はステップ３１６に進み、そうでない場合、処理はステップ３０４に戻る。

３１６は、ステップ３１２において記憶したデータに対し、所定の部分のデータを除外するなどの整形を施すステップを示している。なお、「所定の部分」は、例えば、負荷１３２についての昇温期間や冷却期間に相当する部分であってよい。即ち、ステップ３１６によれば、昇温期間や冷却期間に相当する部分を除外した整形済みデータを、後述するステップ３１８において用いることができる。

ここで、図４Ａを参照して、負荷１３２の温度変化について説明する。

図４Ａは、各給電サイクルにおける、負荷１３２の温度を各時刻でプロットしたグラフ４００である。以下、各時刻でプロットされた温度である温度の時間変化のことを温度プロファイルという。グラフ４００の横軸は、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定した時刻を基準とした相対時刻を表し、縦軸は負荷１３２の温度を表している。なお、時刻４０７は、ステップ３１４においてエアロゾルの要求が生成されていないと判定した時刻に相当する。各温度プロファイルは各給電サイクルに対応する。

１つの給電サイクルは、エアロゾルの生成が要求されたことに応答して負荷１３２への連続的又は断続的な実質的な給電が開始されてから、エアロゾルの生成が要求されなくなるまで又はエアロゾルの生成が要求されなくなったことに応答して負荷１３２への実質的な給電が終了するまでの期間を１つ含む期間である。

従って、１つの給電サイクルは、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定されてから、ステップ３１４においてエアロゾルの生成が要求されていないと判定されるまでの期間であってよい。１つの給電サイクルは、以下の説明では、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定された時刻である時刻４０５から開始するものと仮定しているが、これに限定されるわけではない。１つの給電サイクルは、例えば、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定される前に開始してもよい。

また、厳密には、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定された時刻と、負荷１３２への実質的な給電が開始される時刻とは相違する。１つの給電サイクルは、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求された後の、負荷１３２への実質的な給電が開始されたとき、例えば、負荷１３２への所定の閾値（０を含む）より大きな給電、電力量の供給、電流の供給若しくは電圧の印加が実際になされたとき又はその前に開始してもよい。

また、１つの給電サイクルは、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定されてから、次にステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定されるまでの期間であってもよい。

なお、各給電サイクルの長さは、異なっていてもよいし、同じであってもよい。１つの給電サイクルは、エアロゾル生成装置１００のユーザの１回の吸気（パフ）によって生じ得るから、１パフとしても参照される。

４０２は、例示の昇温期間を示している。昇温期間は、負荷１３２の温度上昇が開始してから温度変化が安定するか又は所定の温度に達するまでの期間である。負荷１３２の温度変化が安定したか否かは、負荷１３２の温度の時間微分値や前回の温度と今回の温度の差分などに基づいて判断されてもよい。グラフ４００において、昇温期間は、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定された時刻である時刻４０５から、十分な余裕をみて時刻４０６までの期間であるものと仮定している。

昇温期間は、事前にグラフ４００のようなグラフを作成したうえで、人手により求めた期間であってよい。この場合は各給電サイクルにおいて、昇温期間の長さは一定になることに留意されたい。あるいは、昇温期間は、制御部１０６が任意の手法で負荷１３２の温度上昇が開始した時刻と温度変化が安定した時刻とを決定することにより決定された期間であってよい。例えば、制御部１０６は、ステップ３０２においてエアロゾルの生成が要求されたと判定した時刻を前者の時刻として決定し、負荷１３２の温度上昇率（単位時間当たりの上昇温度）が所定の閾値以下になった時刻若しくは連続して所定の回数所定の閾値以下となった時刻を後者の時刻として決定することができる。または、前回取得した負荷１３２の温度と今回取得した負荷１３２の温度の差分が所定の閾値以下になった時刻を、後者の時刻として決定してもよい。または、直近で取得した負荷１３２の複数の温度の標準偏差や分散が所定の閾値以下になった時刻を、後者の時刻として決定してもよい。これらの場合は各給電サイクルにおいて、昇温期間の長さは、カートリッジ１０４Ａやエアロゾル発生物品１０４Ｂの個体差や雰囲気温度などの種々の条件によって、変わり得ることに留意されたい。

４０４は、例示の冷却期間の一部を示している。冷却期間は、負荷１３２の温度低下が開始してから温度変化が安定するか又は所定の温度に達するまでの期間であってよい。また、冷却期間は、次の給電サイクル又は昇温期間が開始するときに終了してもよい。グラフ４００において、冷却期間は、ステップ３１４においてエアロゾルの生成が要求されていないと判定された時刻である時刻４０７から開始するものと仮定している。

冷却期間は、事前にグラフ４００のようなグラフを作成したうえで、人手により求めた期間であってよい。この場合は各給電サイクルにおいて、冷却期間の長さは一定になることに留意されたい。あるいは、冷却期間は、制御部１０６が任意の手法で負荷１３２の温度低下が開始した時刻と温度変化が所定の温度に達した時刻とを決定することにより決定された期間であってよい。例えば、制御部１０６は、ステップ３１４においてエアロゾルの生成が要求されていないと判定した時刻を前者の時刻として決定し、負荷１３２の温度が所定の閾値以下になった時刻若しくは連続して所定の回数所定の閾値以下となった時刻を後者の時刻として決定することができる。または、前回取得した負荷１３２の温度と今回取得した負荷１３２の温度の差分が所定の閾値以下になった時刻を、後者の時刻として決定してもよい。または、直近で取得した負荷１３２の複数の温度の標準偏差や分散が所定の閾値以下になった時刻を、後者の時刻として決定してもよい。これらの場合は各給電サイクルにおいて、冷却期間の長さは、カートリッジ１０４Ａやエアロゾル発生物品１０４Ｂの個体差や雰囲気温度などの種々の条件によって、変わり得ることに留意されたい。

例示処理３００においては、ステップ３１４においてエアロゾルの生成が要求されていないと判定された後にデータが記憶されることはないが、本開示におけるエアロゾル源の枯渇又は不足を判定するための処理は、ステップ３１４に相当するステップにおいてエアロゾルの生成が要求されていないと判定された後にもセンサの出力値を取得しデータを記憶する別の処理を排除するわけではない。従って、そのような別の例において、ステップ３１６に相当するステップにおける「所定の部分」は、冷却期間を含んでいてもよい。

また、ステップ３１６における「所定の部分」は、給電サイクルの開始時、給電サイクルの終了時、給電サイクルの任意の１以上の時点、給電サイクル内の任意の一部の期間のうちの一以上に相当する部分であってよい。従って、ステップ３１６によれば、例えば、給電サイクルの開始時に相当するデータを含むが、その直後のデータを含まないデータを、後述するステップ３１８において用いることができる。また、前述した給電サイクル内の任意の一部の期間のうちの一以上に相当する部分は、給電サイクルの開始時や給電サイクルの終了時を含んでいてもよい。この場合、給電サイクルの開始時から所定の期間及び／又は給電サイクルの終了時から遡る所定の期間が、「所定の部分」に該当し得る。

３１８は、ステップ３１６において一部が除外されたデータに基づき、エアロゾル源の枯渇又は不足について判定するステップを示している。なお、以下、「データに基づく」は、データの少なくとも一部に基づくことを含む。

図３Ｂは、本開示の一実施形態による、エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するための別の例示処理３２０のフローチャートである。例示処理３２０が含む一部のステップは例示処理３００が含むステップと同一であるため、以下、例示処理３００に含まれないステップについて説明する。

