JPWO2019077707A1 - 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
充放電可能な電源の満充電電圧と放電終止電圧は、電源を構成する活物質と電解質の種類によって理論的(電気化学的)に定まることが知られている。したがって、電源の電圧値を出力する電圧センサを正確に製造及び組み込むことができれば、電源の電圧の真値と電圧センサの出力値との間に誤差はほとんど生じない。しかしながら、実際には、電圧センサによる測定誤差、アナログ電圧値からデジタル電圧値への変換により生じる誤差、電気回路の抵抗値の変化、電源の劣化、製造誤差などの様々な要因によって、電源の電圧の真値と電圧センサの出力値との間に誤差が生じることがある。
(吸引成分生成装置)
以下において、第1実施形態に係る吸引成分生成装置について説明する。図1は、一実施形態に係る吸引成分生成装置を示す分解図である。図2は、一実施形態に係る霧化ユニットを示す図である。図3は、一実施形態に係る吸引センサの構成の一例を示す模式図である。図4は、吸引成分生成装置の電気的構成を示すブロック図である。図5は、霧化ユニット及び電装ユニットの電気回路を示す図である。図6は、充電器が接続された状態の充電器及び電装ユニットの電気回路を示す図である。
図7は、一実施形態に係る給電モードにおける制御方法を示すフローチャートである。給電モードは、電源10から負荷121Rへ給電可能なモードである。給電モードは、少なくとも電装ユニット110に霧化ユニット120が接続されている場合に実施可能である。
図9は、第1診断機能のフローチャートの一例を示している。第1診断機能は、電源10の電圧値が既定の電圧範囲にある間に動作した負荷121Rの動作量に関連する値に基づき、電源10の劣化と故障のうち少なくとも一方を推定又は検知するための処理である。図10は、第1診断機能における既定の電圧範囲を説明するための図である。
第1診断機能において用いられる既定の電圧範囲について図10を用いてさらに説明する。既定の電圧範囲は、放電終止電圧から満充電電圧の間の所定の区間(電圧範囲)であってよい。したがって、第1診断機能は、電源10の電圧値が放電終止電圧未満では実行されない。
電源10の充電によって電源10が既定の電圧範囲の下限より大きく、既定の電圧範囲の上限よりも小さい値まで充電されたとき、典型的には満充電電圧まで充電されないとき、既定の電圧範囲全体において動作した負荷121Rの動作量に関連する値を取得することができないため、前述した図9に示す第1診断機能が正常に機能しないことがある。
図11は、充電器200のプロセッサによる制御方法の一例を示すフローチャートである。プロセッサ250は、電装ユニット110に接続されたかどうかを判断する(ステップS300)。プロセッサ250は、充電器200が電装ユニット110に接続されるまで待機する。
図12は、充電モードにおける制御ユニットの制御方法の一例を示すフローチャートである。図13は、充電中において、正常な電源と劣化又は故障した電源の電圧の上昇を説明するための図である。充電モードは、電源10の充電が可能なモードである。
劣化診断機能において用いられる既定の電圧範囲について図13を用いてさらに説明する。既定の電圧範囲は、放電終止電圧から満充電電圧の間の所定の区間(電圧範囲)であってよい。
前述したように、制御ユニット50は、負荷121Rの動作中に電源10の劣化と故障のうち少なくとも一方を推定又は検知する第1診断機能と、電源10の充電中に電源10の劣化と故障のうち少なくとも一方を推定又は検知する第2診断機能と、を実行可能に構成されている。
前述した例では、電装ユニット110の制御ユニット50が第2診断機能(故障診断機能及び劣化診断機能)を実施した。この代わりに、充電器200のプロセッサ250が、電源10の充電中に電源10の電圧値が既定の電圧範囲の下限から上限に至るまでに要する時間に基づき、電源10の劣化と故障のうち少なくとも一方を推定又は検知する第2診断機能を実施してもよい。この場合、充電器200のプロセッサ250が、図12に示すフローチャートと同様の処理をアルゴリズムを実行すればよい。