３２２は、ステップ３０８において取得したセンサの出力値に基づくデータを記憶すべきかを判定するステップを示している。データとして記憶すべきと判定した場合、処理はステップ３１２に進み、そうでない場合、処理はステップ３１４に進む。

ステップ３２２においては、ステップ３０８において取得したセンサの出力値が、ステップ３１６に関して上述した所定の部分に相当するものである場合に、データとして記憶すべきでないと判定することができる。即ち、ステップ３２２によれば、昇温期間や冷却期間等に相当するデータを、予め、ステップ３１２において記憶しないようにすることができる。これにより、メモリ１１４の記憶容量が少なくて済むため、エアロゾル生成装置１００のコスト・重量・サイズを小さくすることができる。また、例示処理ではステップ３１６が不要になるため、ステップ３２４におけるエアロゾル源の枯渇又は不足についての判定がより高速に行える。

３２４は、ステップ３１２において記憶したデータに基づき、エアロゾル源の枯渇又は不足について判定するステップを示している。

２－２ エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断する第１例示処理
図５は、ステップ３１８又は３２４において実行される第１の例示処理５００のフローチャートである。

５０２は、ステップ３０８において取得されたセンサの出力値の偏差に基づく指標を計算するステップを示している。「偏差に基づく指標」は、例えば、標準偏差や分散であってよい。

ステップ５０２は、ステップ３１６又はステップ３２２によって一部が除外されたセンサの出力値に基づくデータ（以下、「計算用データ」という。）に基づき、上記指標を計算するステップである。ここで、上記指標は、計算用データそのものから計算しても、計算用データから導出される値から計算してもよい。

従って、例えば、ステップ３０８において記憶したデータがセンサの出力値そのものである場合に、計算用データ即ち出力値の標準偏差は、明らかに、「センサの出力値の偏差に基づく指標」である。

また、例えば、センサが電圧値を出力し、ステップ３０８において当該電圧値から導出された負荷１３２の抵抗値をデータとして記憶した場合に、計算用データ即ち当該抵抗値から導出される負荷１３２の温度値の統計的な性質は、センサが出力した電圧値と同一であるから、そのような負荷１３２の温度値の標準偏差は、結局のところ、「センサの出力値の偏差に基づく指標」である。

従って、センサの出力値の偏差に基づく指標は、各給電サイクルにおけるセンサの出力値のみから導出される各種物理量の偏差に基づく指標であってよく、換言すれば、単一の給電サイクルから生成可能な偏差に基づく指標であってよい。

５０４は、ステップ５０２において計算された指標が、所定の閾値以上であるかを判定するステップを示している。ステップ５０２において計算された指標が、所定の閾値以上である場合、処理はステップ５０６に進み、そうでない場合、処理は終了する。なお、ステップ５０２において計算された指標が、例えば標準偏差のように計算用データのばらつきが大きいほど大きな値を示す場合、ステップ５０４では指標が閾値以上か否かを判定すればよい。一方、ステップ５０２において計算された指標が、計算用データのばらつきが大きいほど小さな値を示す場合、ステップ５０４では指標が閾値以下か否かを判定すればよい点に留意されたい。

５０６は、貯留部１１６Ａ又はエアロゾル基材１１６Ｂ（以下、「貯留部等」という。）におけるエアロゾル源の枯渇又は不足が発生したと判断するステップを示している。

ここで、図４Ｂ及び図６を参照して、例示処理５００におけるエアロゾル源の枯渇又は不足の判定について説明する。

図４Ｂは、グラフ４００に含まれる温度プロファイルのうち、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であるときの給電サイクルの温度プロファイル４２２と、十分でないときの温度プロファイル４２４とをプロットしたグラフ４２０を表している。特に、温度プロファイル４２４に対応する給電サイクルは、負荷１３２に初めて焦げや酸化などを原因とする変色が生じたこと目視で確認した給電サイクルであり、この給電サイクルの途中で、保持部等におけるエアロゾル源の残量は枯渇したということである。

これに関し、図１Ａの構成の場合について検討すると、貯留部１１６Ａにおいてエアロゾル源の残量が十分である場合には、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量も十分となる。しかしながら、貯留部１１６Ａにおいてエアロゾル源の残量が不足すると、供給が滞り、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量は枯渇又は不足することになる。特に、貯留部１１６Ａにおいてエアロゾル源の残量が枯渇すると、供給が完全にストップするため、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量は枯渇することになる。逆に言うと、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が枯渇したとき、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量は枯渇又は不足している。

また、図１Ｂの構成の場合について検討すると、上述したように、温度プロファイル４２４に対応する給電サイクルにおいて、エアロゾル基材１１６Ｂにおけるエアロゾル源の残量は枯渇する。

従って、温度プロファイル４２４に対応する給電サイクルにおいて、貯留部等におけるエアロゾル源の残量は、枯渇又は不足している。

温度プロファイル４２２と温度プロファイル４２４を見比べると、保持部等におけるエアロゾル源の残量が枯渇する給電サイクルに対応した温度プロファイル４２４の方が、負荷１３２の温度の揺らぎが大きくなっていることが分かるであろう。後述する例示処理５００では、標準偏差などを用いて、この負荷１３２の温度の揺らぎを評価する。ところで、昇温期間や冷却期間における極端に低い負荷１３２の温度が、標準偏差を導出する際の標本に含まれると、標準偏差の値を大きく変えてしまう。従って、標準偏差を用いて負荷１３２の温度揺らぎを正確に評価するためには、前述したステップ３１６やステップ３２２の処理が重要であることが理解されるであろう。

給電サイクルは、複数のフェーズを含むことができる。ここで、各フェーズの長さは、同一であっても異なっていてもよい。また、フェーズ同士は、少なくとも一部が重なっていてもよい。なお、複数のフェーズのうちの一部のフェーズが、上述した昇温期間及び冷却期間の一方又は双方に相当すると考えてもよい。４３２は、複数のフェーズのうちのフェーズである第１フェーズの例を示している。４３４は、複数のフェーズのうちのフェーズであって第１フェーズよりも時系列で後の第２フェーズの例を示している。なお、グラフ４２０において第１フェーズ４３２と第２フェーズ４３４とは隣接しているが、第１フェーズ４３２と第２フェーズ４３４との間に１以上のフェーズが存在してもよい。また、第１フェーズ４３２と第２フェーズ４３４とは、少なくとも一部が重なっていてもよい。図４Ｂでは、第１フェーズ４３２及び第２フェーズ４３４は、それぞれ、時刻４３５（この例では、図４Ａにおける時刻４０６と同一である）から時刻４３６までの期間及び時刻４３６から時刻４３７（この例では、図４Ａにおける時刻４０７と同一である）までの期間であるものと仮定している。

図６は、各給電サイクルについての、計算用データに基づく負荷１３２の温度の標準偏差を各給電サイクルでプロットしたグラフ６００である。以下、各給電サイクルでプロットされた標準偏差を標準偏差プロファイルという。グラフ６００の横軸は給電サイクルの回数を表し、グラフ６００の縦軸は負荷１３２の温度の標準偏差を表している。６０２及び６０４は、それぞれ、図４Ｂにおける温度プロファイル４２２及び４２４に対応する給電サイクルを示している。６１２は、第１フェーズ４３２及び第２フェーズ４３４の双方に相当する計算用データから導出される標準偏差プロファイルを示している。６１４は、第１フェーズ４３２と第２フェーズ４３４とのうち、第２フェーズ４３４のみに相当する計算用データから導出される標準偏差プロファイルを示している。

各標準偏差プロファイルについて検討すると、給電サイクル６０４における温度の標準偏差は、それより前の給電サイクルのうちの最大の温度の標準偏差即ち給電サイクル６０２における標準偏差より大きい。前述した通り、給電サイクル６０４は、保持部等におけるエアロゾル源の残量が枯渇する給電サイクルであり、温度プロファイル４２４に対応する。また、給電サイクル６０４よりも前の給電サイクルは、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分であるか、又は、十分ではないが枯渇はしない時の温度プロファイルに対応する。前述した通り、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分な状態では、負荷１３２の温度は、エアロゾル源の沸点等で定常状態となる。同様に、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分ではないが枯渇はしていない状態でも、負荷１３２の温度は定常状態となる（３－２節にて後述する）。従って、給電サイクル６０４よりも前の給電サイクルでは、温度の標準偏差は、小さな値を示す傾向がある。一方、給電サイクル６０４のように、保持部等におけるエアロゾル源の残量が枯渇する給電サイクルでは、保持部等の全体又は局所においてエアロゾル源が極めて少ない状態となる。つまり、保持部等におけるエアロゾル源の分布に応じて、負荷１３２において温度のムラが生じる。この温度のムラが負荷１３２の温度を揺らがせるため、給電サイクル６０４では、温度の標準偏差は、大きな値を示すと考えられる。なお、給電サイクル６０４よりも後の給電サイクルでは、エアロゾル源が負荷１３２の冷媒として機能しない点や、負荷１３２の変色が更に進行する点などによって、負荷１３２の温度の標準偏差はさらに大きなものになると考えられる。このことは、ステップ５０４における所定の閾値を、貯留部等におけるエアロゾル源が枯渇又は不足しているときの給電サイクル（保持部等におけるエアロゾル源が枯渇する給電サイクル）における温度の標準偏差以下（例えば、給電サイクル６０４における温度の標準偏差）、且つ、そうでないときの給電サイクルにおける最大の温度の標準偏差（例えば、給電サイクル６０２における温度の標準偏差）より大きい値とすることで、ステップ５０６において、貯留部等におけるエアロゾル源の枯渇又は不足が発生していると判断し得ることを意味している。

また、標準偏差プロファイル６１２と６１４とを対比すると、後者についての給電サイクル６０２における標準偏差と給電サイクル６０４における標準偏差との差６２４は、前者についての給電サイクル６０２における標準偏差と給電サイクル６０４における標準偏差との差６２２よりも大きい。このことは、標準偏差プロファイル６１４、即ち、第１フェーズ４３２と第２フェーズ４３４とのうち、第２フェーズ４３４のみに相当する計算用データから導出される標準偏差プロファイルの方が、貯留部等におけるエアロゾル源が枯渇又は不足しているときとしていないときとの差が大きいことを意味している。従って、標準偏差を導出する計算用データの部分を適切に設定することにより、ノイズ等の影響を受けにくいより適切な閾値をステップ５０４において設定することが可能となる。
なお、給電サイクル６０２における温度の標準偏差が比較的大きな値を示すことは、例えばエアロゾル生成装置１００を長時間放置したことで、保持部等におけるエアロゾル源の量が過剰になり、温度プロファイルの初期において負荷１３２の温度が上がりにくくなったことなどから説明できる。

２－３ エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断する第２例示処理
図７は、ステップ３１８又は３２４において実行される第２の例示処理７００のフローチャートである。例示処理７００が含む一部のステップは例示処理５００が含むステップと同一であるため、以下、例示処理５００に含まれないステップについて説明する。

７０２及び７０４は、それぞれ、ステップ３０８において取得されたセンサの出力値から導出される、偏差に基づく第１指標及び第２指標を計算するステップを示している。ステップ７０２及び７０４は、偏差に基づく指標を導出する計算用データを除き、ステップ５０２と同様のステップである。図４Ｂを再度参照すると、ステップ７０２において第１指標を導出するための計算用データは、第１フェーズ４３２に相当する計算用データであってよく、ステップ７０４において第２指標を導出するための計算用データは、第２フェーズに４３４相当する計算用データであってよい。

７０６及び７０８は、それぞれ、第１指標と第２指標の差を計算するステップ及び計算された差が閾値以上かを判定するステップを示している。なお、この例では、第１指標及び第２指標は、計算用データのばらつきが大きいほど大きな値を示すものであり、第１指標と第２指標の差は、第２指標から第１指標を減算することにより計算されるものと仮定している。第１指標及び第２指標として計算用データのばらつきが大きいほど小さな値を示すものを用いる場合や、第１指標と第２指標の差を第１指標から第２指標を減算することにより計算する場合、ステップ７０８では、計算された差が閾値未満か否かを判定すればよい点に留意されたい。

ここで、図８を参照して、例示処理７００におけるエアロゾル源の枯渇又は不足の判定について説明する。

図８は、各給電サイクルについての、計算用データから導出される負荷１３２の温度の標準偏差をプロットしたグラフ８００であり、グラフ６００と同様のものである。但し、８１４は、第２指標から第１指標を減算することにより得られた標準偏差プロファイルを示している。

標準偏差プロファイル６１２と８１４とを対比すると、後者についての給電サイクル６０２における標準偏差と給電サイクル６０４における標準偏差との差８２４は、前者についての給電サイクル６０２における標準偏差と給電サイクル６０４における標準偏差との差８２２よりも大きい。即ち、貯留部等におけるエアロゾル源が枯渇又は不足しているときの給電サイクル（保持部等におけるエアロゾル源が枯渇する給電サイクル）における温度の標準偏差と、そうでないときの給電サイクルにおける最大の温度の標準偏差との差がより大きくなるように第１指標及び第２指標を導出することにより、ノイズ等の影響を受けにくいより適切な閾値をステップ７０８において設定することが可能となる。

標準偏差プロファイル６１２に比べて、標準偏差プロファイル８１４の方が、給電サイクル６０２における標準偏差と給電サイクル６０４における標準偏差の差が大きくなる事象は次のように説明できる。給電サイクル６０２においては、エアロゾル生成装置１００を長時間放置したことによって温度プロファイルの初期で負荷１３２の温度が上がりにくいものの、温度プロファイルの中期以降で負荷１３２の温度は沸点等で定常状態に落ち着くためだと考えられる。つまり、給電サイクル６０２においては、加熱プロファイルの中期以降の標準偏差が小さいため、後者に相当する第２指標から前者に相当する第１指標を減算したものは、小さな値を示しやすい。一方の給電サイクル６０４においては、当該サイクルの途中で保持部等におけるエアロゾル源の残量が枯渇するため、負荷１３２の温度が揺らぎやすい。つまり、給電サイクル６０４においては、加熱プロファイルの中期以降の標準偏差が大きい。従って、後者に相当する第２指標から前者に相当する第１指標を減算したものは、大きな値を示しやすい。

２－４ エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断する第３例示処理
図９は、ステップ３１８又は３２４において実行される第３の例示処理９００のフローチャートである。例示処理９００が含む一部のステップは例示処理５００又は７００が含むステップと同一であるため、以下、例示処理５００又は７００に含まれないステップについて説明する。

９０２は、第１指標が第１閾値未満かを判定するステップを示している。このステップは、第１指標を導出したデータのばらつきが小さいか、即ち、負荷１３２の温度が定常状態であるかを判定することを目的とするものである。第１指標が第１閾値未満である場合、処理はステップ７０４に進み、そうでない場合、処理は終了する。