まず、電圧センサ150の詳細について図5及び図14を用いて説明する。電圧センサ150は、電源10のアナログ電圧値を既定の相関を用いてデジタル電圧値に変換し、デジタル電圧値を出力するよう構成されている。具体的には、図5及び図14に示すように、電圧センサ150は、アナログ入力値をデジタル出力値に変換するA/Dコンバータ154を有していてよい。A/Dコンバータ154は、アナログ入力値をデジタル出力値に変換する変換テーブル158を有する。
次に、電圧センサ150の既定の相関158の較正について説明する。制御ユニット50は、電源10の充電中に取得されたデジタル電圧値の最大値若しくは極大値、又は閾値電圧よりも大きいデジタル電圧値が、電源10の満充電電圧値に対応するように相関158を較正する。ここで、閾値電圧よりも大きいデジタル電圧値が、電源10の満充電電圧値に対応するように相関158を較正する場合であっても、電源10を満充電電圧まで充電すれば、最終的には、電源10の充電中の少なくても一部の区間において取得されたデジタル電圧値の最大値若しくは極大値が、電源10の満充電電圧値に対応するように相関158が較正される。
図18は、別の実施例に係る電圧センサ150のブロックを示す図である。電圧センサ150の構成は、反転入力端子150−2と非反転入力端子150−3に入力される電圧と既定の相関(変換テーブル)158を除き、図14に示すものと同様である。
制御ユニット50(制御部51)は、前述したすべての処理において電源10の電圧を取得する場合、電圧センサ150から出力されるデジタル電圧値(Vоutput)を取得してよい。すなわち、制御ユニット50(制御部51)は、較正された既定の相関158を用いて電圧センサ150が出力するデジタル電圧値に基づいて、前述した各種の制御を行うことが好ましい。これにより、制御ユニット50(制御部51)は、前述した各種の制御を精度よく実行することができる。
図7、図9、図12及び図15に示された前述のフローは、制御ユニット50が実行することができる。すなわち、制御ユニット50は、吸引成分生成装置100に前述の方法を実行させるプログラム、及び当該プログラムが格納された記憶媒体を有していてよい。さらに、図11、及び必要に応じて図12に示された前述のフローは、外部充電器200のプロセッサ250が実行することができる。すなわち、プロセッサ250は、吸引成分生成装置100と充電器200とを含むシステムに前述の方法を実行させるプログラム、及び当該プログラムが格納された記憶媒体を有していてよい。
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
Claims (18)
- 電源からの電力により吸引成分源を気化又は霧化する負荷と、
制御ユニットと、を含み、
前記制御ユニットは、
前記電源のアナログ電圧値を既定の相関を用いてデジタル電圧値に変換し、前記デジタル電圧値を出力する電圧センサと、
前記デジタル電圧値に基づき、前記電源から前記負荷への電力供給を制御する電力制御部と、を含み、
前記制御ユニットは、前記電源の充電中に取得された前記アナログ電圧値又は前記デジタル電圧値の変化に基づき、前記相関を較正可能に構成されている、吸引成分生成装置。 - 前記制御ユニットは、前記電源の充電中に取得された前記デジタル電圧値の最大値若しくは極大値、又は閾値よりも大きい前記デジタル電圧値が前記電源の満充電電圧値に対応するように前記相関を較正可能に構成されている、請求項1に記載の吸引成分生成装置。
- 前記相関は、前記アナログ電圧値と前記デジタル電圧値の対応づけをゲイン調整するよう較正される、請求項2に記載の吸引成分生成装置。
- 前記相関は、前記アナログ電圧値と前記デジタル電圧値の対応づけをオフセット調整するよう較正される、請求項2に記載の吸引成分生成装置。
- 前記相関は、前記電源の放電終止電圧よりも小さいデジタル電圧値とアナログ電圧値との対応付けと、前記電源の満充電電圧よりも大きい前記デジタル電圧値とアナログ電圧値との対応付けの少なくとも一方を含む、請求項4に記載の吸引成分生成装置。