９０４は、第２指標が第２閾値以上かを判定するステップを示している。このステップは、第２指標を導出したデータのばらつきが大きいかを判定することを目的とするものである。ここで、第２閾値は、第１閾値と等しい場合もあるし、異なる場合もある。第２指標が第２閾値以上である場合、処理はステップ５０６に進み、そうでない場合、処理は終了する。

なお、この例では、第１指標及び第２指標は、計算用データのばらつきが大きいほど大きな値を示すものと仮定している。第１指標及び第２指標として計算用データのばらつきが大きいほど小さな値を示すものを用いる場合には、ステップ９０２において第１指標が第１閾値以上であるか否かを判定し、ステップ９０４において第２指標未満であるか否かを判定すればよい点に留意されたい。

ここで、図１０を参照して、例示処理９００におけるエアロゾル源の枯渇又は不足の判定について説明する。

図１０は、各給電サイクルについての、計算用データから導出される負荷１３２の温度の標準偏差をプロットしたグラフ１０００であり、グラフ６００と同様のものである。但し、１０１２は、第１フェーズである時刻４３５から時刻４３６までの期間（図４Ｂを参照）に相当する計算用データから導出される温度プロファイルを示している。なお、例示処理９００に係る以下の説明では、第２フェーズは時刻４３６から時刻４３７までの期間（図４Ｂを参照）であるものと仮定している。従って、標準偏差プロファイル１０１２及び６１４の各点は、それぞれ、ステップ７０２及び７０４において判定される第１指標及び第２指標に相当する。

標準偏差プロファイル１０１２と６１４とを対比すると、給電サイクル６０４において、前者の標準偏差１０２２は後者の標準偏差１０２４より小さくなっている。言い換えると、貯留部等におけるエアロゾル源が枯渇又は不足しているときの給電サイクル（保持部等におけるエアロゾル源が枯渇する給電サイクル）において、負荷１３２の温度の前半部分のばらつきは小さいが、後半部分のばらつきは大きいということである。一方、給電サイクル６０２において、前者の標準偏差１０３２は後者の標準偏差１０３４よりも大きい。これは、給電サイクル６０２では温度プロファイルの初期で負荷１３２の温度が上がりにくく定常状態とならないものの、温度プロファイルの中期以降で負荷１３２の温度は沸点等で定常状態に落ち着くために、負荷１３２の温度の前半部分のばらつきは大きいが、後半部分のばらつきは小さいためだと考えられる。

例示処理９００によれば、この特徴を利用して、センサの出力値が定常状態に至った後の当該出力値の少なくとも一部から導出される第２指標を用いることにより、誤った判定がなされる可能性を低減することができる。

なお、センサの出力値が定常状態に至ったかは、単純に、センサの出力値が所定時間所定の範囲に収まっているか、又は、センサの出力値の所定時間の平均値と所定の値との差が所定の大きさ以下であるかによって判定することもできる。この点について詳述すると、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分である場合には、負荷１３２の温度は沸点等近傍に収束し、微視的にわずかな上下動を示しつつ、定常状態になる。後述するが、保持部等におけるエアロゾル源の残量が十分ではないが枯渇していない場合にも、負荷の温度は定常状態になる。従って、センサの出力が定常状態になった場合、センサの出力値は所定の範囲に収まるし、その平均値も所定の値に近づくことになる。従って、例示処理９００におけるステップ９０２における判定は、センサの出力値及びその平均値の一方又は双方に基づくものであってもよいし、それらと第１指標に基づく判定とを組み合わせてもよい。

また、ステップ９０２及び９０４における第１閾値及び第２閾値は、貯留部等におけるエアロゾル源の残量が枯渇又は不足しているときの給電サイクル（保持部等におけるエアロゾル源が枯渇する給電サイクル）における負荷１３２の温度の前半部分の標準偏差と後半部分の標準偏差との間、例えば、図１０における標準偏差１０２２と標準偏差１０２４の間の値であってよい。

２－５ エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断する第４例示処理
図１１は、ステップ３１８又は３２４において実行される第４の例示処理１１００のフローチャートである。例示処理１１００が含む一部のステップは例示処理５００が含むステップと同一であるため、以下、例示処理５００に含まれないステップについて説明する。

１１０２、計算用データに基づき、負荷１３２の温度の平均値を計算するステップを示している。

１１０４は、ステップ５０４と類似のステップを示している。但し、ステップ５０４における「閾値」は、ステップ１１０４における「第１閾値」であり、また、計算された指標が第１閾値以上である場合、処理はステップ１１０６に進む点が相違する。なお、この例では、指標は、計算用データのばらつきが大きいほど大きな値を示すものと仮定している。指標として計算用データのばらつきが大きいほど小さな値を示すものを用いる場合には、このステップにおいて指標が第１閾値未満であるか否かを判定すればよい点に留意されたい。

１１０６は、ステップ１１０２において計算された平均値は第２閾値以上かを判定するステップを示している。計算された平均値が第２閾値以上である場合、処理はステップ５０６に進み、そうでない場合、処理は終了する。

ここで、図１２を参照して、例示処理１１００におけるエアロゾル源の枯渇又は不足の判定について説明する。

図１２は、各給電サイクルについての、計算用データから導出される負荷１３２の温度の標準偏差及び平均温度を各給電サイクルでプロットしたグラフ１２００であり、グラフ６００と同様のものである。但し、１２１６は、時刻４３６から時刻４３７までの期間（図４Ｂを参照）に相当する計算用データから導出される平均温度を示している。以下、各給電サイクルでプロットした平均温度を平均温度プロファイルという。

平均温度プロファイル１２１６について検討すると、給電サイクル６０４における平均温度は、それより前の給電サイクルのうちの最大の平均温度である給電サイクル即ち給電サイクル１２０６における平均温度より大きい。言い換えると、貯留部等におけるエアロゾル源が枯渇又は不足しているときの給電サイクル（保持部等におけるエアロゾル源が枯渇する給電サイクル）における平均温度は、そうでないときの給電サイクルにおける平均温度よりも大きい。この特徴を利用して、貯留部等におけるエアロゾル源の枯渇又は不足の判定に平均温度を追加で用いることにより、誤った判定がなされる可能性を低減することができる。なお、ステップ１１０６における第２閾値は、貯留部等におけるエアロゾル源が枯渇又は不足しているときの給電サイクル（保持部等におけるエアロゾル源が枯渇する給電サイクル）における平均温度以下、且つ、そうでないときの最大の平均温度より大きい値であってよい。

なお、貯留部等におけるエアロゾル源が枯渇又は不足しているときの給電サイクル（保持部等におけるエアロゾル源が枯渇する給電サイクル）における平均温度が比較的高い値を示す理由は、エアロゾル源を構成する混合溶液のうち沸点の低いものから優先的に霧化される点や、エアロゾル源による負荷１３２の冷却効果が薄れる点などから説明できる。

２－６ エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断する第５例示処理
図１３は、ステップ３１８又は３２４において実行される第５の例示処理１３００のフローチャートである。例示処理１３００が含む一部のステップは例示処理５００及び７００が含むステップと同一であるため、以下、例示処理５００及び７００に含まれないステップについて説明する。

１３０２は、指標計算条件を初期化するステップを示している。指標計算条件は、ステップ７０２及び７０４において第１指標及び第２指標を導出するデータを指定するものである。

ここで、図４Ｃを参照して、指標計算条件の初期化について説明する。図４Ｃに表されたグラフは、図４Ｂのものと同一である。

例示処理１３００においては、計算用データをある時刻を基準（以下、「分割時刻」という。）として２つの部分に分け、前半部分に相当する計算用データから第１指標を、後半部分に相当する計算用データから第２指標を導出することができる。従って、ステップ１３０２は、例えば、時刻４４０によって分割される前半部分（第１フェーズに相当し得る）４４２に相当する計算用データから第１指標が、後半部分（第２フェーズに相当し得る）４４４に相当する計算用データから第２指標が導出されるように、指標計算条件を初期化することができる。ここで、初期化に係る後半部分４４４は、短い方が好ましい。これは後述するように、保持部等においてエアロゾル源が枯渇する給電サイクルのみに起き得る加熱プロファイルの中期以降の負荷１３２の温度の揺らぎが、観測しやすくなるためである。

１３０４は、ステップ７０６において計算された差が閾値以上であるかを判定するステップを示している。計算された差が閾値以上である場合、処理はステップ５０６に進み、そうでない場合、処理はステップ１３０６に進む。

１３０６は、指標計算条件が更新可能かを判定するステップを示している。指標計算条件が更新可能と判定された場合、処理は指標計算条件を更新するステップ１３０８に進み、そうでない場合、処理は終了する。

ここで、図４Ｃを再度参照して、指標計算条件の更新について説明する。

指標計算条件の更新は、例えば、分割時刻をより前に移動させることであってよい。例えば、更新によって、分割時刻を時刻４４０から時刻４５０に変更し、次のステップ７０２及び７０４においては、前半部分４５２に相当する計算用データから第１指標が、後半部分４５４に相当する計算用データから第２指標が導出されるようにすることができる。このようにすることで、次のステップ７０２及び７０４においては、時系列でより前の計算用データから第１指標が、より後の計算用データから第２指標が計算されるようにすることができる。分割時刻の移動の量は、更新ごとに一定であっても異なっていてもよい。

なお、指標計算条件が更新可能であるかの判定は、所定の回数ステップ１３０８を実行したか、分割時刻が所定の時刻に到達したか、前半部分の長さが所定の長さ以下となったか等、任意の手法で判定してよい。

偏差に基づく指標は、当該指標を計算する計算用データの部分に応じて変化する。前述した通り、保持部等においてエアロゾル源が枯渇する給電サイクルでは、加熱プロファイルの中期以降における負荷１３２の温度が揺らぎやすい。指標計算条件を徐々に更新すれば、第２指標を計算するための負荷１３２の温度（標本）が徐々に増える。よって、中期以降の負荷１３２の温度の揺らぎに着目しながら、貯留部等においてエアロゾル源の枯渇又は不足が発生しているか否かを判断できる。従って、例示処理１３００によれば、計算用データを変化させながら偏差に基づく指標を計算することにより、誤った判定がなされる可能性を低減することができる。

３ エアロゾル源に係る状態を推定又は検知するための処理
以下に説明する処理については、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。しかしながら、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。

３－１ 処理の概要
図１４は、本開示の一実施形態による、貯留部１１６Ａと保持部１３０の少なくとも一方の状態を推定又は検知するための例示処理１４００のフローチャートである。例示処理１４００が含む一部のステップは例示処理３００が含むステップと同一であるため、以下、例示処理３００に含まれないステップについて説明する。

１４０２は、ステップ３１２において記憶されたデータに基づき、貯留部１１６Ａと保持部１３０の少なくとも一方の状態を推定又は検知するステップを示している。

３－２ エアロゾル源に係る状態を推定又は検知する第１例示処理
図１５は、ステップ１４０２において実行される第１の例示処理１５００のフローチャートである。

１５０２は、ステップ３１２において記憶されたデータに基づき、ステップ３０８において取得されたセンサの出力値の偏差に基づく指標σを計算するステップを示している。

なお、ステップ３０８におけるセンサは、負荷１３２の温度に関連する値を出力するものであるから、この指標σは、負荷１３２の温度の振る舞いに関する値の一例である。

１５０４は、ステップ３１２において記憶されたデータに基づき、負荷１３２の温度の平均値Ｔ_aveを計算するステップを示している。

１５１０は、指標σが閾値σ_threより小さく、且つ、平均値Ｔ_aveと第１の所定の温度Ｔ₁の差の大きさが閾値Δ_thre未満であるかを判定するステップを示している。

指標σが閾値σ_threより小さいかの判定について説明すると、指標σが小さいことは、ステップ３０８におけるセンサの出力値のばらつきが小さいことを意味し、従って、負荷１３２の温度が安定していることを意味する。

ここで、図１６を参照して、センサの出力値のばらつきが小さいことについて説明する。図１６は、各給電サイクルについての、計算用データから導出される負荷１３２の温度の標準偏差をプロットしたグラフ１６００であり、グラフ６００と同様のものである。グラフ１６００によれば、負荷１３２に初めて焦げや酸化などを原因とする変色が生じたことを目視で確認した給電サイクル６０４における温度の標準偏差１６１２は、それより前の給電サイクルのうちの最大の標準偏差即ち給電サイクル６０２における標準偏差１６０２より大きい。従って、閾値σ_threを標準偏差１６０２より大きく標準偏差１６１２以下の値に設定すれば、負荷１３２に初めて焦げや酸化などを原因とする変色が生じる寸前の給電サイクルにおいて、σ＜σ_threは偽となり、よってステップ１５１０における判定は偽となる。

図１５に戻ると、温度Ｔ₁は、保持部１３０においてエアロゾル源の残量が十分であるときに、負荷１３２が達する温度、即ち、エアロゾル源の沸点等である。図４Ａを再度参照すると、４１１はそのような温度Ｔ₁を示している。例えば、エアロゾル源がプロピレングリコールである場合、温度Ｔ₁は２００℃であってよい。なお、温度Ｔ₁は、実験により定めることができる。ここで、保持部１３０においてエアロゾル源の残量が十分でない場合には、電源１１０から供給されるエネルギーの全てがエアロゾル源の霧化に用いられないため、負荷１３２の平均温度Ｔ_aveは温度Ｔ₁を上回ることが分かっている。

即ち、ステップ１５１０は、負荷１３２の温度が、エアロゾル源の沸点等Ｔ₁で定常状態となったかを判定する処理の一例である。なお、負荷１３２の温度がある温度で定常状態となったかは、単純に、センサの出力値が所定時間、当該ある温度を含む所定の範囲の温度に対応した所定の範囲に収まっているか、又は、センサの出力値の所定時間の平均値と、当該ある温度に対応する所定の値との差が所定の大きさ以下であるかによって判定することもできる。

指標σが閾値σ_threより小さく、且つ、平均値Ｔ_aveと第１の所定の温度Ｔ₁の差の大きさが閾値Ｔ_thre未満である場合、処理はステップ１５１２に進み、そうでない場合、処理はステップ１５２０に進む。

１５１２は、変数ＣＯＵＮＴがゼロであるかを判定するステップを示している。変数ＣＯＵＮＴは、後述するように、過去の判定の情報を表すフラグとして用いられるものであり、簡潔に言えば、変数ＣＯＵＮＴがゼロでないことは、過去においてステップ１５１０における判定が真でなかったことを表すものである。なお、変数ＣＯＵＮＴは、例示処理１４００を初めて実行する前の任意の時点においてゼロに初期化されていてよい。従って、ステップ１５１２が初めて実行されたとき、判定は必ず真となる。変数ＣＯＵＮＴがゼロである場合、処理はステップ１５１４に進み、そうでない場合、処理はステップ１５１６に進む。