- 前記相関は、大きな前記アナログ電圧値ほど大きな前記デジタル電圧値に対応付けられており、
前記吸引成分生成装置の製造時又は起動時における前記相関は、前記電圧センサに誤差が無い場合の満充電電圧値に対応する前記アナログ電圧値よりも小さな前記アナログ電圧値が、前記満充電電圧値に対応するよう較正又は設定されている、請求項2から5のいずれか1項に記載の吸引成分生成装置。 - 前記相関は、小さなアナログ電圧値ほど大きなデジタル電圧値に対応付けられており、
前記吸引成分生成装置の製造時又は起動時における前記相関は、前記電圧センサに誤差が無い場合の満充電電圧値に対応するアナログ電圧値よりも大きなアナログ電圧値が、前記満充電電圧値に対応するよう較正又は設定されている、請求項2から5のいずれか1項に記載の吸引成分生成装置。 - 前記吸引成分生成装置の製造時又は起動時における前記相関は、前記電圧センサが出力し得る複数の前記デジタル電圧値のうち、前記電圧センサに前記製品誤差が無い場合の前記満充電電圧から前記製品誤差の絶対値を減算した値に最も近い値に対応する前記アナログ電圧値が前記満充電電圧値に対応するよう較正又は設定されている、請求項6又は7に記載の吸引成分生成装置。
- 前記制御ユニットは、前記電源の充電中に前記電圧センサにより出力されたデジタル電圧値が閾値を超えたかどうかを判断し、
前記デジタル電圧値が前記閾値を超えた場合、前記制御ユニットは前記相関を較正するよう構成されている、請求項2から8のいずれか1項に記載の吸引成分生成装置。 - 前記電源の充電中に前記電圧センサにより出力された前記デジタル電圧値が前記閾値を超えた場合、前記制御ユニットは、前記閾値を、前記閾値を超えた前記デジタル電圧値に更新する、請求項9に記載の吸引成分生成装置。
- 前記吸引成分生成装置の製造時又は起動時における前記閾値は、前記満充電電圧よりも小さな値に設定される、請求項9又は10に記載の吸引成分生成装置。
- 前記吸引成分生成装置の製造時又は起動時における前記閾値は、前記電圧センサが出力し得る複数の前記デジタル電圧値のうち、前記満充電電圧から前記製品誤差の絶対値を減算した値以下に設定される、請求項9から11のいずれか1項に記載の吸引成分生成装置。
- 前記吸引成分生成装置の製造時又は起動時における前記閾値は、前記電圧センサが出力し得る複数の前記デジタル電圧値のうち、前記満充電電圧から前記製品誤差の絶対値を減算した値以下の範囲内で最大の値に設定される、請求項12に記載の吸引成分生成装置。
- 前記制御ユニットは、較正された前記相関を用いて前記電圧センサが出力するデジタル電圧値に基づき、前記電源の劣化と故障のうち少なくとも一方を推定又は検知可能に構成されている、請求項1から13のいずれか1項に記載の吸引成分生成装置。
- 前記電源の充電は前記吸引成分生成装置とは別体の外部充電器によって制御可能であり、
前記吸引成分生成装置は、前記電源への充電電流を遮断又は低下させる停止部を含み、
前記電源の劣化と故障のうち少なくとも一方が推定又は検知された場合、前記制御ユニットは、前記外部充電器による前記電源の充電を強制的に停止又は制限するため前記停止部を機能させるよう構成されている、請求項14に記載の吸引成分生成装置。 - ユーザへ異常を通知する通知部を含み、
前記制御ユニットは、前記電源の劣化と故障のうち少なくとも一方を推定又は検知した場合、前記通知部を通じてユーザに異常を通知するように構成されている、請求項14又は15に記載の吸引成分生成装置。 - 電源からの電力により吸引成分源を気化又は霧化する負荷を含む吸引成分生成装置を制御する方法であって、
前記電源のアナログ電圧値を既定の相関を用いてデジタル電圧値に変換し、前記デジタル電圧値を出力するステップと、
前記電源の充電中に取得された前記アナログ電圧値又は前記デジタル電圧値の変化に基づき、前記相関を較正するステップと、
前記デジタル電圧値に基づき、前記電源から前記負荷への電力供給を制御するステップと、を含む、方法。 - 請求項17に記載された方法を吸引成分生成装置に実行させるプログラム。
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