１５１４は、貯留部１１６Ａ及び保持部１３０の双方におけるエアロゾル源の残量は十分であると推定又は検知するステップを示している。ここで、図１７を参照して、ステップ１５１４における推定又は検知について説明する。

１７００は、負荷１３２の温度が安定した場合の、給電サイクル間の負荷１３２の平均温度の遷移ついての幾つかのパターン１７０２～１７１０を表している。各パターンにおけるｃ₁は、ある単一の給電サイクル（以下、「第１給電サイクル」という。）を示し、ｃ₂は、第１給電サイクルより後の単一の給電サイクル（以下、「第２給電サイクル」という。）を示している。

１７０２は、第１給電サイクルｃ₁における平均温度が温度Ｔ₁近傍であり、第２給電サイクルｃ₂における平均温度も温度Ｔ₁近傍である遷移パターンを示している。言い換えると、遷移パターン１７０２は、過去においても現在においても、負荷１３２の温度が温度Ｔ₁近傍で定常状態であることを示し、このことは、過去においても現在においても、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が十分であることに対応する。

従って、遷移パターン１７０２が現れたときには、過去においても現在においても、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量は十分であると判断することができる。この判断がなされたことは、貯留部１１６Ａにおいてエアロゾル源の残量が十分であることの推定となる。

図１５に戻ると、ステップ１５１４は、変数ＣＯＵＮＴがゼロであるときのみ実行される。後述するが、変数ＣＯＵＮＴは、過去に負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点等で定常状態でなかった場合に増加する。言い換えると、ステップ１５１４に到達したということは、過去においても負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点等で定常状態であったということであり、即ち、遷移パターン１７０２が現れたということである。従って、ステップ１５１４においては、貯留部１１６Ａ及び保持部１３０の双方におけるエアロゾル源の残量が十分であると推定又は検知可能である。

１５１６は、変数ＣＯＵＮＴをゼロに初期化するステップを示している。過去に負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点等で定常状態でなかったため０より大きな値となった変数ＣＯＵＮＴは、このステップでゼロに初期化される。

１５１８は、保持部１３０におけるエアロゾル源の霧化速度が、貯留部１１６Ａから保持部１３０へのエアロゾル源の供給速度を上回っていると推定又は検知するステップを示している。ここで、図１７を再度参照して、ステップ１５１８における推定又は検知について説明する。

１７０６は、第１給電サイクルｃ₁における平均温度が温度Ｔ₁よりも高い温度Ｔ₂近傍である一方で、第２給電サイクルｃ₂における平均温度は温度Ｔ₁近傍である遷移パターンを示している。言い換えると、遷移パターン１７０６は、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が過去においては十分でなかったが、現在においては十分であることを示している。このような遷移パターン１７０６は、保持部１３０におけるエアロゾル源の霧化速度と、貯留部１１６Ａから保持部１３０へのエアロゾル源の供給速度との不均衡が生じた場合に現れる。例えば、ユーザの吸気速度に応じて電源１１０から負荷１３２へ供給する電力を調整するエアロゾル生成装置１００の場合、吸気速度が大きく、保持部１３０におけるエアロゾル源の霧化速度が、貯留部１１６Ａから保持部１３０へのエアロゾル源の供給速度を上回ってしまうことが想定される。これにより、保持部１３０におけるエアロゾル源が一時的に不足したが、当該ユーザによる吸気が一旦終了した後のエアロゾル源の供給によって保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が回復した場合には、遷移パターン１７０６が現れることになる。なお、ユーザが吸気してから次の吸気をするまでの間隔が短い場合にも、同様に遷移パターン１７０６が現れることになる。

図１５に戻ると、ステップ１５１８は、負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点等で定常状態となっているにもかかわらず、変数ＣＯＵＮＴがゼロでない場合に達するものである。変数ＣＯＵＮＴがゼロでないことは、過去において、負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点等で定常状態となっていなかったことを意味する。即ち、ステップ１５１８に到達したということは、遷移パターン１７０６が現れたということである。従って、ステップ１５１８においては、保持部１３０におけるエアロゾル源の霧化速度が、貯留部１１６Ａから保持部１３０へのエアロゾル源の供給速度を上回っていると推定又は検知することが可能である。

１５２０は、指標σが閾値σ_threより小さく、且つ、平均値Ｔ_aveと第２の所定の温度Ｔ₂の差の大きさが閾値Δ_thre未満であるかを判定するステップを示している。なお、ステップ１５１０とステップ１５２０における閾値Δ_threは、同一であっても異なっていてもよい。

ここで、図４Ａを再度参照して、温度Ｔ₂について説明する。出願人は、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が十分でもなければ枯渇もしていない場合に、温度４１１より高い温度４１２において、負荷１３２の温度が定常状態となるときがあることを見出した。このような現象がなぜ起きるのかについて完全には解明されていないが、複合的な要因による可能性がある。例えば、このような現象が起きる要因として、保持部１３０におけるエアロゾル源の部分的な枯渇又は不足が考えられる。また、例えば、このような現象が起きる要因として、エアロゾル源の成分の変化が考えられる。更に、エアロゾル源が混合液である場合には、例えば、このような現象が起きる要因として、エアロゾルを構成する液体の沸点の相違（沸点の低い液体から優先的に霧化される）が考えられる。温度Ｔ₂は、このような温度４１２であり、実験により定めることができるものである。

即ち、ステップ１５２０は、負荷１３２の温度が、上記のような温度Ｔ₂で定常状態となったかを判定する処理の一例である。

指標σが閾値σ_threより小さく、且つ、平均値Ｔ_aveと第２の所定の温度Ｔ₂の差の大きさが閾値Ｔ_thre未満である場合、処理はステップ１５２２に進み、そうでない場合、処理はステップ１５３０に進む。

１５２２は、変数ＣＯＵＮＴが閾値ＣＯＵＮＴ_thre以上かを判定するステップを示している。ＣＯＵＮＴ_threは１以上の所定の値であってよい。変数ＣＯＵＮＴが閾値ＣＯＵＮＴ_thre以上である場合、処理はステップ１５２４に進み、そうでない場合、処理はステップ１５２６に進む。

１５２４は、保持部１３０においてエアロゾル源が不足したと推定又は検知するステップを示している。ここで、図１７を再度参照して、ステップ１５２４における判断について説明する。

１７０８は、第１給電サイクルｃ₁における平均温度が温度Ｔ₂近傍であり、第２給電サイクルｃ₂における平均温度も温度Ｔ₂近傍である遷移パターンを示している。言い換えると、遷移パターン１７０８は、過去においても現在においても、負荷１３２の温度が温度Ｔ₂近傍で定常状態であることを示している。このことは、過去においても現在においても、保持部１３０におけるエアロゾル源が十分ではないが枯渇はしていないことを意味している。

従って、遷移パターン１７０８が現れたときには、過去においても現在においても、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量は十分ではないが枯渇はしていない、例えば、設計上、不足していると判断することができる。また、遷移パターン１７０８が現れたときには、過去においても現在においても、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量は不足している場合と枯渇している場合とがあるが、設計上、両者を区別せずに、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量は枯渇又は不足していると判断してよい。

図１５に戻ると、ステップ１５２４は、変数ＣＯＵＮＴが閾値ＣＯＵＮＴ_thre以上であるときのみ実行され、後述するが、変数ＣＯＵＮＴはステップ１５２６において１だけインクリメントされる。言い換えると、ステップ１５２４に到達したということは、ステップ１５２０における負荷１３２の温度が温度Ｔ₂で定常状態となったとの判定が少なくともＣＯＵＮＴ_thre回なされた、即ち、過去においても現在においても、負荷１３２の温度が温度Ｔ₂近傍で定常状態であるということであり、遷移パターン１７０８が現れたということである。従って、ステップ１５２４においては、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が不足していると推定又は検知可能である。また、ステップ１５２４においては、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が枯渇又は不足しているとも推定又は検知可能である。なお、ステップ１５２４においては、保持部１３０について推定又は検知せずに、貯留部１１６Ａと保持部１３０とのうち、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が枯渇又は不足していると推定又は検知してもよい。

更に、ステップ１５２４に最初に到達したときから、実際に保持部１３０におけるエアロゾル源が枯渇するまでの給電サイクル数を実験により予め求め、当該給電サイクル数を既定回数として設定してもよい。ステップ１５２４においては、エアロゾル生成装置１００Ａのユーザが当該既定回数のパフを行う即ち当該既定回数の給電サイクルが生じた後に、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が枯渇すると推定又は検知可能である。換言すれば、遷移パターン１７０８は、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量の枯渇の予兆を示している。また、ステップ１５２４が実行された場合、制御部１０６は、既定回数又は既定回数よりも少ない給電サイクルが生じた後に、負荷１３２への給電を抑制するように構成することができる。このようにすれば、十分な量のエアロゾルを生成できない状態や、意図した香喫味を有するエアロゾルを生成できない状態において、負荷１３２への給電を行わずに済む。換言すれば、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が枯渇した状態において、負荷１３２への給電を行わずに済むため、負荷１３２が高温にならない。

１５２６は、変数ＣＯＵＮＴをインクリメントするステップを示している。このステップにより、変数ＣＯＵＮＴは１だけ増加することができる。

１５２８は、エアロゾル源に係る状態についての判断を保留するか、直近の判断を踏襲するとの判断を行うステップを示している。ここで、図１７を再度参照して、ステップ１５２８における判断について説明する。

１７０４は、第１給電サイクルｃ₁における平均温度が温度Ｔ₁近傍である一方で、第２給電サイクルｃ₂における平均温度は温度Ｔ₂近傍である遷移パターンを示している。ここで第２給電サイクルｃ₂を第１給電サイクルとみなし（以降、みなし第１給電サイクルとも呼ぶ）、みなし第１給電サイクルより後の給電サイクルを第２給電サイクルとみなすと（以降、みなし第２給電サイクルとも呼ぶ）、みなし第２給電サイクルにおいて、負荷１３２の平均温度が温度Ｔ₁に下がれば実質的に遷移パターン１７０６が現れたことになり、温度Ｔ₂であれば実質的に遷移パターン１７０８が現れたことになる。言い換えると、遷移パターン１７０４が現れた場合、遷移パターン１７０６のように、保持部１３０におけるエアロゾル源の霧化速度と、貯留部１１６Ａから保持部１３０へのエアロゾル源の供給速度との不均衡が生じていると判断すべきなのか、遷移パターン１７０８のように、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量が不足していると判断すべきなのかを区別困難であるということである。従って、遷移パターン１７０４が現れたときには、判断を保留するか、又は、過去になされた判断（判断を保留するか、過去になされた判断を踏襲するという判断を含む。）を踏襲するという判断をすることが可能である。

図１５に戻ると、ステップ１５２８は、変数ＣＯＵＮＴが閾値ＣＯＵＮＴ_thre以下であるときのみ実行される。ここで、変数ＣＯＵＮＴが閾値ＣＯＵＮＴ_threより大きくなったときにはステップ１５２４における判断が、変数ＣＯＵＮＴが閾値ＣＯＵＮＴ_threより大きくなる前に負荷１３２の温度が第１の所定の温度Ｔ₁近傍に下がったときにはステップ１５１８における判断がなされることになる。言い換えると、ステップ１５２８に到達した場合には、遷移パターン１７０４が現れたものとみなすことが可能である。従って、ステップ１５２８においては、判断を保留するか、又は、過去になされた判断を踏襲するという判断をすることが可能である。

１５３０は、指標σが閾値σ_thre以上であるか、又は、平均温度Ｔ_aveが第３の所定の温度以上かを判定するステップを示している。図１７を再度参照すると、Ｔ₃は、第３の所定の温度を示している。温度Ｔ₃は、温度Ｔ₂より大きく、保持部１３０におけるエアロゾル源が枯渇したときに到達し得る負荷１３２の最大温度より小さい温度であってよく、実験により定めることができるものである。例えば、温度Ｔ₃は３５０℃であってよい。

１５３２は、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が枯渇していると推定又は検知するステップを示している。

ステップ１５３２は、指標σが閾値σ_thre以上である場合に実行される。図１６を再度参照すると、指標σは、給電回数が所定回数を超えると、原則的には増加する。特に、上述したように閾値σ_threを標準偏差１６０２より大きく標準偏差１６１２以下の値に設定すれば、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が、負荷１３２に焦げや酸化などを原因とする変色が初めて生じる寸前の状態であるかを判定可能である。ここで、負荷１３２に焦げや酸化などを原因とする変色が生じたことは、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量の枯渇とみなすことができるから、設計上、指標σが閾値σ_thre以上である場合には、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量は枯渇したと推定又は検知することが可能である。

また、ステップ１５３２は、平均温度Ｔ_aveが温度Ｔ₃以上である場合にも実行される。図１６を再度参照すると、給電サイクル６０４における温度の標準偏差１６１２は、給電サイクル６０４より後の給電サイクルにおける温度の標準偏差よりも小さい傾向にある。しかしながら、給電サイクル１６０６における温度の標準偏差１６２２は、給電サイクル６０４における温度の標準偏差１６１２よりも小さい。これは、エアロゾル源が完全に枯渇することで、電源１１０から負荷１３２に給電される電力よる昇温作用と、負荷１３２の周囲の空気による降温作用が釣り合い、負荷１３２の温度が比較的高温で定常状態になっているためだと考えられる。
ところで、給電サイクル１６０６においては、給電サイクル６０４から時間が経過しているために、負荷１３２の平均温度は、保持部１３０におけるエアロゾル源が枯渇したときに到達し得る負荷１３２の最大温度近くに達しているものと推測される。従って、平均温度Ｔ_aveが温度Ｔ₃以上である場合にも、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量は枯渇したと推定又は検知することが可能である。なお、図１７を参照すると、過去における負荷１３２の平均温度が温度Ｔ₂近傍であった場合には、平均温度Ｔ_aveが温度Ｔ₃以上であると判定されたとき、遷移パターン１７１０が現れたことになる。

保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が枯渇した場合、貯留部１１６Ａから保持部１３０へのエアロゾル源の供給がなされていないということであり、つまり、貯留部１１５Ａにおけるエアロゾル源の残量は枯渇又は不足しているということである。従って、ステップ１５３２においては、貯留部１１６Ａにおけるエアロゾル源の残量は枯渇又は不足しており、保持部１３０におけるエアロゾル源の残量は枯渇していると推定又は検知してよい。

指標σが閾値σ_thre以上であると判定するか、又は、平均温度Ｔ_aveが第３の所定の温度Ｔ₃以上であると判定した場合、処理はステップ１５３２に進む、そうでない場合、処理はステップ１５３４に進む。

１５３４は、ステップ１５１０、１５２０及び１５３０の何れの判定も偽である場合に到達するステップであり、ステップ１５２８における判断と同様に、エアロゾル源に係る状態についての判断を保留するか、直近の判断を踏襲するとの判断を行うステップであってよい。

３－３ エアロゾル源に係る状態を推定又は検知する第２例示処理
図１８は、ステップ１４０２において実行される第２の例示処理１８００のフローチャートである。例示処理１８００が含む一部のステップは例示処理１５００が含むステップと同一または類似であるため、以下、例示処理１８００に含まれないステップについて説明する。

１８１０は、ステップ１５１０と類似のステップであるが、指標σが閾値σ_threより小さく、且つ、平均値Ｔ_aveと第１の所定の温度Ｔ₁の差の大きさが閾値Δ_thre未満である場合に、処理がステップ１５１４に進み、そうでない場合、処理がステップ１８２０に進む点のみ相違する。即ち、例示処理１８００によれば、負荷１３２の温度がエアロゾル源の沸点等Ｔ₁において定常状態であると判定した場合、直ちに、貯留部１１６Ａ及び保持部１３０の双方におけるエアロゾル源の残量は十分であると推定又は検知することができる。

１８２０は、ステップ１５２０と類似のステップであるが、指標σが閾値σ_threより小さく、且つ、平均値Ｔ_aveと第２の所定の温度Ｔ₂の差の大きさが閾値Δ_thre未満である場合に、処理がステップ１５２４に進む点のみ相違する。即ち、例示処理１８００によれば、負荷１３２の温度が第温度Ｔ₂において定常状態であると判定した場合、直ちに、少なくとも保持部１３０におけるエアロゾル源の残量が不足していると推定又は検知することができる。

例示処理１５００と例示処理１８００を比較すると、前者では変数ＣＯＵＮＴを用いている点に対し、後者では変数ＣＯＵＮＴを用いていない点が相違する。また、前者では第１から第４の推定又は検知が行える点に対し、前者では第２の推定又は検知が行えない点が相違する。変数ＣＯＵＮＴを用いる例示処理１５００は、貯留部１１６Ａと保持部１３０の少なくとも一方の状態を推定又は検知に手間が掛かるものの、その精度を担保できる。一方の例示処理１８００は、貯留部１１６Ａと保持部１３０の少なくとも一方の状態を推定又は検知を簡便に行えるものの、精度は例示処理１５００に劣る。

４ おわりに
上述の説明において、本開示の実施形態は、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、２２０…キャパシタ、４０２…昇温期間、４０４…冷却期間、４１１…温度Ｔ₁、４１２…温度Ｔ₂、４２２、４２４…負荷の温度プロファイル、４３２、４４２、４５２…第１フェーズ、４３４、４４４、４５４…第２フェーズ、４４０，４５０…分割時刻、６１２、６１４、８１４…負荷の温度の標準偏差プロファイル、１２１６…負荷の平均温度プロファイル、１７０２、１７０４、１７０６、１７０８、１７１０…遷移パターン

Claims (15)

1. 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、
   電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、
   前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、
   制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、
   エアロゾル生成要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行し、
   単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値の偏差に基づく指標に基づき、前記貯留部又は前記エアロゾル基材における前記エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断する
   よう構成される、
   エアロゾル生成装置。
2. 前記制御部は、前記指標と、前記枯渇又は前記不足の未発生時の単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値の偏差に基づく指標との比較に基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断する
   よう構成される、
   請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
3. 前記制御部は、
   単一の前記給電サイクルの開始時、単一の前記給電サイクルの終了時、単一の前記給電サイクル内の１以上の時点、及び、単一の前記給電サイクル内の一部の期間のうちの少なくとも１つにおける前記センサの出力値が、前記指標の導出に与える影響をゼロにするか又は低減するよう構成される、
   請求項１又は２に記載のエアロゾル生成装置。
4. 前記制御部は、
   単一の前記給電サイクルの開始時、単一の前記給電サイクルの終了時、単一の前記給電サイクル内の１以上の時点、及び、単一の前記給電サイクル内の一部の期間のうちの少なくとも１つにおける前記負荷の温度を取得しない
   よう構成される、
   請求項１又は２に記載のエアロゾル生成装置。
5. 前記制御部は、
   単一の前記給電サイクルのうちの昇温期間と冷却期間の一方又は双方における前記センサの出力値が、前記指標の導出に与える影響をゼロにするか又は低減する
   よう構成される、
   請求項１又は２に記載のエアロゾル生成装置。
6. 前記制御部は、
   単一の前記給電サイクルのうちの昇温期間と冷却期間の一方又は双方における前記負荷の温度を取得しない
   よう構成される、
   請求項１又は２に記載のエアロゾル生成装置。
7. 前記制御部は、
   単一の前記給電サイクルを、第１フェーズと前記第１フェーズよりも時系列で後の第２フェーズを含む複数のフェーズに分け、
   前記第２フェーズのみにおける前記センサの出力値から導出される前記指標に基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断する
   よう構成される、
   請求項１から６のうちのいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
8. 前記制御部は、
   単一の前記給電サイクルを、第１フェーズと前記第１フェーズよりも時系列で後の第２フェーズを含む複数のフェーズに分け、
   前記第１フェーズにおける前記センサの出力値が前記指標の導出に与える影響を、前記第２フェーズにおける前記センサの出力値が前記指標の導出に与える影響より小さくする
   よう構成される、
   請求項１から６のうちのいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
9. 前記制御部は、
   単一の前記給電サイクルを、第１フェーズと前記第１フェーズより時系列で後の第２フェーズを含む複数のフェーズに分け、
   前記第１フェーズにおける前記センサの出力値から導出される前記指標である第１指標と、前記第２フェーズにおける前記センサの出力値から導出される前記指標である第２指標とを導出し、
   前記第２指標と前記第１指標との差分に基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断する
   よう構成される、
   請求項１から６のうちのいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
10. 前記第１フェーズは、前記第２フェーズより短い、
    請求項７から９のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
11. 前記制御部は、
    単一の前記給電サイクル内で、前記センサの出力値が定常状態に至った後の前記センサの出力値のうちの少なくとも一部から導出される前記指標に基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断する
    よう構成される、
    請求項１に記載のエアロゾル生成装置。
12. 前記制御部は、
    単一の前記給電サイクルを、第１フェーズと前記第１フェーズより時系列で後の第２フェーズとを含む複数のフェーズに分け、
    前記第１フェーズにおける、前記センサの出力値から導出される前記指標と、前記センサの出力値と、前記センサの出力値の平均値とのうちの少なくとも１つに基づき、前記センサの出力値が定常状態に至ったか否かを判断する
    よう構成される、
    請求項１１に記載のエアロゾル生成装置。
13. 前記制御部は、前記指標と、単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値又は前記センサの出力値の平均値とに基づき、前記枯渇又は前記不足の発生を判断するよう構成される、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載のエアロゾル生成装置。
14. 前記制御部は、単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値又は前記センサの出力値の平均値が前記エアロゾル源からエアロゾルが生成される温度より高い場合にのみ、前記枯渇又は前記不足の発生を検知するよう構成される、
    請求項１３に記載のエアロゾル生成装置。
15. エアロゾル生成装置の動作方法であって、前記エアロゾル生成装置は、
    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、
    電源からの給電による発熱で前記エアロゾル源を霧化する負荷と、
    前記負荷の温度に関連する値を出力するセンサと、
    制御部と、
    を含み、前記方法は、前記制御部が、
    エアロゾル生成要求に応じて前記負荷へ前記電源から給電して給電サイクルを実行するステップと、
    単一の前記給電サイクルにおける前記センサの出力値の偏差に基づく指標に基づき、前記貯留部又は前記エアロゾル基材における前記エアロゾル源の枯渇又は不足の発生を判断するステップと
    を含む、方法。

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